СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Российский патент 1994 года по МПК H03M1/10 

Описание патента на изобретение RU2022464C1

Изобретение относится к аналого-цифровой технике и может быть использовано для создания высокоточных самокалибрующихся аналого-цифровых (АЦП) и цифроаналоговых преобразователей (ЦАП).

Известен способ калибровки ЦАП, по которому измеряются величины "базовых переходов" - изменение величины выходного сигнала при смене кодов на одну единицу вида 2k-1 и 2k. По результатам этих измерений вычисляются изменения величин разрядных весов и производится их коррекция, начиная с младшего веса.

Известен также способ калибровки ЦАП, по которому вместе с величинами "базовых переходов" дополнительно измеряется разность между максимальным выходным сигналом ЦАП и эталонной мерой, а значения разрядных весов вычисляются, начиная со старшего веса.

Известен способ калибровки ЦАП (выбранный в качестве прототипа), который заключается в измерении разности между суммой сигналов первого и второго ЦАП и сигналом калибруемого ЦАП при нулевых кодах в них, разности между опорным потенциалом и суммой n старших, калибруемых разрядных весов калибруемого ЦАП, n разностей между каждым из n старших разрядных весов первого и калибруемого ЦАП при нулевом коде второго ЦАП, n разностей между каждым из n старших разрядных весов второго ЦАП при нулевом коде первого и суммой всех меньших разрядных весов калибруемого ЦАП, n разностей между каждой суммой одинаковых разрядных весов первого и второго ЦАП и суммой равного и всех меньших калибруемых разрядных весов калибруемого ЦАП и в последующей цифровой обработке полученных результатов.

Этот способ обладает двумя существенными недостатками. Величина каждого разрядного веса вычисляется по результатам восьми измерений. В результате пропорционально уменьшается точность калибровки и увеличивается время ее проведения. Погрешность определения k-го разрядного веса Vk при этом оценивается так:
ΔVk < (4(1-2-k)+1) ΔDмакс, (1.1) где ΔDмакс - максимальная из ошибок измерения перечисленных разностей.

Известно, что существенный вклад в нелинейность передаточной характеристики микросхем ЦАП вносят суперпозиционные ошибки преобразования. Поэтому в многоразрядных интегральных преобразователях величины разрядных весов в общем случае не определяют всей передаточной характеристики в целом. Можно показать, что ошибка определения значения выходного сигнала калибруемого ЦАП для входного кода Y оценивается так:
Δ[V(Y)-V(0)] <[4(1-<Y>)+Y]·ΔDмакс+ΔS(Y) (1.2) где V(Y), V(0) - значения выходного сигнала калибруемого ЦАП при входном коде Y и нулевом коде соответственно;
<Y> = Y/(Yмакс+1); Yмакс - максимальный код калибруемого ЦАП;
Y - число единиц в двоичном коде Y;
ΔS(Y) - суперпозиционная ошибка при коде Y.

Цель изобретения - повышение точности калибровки передаточной характеристики ЦАП.

