Измеритель динамических параметров цифроаналоговых преобразователей Советский патент 1988 года по МПК H03M1/10 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения динамических параметров цифроаналоговых преобразователей, содержащих внутренний регистр.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения параметров цифроаналоговых преобразователей с внутренним регистром.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого измерителя; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы сигналов на вькоде основных узлов измерителя.

Измеритель динамических параметров Цифроаналоговых преобразователей (фиг.1) содержит генератор 1 импуль- сов, регистры 2 и 3, делитель 4 частоты, регистр 5 сдвига, переключатель 6, регулируемый источник 7 напряжения, источник 8 опорного напряжения, делители 9 и 10 напряжения, коммута- тор 11, формирователи 12 и 13 импульсов, сумматор 14, усилитель-ограничитель 15, осциллограф 16, инвертор 17, элемент 18 задержки, элемент И 19, элемент ИЛИ 20, ключч 21 и 22 и измеритель 23 длительности импульсов.

Измеритель работает следующим образом.

Перед измерением в регистр 2 занесен код N, а в регистр 3 - код Nj, переключатель 6 устанавливают в верхнее положение, подавая на первый вход элемента И 19 потенциал О. При этом на информационные входы измеряемого цифроаналогового преобразователя (ЦАП) с выхода регистра 3 через коммутатор 11 поступает код N. Импульсы с выхода генератора 1 импульсов (фиг.2а и За) через элемент 18 задержки (фиг.2в) поступают на вход первого формирователя 12 импульсов, который формирует импульсы (фиг.2г), длительностью заведомо большей времени записи, которые через элемент ИЛИ 20 (фиг.2ж) поступают на вход разрешения записи информации во внутренний регистр измеряемого ЦАП, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное коду N , поступающее на второй вход сумматора 14. На пер- вый вход сумматора 14 с выходов ключей 21 и 22 поочередно поступают напряжения +uV и - дУ (фиг.Зе), которые формируются из выходных сигналов

0 5 о

Q

5

0

источника 8 опорного напряжения с помощью делителей 9 и 10 напряжения. Сигнал с выхода сумматора 14 через усилитель-ограничитель 15 поступает на информационный вход осциллографа, на вход синхронизации которого поступает задержанный и инвертированный сигнал генератора 1. В результате на экране осциллографа наблюдаются три линии, соответствующие сигналу с выхода измеряемого ЦАП и с выхода делителей 9 и 10 напряжения. Регулируя сигнал на .выходе регулируемого источника 7 напряжения (который поступает на третий вход сумматора 14), осуществляют компенсацию выходного сигнала измеряемого ЦАП, в результате чего на экране осциллографа скомпенсированный сигнал с выхода ЦАП располагается посередине между уровнями +AV и -AV.

Для измерения времени установления сигнала на выходе измеряемого ЦАП при смене кода N. на N. переключатель 6 устанавливают в нижнее положение, подавая на первьй вход элемента И 19 уровень 1. При появлении импульса на первом выходе регистра 5 сдвига (фиг.36) открьшается элемент И 19 и импульсы с вькода генератора 1 поступают, на вход управления коммутатора 11 (в качестве коммутатора может быть применен мультиплексор), с помощью которого осуществляется смена кода на информационном входе измеряемого ЦАП (фиг.26). Импульсы с выхода генератора 1 поступают на элемент 18 задержки, время задержки которого больше времени переключения коммутатора 11. Сигнал с выхода элементов задержки поступает на вход первого формирователя 12 импульсов, а через инвертор 17 (фиг.2д) - на вход второго формирователя 13 импульсов, который выполнен с регулируемой длительностью импульса. При измерении времени установления сигнала на выходе измеряемого ЦАП длительность импульса на выходе второго формирователя 13 импульсов устанавливается заведомо большей, чем время записи во внутренний регистр измеряемого ЦАП.

Импульсом с выхода первого формирователя 12 через элемент 20 (фиг.Зж) осуществляется запись во внутренний регистр измеряемого ЦАП кода N., в результате на выходе ЦАП формируется

