Устройство для измерения апертурной неопределенности аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1986 года по МПК G11C27/00 G01R29/00 

Изобретение относится к измериельной технике и может быть испольовано для определения апертурной ; неопределенности быстродействующих параллельных аналого-цифровых преоб- 5 разователей (АЦП)„

Целью изобретения является повышение точности устройства для измерения апертурной неопределенности аналого-цифровых преобразователей.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит исследуемы|1 ЩТ 1, генератор 2 импульсов, эле- 15 ент 3 задержки, формирователь 4 имульсов, цифроаналоговый преобразоатель 5, источник 6 опорного напря- кения, дифференциальный усилитель 7, еинвертирукяций усилитель 8 и блок 20 сравнения.

Устройство работает следуквцим образом

Измерение апертурной неопределен- i25 ности АЦП осуществляется в два этапа. На первом этапе производится установка входного напряжения исследуемого АЦП 1, при котором необходимо измерить его апертурнуто неопределенность. JQ Для этого на вход цифроаналогового преобразователя 5 подают нулевой код, на второй вход блока 9 сравнения - , код, соответствукнций требуемому уровню входного напряжения АЦП 1 о Затем на управляющем входе элемента 3 задержки начинают последовательно увеличивать значение кода, увеличивая тем самым задержку прихода импульса на стробирующий вход АЦП 1 по . отношению к началу линейно нарастающего фронта импульса, подаваемого на информационный вход АЦП 1 с выхода генератора 2 импульсов. Задержку прихода стробирукмцего импульса увеличивают на один.квант через фиксированные интервалы времени до тех пор, пока не произойдет хотя бы одного срабатывания блока 9 сравнения в данном интервале времени При длительности фиксированного интервала, значительно большей периода следования импульсов на выходе генератора 2, величина напряжения на информационном входе исследуемого АЦП 1 близка, но меньше, чем требуемый уровень . квантования АЦП, при котором необхо - димо измерить его апертурную неопределенность.

35

45

50

5 Q

5

5

0

На втором этапе осуществляется измерение собственно апертурной неопределенности АЦП 1. В связи с тем, что апертурная неопределенность - случайная функция, для ее измерения необходимо провести серию испытаний при одинаковых условиях измерения. В предложенном устройстве измеряется частота совпадения кодов на выходе АЦП 1 с заданным кодом в зависимости от уровня напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 5. Длд этого напряжение на выходе цифроана-. логового преобразователя 5 увеличи- вают от нулевого уровня, установленного на этапе коррекции, с шагом в один квант и измеряют частоту совпадения кодов на каждом шаге, напри- .мер, путем подсчета числа совпадений кодов за фиксированный интервал времени.

При этом на каждом шаге измерения

с помощью усилителей 7 и 8 осуще.ств- ляется подача на входы компараторов исследуемого АЦП 1 малых приращений опорного напряжения, что приводит к точному сдвигу моментов срабатывания данных компараторов.

По результатам измерений опреде- ляется дифференциальная или интегральная функция распределения апертурной неопределенности исследуемого АЦП.

Таким образом, подачей на входы компараторов исследуемого АЦП 1 малых приращений опорного напр11жения в предложенном устройстве удается осуществить точный сдвиг по времени моментов срабатывания данных компараторов и повысить тем самым точность измерения апертурной неопредепеннос- ,ти параллельного АЦП.

Формула изобретения

Устройство для измерения апертурной неопределенности аналого-цифровых преобразователей, содержащее цифроаналоговый преобразователь, вход которого является первым входом устройства, элемент задержки, управляющий вход которого является вторым входом устройства, генератор импульсов, выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого подключен к стробирующему входу исследуемого аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход которого

является выходом устройства, а вто- рой вход - третьим входом устройства, источник опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности устройства, в него введены неинвертируншчий и дифференциальный усилители, выходы которых подключены соответственно к первому и второму управляющим входам

исследуемого аналого-цифрового преобразователя, информационньш вход которого подключен к выходу генератора импульсов, инвертирую 1р1й вход дифференциального усилителя соединен с источником опорного напряжения, а неинвертирующий вход - с выходом циф роанапогового преобразователя и входом неинвертирующего усилителя.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения апертурной неопределенности параллельных аналого-цифровых преобразователей (АЦП). В предложенном устройстве измеряется частота совпадения кода на выходе исследуемого АЦП с кодом, соответствуклцим уровню входного напряжения АЦП, при котором измеряется апертурная неопределенность. Для этого с помощью элемента задержки выставляют импульс строба на входе управления АЦП в момент времени, при котором напряжение линейно нарастающего фронта импульса, поступающего на вход АЦП с выхо- да генератора, импульсов, несколько меньще требуемого уровня измерения. Затем напряжение на выходе цифроана- логового преобразователя увеличивают с шагом в один квант« При этом на каждом шаге с помощью усилителей осуществляется подача на входы-компараторов исследуемого АЦП малых приращений опорного напряжения, что приводит к точному сдвигу моментов срабатывания данных компараторов. Измерением на каждом шаге частоты совпадения кодов на выходе АЦП с заданным. кодом определяется функгщя распределения апертурной неопределенности АЦП. 1 ил,. V

Выход

Редактор Л.Гратилло Заказ 2454/52

Составитель Н.Дикарев

Техред И.Попович Корректор И.Муска

Тираж 543 Подписное ВНИИПИ Государственного ког штета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4