Цель достигается тем, что по способу калибровки ЦАП, включающему измерение базового сигнала - разности между суммой сигналов калибруемого, первого и второго ЦАП при нулевых кодах в них и нулевым потенциалом и в последующей цифровой обработке кодов, запомненных по результатам тестовых измерений, согласно изобретению осуществляют привязку величины V1 старшего разрядного веса калибруемого ЦАП к величине эталонной меры V0, затем в калибруемый ЦАП записывают код е1, соответствующий включению его старшего разрядного веса, во второй ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают опорный код первого ЦАП, при котором сигнал рассогласования - разность между суммарным сигналом калибруемого, первого и второго ЦАП и нулевым потенциалом - равен базовому сигналу, затем в калибруемый ЦАП записывают первое значение тестового кода Y, во второй ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают первый код первого ЦАП, при котором сигнал рассогласования равен базовому сигналу, в первый ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают второй код второго ЦАП, при котором сигнал рассогласования равен базовому сигналу, в калибруемый ЦАП записывают код, равный удвоенному тестовому коду, в первый ЦАП записывают первый код, во второй ЦАП записывают второй код, проводят первое тестовое измерение отклонения сигнала рассогласования от базового сигнала и запоминают полученный код Dy1, в калибруемый ЦАП записывают код, равный сумме тестового кода и кода е1, в первый ЦАП записывают опорный код, во второй ЦАП - второй код, проводят второе тестовое измерение отклонения сигнала рассогласования от базового сигнала и запоминают полученный код Dy2, вышеуказанную процедуру, начиная с записи тестового кода в калибруемый ЦАП, повторяют для всех значений тестового кода, а значения передаточной характеристики калибруемого ЦАП вычисляют по формулам
V(Y)-V(0)=V(2Y)-V(0)-Dy1)/2; (2)
V(e1 + Y) = V1 + V(Y) + Dy2, (3) где V(Y), V(0) - значения выходного сигнала калибруемого ЦАП при входном коде Y и нулевом коде соответственно;
Dy1, Dy2 - результаты первого и второго тестовых измерений отклонения сигнала рассогласования от базового сигнала;
V1 - величина старшего разрядного веса калибруемого ЦАП;
е1 - значение входного кода калибруемого ЦАП, соответствующего включению его старшего разрядного веса;
Y - значение тестового кода (Y=1, [Yмакс/2], где скобки [] означают, что берут целую часть числа; Yмакс - максимальный код калибруемой части калибруемого ЦАП).

Заявляемое техническое решение отличает от прототипа наличие операций формирования кода первого (второго) ЦАП при нулевом коде второго (первого), а также проведение тестовых измерений для удвоенного значения тестового кода калибруемого ЦАП и для кода, равного сумме тестового кода и кода, соответствующего включению старшего разрядного веса. Это дает возможность вычислять величину выходного сигнала калибруемого ЦАП, соответствующего любому заданному коду, по результату только одного измерения малого сигнала. В отличие от прототипа, где процедура тестовых измерений предназначена и возможна только для определения величин разрядных весов, в заявляемом техническом решении процедура тестовых измерений может производиться для всех необходимых кодов. Это позволяет вычислить значение выходного сигнала калибруемого ЦАП во всех точках его передаточной характеристики.

Цель достигается также тем, что (согласно первому варианту) для привязки величины V1, старшего разрядного веса калибруемого ЦАП к величине эталонной меры V0 в калибруемый ЦАП записывают код, соответствующий включению его старшего разрядного веса, во второй ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают первый код первого ЦАП, при котором сигнал рассогласования равен базовому сигналу, в первый ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают второй код второго ЦАП, при котором сигнал рассогласования равен базовому сигналу, в калибруемый ЦАП записывают нулевой код, в первый ЦАП записывают первый код, во второй ЦАП записывают второй код, проводят тестовое измерение величины D0 отклонения разности между эталонной мерой и суммарным сигналом калибруемого, первого и второго ЦАП от базового сигнала, а величину старшего разрядного веса вычисляют по формуле
V1 = (-V0 + D0)/2, (4) где V1 - величина старшего разрядного веса калибруемого ЦАП;
V0 - величина эталонной меры;
D0 - результат тестового измерения отклонения разности между эталонной мерой и суммарным сигналом калибруемого, первого и второго ЦАП от базового сигнала.

Этот вариант привязки отличает от прототипа формирование первого и второго кодов соответственно первого и второго ЦАП, а также осуществление тестового измерения отклонения разности между эталонной мерой и суммарным сигналом калибруемого, первого и второго ЦАП от базового сигнала, которое проводится при нулевом коде калибруемого ЦАП и специально сформированных кодах первого и второго ЦАП. В результате вычисление величины старшего разрядного веса производится по результату одного измерения.

