Устройство для поверки цифроаналоговых преобразователей

Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и предназначено для измерения дифференциальнойнелинейности цифроаналоговых преобраэователей.Цель изобретения - повышение точ",.ности измерения.На фиг: 1 представлена Функциональ"ная схема предлагаемого устройства;на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства,Устройство для поверки цифроанало"говых преобразователей содержит аналоговый вычитатель 1, цифроаналоговыйпреобразователь 2, компаратор 3, генератор 4 кодов, выполненный на регистре 5 последовательного приближения,генератор 6 импульсов, счетчике 7 идешифраторе 8, арифметический блок 9, 20выполненный на регистре 10 и цифровомвычитателе 11, аналого-цифровой преобразователь 12 преобразователь 13 токнапряжение, ключ 1 ч и измеряемый цифроаналоговый преобразователь 15,Устройство для поверки цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) работа.етследующим образом,В исходном состоянии ключ 1 ц разомкнут, а счетчик 7 находится в нулевом щсостоянии. На управляющие входы измеряемого ЦАП 15 с выходов старших разрядов счетчика 7 поступает нулевойкод (фиг.2.,б), в регистр 10 арифметического блока 9 записан нулевой код,При включении генератора б импуль. сов импульсы с его выхода (Фиг.2,а)поступают на тактовые входы регистра 5последовательного приближения (РПП)и счетчика 7,:код с выхода которогопоступает на информационные входы дешифратора 8. На третьем выходе дешифратора 8 Формируется сигнал (Фиг,2,г),удерживающий ключ 1 ч в разомкнутомсостоянии. Через некоторое времянеобходимое для окончания переходногопроцесса в измеряемом ЦАП 15,. На входзапуска РПП 5 с четвертого выхода,цешифратора. 8 поступает импульс запуска(Фиг,2,в), В результате на выходе РПП505 начинает меняться код," вызывающийсоответствующее изменение сигнала 1на .выходе ЦАП 2, Этот сигналпоступает на вход аналогового вычитателя 1,на выходе которого формируется ток,равный разности 1 - 1, где 1,- токна выходе измеряемого ЦАП 15. Сигналс выхода аналогового вычитателя 1сравнивается на компараторе 3 с сигналом нулевого уровня. Выходной сигнал компаратора 3 управляет формированием кода на выходе РПЛ 5, Совокупность блоков 1,2,3,5 и 6 реализует контур уравновешивания выходного сигнала измеряемого ЦАП 15. По окончании процесса уравновешивания на вьгходе вычитателя 1 сигнал равенгде 5, - аддитивная погрешность вычитателя 16 О- ошибка уравновешиваиия, обусловленная неидентичностьювыходных сигналов ЦАП 2 и 15,По окончании процесса уравновешивания, через время С после запуска РПП 5, замыкается ключ 14 (Фиг.2,г), а через время С (необходимое для окончания переходного процесса в преобразователе 13 ток-напряжение) с второго выхода дешифратора 8 осуществляется запуск (фиг.2,д) аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 12, который 1преобразует сигнал с выхода блока 13 в цифровой код, пропорциональный сигналуК(Л, +Л ) +Ьлгде К, Ь,з - коэффициент преобразования и погрешность блока 13 соответственно. При этом на выходе АЦП 12 фор-мируетсякод И - И + Ь Л где Ь. Ющ погрешность АЦП 12, Полученный код через время Т (время преобразования АЦП 12) по команде с первого выхода дешифратора 8 заносится в регистр 10 (Фиг. 2,е), при этом на выходе цифрового вычитателя 11 формируется нулевой код, поскольку на обоих его входах присутствуют одинаковые коды. Затем на измеряемый ЦАП 15 поступает с блокакод 0001 (фиг 2,б),ачер з время , необходимое для окончасния переходных процессов в блоках 151 и 13 осуществляется запуск АЦП 12 (фиг.2,д), на выходе которого через время С 6 Формируется код Ч=П + + И , где Л - код, пропорциональный приращению напряжения на выходе измеряемого ЦАП 15. В результате вычитания из кода И г кода Б, на выходе цифрового вычитателя 11 получаем код И пропорциональный изменению выФходного сигнала ЦАП 15 на один квант, при изменении входного кода с 000,1 578809 на код 0001. На этом заканчивается первый цикл измерения.