Устройство для измерения динамических характеристик аналого цифровых преобразователей

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк лвтовскому сеиде ель стаю Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 738151 Ф.(23) Приоритет Государственный нвмнтет ОпУбликовано 30 05,80, Бюллетень щ 20 Дата опубликования описания, 30.05.80до делам нзабретеннй н открытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 1Изобретение относится к цифровой эпектроизмерительной технике и предназ начено для измерения характеристик:погрешности аналого цифровых преобразователей (АЦП) в динамике,Дляоценки ошибки, вносимой АЦП при кодировании широкополосных спучайных или детерминированных сигналов, необходимо: знание погрешности преобразованияв динамическом режиме, ее мак 1 о симального или среднеквадратического значения взависимости от закона распределения, частотного спектра и вида корреляционной функции входного сигнала. 15Известно устройство для поверки АЦП в динамике. Оно содержит аналоговый генератор образцового синусоидального сигнала, поверяемый АЦЛ, блок управления, образцовый прибор дпя измерения дейст 1 вующего значения входного синусоидапьйого сигнала, избирательный усилитель, фазовращатепь, индикаторные устройства низкочастотный формирователь, каскад. 2овйадений, умножитепь частоты в дисретные моменты времени Ц,Это устройство имеет сложную структуру и низкое быстродействие,так каквсе основные операции по.фазированиюобразцового сигнала и управлякацих импульсов проводятся вручную, что оченьтрудоемко и малопроизвоавально,Известно также устройство дйя измерения динамических характеристик АЦП; содержащее поверяемый АЦП, датчик псевдоспучайных значений уровней, регистр уровней, цифроаналоговый преобразователь уровней; датчик псевдослучайных значений скоростей, реверсивный счетчик цифроаналоговый преобразователь скоростей, аналоговый сумматор, цифровой управпяемый мультивибратор, ключ, регистр запоминания выходного кода, блок обработки, первый и второй блоки вычитания, генератор импульсов, блок управления, блок временной задержки и логичес сий элемент ИЛИ 123 7381В этом устройстве измерение динамических характеристик аналого-цифровых преобразователей более универсальное, оно полностью автоматизировано и позволяет измерять динамические погрешности АЦП при воздействии псевдослучайных5 ,входных сигналов с заданным законом распределения и заданной автокорреляционной функцйей.Основной недостаток этого устройства :остоит в том, что измерение погрешности АЦП в динамике проводится на псевдослучайном входном сигнале с заданными за-конами распределения и автокорреляцион- ной функцией, а это .не позволяет произ 15 вести оценки динамической погрешности АЦП при кодировании широкополосных случайных или детерминированных сигналов и определения, например, ее максимальндго и среднеквадратического значе, ний в зависимости от закона распределения и вида корреляционной функции входного сигнала. 20 25 30 Устройство работает следующим образом.Генератор 9 импульсов выдает наблок управления 10 и АЦП 2 тактовые импульсы, по которым испытуемый АЦП 2 производит преобразование случайного сигнала Ох ), вырабатываемого генератором 1, в цифровой эквивалент НпЖ 40По окончании каждого цикла аналого цифрового преобразования изменяющегося во времени сигнала ц Х Щ с АЦП 2 по сигналу фконец преобразования" в момент4 происходит обратное преобразование цифрового эквивалента Мп,(Ф, в напряже- инеему,К,;+Ьп) с помощью первого цифро аналогового преобразователя 3. Это напряжение ц Ь + суммируется в аналоговом сумматоре 6 и вычитается в аналоговом вычитателе 7 с дополнительным Напряжением аЦо Ик ), которое поступает от второго цифроаналогового преобразователя 13, управляемого реверсивным счетчиком 12. Сравнивающие устройства 4 и 5 через логический блок 1 1 по сигналу Хп с блока задержки времени 8 производят следующие операции в реверсивном счетчике 12,ЭЦель изобретения - расширение функциональных возможностей при измерениидинамичесхой погрешности аналого цифровых преобразователейприкодированииспучайного сигнала с любым законом распределения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, вход которого соединен с ши-ной "пуск", а выход - со входом блока управления и с запускающим входом аналого-цифрового преобразователя, блок временной задержки, первый цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с первым входом аналогового сумматора, второй вход последнего подщключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя и ко входу аналогового регистратора результатов измерения, вход второго цифроаналогового преобпазователя соединен с воходом реверсивного счетчиха и со входом цифрового индикатора, дополнительно введены два сравнивающих устройства, аналоговый вычитатель, логический блок и генератор образцового случайного сигнала выход которого соединенс измерительным входом аналогоцифрового преобразователя и с первыми входами сравнивающих устройств, вторые входы которых подключены к выходам аналогового сумматора ианалогового вычи.тателя соответственно, выходыдравнивающих устройств соединены, соответственно, с первым и вторым входами логического блока, третий вход последнего соединен с выходом блока управления, первый выход логического блока подключенк шине сложения, а второй - к шине вычитания реверсивного счетчика, сигнальный вход которого через блок временнойзадержки соединен с первым выходом аналого-цифрового преобразователя и с синхронизирующим входом первого цифроаналогового преобразователя, информацион-,ный вход которого соединен с выходоманалого-цифрового преобразователя, а ана-.