Устройство контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей Советский патент 1986 года по МПК H03M1/10 

Изобретение относится к информа- , ционно-измерительной технике и предназначено для контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей.

Цель изобретения - повьшение точности контроля и настройки.

На чертеже показана функциональная схема устройства контроля и настройки цифроаналоговых преобразователей .

Устройство содержит вольтметр 1, цифроанапоговый преобразователь 2 (ЦАП), блок 3 подстроечных разрядных резисторов, блок 4 коммутации, первый ключ 5, трехпозиционный переключатель 6, двухпозиционный переключатель 7, второй ключ 8, регулируемый делитель 9 напряже ния.

Трехпозиционный переключатель 6 содержит первый и второй входы 10 и 11, двухпозиционный переключатель 7 содержит первый и второй входы 12 и 13, трехпозиционный переключатео ь 6 Содержит также третий вход 14.

теля J и подают тем самым сигнал

ЕОП .

при настройке делителя 9 измерения вольтметром 1 производят при зам5 кнутом ключе 8 и включенном старшем разряде КЦАП 15. При этом необходимо помнить, что устройство предназначено дпя контроля и настройки ЦАП с выходными сигналами как положитель10 ной, так и отрицательной полярности и поэтому ЦАП 2 содержит соответствующие источники опорного сигнала

(ЕО„Ед„). Так как сигналы с КЦАП

15 и делителя 9 поступают на первый 15 и второй входы вольтметра 1, образующие дифференциальный вход, то при подключении КЦАП 15, в которых выходные сигналы и опорный сигнал различные по знаку, следует к входам делителя 9 подключать опорный сигнал, по знаку противоположный полярности опорного сигнала КЦАП 15. При подключении КПАП 15, в которых опорный сигнал КЦАП и выходные сигналы равны по зна20

что и

перехоВ качестве объекта контроля и. настрой-25 ку, к входам делителя 9 следует под- ки используется контролируемый цифро- аналоговый преобразователь 15 (КЦАП). Первый и второй входы вольтметра 1 образуют дифференциальный вход. На втором выходе ЦАП 2 имеется напряже- 30 ние источника опорного напряжения нужной полярности.

ключать Ед„ того же знака, полярность Е„„ КЦАП 15.

fn

После настройки делителя 9 дят к настройке КЦАП 15.

До настройки выходное напряжение КЦАП 15:

п

Устройство контроля настройки ЦАП работает следукяцим образом.

До настройки контролируемого ЦАП 15 (КЦАП) предварительно производится настройка делителя 9. Для этого выход КЦАП 15 подключают к аналоговому входу устройства, а цифровые входы КЦАП - к соответствующим цифровым входным шинам устройства, включают старший разряд КЦАП 15 и переключателями 6 и 7, меняя полярность входного сигнала, подаваемого на делитель 9, добиваются переменным резистором такого значения выходного сигнала, которое изменяется в пределах 0,lh (h - шаг квантования КЦАП) при изменении полярности входного сигнала. Полярность входного сигнала меняют, замыкая сначала второй вход 1 переключателя 6 на второй вход делитепя 9 (Е ) и второй вход 13 переключателя 7 на первьй вход делителя 9. Затем замыкают третий вход 14 ключа 6 на второй вход делителя 9, а первый вход 12 переключателя 7 замыкают на первый вход делителя J и подают тем самым сигнал

ЕОП .

при настройке делителя 9 измерения вольтметром 1 производят при замкнутом ключе 8 и включенном старшем разряде КЦАП 15. При этом необходимо помнить, что устройство предназначено дпя контроля и настройки ЦАП с выходными сигналами как положительной, так и отрицательной полярности и поэтому ЦАП 2 содержит соответствующие источники опорного сигнала

(ЕО„Ед„). Так как сигналы с КЦАП

15 и делителя 9 поступают на первый и второй входы вольтметра 1, образующие дифференциальный вход, то при подключении КЦАП 15, в которых выходные сигналы и опорный сигнал различные по знаку, следует к входам делителя 9 подключать опорный сигнал, по знаку противоположный полярности опорного сигнала КЦАП 15. При подключении КПАП 15, в которых опорный сигнал КЦАП и выходные сигналы равны по зна

что и

перехоку, к входам делителя 9 следует под-

ключать Ед„ того же знака, полярность Е„„ КЦАП 15.

fn

После настройки делителя 9 дят к настройке КЦАП 15.

До настройки выходное напряжение КЦАП 15:

м делителя 9 сле

п

V

iU,; iUilo.;.

Поэтому для приведения реальной характеристики преобразовяния к номинальной: LI,

п

,

п 2ot;

on -р - I J

необходимо измерить величину разрядной погрешности uU; и подать это значение сигнала с обратным знаком в суммирующую точку КЦАП 15 при включении i-ro разряда.

Процесс настройки разрядов КЦАП 15 на примере ЦАП с подстроечными разрядными резисторами осуществляется следующим образом.

Включают стараний разряд КЦАП 15,

соответствующий ключ подсоединяет подстроечный резистор 1-го разряда в суммирующую точку КЦАП 15. Подключают к входам делителя 9 сигналы общей шины и Е дп (соответствующего

знака), замыкая переключателем 6 второй вход 11, а переключателем 7 второй вход 13. В результате на выходе делителя 9 получают сигнал, равный

F

. Этот сигнал, замыкая ключ 8,

сравнившот по вольтметру 1 с выходным- напряжением КЦАП 15:

Up,

UT,+. ли, «Е..П/2 + tU

.J

Подстроечньм резистором компенсируют погр«пность uU, подавая в суммирующую точку КЦАП 15 сигнал - uU , т.е. добиваются нуля на выходе вольт- метрй 1, тем самым добиваются равенства выходного напряжения КЦАП 15 при включении 1-го разряда сигналу

. Первый разряд настроен.

