Устройство контроля цифро-аналогового преобразователя

О П И С А Н И Е (1)777816ИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) Ч.Кл.з Н 03 К 13/34 Заявлено 18.12,78 (21) 2697516/1 рисоединением заявки Государственный комитет(43) Опубликовано О 7,11 по делам изобретений Бюллетень 1 ч"е 41 (53) УДК 681.32(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯО-АНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Изобретение относится к цифровым системам связи, вычислительной технике и электроизмерениям.Известно устройство контроля цифроаналогового преобразователя (ЦАП), содержащее датчик цифрового сигнала, разрядный цпфро-аналоговый преобразователь, сумматор по модулю два, и первых элементов И, элемент ИЛИ, распределитель импульсов делитель частоты, формирующий блок, видесконтрольное устройство (ВКУ), и блок объединения, первый вход которого соединен со входом делителя частоты, входом датчика цифрового сигнала и с клеммой входа строчных импульсов, второй вход блока объединения подключен через формирующий блок к клемме входа кадровых импульсов и ко входу кадровой синхронизации ВКУ, а также,к управляющим входам распределителя импульсов и дели. тсля частоты, выход которото соединен с другим входом распределителя импульсов, третий вход блока объединения соединен с выходом сумматора по модулю два, выход датчика цифровых сигналов подключен ко входам и первых элементов И, другие входы которых соединены с соответствующи. ми выходами распределителя импульсов, выходы и первых элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ Ц. Контроль ЦАП в данном устройствепроизводится с использованием обратного аналого-цифрового преобразования, что огранпчивает точность контроля из-за виол спмых реальным аналого-цифровым преобразогателем дополнительных искажений,Кроме того, известное устройство непозволяет выявить влияние отдельных разрядов ЦАП на суммарную погрешность.Целью изобретения является повышениеточности и качества. контроля цифро-аналогового преобразователя.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство контроля ЦАП, содержащее 5 датчик цифрово;о сигнала, и-разрядныйЦАП, сумматор по модулю два, и первых :., сментов И, элемент ИЛИ, распределитель импульсов, делитель частоты, формирующий блок, видеоконтрольное устройство О,. бок объединения, первый вход которогосоединен со входом делителя частоты, входом датчика цифрового сигнала и с клеммой входа строчных импульсов, второй вход блока объединения подключен через 25 формирующий блок к клемме входа кадровых импульсов и,ко входу кадровой синхронизации ВКУ, а также к управляющим входам распределителя импульсов и делителя частоты, выход которого соединен с О другим входом распределителя импульсов,третий вход блока объединения соединен с выходом сумматора по модулю два, выход датчика цифровых сигналов подключен ко входам п первых элементов И, другие входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, выходы п первых элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, дополнительно введены дешифратор, п вторых схем И, полосовой фильтр, два модулятора, инвертор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и управляющим входом первого модулятора, выход инвертора подключен к управляющему входу второго модулятора, входы дешифратора соединены с выходами распределителя импульсов, выходы лешифратора подключены к первым входам п вторых элементов И, вторые входы которых соединены с выходами датчика цифрового сигнала, а выходы п вторых элементов И подключены через ЦАП к входам полосового фильтра, выход которого через первый модулятор соединен с первым, а через второй модулятор - со вторым входом сумматора по модулю Лва.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства контроля ЦАП; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Выходы разрядов датчика цифрового сигнала 1 через соответствующие вторые элементы И 21 - 2, ЦАП 3, полосовой фильтр 4 соединены со входами первого б и второто б широтно-импульсных модуляторов (ШИМ), выходы которых через сумматор по модулю два 7 и блок объединения 8 подключены ко входу видеосигнала ВКУ 9, Выход разрядов датчика цифрового сигнала 1 через соответствующие первые элементы И 101 - 10, схему ИЛИ 11 соединены с управляющим входом первого ШИМ б непосредственно и с управляющим входом второго ШИМ б через инвертор 12, Вход строчных синхроимпульсов Вх, строк соединен со входом блока объединения 8, со входом датчика цифрового сигнала 1 и через делитель частоты 13, распределитель импульсов 14 - со входами соответствующих первых элементов И 101 - 10, а также через дешифратор 15 - со входами соответствующих вторых элементов И 21 - 2. Вход кадровых синхроимпульсов Вх, кадров соединен со входом кадровой синхронизации ВКУ 9 с управляющими входами делителя частоты 13 и распрелелителя импульсов 14 и, через формирующий блок 1 б - со входом блока ооъединения 8.Устройство работает следуощим образом.Импульсы с частотой строк телевизиочной развертки подаются на вход делителя частоты 13. Его коэффициент деления выбирается так, чтобы за цикл контроля можно было проконтролировать все разря 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ды ЦЛП 3 на экране ВКУ 9. Например, при числе строк в полукадре телевизионной развертки У = 312,Д и числе разрядов кода п=8 контроль каждого разряда должен осуществляться в течение не болееЛ ичем :=39 строк. Пусть контроль кажлого разряда производится в течение 32 строк полукадра. Каждые 32 строки на выходе делителя частоты 13 появляется импульс, который поступает на распределитель импульсов 14. Распределитель 14 управляет первыми элементами И 10, - 10 таким образом, чтобы на выход элемента ИЛИ 11 поочередно (например, каждые 32 строки) проходили сигналы с выходов разрядов датчика цифрового сигнала 1,Кроме того, распределитель 14 через дешифратор 15 управляет вторыми элементами И 21 - 2 таким образом, чтобы на входы разрядов ЦАП 3 подавалось монотонно увеличивающееся число разрядов с выхода датчика цифрового сигнала 1. Например, первые 32 строки подается 1-й разрял, вторые 32 строки - 1-й и 2-ой разряды и т. л., последние 32 строки - все восемь разрядов Такой цифровой сигнал на входе ЦАП 3 соответствует последовательному (папример, каждый 32 строки) удвоению числа ступенек пилообразного напряжения на выходе ЦАП 3. Сигнал с выхода ЦАП 3 поступает на вход полосового фильтра (ПФ) 4. На выходе ПФ 4 в моменты перехода аналогового сигнала на выходе ЦЛП 3 с одного уровня ,квантования на другой появляется импульс, амплитуда которого пропорциональна величине интервала между соответствующими уровнями амплитудного квантования. Сигнал с выхода ПФ 4 поступает на вхолы соответственно первого б и второго б ШИМ, где производится преобразование амплитудно-модулированного импульса в широтно-модулированный, причем ШИМ б обрабатывает четцыс импульсы с выхода ПФ 4, а ШИМ б - нечетные. Временное положение импульсов на входах ШИМ б и б определяется моментом смены кодовых комбинаций, подаваемых с выхода датчика цифрового сигнала 1 на входы ЦАП 3, а амплитуда определяется числом разрядов, подключаемых на входы ЦАП 3 кодовых комбинаций. Число разцядов изменяется, например. каждые 32 строки. Таким образом, амплитуда импульсов на выходе ПФ 4 должна сохраняться постоянной в течение каждых 32 строк, Она соответствует величине кванта младшего коммутируемого разряда ЦЛП 3, Изменение амплитуды импульсов на выходе ПФ 4 в течение данных, например 32, строк свидетельствует о погрешностях в работе ЦАП 3, связанных с отклонениями уровней амплитудного квантования ЦАП 3 от своих номинальных положений, Передний фронт широтно-модулиро50 ванных импульсов на выходе преобразозателя 6(б) определяется моментами поступления четных (нечетных) амплитудно- модулированных импульсов с выхода ПФ 4 на вход преобразователя 5(б) (фиг. 2). Задний фронт широтно-модулированных импульсов на выходе преобразователя 6(б) определяется амплитудой четных (нечетных) амплитудно-модулированных импульсов с выхода ПФ 4 на входе ШИМ 6(б) (фиг. 2). Если амплитуда импульсов на входе преобразователей б и б точно соответствует величине интервала между соответствующими уровнями амплитудного квантования, то длительность импульсов на выходах преобразователя 6 и 6 равна периоду поступления импульсов с выхода ПФ 4 на входы ШИМ 6 и б. В этом случае на выходе сумматора по модулю два 7, ко входу, которого подключены выходы ШИМ 6 и 6, отсутствует сигнал ошибки. В противном случае возникает сигнал ошибки в виде широтно-модулированных импульсов, временное положение переднего фронта которых соответствует моменту появления импульсов на выходе ПФ 4, а заднего фронта - величине отклонения интервала между соответствующими уровнями амплитудного квантования ЦАП 8 от номинальной величины. Этот сигнал через блок объединения 8 подается на ВКУ 9. На блок объединения 8, кроме того, подаются импульсы кадровой частоты от клеммы вх. кадров через формирующий блок 16 и импульсы строчной частоты от клеммы вх. строк. Блок объединения 8 замешивает три сигнала; сигнал ошибки с выхода сумматора по модулю два 7, строчные синхроимпульсы и кадровые гасящие импульсы, поступающие от формирующего блока 16. На выходе блока объединения 8 образуется телевизионный видеосигнал. Кроме того, импульсы кадровой частоты подаются непосредственно от клеммы вх. кадров на ВКУ 9 для обеспечения кадровой синхронизации,Фор мул а изобретения Устройство контроля цифро-аналогового преобразователя, содержащее датчик цифрового сигнала, и-разрядный цифро-анало 5 10 20 25 Зо 35 40 45 гсзый преобразователь, сумматор по модулю два, и первых элементов И, элемент ИЛИ, распределитель импульсов, делитель частоты, формирующий блок, видеоконтрольное устройство и блок объединения, первый вход которого соединен с входом делителя частоты, входом датчика цифрового сигнала и с клеммой входа строчных имгульсов, второй вход блока объединения подключен через формирующий блок к клемме входа кадровых импульсов и ко входу кадровой синхронизации видеоконтрольного устройства, а также к управляющим входам распределителя импульсов и делителя частоты, выход которого соединен с другим входом распределителя импульсов, третий вход блока объединения соединен с выходом сумматора по модулю два, выход датчика цифровых сигналов подключен к входам и первых элементов И, другие входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, выходы и первых элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, о тлии ч а ю щ ее ся тем, что, с целью повышения точности и качества контроля цифроаналогового преобразователя, в него дополнительно введены дешифратор, и вторых схем И, полосовой фильтр, два модулятора, инвертор, вход которого соединен с выходом элем нта ИЛИ и управляющим входом первого, модулятора, выход инвертора подключен к управляющему входу второго модулятора, входы дешифратора соединены с выходами распределителя импульсов, выходы дешифратора подключены к первым входам и вторых элементов И, вторые входы которых соединены с выходами датчика цифрового сигнала, а выходы и вторых элементов И подключены через цифро-аналоговый преобразователь к входам полосового фильтра, выход которого через первый,модулятор соединен с первым, а через второй модулятор - со вторым входом сумматора по модулю два.Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1, Кислицкий Н. Т., Коган С. С. Способы контроля аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей сигналов изображения. Вопросы радиоэлектроники Сер, ТПС, 1974, вып 6, с, 58, рис. 3 (прототип).777816 Составитель А. СимагинБ. федотов Техред И, Пенчко Корректор И, Осиповская Редак Тип. Харьк. фил, пред. Патент аказ 14 бб/147 б Изд.543 Тираж 995 ПодпцспоеПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5