Устройство контроля аналого-цифровых преобразователей

(56) АвтоУ 936416АвторУ 128728 У 39Сидоровск етельство ССС М 1/10, 1980, ельство СССР М 1/10, 1987 Оизмери ве оиства,85. ть глу ти доеквадлы,рить омта ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Д ВТОРСИОМУ СВИДЕТ 285 716/24-24 2, 87. 0,88. БюлИщук и Э.В325 (088. 8)рское свид кл. Н 03кое свидету кле Н 03(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ АНАП ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к тельной технике и является у аенствованием известного уст описанного в авт. св. У 1287 Изобретение позволяет увелич бину контроля путем возможно полнительного измерения сред ратичной ошибки и дисперсии профилякванта эа счет того, что в устройство, содержащее генератор 1 измерительного сигнала, цифровой вольтметр2, проверяемый аналого-цифровой пре-.образователь 3, цифровой компаратор4, формирователь 5 эталонного кода,синхронизатор б, блок 7 управлениягенератором измерительного сигнала,элемент ИЛИ 8, реверсивный счетчик9, блок 1 О управления цифровым вольтметром, блок 11 регистрации, блок 12управления циклами измерения, введены дополнительно коммутатор 13 сигнала изменения эталонного кода, коммутатор 14 сигнала запуска, коммутатор 15 сигнала управления, блок 16нормирования числа измерений, формирователь 17 сигнала управления.1 э.п, ф ил.Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием известного устройства поавт. св. У 1287285.Целью изобретения является увеличение глубины контроля за счет возможности измерения среднеквадратичной ошибки и дисперсии профиля кванта. 10На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг,2 " Функциональная схема формирователя сигналауправления; на Фиг,3 - временныедиаграммы работы устройства, 15Устройство содержит генератор 1измерительного сигнала, цифровойвольтметр 2, проверяемый АЦП 3, циф-ровой компаратор 4, Формирователь 5эталонного кода, синхронизатор 6, 20блок 7 управления генератором измерительного сигнала, элемент ИЛИ 8,реверсивный счетчик 9, блок 10 управления цифровым вольтметром, блок 11регистрации, блок 12 управления циклами измерения, коммутатор 13 сигнала изменения эталонного кода, коммутатор 14 сигнала запуска, коммутатор15 сигнала управления, блок 16 нормирования числа измерений, Формирователь 17 сигнала управления, Формирователь 17 сигнала управления содержиттриггер 18, одновибратор 19, элементы И 20 и ИЛИ 21Устройство контроля АЦП (фиг.1) работает следующим образом,При работе в режиме измерения статической характеристики преобразования (сигнал на шину "Профиль кванта"не подан), нормируемой по значениямусредненной оценки реального порогового уровня квантования, производится оперативная оценка средних значений реальных уровней квантования АЦПоднако при этом нет возможности провести измерение таких характеристикпрофиля кванта, как среднеквадратическая ошибка квантования и дисперсия квантования.Способ измерения статических ха 50рактеристик, например, -го профилякванта АЦП, заключается в следующем.На вход исследуемого АЦП 3 многократно подается измерительный сигнал,при котором АЦП вырабатывает код Аравный эталонному коду В, При,этомцифровым вольтметром 2 производитсяизмерение значений измерительногосигнала, которые фиксируются блоком 11 регистрации, Из результатов измерений строится гистограмма значений измерительного сигнала для 1-го профиля кванта, из которой могут быть определены закон распределения 1-го порогового уровня АПП, его среднекаадратическое значение и дисперсия флюктуацией. Число измерений для каждого порогового уровня определяется требованием к необходимой достоверности полученных оценок измеряемых параметров.После получения необходимой статистики для 1.-го порогового уровня АЦП аналогично проводятся измерения для (х+1)-го порогового уровня и т.д, Устройство, реализующее этот способ, работает следующим образом.Для перевода устройства в режим измерения статических характеристик профиля кванта на его вход подается сигнал Профиль кванта, который поступает на третий вход коммутатора 13 сигнала изменения эталонного кода В, первый вход коммутатора 14 сигнала запуска и третий вход коммутатора 15 сигнала управления, Коммутаторы могут быть реализованы использованием электромагнитных реле с одной контактной группой, на обмотку управления которых подается сигнал по шине Профиль кванта", а контактные группы осуществляют коммутацию входных сигналов.В результате коммутатор 3 сигнала изменения эталонного кода В производит подачу на второй вход формирователя 5 эталонного кода сигнала с выхода блока 16 формирования числа измерений вместо сигнала с второго выхода блока 12 управления циклами измерений.Коммутатор 14 сигнала запуска производит подачу на второй вход блока 10 управления цифровым вольтметром сигнала с выхода элемента ИЛИ 8 вместо сигнала с первого выхода реверсивного счетчика 9,Коммутатор 15 сигнала управления производит подачу на вход генератора 1 измерительного сигнала с выхода формирователя 17 сигнала управления вместо сигнала управления с выхода блока 7 управления генератором измерительного сигнала.После установки устройства в режим измерения статистических характеристик профиля кванта подается сиг 3 17 З 27нал на шину "Пуск". При этом обнуляется блок 16 но;мирования числа измерений и запускается формирователь 17сигнала управления.Блок 16 нормирования числа измерений представляет собой счетчик импульсов, который работает на переполнение и может быть реализован, например, использованием микросхемы типа 105 ЭЗИЕ 7,Счетчик 16 осуществляет подсчетчисла поступакщих на его вход 2 сигналов окончания процессов измерения,формируемых цифровым вольтметром 2. 