Согласно второму варианту привязки величины V1 старшего разрядного веса калибруемого ЦАП к величине эталонной меры V0 в калибруемый ЦАП записывают код, соответствующий включению его старшего разрядного веса, в первый и второй ЦАП записывают нулевой код, проводят тестовое измерение величины D0 отклонения разности между эталонной мерой и суммарным сигналом калибруемого, первого и второго ЦАП от базового сигнала, а величину старшего разрядного веса вычисляют по формуле
V1 = V0 - D0 (5)
Объединение двух технических решений связано с тем, что оба варианта решают одну задачу - повышение точности привязки величины старшего разрядного веса. В первом варианте цель достигается, если величина эталонной меры близка к значению полной шкалы калибруемого ЦАП. Если последнее условие невыполнимо, то цель достигается согласно второму варианту.

Перечисленные существенные признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены, что позволяет утверждать, что они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

Для пояснения способа калибровки и вывода формул (2)...(5) вводят следующие обозначения: V( ), ω1( ), ω2 ( ) - передаточные характеристики калибруемого, первого и второго ЦАП, V0 - величина эталонной меры, 0v - нулевой потенциал, 0 - нулевой код, V00 - величина базового сигнала - разности между суммой сигналов калибруемого, первого и второго ЦАП и нулевым потенциалом, d00 - результат измерения базового сигнала, Vk - величина k-го разрядного веса, еk - код, соответствующий включению k-го разрядного веса, n - разрядность старшей, калибруемой, части калибруемого ЦАП.

Определяют
V(0) + ω1(0) + ω2 (0) - 0v = v00 . (6)
Рассматривают также следующие равенства:
V(Y) + ω1 (y1) + ω2 (0) - 0v = v00; (7)
V(Y) + ω1(0) + ω2(y2) - 0v = v00; (8)
V(2Y) + ω1(y1) + ω2 (y2) - 0v = vy, (9) где Y - код калибруемого ЦАП;
y1, y2 - коды первого и второго ЦАП, при которых выполняются равенства (7) и (8) соответственно;
vy - величина сигнала рассогласования, подлежащая измерению.

Из выражений (6)...(9) следует
V(2Y) - 2V(Y) + V(0) = vy - v00. (10)
Отсюда при обозначении через Dy1 результата измерения разности vv - v00 следует справедливость формулы (2).

Из выражения (6), выражений (7) и (8), полагая в них Y=e1, и следующего выражения
V(0) + ω1(y1) + ω2 (y2) - V0 = v0 (11) следует
-V0 - 2V(e1) + 2V(0) = v0 - v00 (12)
Обозначают через -D0 результат измерения разности v0 - v00. Учитывая, что по определению V(e1) - V(0) есть V1, получают формулу (4). Формула (4) вместе с рекуррентным соотношением (2) позволяет последовательно, начиная со старшего веса, вычислять значения разрядных весов калибруемого ЦАП и значения выходного сигнала для некоторых других кодов калибруемого ЦАП. Значения величин выходного сигнала калибруемого ЦАП для остальных кодов ЦАП можно определить, используя формулу (3). Для пояснения этой формулы рассматривают следующие выражения:
V(е1) + ω1(y1) + ω2 (0) - 0V = v00; (13)
V(Y) + ω1(0) + ω2 (y2) - 0v = v00; (14)
V(e1+Y) + ω1 (y1) + ω2 (y2) - 0v = vv. (15)
Отсюда, учитывая выражение (6) и обозначив через Dy2 результат измерения разности vv - v00, можно получить формулу (3).

Приведенная процедура вычислений позволяет привязывать значения выходного сигнала калибруемого ЦАП для всех требуемых кодов к величине V0. Действительно, из системы уравнений (2), (3), (4) для произвольного кода Y можно получить
V(Y) - V(0) = -<Y>V0 + VтL(Y), (16) где <Y> = Y/(Yмакс+1); L(Y) = Σ 2-Nzdz - алгебраическая сумма результатов тестовых измерений dz, используемых для вычисления значения V(Y); Vт - масштаб тестовых измерений.

