Устройство для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

(54) УСТРОЧСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ Известно устройство для измерения характеристик проверки аналогоцифровых преобразователей, содержаще источник входного сигнала, выход которого соединён с первыми входами образцового и проверяемого аналогоцифровых преобразователей и через умножитель частоты соединен с первым входом вентиля, второй вход кото рого соединен с выходом триггера, первый вход которого соединен с первым выходом счетчика, а второй вход соединен с первым выходом переключат ля, второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, а вход через кнопку соединен с входной шиной устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом вентиля не входом первого делителя, частоты, выход которого соединен с входом счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами проверяемого и образцового аналого-цифровых преобразователей, а выход делителя частоты соединен сг входами регистрируюшего устройства 1. Однако данное устройство не обеспечивает достаточную точность провер ки аналого-Г1Ифровых преобразователей и автоматизацию вычисленияпогрешност Известно, устройство для проверки аналого-цифровых преобразователей, содержащее источник входного сигнала, выход которого соединен с входами образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразоватё.лей я через умнЬжите. частотысоединён с первым входом вентиля,-второй Вход которого соединен.с выходом триггера, первый вход которого соединен с ёы- . ходом счетчика, а второй вход соединен с первым выходом переключателя, второй выход которого соединен с первым входом элемента или, а вход через кнопку соединен с входной гаиной устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом вентиля и с входом первого делителя частоты, которого соединен с входом счетчика, выход элемента ИЛИ соединён свторы- ми входами образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей, а выход второго делителя частоты соединен с входами регистрирующего устройства, выход элемента ИЛИ через линию задержки соединен с первым . входой реве.рсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом провеф яемого аналого-цифрового преобразователя, выход образцового аналогоцифрового преобразователя соединен с первым входом устройства сравнения кодов, второй вхбд которого соединен о выходом реверсивного счетчика, а первый, второй и третий выходы йоешнеиы соответственно с входом генератора импульсов и с третьим и четвертым ВХОДОМ реверсивного счетчика, пятый вход котсэрого соединен с выходом reHiBpaTOpa импульсов и входом второго делителя частоты 2,

Однако устройство имеет ограниченные фуШШонаЙьШе §6змдж1Ше йГ

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей, соДержашё источник вУодного сигнала, образцовый аналого-циф pOTOf We 6p3 F6Wa e iibrRHдпкy7 пёipeЙлючatёЯь, триггер, вентиль, элемент ИЛИ, проверяемый аналого-цифровой преобразователь, реверсивный счетчик, пинию задержки, устройство сравнения кодов, reWepaTop иМпульсов, делитель .частоты, рёгистрируюшее устройство, йШёДёны синхронизатор, задатчик максимальной погрешности, счетчик количества измерений и элемент памяти, г СйнзфонИЗатор подключен своим выхо Йемк управляющему входу вентиля, а входом к четвертому выходу устройства сравнения кодов и к первому входу задатчика максимальной по решности, второй вход которого соединен с выходом генератора, вйходы згадатчика максимальной погроаности образцового я щ оверяемого аналого-цифрйвых преобразователей подключены к входам ШШШШ йамяти; прй этдМТвШса вeнтиля пожлючен к входу счетчика количества измерений, выход которого подключен к управляемому входу Де-/ яйтёМя чистоты и входу триггера.

На чертеже изобразяейа структурная электрическая схема устройства jninя измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей

Устройст во с одержи т и ст очник 1 входного сигнала, образцовый аналогоцифровой преобразователь 2, синхронизатор 3, вентиль 4, триггер 5, устройство 6 сравнения кодов, реверсив«ай счетчик 7, проверяемый ана погоцифровой преобразователь 8, элемент ИЛИ 1Э, линия задержки 10/ геИйратор 11 импульсов, задатчи с. 12 максимальной погрешности, счетчик 13 к6лиЯ:ёё:тва измерений, рёгистрируюшее устройство 14, делителЬ| 15 частоты fe переменным коэффициентом Деления, перекяючатель 16, кнопку 17, выходы 18, 19 переключателя, элемен-г 20 ,

Выхбд источника 1 входного сигнала соединен с первымивходами,образцового анашого-цифрового преобразователя 2 и проверяемого аналого-цйфро738149

вого преобразователя 8. Выход образцового преобразователя 2 соединен с первым входом устройства 6 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика 7, а первый, второй н третий выходы соедиЙёйы .соответственно с входом генератора 11 импульсов и входом делителя 15 частоты.

Выход элемента 9 ИЛИ через линию 10 задержки соединен с первым входс реверсивного счетчика 7, второй вход которого соединен с выходом проверяемого преобразователя 8, Второй вход вентиля 4 соединен с выходом триггера 5, вход которого соединен с первым выходом 18 переключателя 16. Второй выход триггера 5 соединен с выходом счетчика 13 количества измерений и входом делителя 15 частоты, выход которого подключен к регистрирующему устройству 14. Второй выход 19 переключателя 16 соединен с первым входом элемента. 9 ИЛИ, а вход переключателя 16 чеоез кнопку 17 - с входной шиной устройства для измерения характеристик аналого-цифровых преобразователей.