напряжение, пропорциональное коду N (фиг.2з). Формирователь 13 вырабатывает импульс записи (фиг.2е), которы через элемент ИЛИ 20 (фиг.2ж) поступает на вход разрешения записи внутреннего регистра измеряемого ЦАП, происходит обратная смена кода и начинается контролируемьй переходный процесс установления сигнала на вы- ходе измеряемого ЦАГ1 (фиг.2з). В этот момент осуществляется очередной запуск развертки осциллографа 16. При появлении импульса на втором, а затем на третьем выходах регистра 5 сдвига (фиг.3г,д) элемент И 19 закрыт, выходной сигнал измеряемого ЦАП соответствует переходному режиму, к третьему входу сумматора 14 через ключи 21 и 22 подключаются поочередн уровни +AV и -AV. Синхронизация осциллографа задержанными и инвертированными импульсами генератора 1 позволяет наблюдать одновременно и контролируемый переходный процесс на вы- ходе измеряемого ЦАП и граничные зоны установления. Время установления определяется с помощы9 осциллографа путем определения момента последнего вхождения переходного процесса в зо- ну, ограниченную уровнями +дУ. На этом процесс измерения времени установления выходного сигнала измеряемого ЦАЛ оканчивается.

Для измерения времени записи во внутренний регистр измеряемого ЦАП постепенно уменьшают длительность импульса на выходе второго формирователя 13 импульсов (фиг.2е), поступающего на вход разрешения записи во внутренний регистр ЦАП после смены кода- с NJ на N. на выходе коммутатора 11. Если длительность импульса записи меньше времени записи во внутренний регистр ЦАП, то в регистр записывается не код N , а некоторый ошибочный код N. Установившееся значение сигнала на выходе измеряемого ЦАП при ошибочном коде N (с учетом компенсирующего напряжения с выхода регулируемого источника 7 напряжения) не попадает в зону установления, равную tijV,. Минимальная длительность импульса на выходе второго формирователя 13, при которой во внутренний регистр измеряемого ЦАП записьшается код N., а скомпенсированньй сигнал на выходе ЦАП попадает в зону уста

ю 5 0 0

5

5

0

5

0

новления, равна измеряемому времени записи во внутренний регистр измеря- мого ЦАП. Измерение времени записи информации во внутренний регистр ЦАТ, осуществляется с помощью измерителя 23 длительности импульсов.

Таким образом, преимуществом изобретения является возможность измерения времени установления выходного сигнала измеряемого ЦАП и времени записи кода во внутренний регистр ЦАП.

Формула изобретения

Измеритель динамических параметров цифроаналоговых преобразователей, содержащий переключатель, первый и второй входы которого являются входными шинами соответственно логического нуля и логической единицы, а выход через элемент И соединен с входом управления коммутатора, первые и вторые информационные входы которого подключены к соответствующим выходам соответственно первого и второго регистров, выходы коммутатора являются выходной информационной шиной, генератор импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И и через делитель частоты - с тактовым входом регистра сдвига, первый выход которого соединен с третьим входом элемента И, а второй и третий выходы подключены к управляющим входам соответственно первого и второго ключей, выходы которых объединены и подключены к первому входу сумматора, второй вход которого является входной информационной шиной, третий вход соединен с выходом регулируемого источника напряжения, а выход через усилитель-ограничитель подключен к информационному входу осциллографа, информационные входы первого .и второго ключей соответственно через первый и второй делители напряжения подключены соответственно к первому и второму выходам источника опорного напряжения, первый выход которого является выходной шиной .1порного ния, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности измерения параметров цифроаналоговых преобразователей с внутренним регистром, в него введены измеритель длительности импульсов, два формирователя импульсов, элемент ИЛИ, инвертор и элемент задержки, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к входам первого формирователя импульсов и инвертора, выход которого соединен с входом синхронизации осциллографа и через второй формирователь импульсов - с входом измерителя длительности импульсов и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя импульсов, а выход является выходной шиной запуска.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения динамических параметров цифроаналоговых преобразователей, содержащих внутренний регистр. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения параметров цифроаналоговых преобразователей с внутренним регистром. Измеритель содержит генератор 1 импульсов, регистры 2 и 3, делитель 4 частоты, регистр 5 сдвига, переключатель 6, регулируемый источник 7 напряжения, источник 8 опорного напряжения, делители 9 и 10 напряжения, коммутатор 11, формирователи 12 и 13 импульсов, сумматор 14, усилитель-ограничитель 15, осциллограф 16, инвертор 17, элемент 18 задержки, элемент 19 И, элемент 20 ИЛИ, ключи 21 и 22 и измеритель 23 длительности импульсов. Введение в измеритель двух формирователей 12 и 13 импульсов, измерителя 23 длительности импульсов, инвертора 17, элемента 20 ИЛИ и элемента 18 задержки позволяет измерять время установления цифроаналогового преобразователя с внутренним регистром, а также время записи кода во внутренний регистр цифроаналогового преобразователя. 3 ил. § (П 00 о 00

Фиг. 2

п

I П П П П ПППППППППП J

Фцг.З