После этого по выходному сигналу КЦАП 15 настраивают 1-и разряд ЦАП 2 для чего включают 1-й разряд ЦАП 2 и соответствующий подстроечный резистор блока 3 подключают соответствующим ключом блока 4 коммутации к суммирующей точке ЦАП 2.

Размыкают ключ 8, замыкают ключ 5 и сравнивают выходное напряжение ЦАП 2 с выходным напряжением настроенного первого разряда КЦАП 15, ко-

торое равно

§ОППодстроечным резистором первого разряда ЦАП 2 добиваются нуля на выходе вольтметра, подавая в суммирующую точку ЦАП 2 сигнал - ли,. Таким образом добиваются равенства выходного напряжения ЦАП 2 при включении 1-го разряда сигр

налу . Первый разряд ЦАП 2 настроен.

Переходят к настройке 2-го разряда КЦАП 15, для чего оставляют включенным старший разряд ЦАП 2, но первый выход ЦАП 2 ключом 6,замыкают на второй вход делителя 9. На выходе делителя в этом случае получают сиг

Ej2(j

Размыкают ключ 5, замыкают

Ч8, включают второй разряд 4 45

Р

15. По напряжению --ЭЯ- с выхода

делителя 9 подстроечным резистором второго разряда 4 КЦАП 15 добиваются нуля на выходе вольтметра I, подавая в суммирующую точку КЦАП 15 си1- нал - iUj. Тем самым получают на выходе КЦАП 15 при включенном втором

шП

разряде сигнал -у-- .

0

5

0

0

5

0

5

0

После настройки второго разряда КЦАП 15 размыкают ключ 8, замыкают ключ 5 и настраивают по сигналу второго разряда КЦАП 15 второй разряд ЦАП 2 и т.д. Таким образом произво- дят поразрядную настройку КЦАП 15, причем в процессе настройки КЦАП 15 осуществляется и настройка (компенсация погрешностей) цифроаналогового преобразователя 2 устройства контроля, что повышает точность настройки.

Формула изобретения

I

Устройство контроля и настройки

цифроаналоговых преобразователей, содержащее вольтметр, первый вход которого является аналоговым входом устройства, цифроаналоговьш преобразователь, управляющие входы которого являются цифровыми входными шинами устройства, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности контроля и настройки, в него введены ре- гулируе ый де-питель напряжения, первый и второй ключи, двухпочиционный переключатель, трехпозиционный переключатель, блок коммутации, блок подстроечных рачряд 1ых резисторов, выходы которого соединены с соответствующими ииформацион1П51ми входами блока коммутации, управляющие входы которого обт.единены с соответствующими управляющими входами цифроанало- горого преобразователя, выход - подключен к входу коррекции цифроанало- гового преобразователя, первый выход которого подключен к первому входу трехпозиционного переключателя, а через первый ключ - к второму входу вольтметра, второй выход - подключен к второму входу трехпозиционного переключателя и к первому входу двух- позиционного переключателя, второй вход которого подключен к общей шине, выход - подключен к первому вхо- ду регулируемого делителя напряжения, второй вход KOTOpoi o подключен к выходу трехпозиционного переключателя, третий вход которого подключен к общей шине, выход регулируемого делителя напряжения через второй ключ подключен к второму входу вольтметра.

,

«55з,|

Изобретение позволяет повысить точность контроля и настройки цифро- анйлоговых преобразователей (ЦАП). Контролируемый цифроаналоговый преобразователь (КЦАП) подключается соот- ветствз ющими цифровыми входами к цифровым входным шинам устройства, а выходом к аналоговому входу устройства. В процессе контроля и настройки вначале настраивается регулируемый делитель напряжения путем сравнения выходного напряжения КЦАП при включенном старшем разряде и напряжения с выхода делителя при поочередном подключении первого и второго входов делителя с помощью трехпозиционного и двухпозиционного переключателей к второму выходу ЦАП и изменения коэф- фициентя деления делителя, при этом второй ключ замкнут, а первый разомкнут. Процесс настройки делителя на два оканчивается когда разность показаний вольтметра при двух различных подключениях опорного напряжения с второго выхода ЦАП к делителю станет 0,lh, где h - величина шага квантования. Затем при замкнутом втором ключе и подключенном к делителю втором выходе ЦАП производится настройка старшего разряда КЦАП до равенства выходного напряжения КЦАП и делителя, о котором суДят по показаниям вольтметра. По окончании настройки старшего разряда КЦАП настраивается старший разряд ЦАП при замкнутом первом ключе и разомкнутом втором ключе, с помощью блока подстро- ечных резисторов и блока коммутации. Настроенный старший разряд ЦАП в дальнейшем используется в качестве эталонного при настройке следующего разряда КЦАП, который, в свою очередь, будет эталонным для настро/i- ки следующего разряда ЦАП и т.д., пока не будут настроены все разряды КЦАП. 1 ил. с s (Л

Редактор Н.Егорова

Составитель В.Першиков

Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 2459/58 Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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