Второй и последующие циклы работы устройства начинаются с момента размыкания ключа 14 (Фиг.2,г). Через5 время 1 (Фиг,2,е) информация из АЦП 12, полученная в предыдущем цикле измерения, переписывается в регистр 10, прч этом на выходе вычитателя 11 Фиксируется нулевое значение кода. Через время(фиг,2,в) осуществляется запуск РПП 5 и выполняется компенсация выходного сигнала ЦАП 15, после чего ключ 14 замыкается, на входе ЦАП 15 код изменяется с 0001 на код 00010. Через время ( г + Т 8) запускается АЦП 12 (здесьг.з - время срабатывания ключа 14), В результате на выходе АЦП 12,формируется код (Ид,+ +И ), причем код Ио, отличается отЪ 2значения Ио вследствие изменения ошибки уравновешивания ( Ь 2, вместо Ь 2 о)В этом случае на выходе вычитателя 11 получаем код, .равный 15 30 40 45 50 где И. - погрешность измерения обус 1 ДУловленная наличием ошибки уравновешивания.В последующих циклах измерения на выходе устройства формируются коды Б, = (14- Ы(;,)+ 11 д; 1;,1, чередующиеся с нулевыми значениями кодов.По полученным результатам вычисляют дифференциальную погрешность измеряемого ЦАП 15 как разность измеренного значения кванта и его номинального значения. При этом погрешность измерения обусловлена только ошибкой уравновешивания. Для повышения точности измерения ЦАП 2 должен иметь лучшую разрешающую способность (т.е. иметь больную разрядность), по сравнению с измеряемым ЦАП,На точность измерения параметров ЦАП 15 точность и линейность характеристики ЦАП 2 не оказывает влияния. При этом даже немонотонность характеристики ЦАП 2 не приводит к увеличению погрешности измерения, если максимальный уровень выходного сигнала ЦАП 2 превьппает уровень максимального сигнала измеряемого ЦАП. Формула изобретения щее генератор кодов, первая группавыходов которого является первой выходной шиной, а первый выход соединен с управляющим входом арифметического блока. выходы которого являютсявторой выходной шиной, а информационные входы соединены с соответствующими выходами аналого-цифрового преобразователя, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен спервым входом аналогового вычитаФеля,второй вход которого является входнойшиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьппения точности, в него введены компаратор, ключ и преобразователь ток - напряжение, выходкоторого соединен с информационнымвходом аналого-цифрового преобразова теля, управляющий вход которого подключен к второму выходу генераторакодов, третий выход которого соединенс управляющим входом ключа, выход которого соединен с входом преобразователя ток - напряжение, а информационный вход объединен с первым входомкомпаратора и подключен к выходу аналогового вычитателя, второй вход компаратора является шиной нулевого потенциала, а выход подключен к входугенератора кодов, выходы второй группы выходов которого соединены с соответствующими входами цифроаналоговогопреобразователя.2, Устройство по и 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что генераторкодов выполнен в виде регистра последовательного приближения, генератораимпульсов, счетчика и дешифратора,первый, второй и третий выходы которого являются соответственно первым,вторым и третьим выходами генераторакодов, а четвертый выход соединен свходом запуска регистра последовательного приближения, тактовый входкоторого объединен с тактовым входомсчетчика и соединен с выходом генератора импульсов, а информационный входи выходы регистра последовательногоприближения являются соответственновходом и второй группой выходов генератора кодов, выходы счетчика соединены с соответствующими входами дешифратора, а выходы старших разрядов являются первой группой выходов генератора кодов.1. Устройство для поверки цифроаналоговьгх преобразователей, содержа 3. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем,что арифмети1578809 Составитель Н.Техред М.Морген итановал . Корректор Н,РевскаяРедактор сина ЗаказВНИИПИ ГКНТ СССР о изоб 35, Ра м и Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул Гагарина,ческий блок выполнен в виде регистра и цифрового вычитателя, выходы которого являются выходами блока, а первые входы подключены к соответствую" щим выходам. регистра, вход записи ко 22 Тираж 669 Государственного комитет 113035, Москва, торого является управляющим входомблока, а информационные входы объединены с соответствующими вторыми входами цифрового вычитателя и являютсяинформационными входами блока. Подписноетениям и открыт ская наб д. 4