Второй вход элемента 9 ИЛИ соединен с выходом вентиля 4 и входом счетчика 13 количества измерений, выход элемента 9 ИЛИ - с вторыми входами проверяемого и образцового аналогоцифровых преобразователей 8, 2. Выход делителя 15 частоты с переменным коэффициентом деления соединен с входами регистрирующего устройства 14. Синхронизатор 3 подключен своим выходом к вентилю 4, а входом к четвертому выходу ус- ройства 6 сравнения кодов и к входу задатчика 12 максималь.ной погрешности, второй вход которого соединён с выходом генератора 11 Выходы задатчика 12 максимальной погретаности образцового и проверяемого преобразователей 2, 8 подключены к элементу 20 памяти.

Сигнал произвольно формы (от постоЛзннЬте напряжения до сигнала генератора шумов) с выхода источника 1 подается на входы образцового аналогб-цифро ого преобразователя 2 и проверяемого аналого-цифрового преобразователя 8.

В исходном состоянии вентиль 4 закрыт потенциалом триггера 5, в счетчик 13 дописывается число т, равное количеству необходимых циклов преобразований. Процесс измерения, начина ётся после подачи на вход триггера 5 командного импульса от кнопки 17 при установке переключателя 16 в положение 18. С выхода вентиля 4 через элемент 9 ИЛИ импульс поступает на запуск аналого-цифровых преобразователей 2, & и заносит с задерж«ой иа время преобразования результат преобразования Y проверяемого анало1Х)-ци№ового пре бразователя 8 в реверсивный счетчик 7. Далее результат преобразования Y поступав- на один из входов устройства б, на другой вход которого одновременно поступает результат X образцового аналого-цифрового преобразователя 2,

Устройством б в зависимости от результатов преобразования X и Y

вырабатывается один из трех сигналов: X Y, X Y, , при этом первые два подготавливают работу реверсивного счетчика 7 соответстбенно в режимах вычитания или сложения, а третий производит запуск синхронизатора 3 и сбрасывает в нулевое со,стояние задатчик 12. При отсутствии сигнала X V синхрониза1тор 3 запирается, а генератор 11 вырабатывает счетные импульсы, поступающие в реверсивный счетчик 7, который изменяет свое состояние, пока устройство 6 не вырабатывает сигнал X Y, блокирующий работу генератора 11 и запускающий синхронизатор 3, который сразу вырабатывает сигнал запуска аналого-цифровых преобразователей 2, 8.

В задатчик 12 записывается максимально допустимая norpeiuHOCTb ппо еряемого аналого-цифрового преобразователя 2, при превышении которой (это определяется количеством импульсов, поступающих на счетный вход задат ика 12 с генератора 11) задатчик 12 вырабатывает сигнал для записи по определённому адресу двоичного выходного кода образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей, а при выработке сигнала X Y задатчик 12 сбрасывается в нулевое состояние,

При повторном превышении максимално допустимой погрешности все повторяется, но выходной двоичный код будет записан по следующему адресу. В конце измерений можно определить максимальную ошибку измерения и в каких она находится разрядах.

И a yльcы генератора 11 поступают на регистрирующее устройство 14 через делитель 15 с переменным коэффициентом деления. Через m циклов счетчик 13 вырабатывает сигнал, возвращающий триггер 5 в исходное состояние, и вентиль 4 закрывается, В регистрирующем устройстве 14 фиксируется средняя погрешность и змерения, так как счетчик 13 управляет коэффициентом деления 15, т.е. погрешность равна:

m

J

m - количество циклов

преобразования;

,2,. . ,1п - порядковый номер

цикла преобразования;

X - результат преобразования образцового аналого-цифрового преобразователя; Y - результат преобра5зования проверявмого аналого-цифрового преобразователя,

В ждущем режиме переключатель 1б О устанавливается в положение i9, и командный импульс от кнопки 17 по-. дается непосредственно на запуск |аналого-цифровых преобразователей 2,8,

Устройство решает задачу ускоренного поиска неисправности, так ка1 устройство позволяет сразу определить, при каком входном сигнале и в каком разряде появляется погрешность, а также проблему повы1аения качества . технологии настройки и метрологической поверки, так как для прбверки правильности настройки эталонов восьми разрядного устройства необходимо проверить 256 точек, выставляя вручную для каждого зь.ачения выходного кода соответ твующее значение входного напряжения, тогда как в данном устройстве процесс определения погрешностей происходит в процессе преобразования сигнала любой форгвл Q с изменением амплитуды на весь диапазон входного сигнала, а при появлении погрешности, превы1чающей допустимую величину, выходной код автоматически записывается в память, кото5 Рый при анализе погрешностей можно ;воспроизвести с помощью индикатора.

Формула изобретения

40 Устройство для измерения характеристик аналого-цифровых, преобразователей, содержащее источник входного сигнала, выход которого соединен с первыми входами образцового и проверяемого аналого-цифровых преобразователей, причем выход образцового аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом устройства сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с .входом генератора импульсов и с первым и вторым входами реверсивного

счетчика, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов и входом делителя частоты, выход элемента ИЛИ через линию задержки соединен с четвертым входом реверсивного счетчика, пятый вход которого

соединен с выходом проверяемого аналого-цифрового преобразователя, первый вход вентиля соединен с выходом триггера, первый вхрд которого соединен с первым выходом переключателя,второй выход которого соединен