Устройство контроля параллельно-последовательных аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1992 года по МПК H03M1/10 

хо/0 АЦП имеет 2К точек стыковок (ffle К число разрядов старшей ступени АЦП обычно имеет величину К 3-6). В точках стыковок погрешность максимальна и поэтому для контроля погрешности АЦП наиболее важно (и как правило достаточно) провести контроль именно в точках стыковки характеристик т-разрядной младшей и К-разрядной старшей ступеней. .

В идеальном случае диапазон D преобразования младшей ступени должен быть равен двум квантам q ( q - единица младшего разряда) ЦАЙ :таршей ступени преобразования, потому что 2q - это предел цифровой коррекции всхеме ППАЦП. В случае, если D 2q. то характеристика ППАЦП нелинейна и может иметь разрывы.

При подключении к входам мультиплексора 11 младших m разрядов АЦП 19, на выходы мультиплексора 11 и входы ЦАП 12 последовтаельно поступают, кроме кодовых, комбинации АЦП, кодовые комбинации все Г и все О. На вход вертикальной развёртки осциллографа 2 поступают аналоговые сигналы с выхода ЦАП 12, которые представляют собой два постоянных уровня, соответствующие кодам все О и все 1, и аналоговый ситная, пропорциональный коду АЦП 19 в младших разрядах. Постоянные уровни показывают границы АЦП. Так как к шине 16 мультиплексора 11 подключены все разрядные выходы АЦП 19, кроме К старших, то при подаче на аналоговый вход АЦП 19 входного пилообразного напряжения, полностью перекрывающего входной диапазон (т.е. от 9 В до ивх.макс) на экране осциллографа наблюдается напряжение, представляю1цёе характеристику преобразования (фиг. 2а) с 2К точками излома в виде кусочно-ломанной линии (КЛЛ).

При идеальной работе АЦП 19 КЛЛ располагается точно посередине между прямыми лvlниями на экране осциллографа. При допустимой погрешности огибающая ломанной линии деформируется, оставаясь в пределах, ограниченных прямыми (фиг. 26). При недопустимой погрешности АЦП 19 (его неисправности) КЛЛ касается одной из прямых линий и образует дополнительный разрыв (фиг. 2в).

Для определения точности стыковки сигналом по входу 18 замыкаютсоответствующий ключ в переключателе 8, подключая т-й вход мультиплексора 11 к выходу источника 9 напряжения логического нуля, что приводит к изменению вида КЛЛ, как показано на фиг. 2г. ,

При этом положении переключателя легко определить с большой точностью качество стыковки в любой из 2 К точек, для

чего необходимо сигналами по входам 15 и 17 изменить величину переменного сигнала и уровень постоянного (фиг. 2д). Подробное рассмотрение качества стыковки нёобходиМО не только при контроле, но и при регулировке АЦП 19 в процессе настройки.

При подключении к входам 16 устройства старших разрядов АЦП 19 может быть проведена правильность работы остальной

Цифровой части АЦП 19.

Предложенное устройство позволяет с помощью простых средств контролировать погрешность ППАЦП, определить запасы точности (погрешности) в пределах заданного допуска и, в случае необходимости, провести регулировку.

Формула изоб ретения Устройство контроля параллельно-последовате//ьных аналого-цифровых Преобразователей, содержащее генератор пилообразного напряжения, первый выход которого соединен с первым входом осциллографа, управляемый источник напряжения, вход которого является первой входной шиной устройства, а выход подключен к первому входу сумматора, выход которого является первой выходной Шиной устройстBai делитель напряжения, первый вход которого соединен с вторым выходом генератора пилообразного напряжения, второй вход является второй входной шиной устройства,-а выход подключен к второ му входу сумматора, генератор тактовых

импульсов, выход которого является второй выходной шиной устройства, отличиющ е ее я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены счетчик, переключатель, источйик напряжения

логического нуля, источник напряжения логической единицы, мультиплексор и цифроаналоговый Преобразователь, выход которого соединен с вторым входом бсциллографа,- третий выход генератора пилообразного /напряжения соединен со счетным входом счетчика, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму управляющим входам мультип/ ексора соответственно, входы с первого по (т-1)-й группыинформационных - входов

мультиплексора и первый информационный вход переключателя являются третьей входной 11йиной устройства, а т-й вход группы информационных входов мультиплексора

подключен к выходу переклкичателя. второй информационный вход которого обьединен с(п1+1)-м информационным входом мультиплексора и подключен к выходу источника напряжения логического нуля, (т+2)-й информационный вход мультиплексора под517095196

ключен к выходу источника напряжения ло- говрго преобразователя, управляющий вход гической единицы, а выходы соединены с переключателя является четвертой входной соответствующими входами цифро-анало- шиной устройства.

Изобретение относится к аналого-цифровой и информационно-измерительной технике. УЬтройство может быть использовано для исследования и настройки образ-цен аналого-цифровых преобразователей (АЦП) при изготовлении, а также при входном и выходном контроле изготовителями и потребителями АЦП. Цель изобретения - повышение точности контроля - достигается за счет того, что в устройство, срдержа- шее генератор пилообразного напряжения, делитель частоты, генератор тактовых импульсов, осциллограф, управляемый источник напряжения, сумматор, введены счетчик, переключатель, источники напряжения логи- , ческого нуля и единицы, мультиплексор, цифроаналоговый преобразователь, что, в свою очереДь, позволило осуществить контроль погрешности в точках стыковки двух ступеней параллельнб-последоаательного АЦП. 2 ил:Изобретение относится к аналого-цифт ровой и информ1ационно-измерительноЙ технике.Щелью изобретения является повышение точности контроля.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - изображение на зкране осциллографа.Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, осциллограф 2. управляемый источник 3 напряжения, сумматор 4, первую выходную шину 5 устройства, делитель 6 напряжения, счетчик 7. переключатель 8. источник 9 напряжения логического нуля, источник 10 напряжения логической единицы, мультиплексор 11. цифроаналоговый преобразователь 12 (ЦАП) и генератор 13 тактовых импуЛьсов, вторую выходную шину 14 устройства.^ первую входную шину 15 устройства, вторую входную шину 16 устройства, третью, входную шину 17 устройства и четвертую входную шину 18 устройства, исследуемыйаналого-цифровой преобразователь 19 (АЦП).Устройство работает следующим образом..,Исследуемый АЦП 19 подключается к первой,шине 5 устройства и к второй шине 14 устройства. Кодовые выходы младшей ступени АЦП 19 соединяются с второй шиной 16 устройства., С помощью генератора 1 пилообразного напряжения (ГПН). управляемого источника 3 напряжения, делителя 6 напряжения и сумматора 4 на аналоговом входе АЦП формируется пилообразное напряжение, регулируемое по амплитуде сигналом с шины 15 и по величине постоянной составляющей (сигналом с входа 17). Сигнал с генератора 13 тактовых импульсов (ГТИ) синхронизирует работу узлов АЦП 1^. на выходах которого образуются коды. Так как быстродействующие прецизионные АЦП строятся, как правило, по параллельно-последовательной схеме из двух ступеней, то характеристики преобразования (вход-вы-слс41о ю елю