логовый выход - с первым входом аналогового вычитателя, второй вход последнего соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Оно содержит генератор 1 образцового случайного сигнала с заданными параметрами, испытуемый аналого-цифровой преобразователь 2, первый цифро-аналоговый преобразователь 3, сравнивающие устройства 4 и 5,аналоговые сумматор 6 и вычитатель 7, блок 8 временной задержки, генератор 9 импульсов, блок 10 управления, логический блок 11,реверсивныи счетчик 12, второй цифроаналоговый преобразователь 13, цифровой индикатор 14 и аналоговый регистратор 15 результатов измерений,5 .738181 бПри выполнении условий для сравнива- равления. При етом в процессе многократющих устройств 4 и 5 соответственно . ных циклов преобразования на выходе вто(х(са 1 тее 1 фпн(хх)тд(о(сп; 1 ха.( рого пафроаналогового преобразователя13 устанавливается напряжение, котороеХ К 1 ИП К "ОАК 1 1 члЕ УДОВЛЕтВОРЯЕт НЕРаВЕНСтВУили при выполнении условий: 1(ОсОпхщсу0(Ь Л ) в.О. 1Х К 1 ООХ. к о к.1 д "-О пРи 2 =(Х Х +Х Х )Т, 7. =О,г2 г. .гб ,+О,с,( ,) а( (д. 1(а,хзл,что для обоих сравнивающих уст ойств При измерении максимальных значесоответствует выражениюний погрешности+О пх ис(х или-Мпх (аХреверсивный счетчик 12 также работаетд(пай тбл)Сд( (е ), на сложенне, наеннан с орлового состонния, а логический блок 11 открыт дпяЬвх( я 1- (1 п Оп( М сигналов От одного из сравниваКщих уст-текущая ошибка аналого-цифрового преобройств 4, 5 управляющим сигналом Ъ,д - 1 г ( 2 ( логическоГО етом в процессе многократных циклов преблока 11 в еве ивный счетчик 12 о 11 в реверсивный счетчик 12 до- образования на выходе второго пифроанабавляется единица и напряжение малораэ- (логового преобразователя 13 устанавпирядного преобразователя 13 кода в на вается напряжение, которое щовлетворяетпряжение увеличивается на один квант, тва при измерении +а п 1, ,При выполнении условий для сравниваю- Ц ъ ЬО,:О=М. Г 2. -Ощих устройств 4 и 5 соответственнопри измерении - аОХК " П 1 ЬВХК)фуО(К,тЕХ=0 -ВОО- О ПХ 1 ш-ОП(ВОХПРИ 21=0 И Ег=Хгх ф к.п - х(.- -0,( щц(,6 Х 2=Ъ де регистрируются регистратором 15, ачто дпя обо,х сравнивающих устройств ф "ы Рм 14 ав цифровом виде - индиката ом 14,соответствует выражениюлор. +Иаоос 1ЮФормула изобретенияимпульсом с выхода Е = Х Хпоги 2 1 2Ф:ческого блока в реверсивном счетчике 12вычитается единица и напряжение во вт ., Устройство для измерения Динамичесром цифроаналоговом. преобразователе ких характеристик аналого-цифровых пре 3513 уменьшается на один квант, образователей, содержащее генератор имПри измерении среднеквадратическопульсов, вход котОРОГО соединен с шинойзначениЯ погРешностЪ АЦП,лаО 2 и пУск", а выход со входом блока УпХгический блок 11 открыт для сигналовравления и с запускающим входом аналоот сравнивающих устройств уп авпяющим 4 О го-цифровоГо преобразователЯ; блок вРесигналом 1 с устройтва 1 р управле,- бренной задержки, пеРвый цифроаналогония, При э ом в проц се многоразов х вый пРеобРазователь, выход которо 1 о соетциклов преобразования на выходе второго динен с первым входом аналогового сум-:цифроаналогового преобразователя 13 не матора, второй вход последнего подклюзависимо от первоначального состояния 4,чен к выходу второго цифроаналогового,"устанавливается напряжение ЬОо, ко . преобразователя и ко входу аналоговоготорое в среднестатическом будет равно регистратора результатов измерения,ошибке преобразования дОх, 3 то сос- вход второго, цифроаналогового; преобратояние соответствует равенству веро т зоватепя соединен с выходом реверсивностейного счетчика и со входом цифрового ин(дикатора, о т л й ч а ю щ е е с я тем,ед ех-д(о 1-Рдоох дол(1" тто, с пелыа расширения фунжпбяоналанцхПри измерении по модулю максимал- возможностей, в него дополнительно вве-ных значений погрешности й ОпХ С,Х ре- дены два сравнивающих устройства, анаверсивный счетчик 12 работает на сложе- логовый вычитатель, логический блок иние, начиная с нулевого исходного состоя- генератор образцового случайного сигнания, а логический блок 11 открыт дпя ла, выход. которого соединен с иэмерисигнапов от сравнивающих устройств 4 и тельным входом аналого-цифрового пре 5 управляющим сигналом с блока 10 уп- образователя и с первыми входами срав.73815 тавитель Н. Козповред М. Кузьма Корректор, С, Шекмлр Редактор С, Тимохина Тираж 995 Подписосударственного комитета ССизобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб. каз 25 НИИП по де 303 4 /Г ФилиппППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектн 7нивающих устройств, вторые входы которых подключены к выходам аналогового сумматора и аналогового вычитателя соответственно, выходы сравнивающих устройств соединены соответственно с пер вым и вторым входами логического блока, третий вход последнего соединен с выходом блока управления, первый выход логического бпока подкпючен к шине сложения, а второй - к шине вычитания ре версивного счетчика, сигнальный вход которого через блок временной задержки сое. динен с первым выходом анапого цифрового преобразователя и с синхронизирую 1 8щим входом первого цифроаналогового преобразователя, информационный вход которого соединен с выходом аналого цифрового преобразователя, а анапоговый выход - с первым входом аналогового вычитателявторой вход последнего соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Уо 223475, кл, Н 03 К 13/02, 1966.2, Авторское свидетельство СССР по заявке % 2467303/21 (прототип).