Устройство для снятия характеристик аналогоцифровых преобразователей Советский патент 1980 года по МПК H03M1/10 G01R31/3167 

1

. Предлагаемое устройство относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в технике анашого-цифрового преобразования.

Известна установка для поверки пре-5 образователей, содержащая поверяемый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), источник входного сигнала, схему ср авнения кодов, блок памяти, блок регистрации, образцовый преобразователь 0 код-аналог, устройство сравнения аналоговых сигналов и АЦП, причем выход последйего соединен со входом блока . регистрации и с первым входом образцового преобразователя код-аналог, 15 его выход подключен к первому входу устройства сравнения аналоговых сигналов, выход которого соединен с первым входом АЦП, второй вход которого подключен ко второму входу схемы срав-20 нения кодов. Первый выход схемл сравнения кодов соединен с управляющим входом источника входного сигнгша, выход которого подключен ко второму входу устройства сравнения аналоговых 25 сигналов а также ко входу поверяемого АЦП, выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения кодов, первый вход которой подключен к выходу блока памяти, а также ко второму 30

входу образцового преобразователя коданалог 1 .

Недостатки установки заключаются в том, что она содержит ряд узлов АЦП, устройство сравнения аналоговых сигналов, источник входного сигнала, реализация которых представляет большие технические трудности.

Известно устройство для определения характеристик блоков сравнения, содержащее генератор пороговой разности, генератор импульсов опроса, последовательно соединённые дешифратор и блок индикации, последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, счетчик, логический элемент сравнения, блок управления, второй счетчик, выход которого подключен ко входу дешифратора и ко второму входу логического элемента сравнения, последовательно соединенные третий счетчик и блок определения степени достоверности результата измерения, выход которого подключен ко второму входу бло ка управления, четвертый счетчик и второй ключ, вход которого соединен с выходом генератора импульсов опроса, а выход через четвертый счетчикс третьим входом блока управления, второй выход которого подключен ко

