Устройство для измерения погрешности цифро-аналогового преобразователя Советский патент 1978 года по МПК H03K13/02 

I

Изобретение относится к импульсной и вычислительной те.хнике и может быть использовано для измерения ногрешности цифро-ан логовых преобразователей (ЦАП), применяемых 3 системах связащ с импульсно-кодовой модуляцией, системах автоматики и в цифровой вычислительной технике.

Известно устройство для измерения погрешностей ЦАГ1, использующее обратное аналогоцифровое преобразование 1 и содержащее ЦА11, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и устройства сравнения. Однако метод сравнения входных и выходных сигналов в цифровой форме не получил щирокого распространения, так как точность АЦП при том же быстродействии должна быть значительно выше, чем точность ЦАП, что трудно достижимо.

Известно также устройство для контроля декодирующих сеток ЦАП, обладающее достаточно высокой разрещающей способностью. Оно содержит генератор импульсов, делитель частоты, линию задержки, узел совпадений, регистр начального уровня, ключи, счетчик мпульсов, декодирующую сетку и осциллограф 2. Его недостатком является сравнительно низкая точность измерения.

Цель изобретения - повыщенне точности измерения погрешности быстродействующего ЦАП. Это доетигается тем, что в устройство,

содержащее задающий генератор, еоединенный с входом первого счетчика, выходы которого подключены к входам измеряемого ЦАП, эталонный ЦАП, соединенный входами с выходами второго счетчика, элемент вычитания и усиления, входы которого соединены с выходами измеряемого и эталонного ЦАП, и 1 ; Д11катор, введены аналоговое запоминающее устройство и блок сравнения кодов, соединенный входами е выходами обоих счетчиков, а выходом - е входом элемента вычитания и усиления. Аналоговое запоминающее устройство соедииено входами с выходами элемента вычитания и усиления и блока сравнения кодов, а выходом - с входом индикатора, причем выход первого счетчика соединен со счетным входом второго счетчнка. Это позволяет иепользовать в качестве эталона низкоскоростной многоразрядный (с большим, чем у измеряемого ЦАП числом разрядов), т. е. более точный ЦАП.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Выход задающего генератора 1 соединен с входом первого двоичного счетчика 2, выходы разрядов которого еосдииеиы с входами измеряемого ЦАП 3. Выход старшего разряда счетчика 2 связан со входом второго двоичного счетчика 4. Выходы разрядов счетчика 4 включены на входы эталонного ЦАП 5. Кроме того, выходы l-h/г счстjiiKou 2 и 4 соединены с входами блока b сргшкення кодов, выход которого связал с входами уиравлеиия элемента / вычитания и усилеиия и входом уиравлеиия аналогового заиоминающего устройства 8. Другие входы элемеита 7 соединены с выходами иреобразователен 3 и 5, а выход - с входом устройства 8.

Выход устройства 8 соединен с иидикатором 9.

Задающий генератор 1 запускает двоичиые счетч1;к1; 2. -i, срормирующке испытательный сигнал для измеряемого преобразователя 3 и эталонного преобразователя 5, имеющего больше разрядов, ио менее быстродействующего. 1-ia выходе каждого преобразователя появляется сигнал типа «ступенчатая пила, причем период эталонной «иилы в случае запуска счетчика 2 от старшего разряда счетчика 4 будет в раз больше периода измеряемой, а количество уровней у обоих преобразователей совпадает, так как разряды эталонного ЦАП 5 с номерами (/г+1}-г-/е отключены (k - количество разрядов в эталониом ЦАП). 1 очиость установки уровней эталонного преобразователя 5 в 2« раз выше, чем у измеряемого. Всякий раз, когда кодовая группа, сформированная двоичным счетчиком 2, идентична кодовой группе, образованной на разрядах п двоичиого счетчика 4, иа выходе блока 6 появляется имиульс, управляющий работой элемента 7 и устройства 8. Цолучениый на выходе элемента 7 импульс, размах которого пропорционален разности эталонного и измеряемого уровней, т. е. ошибке контролируемого ЦАП 3, поступает на вход устройства

о, в котором результат запомииается от одной операции сравнения до другой. С выхода устройства 8 сигнал ошибки поступает на вход индикатора 9. Таким образом, ироизводится оценка отклонений всех 2™-1 уровней контролируемого преобразователя 3.

Формула изобретения

Устройство для измерения погрешности цифро-аналогового преобразователя, содержащее задающий генератор, соединенный выходом с входом первого счетчика, выходы которого иодключеиы к входам измеряемого цкфро-аналогового преобразователя, эталонный цифро-аналоговый преобразователь, соединенный входами с выходами второго счетчика, элемент вычитания и усиления, входы которого соединены с выходами измеряемого и эталоииого цифро-аналоговых лреооразователеИ, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения погрешности, в него введены аналоговое заиоминающее устройство и блок сравнения кодов, соединенный входами .с выходами обоих счетчиков и выходом - с входом элемента вычитания и , аиалоговое запоминающее устройство соединено входами с выходами элемента вычитания и усилеиия и блока сравиеиия кодов, а выходом - с входом индикатора, иричем выход первого счетчика соединен со счетным входом второго счетчика.

Псточники ииформации, ирииятые во виимание при экспертизе

1.Патент США ч 3745561, кл. 240-347AD, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 326727, кл. П ОЗК 13/04, 1972.