Существенным с точки зрения точности определения V(Y) является тот факт, что в сумму L(Y) результаты dz входят с коэффициентами вида 2-Nz(Nz - целое положительное число). Погрешность определения величины V(Y)-V(0) при этом оценивается так:
Δ[V(Y) - V(0)] = <Y> ΔV1 + (1-2) Δdмакс, (17) где ΔV1 - погрешность определения самого старшего разрядного веса V1;
Δdмакс - максимальная из погрешностей тестовых измерений Δdz;
М - номер младшего ненулевого разряда в коде Y.

В общем случае ошибка Δdz является суммой ошибок масштаба преобразования, дрейфа нуля и погрешности нелинейности ΔdNL. Две первые составляющие устраняются, когда для тестовых измерений используется младшая часть калибруемого ЦАП. Процедура калибровки позволяет включить в калибровку старший разрядный вес Vn+1 младшей части калибруемого ЦАП и таким образом привязать его значение к величине V0. Можно показать, что согласно выражению (16)
Vт = kV0; k = -21-n/[1-2L(en+1)].

Существенным обстоятельством для получения высокой точности калибровки является привязка величины старшего разрядного веса V1 к величине эталонной меры Vo. Процедура привязки зависит от соотношения величины V1 и V0. Если V1 = V0/2, то привязка осуществляется первым методом - формула (4). Если при этом для измерения D0 использовать младшую часть калибруемого ЦАП и в процедуру калибровки включить калибровку старшего веса младшей части калибруемого ЦАП, то оценка погрешности определения V1 такая: ΔV1 = (1-2-n)/2 Δdмакс.

Второй вариант привязки используется, когда условие V1 = V0/2 не выполняется. В этом случае формируется код Y0 (тестовое измерение), при котором выполняется равенство
V(Y0) + ω1(0) + ω2(0) + V0 = v00. Это равенство включается в общую систему равенств (2), (3), (4), из которой определяются все необходимые значения. Согласно выражению (17) можно вычислить значения V1. Ошибка привязки V1 к эталонной мере в этом случае ΔV1 = Δdмакс.

Таким образом, погрешность определения значений выходного сигнала для первого и второго вариантов привязки согласно выражению (17) соответственно следующая:
Δ[V(Y) - V(0)] < (1+<Y>/2) Δdмакс < 3/2 Δdмакс;
Δ[V(Y) - V(0)] < (1+<Y>) Δdмакс < 2 Δdмакс.

Сравнение последних выражений с выражениями (1.1), (1.2) доказывает существенное преимущество предлагаемого способа калибровки. При этом следует учесть, что Δdмакс << ΔDмакс.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, показано на чертеже. Оно содержит калибруемый ЦАП 1, состоящий старшей (калибруемой) 2 и младшей 3 частей, первый и второй ЦАП 4 и 5, дифференциальный АЦП 6, преобразователь тока в напряжение (ПТН) 7, аналоговый переключатель 8 и эталонную меру 9. Управление процессом калибровки осуществляется через шину 10 ввода-вывода. Выходы всех ЦАП токовые и суммирование выходных сигналов обеспечивается их объединением. Полярность выходных токовых сигналов первого и второго ЦАП противоположна выходному токовому сигналу калибруемого ЦАП.

Калибровка начинается с преобразования дифференциальным АЦП базового сигнала - разности между суммой сигналов калибруемого, первого и второго ЦАП при нулевых кодах в них и нулевым потенциалом, в код d00. Затем осуществляют привязку величины старшего разрядного веса V1 к эталонной мере V0. Для этого в калибруемом ЦАП включают старший вес, во второй ЦАП записывают нулевой код и формируют первый код y1 первого ЦАП таким образом, чтобы результат преобразования в код (измерения) сигнала рассогласования - разности между суммарным сигналом всех ЦАП и нулевым потенциалом - был равен d00. Формирование этого кода производится последовательными приближениями следующим способом. За нулевое приближение y1o принимают код, который был сформирован в процессе проведения предыдущей калибровки. (Если это первый цикл калибровки, то нулевым приближением является некоторый фиксированный начальный код, в данном случае код, соответствующий включению старшего разрядного веса). Каждое приближение y1m получают из предыдущего y1m-1 следующим образом: записывают код y1m-1 в первый ЦАП, с помощью АЦП измеряют величину сигнала рассогласования и по полученному результату dm корректируют код по формуле
y1m = y1m-1 + (d00-dm)k1, где k1 - отношение коэффициентов пребразования АЦП и первого ЦАП. Циклы приближений повторяют до тех пор, пока разность |y1m-y1m-1| не станет меньше дискретности кода первого ЦАП. Последнее значение y1m является искомым кодом y1, который и запоминают.