:737852 ещ ВХбдУ второго ключа, третийко второму входу первого ключа а четвертый - ко вторым входам лервбго и четвертого счет чиков. Выход первого счетчика соединен со входом гёнератбра напряжения пороговой разности 2J . Недостатком указанного устройства является то, что оно содержит большое число узлов и служит для поверки лишь узкого класса преобразователей информации, а именно - блоков сравне ния.-- - -. Цель изобретения - расширение фун ЦйЬйг льнй:х; возможностей и упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее генератор импульсов опроса, выхо которого соединен с генератором эталонного напряжения, подключенного ко входу аналого-цифрового преобразователя, три счетчика импульсов,, блоки регистрации и управления, выходы которого подключен к генератору импул сов опроса и к установочным входам счетчиков, и логический элемент срав нения, один вход которого подключен к выходу первого счетчика, введен блок формирования случайных сигналов вход которого соединен с выходом генератора импульсов опроса, а выход со счетным входом второго счетчика и со входом запуска поверяемого аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к логической схеме, сравнения, выход которой соединен со счетным входом третьего сче чика, причем выход второго счетчика подключен к входу первого. .На чертеже схематически представлено устройство для снятия характеристик АЦП. / v: V Устройство состоит из генератора 1импульсов опроса, генератора 2 эта лонного наЛряжения, АЦП 3, логическо го элемента 4 ср1авнёния, счетчиков 5-7, блока 8 регистрации, блока 9 Фо мирований случайных сигналов и блока 10 управле ния. Выход генератора 1 импульсов опро са подключен ко входу генератора 2 эталонного напряжения, выход которого соединен со входом АЦП 3. Генерат 2обеспечивает эталонное напрджение в виде непрерывно плавно изме н яющего ся периодического сигнала эсшанной .:формы (пилообразный, синусоидальный ;и т. п.). Выход АЦП 3 подключен к юДноМу входу логического элемента 4 сравнения, ко второму входу которого подключен выход счетчика 5. Выход ло гическогр элемента 4 соединен со сче ным входом счетчика б, который подсчитывает число совпадений результата на выходе АЦП 3 с содержимым счетчика 5. Выход счетчика б соединен с бл ком 8 регистрации. Выход генератора 1подключён также ко входу блока 9 формирования случайных сигналов, вы- , ход которого соединен со. ВхОдоМ сийхронизации АЦП 3 и со счетным входом счетчика 7, осуществляющего подсчет общего числа импульсов опроса АЦП 3. Выход счетчика 7 соединен со входами счетчика 5 и блока 8 регистрации. Один выход блока 10 управления подключен ко входу генератора 1, а другой - к установочуым входам счетчиков 5-7. На выходе блока 9 за период генератора 1 появляется один импульс в случайный момент времени, причем закон появления импульса в пределах периода эталонного напряжения выбирается равномернь1М. Это обеспечивает простоту получения точек характеристики вход-выход АЦП 3 путем определения обратной функции от полученного в блоке И регистрации закона распределения частоты комбинаций на выходе АЦП 3. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на выходе генератора 1 импульсы отсутствуют, а счетчики Ь-7 находятся в нулевом состоянии. По команде с блока 10 управления генератор 1 переходит в автоколебательный режим. По каждому импульсу генератора 1 происходит запуск генератора 1 и блока 9. На выходе генератора 2 формируется эталонный (например, пилообразный), нарастающий до амплитуды, равной диапазону измерения поверяемого АЦП 3. Измерение входного сигнала происходит в момент прихода на синхровод АЦП 3 сигнала запуска от блока 9. На йыходе АЦП .3 образуется цифровой эквивгшент значения аналогового сигнала, находящегося к моменту прихода синхроимпульса на аналоговом вхоДе АЦП 3. Логический элемент 4 сравнения вырабатывает импульс в том случае, если результат с выхода АЦП 3 и число & счетчике 5 (fe первой выборке сравнение происходит с кодом 000...00) совпадают. Эти импульсы подсчитываются с потнощью счетчика 6, ас помощью счетчика 7 производится подсчет общего числа Измерений АЦП 3, осуществившихся в рассчитанной выборке. : Размер выборки п определяется, исходя из заданных достоверности полу ения результата измерения при заданном доверительном и.нтервалё , и числа разрядов С, поверяелкУго АЦП из выраженияр(.2ФСИ), где га - число срабатываний логического элемента 4 срав. нения; Р гт - вероятность срабатывания логического элемек а 4 срашнения в каждом цикле измерения АЦП 3. Когда число в счетчике 7 станет равным п, в счетчике б записывается число т, и появляется комбинация на выходе АЦп 3,райная комбинации,ус тановленной в счетчике 5 в первом цикле измерения - комбинации 00...000 Число Гоо несет информацию о ширине первого кванта на участке характеристики вход-выход АЦП. (п + 1)-й импульс осуществляет обнуление счетчика 7, который импульсом переполнения ,записывает в счетчик 5 еще одну единицу (т е. в счетчике 5 будет число 00...01) и подает команду на блок 8 регистрации для Фиксирования результата счетчика 6, после чего последний fi-ну.дяется. АЦП 3 ЬггуЕа ст-вЛтгег-таггвдгющие п измерений, которые подсчитываются счетчиком 7, а число появления комбинации т на выходе АЦП 3, соответствующей числу 00...01 в счетчике ,5, подсчитывается счетчиком 6 и фиксируется в блоке 8. Процесс измерени и регистрации результатов происходит до тех пор, пока в счетчик 5 не буде набрано число, соответствующее верхне му пределу измерения поверяемого АЦП В регистрирующем устройстве получается таблично заданная характеристика вход-выход АЦП. Предлагаемое устройство наряду с расширением класса поверяемых АЦП Обеспечением высокой наперед заданной достоверности результата измерений при незначительных аппаратурных затратах позволяет также существенно снизить требования к временной стабил ности генератора эталонного напряжения, например для поверки 9-разрядного АЦП - в 90 раз. Формула изобретения Устройство для снятия характеристик аналого-цифровых преобразователей, содержащее генератор импульсов опроса, выход которого соединен с генератором эталонного напряжения, подключенного ко входу аналого-цифрового преобразователя, трй йчётчика ймПуяьсьв7 блоки регистрация и в лен и я, выходы которого подключены к генератору импульсов опроса и к установочным входам счётчиков, и логический-элемент сравнения, один вход которого подключен к выходу первого счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упбощенйя устройства, Ъно снабжено блоком формирбвания случайных сигналов, вход которогоjсоединен с выходом генератора импульсов опроса, а выход - со счетн ом входом второго я ШпвЩШ запуска поведяёмого аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к логической схеме сравнения, выход которой соединен со счетным входом, третьего счетчика, причем выход второго счетчика подключен к счетному входу первбгЬ. ; Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 482700, кл. G 01 R 35/00, 1974. . 2. Авторское свидетельство СССР по заявке №2175325/21, кл. G 01 R 19/16, 1975 (прототипТ .