Способ контроля биполярных цифро-аналоговых преобразователей Советский патент 1991 года по МПК H03M1/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения статических параметров преобразования цифроаналоговых преобразователей (ЦАП).

Цель изобретения - повышение точности контроля биполярных ЦАП.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - временные диаграммы.

Устройство для контроля биполярных ЦАП содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, счетчик 2, мультиплексор 3, подключаемый к исследуемому ЦАП 4, фильтр 5, усилитель 6, индикатор 7, а также блоки 8-10 задания кодов, подключенные к соответствующим информационным входам мультиплексора 3.

Способ осуществляют следующим образом.

На цифровые входы ЦАП подают периодические коды, обеспечивающие формиро- вание на выходе ЦАП биполярных импульсов. Из этой последовательности импульсов выделяют и усиливают гармоническую составляющую с периодом, равным половине периода изменения выходного напряжения ЦАП. Амплитуда выделенной гармоники только тогда равна нулю, когда обеспечивается идеальная симметрия выходных напряжений биполярного ЦАП, что и обеспечивает повышение точности индикации симметрии.

Устройство работает следующим образом. Генератор 1 формирует последовательность импульсов и выдает ее на счетчик 2, выходы которого подключены к управляющим входам мультиплексора 3, подключая тем самым выход последнего поочередно к выходам блоков задания кодов, соответстО

о о

ю

венно 8-10. На выходе блока 8 выставлен код, соответствующий проверяемому напряжению ЦАП одной полярности; на выходе блока 10 - код, соответствующий проверяемому напряжению на выходе ЦАП, такой же величины, но противоположной полярности. На выходах блока 9 формируется код, соответствующий нулевому напряжению на выходе ЦАП.

В результате подобных преобразований на выходе ЦАП 4 формируется периодическая последовательность положительных и отрицательных импульсов с амплитудами, равными соответственно U+ и U-, и периодом следования, равным 4Т (фиг.2), где Т - период следования импульсов генератора 1.

Гармоническая составляющая этого напряжения на частоте 1/2Т:

+

+ aS2

Т

(D

где

аС2

1

2Т

/ U-f cos (27Tt/2T)dt +

4Т

4Т

4Т

/ U-cos(27Tt/2TJdt

О,

зт

(2)

aS2

J

4 4Т

2Т

/ U + sln(2jrt/2T)dt+

+ -zV / U-sin(27rt/2T)dt4Т

(3)

ЗТ

-JJ±L+Jb2 l -ru++U ч 2ТлЛи+ U

Из анализа выражений (1-3) следует, что в выходном напряжении ЦАП 4 содержится гармоническая составляющая с частотой 1/2Т, причем величина этой составляющей равна разности абсолютных значений положительного и отрицательного напряжений на выходе ЦАП. Эта составляющая выделяется частотно-избирательным фильтром 5, настроенным на частоту 1/2Т, и сигнал через усилитель 6 поступает на индикатор 7.

Таким образом, на вход индикатора подается гармонический сигнал, амплитуда которого несет информацию о величине асимметрии положительного и отрицательного напряжений на выходе биполярного ЦАП. В общем случае погрешность индикации величины асимметрии определяется нестабильностью коэффициентов передачи фильтра 5 и усилителя 6, но в любом случае, т.е. при любой их нестабильности, амплитуда сигнала рассогласования на выходе усилителя 6 равна нулю при полной симметрии

положительного и отрицательного напряжений на выходе ЦАП, что может быть использовано для индикации симметрии этих напряжений с высокой степенью разреша5 ющей способности.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с высокой разрешающей способностью индицировать равенство абсолютных значений положительных и

10 отрицательных напряжений на выходе ЦАП независимо от величины погрешности и нестабильности параметров измерительных приборов.

Выбранный режим является оптималь15 ным для предлагаемого способа индикации, так как обеспечивает при данном способе измерений минимальное значение погрешностей. Так, из анализа выражений (1-3) следует, что изменение параметров функ20 ции, задающей форму напряжения на выходе ЦАП, например, на п % от предлагаемых, приводит к появлению на выходе устройства сигнала рассогласования (асимметрии), пропорционального произведению J±n, (U

25 ,п), что в конечном итоге нарушает режим индикации симметрии напряжений.

Формула изобретения

30Способ контроля биполярных цифроаналоговых преобразователей, основанный на индикации симметрии выходных напряжений поверяемого цифроаналогового преобразователя и заключающийся в

35 формировании равных по амплитуде и противоположных по знакам первого и второго выходных напряжений поверяемого цифро- аналогового преобразователя, путем подачи на его входы соответствующих кодов,

40 формирования сигнала симметрии сформированных выходных напряжений с последующей его индикацией, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, после формирования каждого выходного на45 пряжения формируют на выходе поверяемого цифроаналогового преобразователя дополнительное напряжение, соответствующее его нулевому выходному напряжению, путем подачи на входы соот50 ветствующего кода, при этом чередование кодов на входах поверяемого цифроаналогового преобразователя осуществляют с заданной частотой, а при формировании сигнала симметрии в качестве последнего

55 выбирают усиленную на удвоенной заданной частоте гармоническую составляющую выходного напряжения поверяемого цифроаналогового преобразователя.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения статических параметров преобразования ЦАП. С целью повышения точности индикации симметрии выходных напряжений биполярного ЦАП обеспечивается следующая последовательность операций. На цифровые входы ЦАП подают периодически коды, обеспечивающие формирование на выходе ЦАП биполярных импульсов положительной, нулевой и отрицательной амплитуд. Из этой последовательности импульсов выделяют и усиливают гармоническую составляющую с периодом, равным половине периода изменения выходного напряжения ЦАП. Амплитуда выделенной гармоники только тогда равна нулю, когда обеспечивается идеальная симметрия выходных напряжений бипо- лярного ЦАП, что и обеспечивает повышение точности индикации симметрии. 2 ил. у Ё

Ццлл Lit

Фиг. 1

t/т

Фиг. 2