Затем в первый ЦАП записывают нулевой код, формируют второй код y2второго ЦАП таким образом, чтобы результат измерения сигнала рассогласования также был равен d00. Формирование этого кода производится тем же способом, что и формирование первого кода. После этого в калибруемый, первый и второй ЦАП заносят соответственно коды 0 и сформированные значения кодов y1, y2 и осуществляют тестовое измерение полученной величины Do отклонения разности между эталонной мерой Vo и суммарным сигналом всех ЦАП. Тестовое измерение заключается в формировании кода ЦАП 3, при котором результат преобразования АЦП измеряемой величины в код равен d00. Полученный код z0 запоминают.

Далее измеряют значения величины Dv для всех значений тестового кода Y от единицы младшего разряда до целой части числа Yмакс/2 (Yмакс - максимальный код калибруемого ЦАП). При измерении величины Dv используют три операции: формирование первого кода первого ЦАП, формирование второго кода второго ЦАП и сообственно тестовое измерение. Все три операции аналогичны операциям, проводимым при измерении величины D00, и осуществляются описанным выше способом.

Формулы (2), (3) справедливы для любого числа калибруемых разрядов. В табл. 1 описаны операции, необходимые для калибровки трех старших разрядов калибруемого ЦАП, указаны значения кодов калибруемого, первого и второго ЦАП при осуществлении этих операций, а также результаты тестовых измерений (в кодах ЦАП 3) для всех значений тестового кода. В последней строке табл.1 приведены значения кодов при осуществлении привязки масштаба преобразования ЦАП 3 к величине V0 через величину второго разрядного веса (старший разрядный вес ЦАП 3 приблизительно равен V3).

В табл. 2 приведены результаты калибровки - значения выходного сигнала калибруемого ЦАП для различных значений кода Y, вычисленные согласно формулам (2), (3), (4). Результаты приводятся в форме выражения (16). Используя результат для V2, нетрудно получить для величины Vтполной шкалы преобразования ЦАП 3 выражение
Vт = -V0/ (4Z. +2Y100-Z0).

Использование предлагаемого способа калибровки передаточной характеристики ЦАП обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества. Точность калибровки по предлагаемому способу не зависит от точности используемого АЦП и определяется только его чувствительностью.

Известно, что наиболее трудной задачей является обеспечение долговременной стабильности преобразования в процессе эксплуатации АЦП и ЦАП. При метрологической поддержке обычо используется более точная тестовая аппаратура. Но те же причины нестабильности преобразования АЦП и ЦАП в рабочих условиях (изменение внешних условий, старение элементов) отражаются и на тестовой аппаратуре. Кроме того, существуют задачи (в геологии, сейсмологии и других областях), где проведение тестовых испытаний крайне затруднительно либо невозможно. Предлагаемый способ калибровки не требует использования точных тестирующих средств и, таким образом, дает возможность проводить оперативную метрологическую поддержку и контроль прецизионных АЦП и ЦАП непосредственно в рабочих условиях.

В процессе изготовления м/схем АЦП и ЦАП для получения требуемой передаточной характеристики преобразования используется лазерная подгонка резисторных матриц. При этом ухудшается временная стабильность подстраеваемых элементов. Кроме того, такая настройка существенно увеличивает стоимость готового изделия. Возможность простой реализации процедуры коррекции характеристики преобразования или цифровой коррекции кода по результатам калибровки делает необязательной процедуру подгонки резисторных матриц в процессе изготовления высокоразрядных ЦАП и АЦП.

