Устройство для измерения времени установления выходного сигнала цифроаналогового преобразователя

-мъдал11 е ю 1 яЮЬ,; ц ф;д ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ Союэ Советскид Социапнстнчвскнк Республик(51)М. Кл.з Н 03 К 13/22 Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для измерения времени установления выходного сигнала цифроаналогового преобразователя. 5Известны устройства для измерения времени установления выходного сигнала цифроаналогового преобразователя, содержащие измеряемый цифроаналоговый преобразователь, генера тор импульсов, осциллограф, компаратор 11).Недостатками этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как отсутствует 15 автоматическое измерение времени установления.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения времени уста 20 новлення выходного сигнала цифроаналогового преобразователя, содержащее измеряемый и эталонный цифроаналоговые преобразователи, эадатчик кодов, переключатель кодов, ком паратор, счетчик, генератор импульсов, триггер, логический элемент И и блок управления 21.В этом устройстве устраненЫ недостатки предыдущих устройств,од- З 0 нако оно позволяет измерять время установления вых:диого сигнала цифроаналогового преобразователя, переходный процесс которого может иметь только монотонный, экспоненциальный характер.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения времени установления выходного сигнала цифроаналогового преобразователя, содержащее измеряемый и эталонный цифроаналоговые преобразователи, переключатель кодов, компаратор, счетчик, генератор импульсов, триггер, логический элемент И, блок управления и задатчик кодов, первые выходы которого соединены со входами эталонного цифроаналогового преобразователя, вторые и третьи выходы задатчика кодов объединены через переключатель кодов со входами измеряемого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с неинвертирующим входом первого компаратора, а выход генератора импульсов соединен с первым входом, логического элемента И, второй входкоторого соединен с единичным выходом триггера, нулевой вход которого соединен с первым выходом бло.ка управления и со входом гашения счетчика, а управляющий вход переключателя,кодовсоединен со вторым выходом блока управления, введены дополнительный компаратор, счетчик, блок логических элементов И-НЕ, ком мутатор, блок логических инверторов, блок сравнения, два формирователя импульсов, триггер, два элемента задержки, логический элемент И, четыре логических элемента ИЛИ иблок смещения аналогичного сигнала, вход которого соединен .с выходом эталонного цифроаналогового преобразователя, первый выход соединен с инвертирующим входом основного компаратора, а второй его выход соединен с неинвертирующим входом дополнительного компаратора, инвертирующий вход которого соединен с неинвертирующим входом основного компаратора, причем выходы обоих компараторов соединены через первый дополнительный логический элемент ИЛИ со входами первого формирователя импульсов и первого элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом дополнительного счетчика через дополнительный логический элемент И, второй вход которого соединен с вы" ходом генератора импульсов, запрещающий вход которого соединен с выходомвторого дополнительного логическогоэлемента ИЛИ, первый вход которогосоединен с первым выходом блока управления, с единичным входом дополнительного триггера и с первым входомтретьего дополнительного логического элемента ИЛИ, выход которого сое" динен со входом гашения дополнительного счетчика, а второй вход подключен к выходу первого формирователяимпульсов, при этом второй вход вто рого дополнительного логическогоэлемента ИЛИ соединен с третьим вхо дом блока управления и с выходом блока сравнения, первые входы которого соединены с выходами дополнительного счетчика, а вторые входы соединены с четвертыми выходами задатчика кодов,и с первыми входами блока логических элементов И-НЕ, выходы которого соединены с кодовымивходами основного счетчика, а управляющий его вход подключен к единичному входу основного триггера, к запускающему входу генератора импульсов и к выходу второго формирователя импульсов, вход которого соединен со вторым выходом блока управления, причем нулевой вход дополнительного триггера соединен с выходом переполнения основного счетчика и со входом второго элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом основного счетчика через четвертый доПолнительный логический элемент ИЛИ, второй, вход которого соединен с выходом основного логического элемента И, а кодовые выходы основного счетчика соединены непосредственнос перными входами коммутатора и через блок логических иннерторов - со вторыми входами коммутатора, третийи четвертый входы которого соединены соответственно с едининным и нуленым выходами дополнительного триг гера, нулевой вход которого подключен к четвертому входу блока управления.