Устройство для измерения времени установления выходного напряжения цифро-аналогового преобразователя Советский патент 1983 года по МПК H03K13/32 

Иэоб)етение относится к импульсно и вычислительной технике и предназна чено для измерения времени установления выходного напряжения цифроаналогового преобразователя. Известно устройство для измерения времени установления напряжения цифроаналогового преобразователя содержащее измеряемый цифроаналоговы преобразователь, генератор импульсов источник эталонного напряжения, компаратор, электронный осциллограф- UlJ Однако это устройство имеет недостаточную точность, обусловленную малой точностью осциллографа при измерении временных интервалов и субъе тивной сааибкой наблюдателя. Наиболее близким по технической сущности к изобретеншо является устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, логический блок, исследуемый цнфроаналоговый преобразователь, компаратор, триггер, вентиль, счетчик и блок дешифратора с индикатором, генератор счетных импульсов, подключенный к второму входу вентиля, последователь но два задатчика кодов, выходы которых соединены с соответствуювщми вхо дами логического блока, а также посл довательно соединенные третий задатч кодов и эталонный цифроаналоговый пр образователь, выход которого подключен к второму вх1эду компаратора 2}. Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения для процессов установления выходного напряжения цифроаналоговых преобразЬ - вателей, характер которых не является монотонным. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения вpeмe ни установления выходного напряжения цифроаналогового преобразователя содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, логический блок, исследуемый цифроаналоговый преобразователь и ксатаратор, первый и второй задатчики кодов, последовательно соединенные третий задатчик кодов и основной эталонный цифроаналоговый преобразователь, дешифратор с индикатором, а также последовательно соединенные генератор счетных импульсов и счетчик, второй вход которого сьединен с выходом генератора импульсов, выходы первого и второго задатчиков кодов соединены с соответствующими входами логического блока, выходы которого соединены с соответствуюидами входами исследуемого цифроаналогового преобразователя, выход основного эталонного цифроаналогового преобразователя подключен к второму входу компара .тора, введены прследовательно соедивенные четвертый задатчик кодов и дополнительный эталонный цифроаналоговый преобразователь, а также последова7;ельно соединенные элемент задержки, буферный регистр и выходной регистр, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора с индикатором, второй вход выходного регистра подключен к входу элемента задержки и выходу генератора импульсов, выход дополнительного эта лонного цифроаналогового преобразователя соединен с третьим входом компаратора, выход которого подключен к второму входу буферного регистра, третьи входы последнего соединены с выходами счетчика. На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения времени установления выходного напряжения цифроаналогового преобразователя . Устройство содержит генератор 1 счетных импульсов, счетчик 2,, дешифратор 3 с индикатором, генератор 4 импульсов, логический блок 5, первый задатчик б кодов, второй задатчик 7 кодов, исследуемый цифроаизлоговый преобразователь 8, компаратор 9, основной эталонный цифроаналоговый преобразователь 10, третий задатчик 11 кодов, дополнительный эталонный цифроаналоговый преобразователь 12, четвертый задатчик 13 кодов, буферный регистр 14, выходной регистр 15, элемент 16 задержки. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии при отсутствии запускающего импульса от генератора 4 логический блок 5 устанавливает на Чвходе исследуемого цифроаналогового преобразователя 8 значение кода, соответствующее коду, набранному в первом задатчике 6 кода, при этом компаратор 9, представляющий собой элемент попадания в зону, остается в нулевом состоянии, так как выходное напряжение иссле,цуемого цифроаналогового преобразователя 8 значительно отличается от опорных напряжений, устанавливаемых в эталонных цифроаналоговых преобра зователях 10 и 12 при помощи эадатчиков 11 и 13 кодов, и счишвания информации в буферном 14 и выходном 15 регистрах при этом не производится. При появлении импульса от генератора 4 счетчик 2 начинает считать импульсы генератора 1, одновременно логический блок 5 устанавливает на входе исследуемого цифроаналогового преобразователя.8 значение кода, соответствующее коду, набранному во втором задатчике-7 кодов. На выходе исследуемого цифроаналогового преобразователя 8 начи нает нарастать напряжение и при достижении зоны,- заданной опорньйли (Напряжениями, срабатывает компаратор 9..

По положительному перепаду выходного напряжения компаратора 9 производитЪя запись информации со счетчика 2 в буферный регистр 14, счетчик 2 продолжает при этом считать. Если процесс установления имеет монотонный апернодический характер, то информация в буферном регистре 14 не изменяется. Если выходное напряясенне нсследуейого цифроаналогового преобразователя 8 имеет кс лебательный характер, при котором исследуемое напряжение несколько раз переходит границы допустимой зоны/ заданной опорными напряжениями на входе компаратора 9, то запись в буферный регистр 14 сосчетчика 2 будет происходить каждЕлй раз при положительном перепаде выходного напряжения компаратора 9. Код при последней перезаписи в буферном регистре 14 будет со ответствовать полному времени установления выходного напряжения исслвд емого цифроаналогового преобразователя 8. При окончании положительного йкшульса генератора импульсов 4 (по отряцателвному перепаду напряжения) информация (Переписывается из буфер HOTO регистра 14 в выходной регистр 15. Низким потенциалом генератора икщульсов 4 счетчик 2 и буферный регистр 14 обнуляются, а логический блок 5 устанавливает на входе .исследуемого цифроаналогового преобразова теля 8 значение кода, соответствующее крду, набранному в первом задатчике б кода.

Коды на выходе логического блока 5 устанавливаются в зависимости от полярности импульсов генератора импуль,сов .4, при этсм они проходят через одну из групп логических элементов- И, через группу логических элементов ИЛИ, входя& их в состав логического блока 5. Элемент 16 задержки необходим для обеспечения уверен- ной перезаписи из буферного регистра 14 в выходной регистр 15 до обнуления буферного регистра 14. Результат счета с выхода выходного регистра 15 поступает в дешифратор 3 с игщикатором, где производится его дешифрация и осуществляется выдача результата в принятых единицах измерения. Прн появлении импульса генератора импульсов 4, опйсан{1ый цикл измерения повторяется.

Введение в устройство четвертого задатчика кодов, второго эталонного цифроаналогового преобразователя, буферного регистра, выходного регистра и элемента задержки с соответству1оцими связями позволило правильно изгмерять время установления выходного напряжения исследуемого цифроаналогового преобразователя как при апериодическом переходном процессе, так и при колебательном, .когда амплитудс1 , колебаний выходит за пределы зоны доЦ пустимой погр иности, установленной

на опорных входах к жпаратора.

В качестве примера можно привести данные по исследованию цифроаналогового преобразователя 572ПА1В совМест:но с операционными усилителями 574 УД1Б. При переключении входного кода с минимального значения (00...ОI на максимальное (11...1) процесс установления выходного напряжения имеет колебательный характер. Выходное напряжение достигает опорного уже через 0,5 мкс, но полное установление напряжения с точностью 1 млад- шего разряда цифроаналогового преобразователя происходит только через 3,6 МКС. При этом известное устройство покажет время установления выходного напряжения 0,5 мкс, а предложенное - 3,6 МКС, что будет соответствовать истинному времени установ-.

(ления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ШХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, логический блок, исследуемый аифроаналоговый преобразователь и компаратор, первый и задатчики кодов, последовательио соединенные третий зёздатчик кодов и основной эталонный 1и1фроаналоговый преобразователь, де11 И