Использование предлагаемого способа теоретически позволяет получить любую требуемую точность калибровки. Практическое же ограничение на точность калибровки - это время ее проведения. При точности 10-6 время проведения калибровки в полном объеме восьми старших разрядов ЦАП составляет величину масштаба одной минуты.

Похожие патенты RU2022464C1

название год авторы номер документа
Способ калибровки линейности цифроаналогового преобразователя 1982
  • Попов Владимир Павлович
SU1051702A1
Способ калибровки линейности цифроаналогового преобразователя 1990
  • Куценко Петр Николаевич
  • Попов Владимир Павлович
  • Челышев Александр Алексеевич
SU1802412A1
Способ калибровки линейности цифроаналогового преобразователя 1986
  • Смолов Владимир Борисович
  • Мурсаев Александр Хафизович
  • Грушвицкий Ростислав Игоревич
  • Манчев Борислав Асенов
SU1325694A1
Способ калибровки линейности умножающего цифроаналогового преобразователя 1985
  • Власов Геннадий Сергеевич
  • Князев Юрий Александрович
SU1317657A1
Способ контроля аналого-цифровых преобразователей 1985
  • Попов Владимир Павлович
SU1327289A1
АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО КАЛИБРОВКИ 2010
  • Агрич Юрий Владимирович
  • Лифшиц Вадим Беневич
RU2442279C1
Способ калибровки линейности цифроаналоговых преобразователей 1989
  • Власов Геннадий Сергеевич
  • Воронов Александр Павлович
  • Шлыков Геннадий Павлович
SU1755373A1
СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Беляев Александр Николаевич
  • Валиков Владимир Викторович
  • Селезнев Сергей Николаевич
  • Валиков Александр Владимирович
RU2399156C1
АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ И СПОСОБ КАЛИБРОВКИ СМЕЩЕНИЯ НУЛЯ 2013
  • Агрич Юрий Владимирович
  • Лифшиц Вадим Беневич
  • Лифшиц Ольга Владимировна
RU2520427C1
Высоковольтный генератор степенной функции 1986
  • Семенов Андрей Львович
SU1370657A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 022 464 C1

Реферат патента 1994 года СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к аналого-цифровой технике и может быть использовано для создания высокоточных самокалибрующихся аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей. Цель изобретения - повышение точности калибровки передаточной характеристики цифроаналогового преобразователя. Способ включает привязку величины старшего разрядного веса V2 калибруемого ЦАП к эталонной мере, измерение разности между удвоенныи значением величины выходного сигнала калибруемого ЦАП V(Y), соответствующего входному коду Y, и величиной его выходного сигнала, соответствующего удвоенному входному коду 2Y, а также измерение разности между выходным сигналом калибруемого ЦАП, соответствующим входному коду, равному сумме кода Y и старшего разряда, и суммой сигналов V1 и V(Y). Цифровая обработка полученных результатов представляет собой рекуррентную процедуру вычисления значений передаточной характеристики калибруемого ЦАП во всех точках, начиная с вычисления величины старшего разрядного веса. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Формула изобретения RU 2 022 464 C1

1. СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(ЦАП), заключающийся в измерении базового сигнала - разности суммы сигналов калибруемого, первого и второго ЦАП при нулевых кодах в них и нулевого потенциала, осуществлении для каждого тестового кода цикла измерения и последующем вычислении передаточной характеристики калибруемого ЦАП по результатам тестовых измерений, отличающийся тем, что , с целью повышения точности калибровки, после измерения базового сигнала осуществляют привязку величины V1 старшего разрядного веса калибруемого ЦАП к величине эталонной меры V0, затем в калибруемый ЦАП записывают код l1, соответствующий включению его старшего разрядного веса, во второй ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают опорный код первого ЦАП, при котором сигнал рассогласования - разность суммарного сигнала калибруемого, первого и второго ЦАП и нулевого потенциала - равен базовому сигналу, после чего в каждом цикле тестовых измерений в калибруемый ЦАП записывают тестовый код Y, во второй ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают первый код первого ЦАП, при котором сигнал рассогласования равен базовому сигналу, после чего в первый ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают второй код второго ЦАП, при котором сигнал рассогласования равен базовому сигналу, затем в калибруемый ЦАП записывают код, равный удвоенному тестовому коду, в первый ЦАП записывают первый код, во второй - второй код, проводят первое тестовое измерение отклонения сигнала рассогласования от базового сигнала и запоминают полученный код DY1 , после чего в калибруемый ЦАП записывают код, равный сумме тестового кода и кода l1, в первый ЦАП записывают опорный код, во второй - второй код, затем проводят второе тестовое измерение отклонения сигнала рассогласования от базового сигнала и запоминают полученный код DY2 , а вычисление передаточной характеристики калибруемого ЦАП вычисляют по формулам
U(Y) - U(O) = (U(2Y) - U(O) - DY1) / 2 ;
U(l1 + Y) = V1 + U(Y) + DY2 ,
где U(Y), U(O) - значения выходного сигнала калибруемого ЦАП при входном коде Y и нулевом коде соответственно;
DY1 , DY2 - результаты первого и второго тестовых измерений отклонения сигнала рассогласования от базового сигнала;
V1 - величина старшего разрядного веса калибруемого ЦАП;
l1 - значение входного кода калибруемого ЦАП, соответствующего включению его старшего разрядного веса;
Y - значение тестового кода (Y = 1,[Ymax / 2] , где скобки означают, что берут целую часть числа, Ymax - максимальный код калибруемой части калибруемого ЦАП).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что , с целью повышения точности калибровки путем повышения точности привязки величины V1 старшего разрядного веса калибруемого ЦАП к величине эталонной меры V0, в калибруемый ЦАП записывают код, соответствующий включению его старшего разрядного веса, во второй ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают первый код первого ЦАП, при котором сигнал рассогласования равен базовому сигналу, после чего в первый ЦАП записывают нулевой код, формируют и запоминают второй код второго ЦАП, при котором сигнал рассогласования равен базовому сигналу, в калибруемый ЦАП записывают нулевой код, в первый ЦАП записывают первый код, а во второй ЦАП - второй код, проводят тестовое измерение величины D0 отклонения разности эталонной меры и суммарного сигнала калибруемого, первого и второго ЦАП, от базового сигнала, а величину старшего разрядного веса вычисляют по формуле
V1 = ( - V0 + D0 ) / 2,
где V1 - величина старшего разрядного веса калибруемого ЦАП;
V0 - величина эталонной меры;
D0 - результат тестового измерения отклонения разности эталонной меры и суммарного сигнала калибруемого, первого и второго ЦАП от базового сигнала.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что , с целью повышения точности калибровки путем повышения точности привязки величины V1 старшего разрядного веса калибруемого ЦАП к величине эталонной меры V0, в калибруемый ЦАП записывают код, соответствующий включению его старшего разрядного веса, в первый и второй ЦАП - нулевой код, проводят тестовое измерение величины D0 отклонения разности эталонной меры и суммарного сигнала калибруемого, первого и второго ЦАП от базового сигнала, а величину старшего разрядного веса вычисляют по формуле
V1 = V0 - D0.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1994 года RU2022464C1

H.K.Schoenwetter
Способ использования делительного аппарата ровничных (чесальных) машин, предназначенных для мериносовой шерсти, с целью переработки на них грубых шерстей 1921
  • Меньщиков В.Е.
SU18A1
Прибор с двумя призмами 1917
  • Кауфман А.К.
SU27A1
Чугунный экономайзер с вертикально-расположенными трубами с поперечными ребрами 1911
  • Р.К. Каблиц
SU1978A1
СТАНОК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЛЕЙ 1923
  • Щекин Е.П.
SU413A1

RU 2 022 464 C1

Авторы

Попов Владимир Павлович

Даты

1994-10-30Публикация

1991-03-18Подача