15Сигнал переполнения счетчика 16 через контактную группу коммутатора 13сигнала изменения эталонного кода Вподается на второй вход формирователя 5 эталонного кода, для измененияего значения на единицу, после набора необходимого числа статистическихизмерений для построения гистограммы, распределения уровней срабатыванияАЦП для измеряемого кванта, Разрядность счетчика определяется априорнозаданным числом необходимых статистических данных.Одновременно по сигналу Пуск"осуществляют запуск формирователя 17 З 0сигнала управления.Взаимодействие элементов устройства (фиг.З) происходит следующим образом.По сигналу Пуск" (точка на фиг, За)формирователь 17 сигнала управлениявырабатывает сигнал управления генератором измерительного сигнала(фиг.Зб), который через контактнуюгруппу коммутатора 15 сигнала управления подается на вход генератора 1измерительного сигнала, В этом случаеполярность и длительность сигнала управления генератором измерительногосигнала таковы, что измерительный сиг нал устанавливается в исходное состояние. После окончания длительности сигнала управления этой полярности формирователь 17 сигнала управления вырабатывает сигнал управления противоположной полярности, вод воздействием которого генератор 1 измерительного сигнала формирует линейно возрастающий измерительный сигнал (фиг.За).При достижении измерительным сиг 55налом значения, при котором исследуемый АЦП вырабатывает код А, равныйкоду В, по сигналу "Код Аъ код В"(фиг. Зв), поступающему на третий вход 704формирователя 17 сигнала управления с выхода элемента ИЛИ .8, формирователь )7 сигнала управления вырабатывает нулевое значение сигнала управления. В результате изменение измерительного сигнала прекращается. Одновременно, по сигналу "Код А шкод В", поступающему на второй вход блока 10 управления цифровым вольтметром с выхода элемента ИЛИ 8, блок 10 управления цифровым вольтметром формирует сигнал запуска цифрового вольтметра 2, который поступает на его второй вход. Происходит процесс измерения значения измерительного сигнала (фиг.За), по завершению которого цифровой вольтметр 2 вырабатывает сигнал окончания процесса измерения (фиг.Зг 1, поступающий на второй вход формирователя 17 сигнала управления и на второй вход блока 16 нормирования числа измерений.По сигналу окончания процесса измерения (фиг,Эг) формирователь 17 сигнала управления формирует сигнал управления, имеющий полярность и длительность, обеспечивающие возврат измерительного сигнала (фиг.За) в исходное состояние.По окончании этого сигнала управления процесс измерения повторяется до переполнения блока 16 нормирования числа измерений, который при этом вырабатывает сигнал изменения кода В на единицу (фиг.Зз), поступающий на второй вход формирователя 5 эталонного кода, В результате значение эталонного кода В изменяется на единицу.Далее процесс измерения повторяется для уровня квантования АЦП, соответствующего коду А;и т.д.Из накопленной в блоке 11 регистрации информации могут быть получены гистограммы значений измерительных сигналов для всех профилей квантов проверяемого АЦП.Формула изобретения1. Устройство контроля аналогоцифровых преобразователей по авт. св.11 1287285, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения глубины контроля за счет возможности измерения среднеквадратичной ошибки и дисперсии профиля кванта, в него введены коммутатор сигнала изменения эталонного кода, коммутатор сигнала управлешя, коммутатор сигнала запуска,блок нормирования числа измерений иформирователь сигнала управления,первый вход которого объединен с первым входом блока нормирования числаизмерений и является шиной "Пуск",второй вход блока нормирования числаизмерений объединен с вторым входомформирователя сигнала управления иподключен к выходу "Конец преобразования" цифрового вольтметра, выходблока нормирования числа измеренийсоединен с первым входом коммутаторасигнала изменения эталонного кода,второй вход которого подключен к второму входу блока управления цикламиизмерения, а третий вход объединен спервыми входами коммутатора сигналауправления и коммутатора сигнала эа"пуска и является шиной "Профиль кванта", вход генератора измерительногосигнала подключен к выходу коммутатора сигнала управления, второй входкоторого соединен с выходом блока управления генератором измерительногосигнала, а третий вход подключен квыходу формирователя сигнала управления, третий вход которого объединен 32770 6с вторым входом коммутатора сигналазапуска и соединен с выходом элемента ИЛИ, выход коммутатора сигнала запуска подключен к второму входу блока управления цифровым вольтметром,а третий вход соединен с первым выходом реверсивного счетчика, выход коммутатора сигнала изменения эталонногокода соединен с вторым входом формирователя эталонного кода. 2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что формирователь сигнала управления содержиттриггер, элементы И или ИЛИ и одновибратор, первый и второй входы которого являются соответственно первыми вторым входами формирователя сигнала управления, третьим входом которого является Б-вход триггера, К-входкоторого объединен с первыми входамиэлементов И и ИЛИ и подключен к инверсному выходу одновибратора, ин версный выход триггера соединен свторым входом элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого являетсявыходом формирователя сигнала управления.шние +1 ларо 8 ого ег- ореном Йроеного СигнаеМа в ад(Ф б ф Юеа Гф 1 Ц6 н Корректор В.Гирня Редактор Л.Гратилло 3/54 одписно Ти а комитета ССС ВНИИПИ Государственного по делам изобретений113035, Москва, Ж, Рауш 4водственно-полиграфическое предприятиег г, Ужгород, ул. Проектная,йднол илраоое нию еенщвооро янеридеюе ног еигна,юа Сигмае аеонноороиеесаигнерений 1 Сигнал иуерению елюдонйое анРа В на 1 Щ оставитель Ю.Спехред М,Дидык открытая наб.