Устройство для измерения второго момента случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1985 года по МПК H03M1/10 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и предназначе но для автоматического измерения второго начального момента средних по шкапе случайных погрешностей исследуемых аналого-цифровых преобразователей. Известно устройство для измерения случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей, содержащее блок сравнения кодов, источник образцового напряжения и цифровое вычислительное устройство и позволяющее производить допусковый контроль аналого-цифровых преобразователей П . Однако функциональные возможности такого устройства ограничены. Наиболее близким к предлагаемому является устройство дпя измерения характеристик случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей, содержащее блок цифровой уставки, выход которого соединен с вхо дом цифроаналогового преобразователя и с первым входом блока сравнения кодов, вто)ой вход которого соединен с выходом исследуемого аналого-цифрового преобразователя, при этом суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика соединешл с выходами блока сравнения кодов, а выход генератора импульсов соединен с запускающим входом исследуемого аналого-цифрового преобразователя и с входом делителя частоты, первый вход .которого соединен с входом устройства управления, управляющие выходы которого соединены с управляю щими входами генератора импульсов и реверсивного счетчика, кроме того выход управляклцего генератора шума через нелинейный элемент соединен с первым входом коммутатора, выход которого соединен с первым входом блока сложения напряжения, второй вход которого подключен к образцовому цифроаналоговому преобразователю, а выход - к входу иссле дуемого аналого-цифрового преобразователя, вход инвертирукицего усилителя соединен с выходом нелинейного элемента, а выход - с вторым входом коммутатора, входы переключателя соединены с выходами блока сравнения кодов, а коммутируемые выходы - с су мирующими и вычитакицим входами второ го реверсивного счетчика,, установочный вход которого соединен с выходом устройства управления, при этом второй выход делителя частоты соединен с управляющими входами переключателя и коммутатора.а управляющий вход управляемого генератора шума соединен с выходом генератора импульров 2. Недостатком известного устройства является малая точность измерения второго начального момента средней по шкале погрешности, обусловленная тем, что при измерении момента погрешностей не учитывается корректированность соседних отсчетов. Цель изобретения - повьш1ение точности при постоянной времени измерения второго начального момента средних по шкапе случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей. Указанная цель доЬтигается тем, что в устройство для измерения второго момента случайных погрешностей аналого-цифровых преобразователей, содержащее последовательно соединенные цифровой генератор и цифроаналоговый преобразователь, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с шиной Пуск, а третий вход - с выходом делителя частоты, введены запоминающий, два вычитающих и два суммирующих блока, перемножитель, квадратор и делитель на три, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом перемножителя , а выход - с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первой выходной шиной, а второй вход - с входом делителя частоты и первым выходом блока управлен 1я, второй выход которого соединен с второй выходной шиной, а третий - с первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с первым входом первого вычитающего блока, выход которого через квадратор соединен с входом делителя на три, а второй вход - с выходом запоминакяцего блока и первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с вторым входом запоминающего блока и выходом второго вычитакицего блока, первьй вход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, а второйс входной шиной, при этом выход цифроаналогового преобразователя соединен с третьей выходной шиной.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Цифровой генератор 1 через цифроаналоговый 2 и исследуемый аналого-цифровой 3 преобразователи АЦШ , а также непосредственно, подключен к входам второго вычитающего блока 4. Выход второго вычитающего блока 4 подключен к второму входу запоминающего блока 5 первым входом первого вычитающего блока 6 и вторым входом перемножителя 7, Выход запоминающего блока 5 соединен с вторым входом первого вычитающего блока 6 и первым входом перемножителя 7. Выход первого вычитающего блока 6 через квадратор 8 -и делитель на три 9 а перемножитель 7 непосредственно, подключены к входам первого сумматора 10, соединенного выходом с первым входом второго сумматора 11. Второй вход второго сумматора 11 и вход делителя 12 частоты объединены и подключены к первому выходу блока 13 управления, соединенного вторым в содом с щиной Пуск 14, третим с выходом делителя 12 частоты, а первым - с генератором 15 импульсов. Второй выход блока 13 управления подключен к второй выходной шине, а третий - к первому входу запоминающего блока 5. Устройство содержит первую 16, вторую 17 и третью 18 выходные щины и входную шину 19.

Устройство работает следующим образом.

ч

Третью выходную щину 18 подключают к входу АЦПЗ, тактовый вход которого соединяют с второй выходно пшной, а выход - с входной шиной устройства. В исходном состоянии сумматор 11 и делитель 12 частоты сброшены на нуль. Случайный сигнал в цифровой форме создается генератором 1 и, пройдя . цифроаналоговый преобразователь 2, в аналоговой форме поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 3.

При поступлении импульса пуска с ткйы 14 блок 13 управления первым же импульсом генератора 15 запускает исследуемый преобразователь 3.

Из его показания вычитается действительное значение сигнала в цифровой форме с выхода генератора и на выходе вычитающего блока 4 образуется первая погрешность исследуемого преобразователя 3 в цифровой форме. Второй после пуска импул генератора 15 блоком 13 управления не выдается, а третий импульс переписывает в запоминающий блок 5 первую погрешность.

Четвертый импульс генератора 15 вновь появляется на первом выходе блока 13 управления и второй раз запускает пр еобразователь 3. На клхде вычитающего блока 4 образуется код второй погрешности. Хранящийся в запоминающем блоке 5 код первой погрешности вычитается из кода второй погрешности, разность погрешностей возводится в квадрат, делится на три и поступает на вход йервого сумматора 10. Одновременно коды первой и второй погрешностей преобразователя перемножаются перемножителем 7 и подаются на второй вход первого сумматора 10. Пятый импульс с третьего выхода блока 13 управления занесет эту сумму во второй сумматор II, а в делитель 12 единицу. Шестой импульс генерато- ра 15 перепишет в запоминающий о блок 5 код уже второй погрешности.

Таким образом, каждый третий импульс генератора 15 запускает исследуемый аналого-цифровой преобразователь 3. Следующий за ним импуль прибавляет во втором сумматоре 11 осредненные за шаг дискретизации квадраты двух соседних погрешностей исследуемого преобразователя 3 и . единицу в делитель 12. Последний импульс цикла записывает в запоминающем блоке 5 последнюю погрешность. Затем цикл повторяется.

По истечении 10, ЮО, 1000 и т.д циклов импульс с делителя 12 остановит блок 13 управления. Во втором сумматоре 11 после переноса запятой соответственно на 1,2,3 декады запишется второй начальный момент гаслучайной погрешности исследуемого аналого-цифрового преобразователя 3

Технико-экономический эффект заключается в увеличении точности при сохранении неизменным времени преобразования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВТОРОГО МОМЕНТА СЛУЧАЙНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее последовательно соединенные цифровой генератор и цифроаналоговый преобразователь, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с шиной Пуск, а третий - с выходом делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при постоянном времени измерения, в него введены запоминающий, два вычитанядих и два суммирующих блока, перемножитель, квадратор и делитель на три, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом перемножителя, а выход - с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первой выходной шиной, а второй входс входом делителя частоты и первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с второй выходной шиной, а третий - с первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с первым входом первого вычитающего блока, выход которого через квадратор соединен с входом делителя на три, а сл второй вход - с выходом запоминающего блока и первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с вторым входом запоминающего блока и выходом второго вычитающего блока, первьй вход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, а второй - с входной шиной, при 00 00 этом выход цифроаналогового преобразователя соединен с третьей выход ной шиной. 4i СХ)