Устройство для измерения дифференциальной нелинейности цифроаналоговых преобразователей Советский патент 1987 года по МПК H03M1/10 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для проверки цифроаналоговых преобразователей (ПАП).

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит входную шину 1, блок 2 задания режимов измерения, суммирующий усилитель 3, инвертирующий усилитель 4, интегратор 5, аналоговый коммутатор 6, цифровой вольтметр 7, вычислительный блок 8, делители 9 и 10 напряжения, ключ 11, переключатель 12 и выходную шину 13.

Суммирующий усилитель 3 выполнен на операционном усилителе 14 и резисторах 15-17, инвертирующий усилитель 4 - на операционном усилителе 18 и резисторах 19 и 20, интегратор 5 - на операционном усилителе 21, конденсаторе 22 и резисторе 23, делители 9 и 10 - на последовательно соединенных резисторах 24, 25 и 26, 27 соответственно.

Блок 2 задания режимов измерения может быть выполнен, например, на переключателях, с помощью которых наби- раются входные коды для проверяемого ЦАП и коммутируются уровни логического нуля или единицы для управления аналоговым коммутатором 6, ключом 11 и переключателем 12.

: Устройство работает следующим образом.

Вначале блок 2 устанавливает коммутатор 6 в положение, когда к входу вольтметра 7 подключается выход усилителя 4, а также вьщает сигнал на переключатель 12, который подключает к входу суммирующего усилителя 3 нулевой потенциал. Показание вольтметра 7 при этом должно быть близко по абсолютной величине к направлению смещения F3 интегратора 5. Значение F3 запоминается в вычислительном блоке 8

Далее к входу вольтметра 7 с;игна- лом с блока 2 через коммутатор 6 подключаются поочередно выходы делителей 9 и 10, после чего происходит измерение погрешностей F1 и F2, значения которых также запоминаются.

Затем блок 2 выдает сигнал на- переключатель 12, обеспечивающий коммутацию на вход суммирующего усилителя 3 сигнала с выхода ЦАП, на входах которого устанавливается код N., .соот

0

5

0

5

о

ветствующий выбранной точке шкалы ЦАП. При этом на вход цифрового вольтметра 7 коммутируется выход усилителя 4.

Вьщержав интервал времени, необходимый для установления системы, т.е. по достижении на выходе усилителя 4 напряжения, близкого к запомненному значению F3, измеренному первоначаль-. но, происходит размыкание обратной связи по сигналу с выхода блока 2, размыкающему ключ 11. Вольтметром 7 измеряется напряжение Y2. Вычислительный блок 8 определяет значение каждого i-ro кванта преобразования По формуле

Y9 q .-,-- (F1-F2-K F3),

где ft- коэффициент пе редачи усилителя прямой цепи, а по формуле (.) подсчитывается разность между теоретическим и i-M значениями кванта.

Максимальное значение из полученных разностей, измеренных в определенных точках шкалы ЦАП, определяемых пользователем, соответствует дифференциальной нелинейности преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для измерения дифференциальной нелинейности цифроаналоговых преобразователей, содержащее цифровой вольтметр, блок задания ре.жимов измерения, первые выходы которого являются выходной шиной, а второй выход соединен с управляющим входом ключа, последовательно соединенные суммирующий усилитель и инвертирующий усилитель, выход которого через ключ соединен с входом интегратора, выход которого соединен с первым входом суммирующего усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены аналого- вьй коммутатор, вычислительный блок, два делителя напряжения и переключа0 тель, причем первьй информационный вход переключателя является входной шиной, второй информационный вход подключен к шине нулевого потенциала, управляющий вход подключен к третьес му выходу блока задания режимов измерения, а вькод - к второму входу суммирующего усилителя, выход которого и выход инвертирующего усилителя подключен к первому и рторому входам

5

0

5

31336233

первого делителя напряжения соответ-тирующего усилителя соответственно,

ственно, первый и второй входы второ-выход соединен с первым входом цифрого делителя напряжения соединены свого вольтметра, а первьш и второй

выходом суммирующего усилителя и вы- gуправляющие входы - с четвертым и пяходом интегратора соответственно,тым выходами блока задания режимов

первый, второй и третий информацион-измерения соответственно, второй вход

ные входы аналогового коммутатора со-цифрового вольтметра подключен к шине

.единены с выходами первого и второгонулевого потенциала, а выход - к входу

делителей напряжения и выходом инвер- ювычислительного блока.