На чертеже представлена структурная схема устройства,1 Устройство содержит измеряемый 1и эталонный 2 цифроаналоговые преобразователи, задатчик 3 кодов, переключатель 4 кодов, основной компаратор 5, основной счетчик 6, генерар тор 7 импульсов, оснонной триггер8, основной логический элемент И 9,блок 10 управления, дополнительный компаратор 11, блок 12 смещения аналогового сигнала, дополнительный счетчик 13, блок 14 логичесфф ких элементов И-НЕ, выходной коммутатор 15, блок 16 логических иннерторов, блок 17 сравнения, Формирователи 18 и 19 импульсов, элементы20 и 21 задержки, дополнительный3 триггер 22, дополнительный логический элемент И 23, логический элементИЛИ 24 .с инверсным выходом, логические элементы ИЛИ 25-27, выходустройства 28, внешние входы 2933 блока 10 управления.Устройство работает следующим образом.По сигналу пуск, поступающему навход 29 блока 10, последний форми 4 рует на первом ныходе сигнал исходного состояния, которым устанавливается в нулевое состояние триггер 8,в единичное состояние - триггер 22,гасятся счетчики б и 13 (последнийчерез элемент ИЛИ 26) и сбрасывает 4 ся генератор 7 через элемент ИЛИ 25.После этого блок 10 на втором выходе Формирует сигнал начала измерения, поступающий на управляющий входпереключателя 4 и на вход Формирова 0 теля 19, выходной сигнал которогоустанавливает н единичное состояние триггер 8, запускает генератор7 и записывает в счетчик б инверсноезначение кода с четвертых выходовЯ задатчика 3 через блок логическихэлементов И-НЕ 14. Счетчик б начинает подсчет импульсов генератора7 поступающих на его вход черезэлементы И 9 и ИЛИ 27. Подсчет импульсов продолжается до получениярезультата измерения. При этом признаком установления выходного сигнала является его нахождение н течение заданного интервала времени ннутри эоны, ограниченной уровнями и со 790298ответствует требуемой точности установления выходного сигнала. Значение кода, определяющее этот интервал времени, устанавливается оператором в задатчике 3 кодов, по четвертым выходам которого этот код поступает на вход блока 17 сравнения.Сигналы на выходе компараторов 5 и 11 имеют низкий уровень. Эти сигналы, объединенные элементом ИЛИ 24, инвертируются. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 24 проходит через элемент 20 задержки и открывает элемент И 23, через который начинают проходить импульсы генератора 7 на счетный вход счетчика 13. При превыаениисигналом верхнего уровня или его снижения ниже нижнего уровня закрывается элемент И 23, и импульсы с выхода генератора 7 не проходят на вход счетчика 13, а счетчик 6 продолжает подсчет импульсов, так как триггер 8 продолжает оставаться в единичном состоянии. В процессе работы счетчика 6 может произойти его переполне"ние, тогда на его выходе переполненияформируется импульс, которым триггер22 устанавливается в нулевое состояние и на счетный вход счетчика 6 добавляется один импульс, проходящий через элемент 21 задержки и элемент ИЛИ 27.При очередном вхождении измеряемого сигнала в зону сравнения элементом 18 формируются импульсы, которые проходя через элемент ИЛИ 26, устанавливают счетчик 6 в исходное состояние. При последнем вхождении сигнала в зону сравнения и последующем нахождении в этой зоне счетчик 13 работает до тех пор, пока не сработает блок.17 сравнения, выходной импульс которого останавливает генЕратор 7 через элемент ИЛИ 25, а также поступает на вход блока 10 управления, в котором вырабатывается сигнал окончания измерения. Код результата измерения может быть снят с выходов коммутатора 15. При этом, если в процессе измерения переполнения счетчика 6 не было (триггер 22 остался в единичном состоянии), то с выходов последнего через коммутатор 15 выдается инверсный код. При наличии переполнения выходнойкод является прямым кодом счетчика 6. Запись в счетчик 6 перед началомизмерения от задатчика 3 кодов через элемент И-НЕ 14 инверсного кода допустимого значения интервала времени позволяет получить на выходе коммутатора 15 код, значение которого соответствует истинному значению времени установления выходного сигнала цифроаналогового преобразователя с точностью, устанавливаемой при помощи блока 12, выходные сиг 50 55 60 65 Формула изобретенияУстройство для измерения времени установления выходного сигнала цифроаналогового преобразователя, содержащее измеряемый и эталонный цифроаналоговые преобразователи, переключатель кодов,компаратор,счетчик, генератор импульсов, триггер логический элемент И, блок управления и задатчик кодов, первые выходы которого соединены со входами эталонного цифроаналогового преобразователя, вторые и третьи выходы соединены через переключатель кодов со входа" ми измеряемого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с неинвертирующим входом компаналы которого образуют зону сравнения.