Устройство контроля работоспособности Советский патент 1975 года по МПК H03K13/17 

i

Изобретение относится к области техники, занимающейся вопросами автоматического контроля работоспособности пр.ецизионных гибридных устройств вычислительной техники, в частности, цифроаналоговых преобразователей.

Известно устройство контроля работоспособности /г-разрядного цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), имеющего резистивную схему типа R-2R, регистр, двухпозиционные аналоговые переключатели и источник двух эталонных сигналов, содержащее двухвходовый аналоговый компаратор, источник уровней сравнения и блок управления.

Для проведения автоматического контроля работоспособности цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), обнаружения в нем неисправностей дискретного типа и определения места их возникновения требуется использование аналого-цифрового преобразователя (АЦП), на вход которого подключается выход проверяемого ЦАП. При этом, точность АЦП должна быть выще точности проверяемого ЦАП.

Это является существенным недостатком такого метода контроля, так как приводит к значительному усложнению контрольного оборудования, увеличению его объема и стоимости и, как следствие, к снижению надежности.

Целый изобретения является увеличение глубины локализации в ЦАП места неисправности дискретного типа и одновременное снижение требований по точности к узлам устройства контроля.

Указанная цель достигается введением в устройство контроля работоспособности ЦАП, двух-, трех-, четырех- и «-позиционных аналоговых переключателей, при этом, выходы последних двух переключателей соединены со входами компаратора, выход трехпозиционного переключателя соединен с выходом ЦАП через дополнительно введенный резистор с сопротивлением 2R, выход двухпозиционного переключателя - с выводом (n-f 1)-го резистора 2Н-резистивной схемы, который обычно непосредственно соединен с одним из выходов источника эталонных сигналов, аналоговые входы первых двух переключателей соединены с выходами этого источника, третьего переключателя - индивидуально с четырьмя выходами источника уровней сравнения четвертого - индивидуального с п узловыми точками резистивной схемы ЦАП, а управляющие

входы переключателей с соответствующими выходами блока управления.

Функциональная схема предлагаемого устройства контроля работоспособности /г-разрядного цифро-аналогового преобразователя

представлена на чертеже.

Описываемое устройство содержит двухпозиционный 1, трехпозиционный 2 переключатели, резистор 3, резистивную схему (R- 2R) - 4, регистр 5, п-разрядный цифро-аналоговый преобразователь 6, блок управления 7, четырехнозиционный 8 и «-позиционный 9 переключатели, переключатели 10 цифро-аналогового преобразователя, источник двух эталонных сигналов 11, компаратор 12, источник уровней сравнения 13.

Введение в схему устройства двухпозиционного 1 и трехпозиционного 2 аналоговых переключателей, а также резистора 3 сопротивлением 2R позволяет на время контрольных проверок резистивную схему (R-2R) 4 сделать симметричной. Симметричность резистивной схемы R-2R в свою очередь позволяет обеспечить для определенных кодов, записываемых в регистр 5 проверяемого цифро-аналогового преобразователя 6, одинаковость уровней напряжений в узловой точке схемы 4, независимо от проверяемого разряда ЦАП. При этом переключатели 1 и 2 при проверках рассматриваются как два дополнительных разряда ЦАП.

Контроль работоспособности ЦАП выполняется за несколько проверок, производимых последовательно, начиная с младшего или старшего разряда. Любая из проверок заключается в следующем. Блок управления 7 формирует определенный код, который записывают в регистр 5 ЦАП, а также управляюш,ие сигналы для переключателей 1 и 2, четырехпозиционного 8 и л-позиционного 9 переключателей.

Выходные сигналы регистра 5 являются управляющими для аналоговых переключателей 10 ЦАП. Они осуществляют подключение одного из двух уровней (Ео или EI), вырабатываемых источником 11 эталонных сигналов, ко входам резистивной схемы 4.

С помощью переключателя 8 к одному из выходов компаратора 12 подключается один из выходов источника 13 уровней сравнения, а с помощью переключателя 9 ко второму входу компаратора 12 подключается напряжение проверяемой узловой точки схемы 4. Состояние компаратора в каждой проверке позволяет судить о наличии или отсутствии определенной неисправности. Изменяя состояние переключателей 1, 2 и 8, 9, а также код регистра 5, удается сравнительно просто обнаружить и указать в ЦАП место неисправности дискретного типа.

Следует отметить, что требования к прецизионности узлов предложенного устройства контроля не зависят от числа разрядов ЦАП. Это является важным преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными.

Единственным требованием к источнику уровней сравнения является высокое входное сопротивление. Реализация этого требования

в настоящее время может быть легко осуществлена, например, благодаря использованию во входных каскадах дифференциальных усилителей, полевых или составных транзисторов. Таким образом, предложенное устройство

контроля обладает существенными преимуществами по сравнению с известными: оно не требует использования аналоговых элементов, обладающих точностью, превышающей точность проверяемого ЦАП, и кроме того, для

его реализации требуется меньщее количество оборудования.

Предмет изобретения

Устройство контроля работоспособности

/г-разрядного цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), имеющего резистивную схему типа iR-2R, регистр, двухпозиционные аналоговые переключатели и источник двух эталонных сигналов, содержащее двухвходовый аналоговый компаратор, источник уровней сравнения и блок управления, отличающееся тем, что, с целью увеличения глубины локализации в ЦАП места неисправности дискретного типа и одновременного снижения требований по точности к узлам устройства контроля, в него введены двух-, трех-, четырех- и я-цозиционный аналоговые переключатели, при этом выходы последних двух переключателей соединены со входами компаратора, выход трехпозиционного переключателя соединен с выходом ЦАП через дополнительно введенный резистор с сопротивлением 2R, выход двухпозиционного переключателя - с выводом (я-f 1)-го резистора 2R резистивной схемы, который обычно непосредственно соединен с одним из выходов источника эталонных сигналов, аналоговые входы первых двух переключателей соединены с выходами этого источника, третьего нереключателя - индивидуально с четырьмя выходами источника уровней сравнения, четвертого - индивидуально с п узловыми точками резистивной схемы ЦАП, а управляющие входы переключателей - с соответствующими выходами блока

управления.