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

00 GO 00 Q

Изобретение относится к аналого-цифровой и информационно-измерительной технике и может быть использовано для исследования образцов аналого-цифровых преобразователей (АЦП) при изготовлении, а также при выходном и входном контроле изготовителями и потребителями АЦП.

Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения,

На фиг. 1 приведена функциональная схема предложенного устройства; на фиг, 2 - график выходного сигнала фильтра на экране регистратора; на фиг. 3 - схема фильтра и генератора пилообразного напряжения.

Предлагаемое устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения (ГПН), регистратор 2,.источник 3 напряжения (ИН), сумматор 4, выходную шину 5 устройства, генератор 6 тактовых импульсов, выходную шину 7 устройства, делитель 8, фильтр 9 и коммутатор 10, шину 11 управления, входную шину 12, шины 13-15 управления.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый АЦП 16 подключается входом 7 аналогового сигнала к выходной шине 5 устройства, а вход тактовых импульсов присоединяется к выходной шине 7 устройства. Кодовые выходы АЦП 16 соединяются с входной шиной 12 устройства.

Контроль и измерение шума(дисперсии о) АЦП 16 осуществляется по изображению на экране или по графику регистра 2 в зависимости оттого, какой прибор использован в качестве регистратора: осциллограф или самописец (в дальнейшем предполагаем, что используется осциллограф).

Измеряемая величина определяется из

формулы а - - ---z-- , где Uo.9 и Uo.1 - До

входные напряжения АЦП, при которых выходной цифровой сигнал АЦП 16, усредненный фильтром 9, находится на уровнях 0,9 и 0,1 от своего максимального значения (фиг. 2в).

. На вход контролируемого АЦП 16 с выхода сумматора 4 подается напряжение сложной формы, представляющее собой сумму постоянной регулируемой по входу 15 составляющей, образующейся на выходе источника.З напряжениями низкочастотной переменной .составляющей (симметричной пилообразной формы), формирующейся на выходе ГПН 1. С генератора 6 тактовых импульсов (ГТИ) на АЦП 16 поступают синхроимпульсы.

Кодовые выходные сигналы различных разрядов АЦП 16 последовательно (или выборочно) поступают через коммутатор 10 к входу фильтра 9, постоянная времени которого мала для кодового сигнала и велика для шума. Выходной сигнал фильтра поступает на вход вертикальной разведки регистратора 2, на вход горизонтальной развертки которого подается пилообразный сигнал с

первого выхода ГПН 1.

Кодовые выходные сигналы преобразователя представляют собой импульсные последовательности с различной частотой. При отсутствии шумов в АЦП 16 переходы с

одного кода на другой происходят при определенных значениях входных сигналов преобразователя 16 (фиг. 2 а).

При наличии шумов в АЦП 16 кодовые сигналы зашумлены (фиг. 2 б). После фильтрации сигнал представляет собой гладкую кривую (фиг. 2 в). Для того, чтобы постоянная времени фильтра 9 не вносила дополни- тельной погрешности управление ее значением по шине 14 производится одновременно с изменением частоты ГПН1.

По экрану осциллографа легко определить уровни Уо,9 и Uo.1, так как все экраны оборудованы соответствующими отметками, и рассчитывать значение а.

При наличии в спектре шума одной главной состаляющей (при генерации в АЦП 16) вид гладкой кривой искажается (появляются изломы, горбы, полки и т.д.), как показано на фиг. 2г. Это позволяет использовать устройСТБО для обнаружения генерации в АЦП 16, что существенно расширяет его функциональные возможности.

Таким образом, с помощью предложенного устройства можно проконтролировать

величину шума и наличие генерации при любом значении выходного кода АЦП 16.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство контроля аналого-цифровых

преобразователей, содержащее генератор пилообразного напряжения, первый выход которого соединен с первым входом регистратора источника напряжения, выход которого подключен к первому входу сумматора,

второй вход которого через делитель напряжения подключен к второму выходу генератора пилообразного напряжения, а выход является первой выходной шиной устройства, второй выходной шиной которого является выход генератора тактовых импульсов, а входной шиной - информационные входы коммутатора, управляющий вход которого является первой шиной управления, второй и третьей шиной управления являются соот- ветственно управляющий вход делителя напряжения и вход источника напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, введен фильтр, информационный вход которого соединен с выходом коммута-

тора, выход - с вторым входом регистратора, а управляющий вход объединен с управляющим входом генератора пилообразного напряжения и является четвертой шиной управления.

Изобретение относится к аналого-цифровой и информационно-измерительной технике. Устройство может быть использовано для исследования и настройки образцов аналого-цифровых преобразователей (АЦП) при изготовлении, а также при входном и выходном контроле изготовителями и потребителями АЦП. Цель изобретения повышение точности и расширение области применения. На вход контролируемого АЦП 16 с выхода сумматора 4 подается напряжение сложной формы, представляющее собой сумму постоянной регулируемой по шине 15 составляющей, образующейся на выходе источника 3 напряжения, и низкочастотной переменной составляющей (симметричной пилообразной формы), формирующейся на выходе генератора 1. С генератора 6 тактовых импульсов на АЦП 16 поступают синхроимпульсы. Кодовые выходные сигналы различных разрядов АЦП 16 последовательно (или выборочно) поступают через коммутатор 10 к входу фильтра 9, постоянная времени которого мала для кодового сигнала и велика для шума. Выходной сигнал фильтра поступает на вход вертикальной развертки регистратора 2, на. вход горизонтальной развертки которого подается пилообразный сигнал с первого выхода ГПИ 1. 3 ил.

а)

.%,

S)

«И

V в)

Чи .«fc

ut. 2

Олг&юлаЮ

t

KfstOtfy 2

О/л 6хода /и

а)

4Z

Kfio#y 8

н

Нн

пн

SC4 f0Ky2