Запись в счетчик 6 перед началомизмерения инверсного кода, соответствующего номинальному значению времени установления выходного сигналацифроаналогового преобразователя,позволяет в результате измерения получить отклонение со знаком истинного значения времени установления отноминального. Это позволяет производить допусковый контроль цифроаналогового преобразователя с выдачейкода величины этого отклонения, Дляэтого полученный в счетчике 6 кодрезультата измерения передается на 15 выход 28 устройства .через коммутатор 15 прямым или инверсным. Инверсия кода осуществляется блоком 16,а управление коммутатором выполняет триггер 22.;Щ Импульс переполнения счетчика 6,кроме установки триггера 22 в нулевое состояние, поступает в блок 10,где используется для определеиияслучая неправильного измерения, соответствующего преРьззюнию Времениустановления выходного сигнала цифроаналогового преобразователя мак-.симального значения кода счетчика 6,Таким образом, использование дополнительно введенных элементов ивзаимосвязь их между собой и с другиии узлами позволяет расширить функциональные возможности данного устройства. Это выражается в том, чтос помощью данного изобретения можно З 5 измерить время установления выходных сигналов различных типов цифроаналогового преобразователя. Приэтом можно автоматически измерятьвремя установления выходных сигналов 40 цифроаналоговых преобразователей безпредварительного определения видаего переходного процесса, который.может быть как экспоненциальным, таки с выбросами или с затухающими ко лебаниями, а также позволяет производить допусковый контроль по этомупараметру.ратора, а выход генератора импульсовсоединен с первым входом логического элемента И, второй вход которогосоединен с единичным выходом триггера, нулевой вход которого соединен с первым выходом блоком управления и со входом гашения счетчика,а управляющий вход переключателя кодов соединен со вторым выходом блока управления, о т л и ч а ю щ е"е с я тем, что, с целью расширенияФункциональных возможностей, в него введены дополнительный компаратор, счетчик, блок логических элементов И-НЕ, коммутатор, блок логи-"ческих инверторов, блок сравнения,два Формирователя импульсов, триггер два элемента задержки, логический элемент И, четыре логическихэлемента ИЛИ и блок смещения аналогового сигнала, вход которого соединен с выходом эталонного цифроаналогового преобразователя, первый выход соединен с инвертирующим входомосновного компаратора, а второйвыход соединен с неинвертирующимвходом дополнительного компаратора,инвертирующий вход которого соединен с неинвертирующим входом основного компаратора, причем выходы обоих компараторов соединены через первый дополнительный логический элемент ИЛИ со входами первого. формирователя импульсов.и первого элементазадержки, выход которого соединенсо счетным входом дополнительногосчетчика через дополнительный логический элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератораимпульсов, запрещающий вход которого соединен с выходом второго дополнительного логического элемента ИЛИ,первый вход которого соединен с первым выходом блока управления, с единичным входом дополнительного триггера ис первым входом третьего дополнительного лоГического элементаИЛИ, выход которого соединен со входом гашения дополнительного счетчика, а второй вход подключен к выходу первого формирователя импульсов, при этом второй вход второго дополнительного логического элемента ИЛИ соединен с третьим входом блока управления и с выходом блока сравнения, первые входы которого соединены с выходами дополнительного счетчика, а вторые входы соединены с четвертыми выходами задатчика кодов и с первыми входами блока логических 10 элементов И-НЕ, выходы которого соединены с кодовыми входами основного счетчика, а управляющий вход его подключен к единичному. входу основного триггера, к запускающему входу 3 генератора импульсов и к выходу второго Формирователя импульсов, вход которого соединен со вторым выходом блока управления,. причем нулевой вход дополнительного триггера соединен щ с выходом переполнения основногосчетчика и со входом второго элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом основного счетчика через четвертый дополнительный логический элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом основного логического элемента И, а кодовые выходы основного счетчика соединены непосредственно с первыми входами коммутатора и через блок ЗО логических инверторов - со вторымивходами коммутатора, третий и четвертый входы которого. соединены соответственно с единичным и нулевым выходами дополнительного триггера, 35 нулевой вход которого подключен кчетвертому входу блока управленияИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Клочан П.С. Измерение параметров цифроаналоговых преобразователей. К Общество "Знание", 1978,с, 13-27.2, Авторское свидетельство СССР45 Р б 03121, кл. Н 03 К 13/32, 1976.790298 Составитель В.МулярРедактор О.Малец Техред Л. Ач Корректо ома 074 бб Тираж 995 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб ППП П ная