Устройство для измерения дифференциальной нелинейности быстродействующих аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1982 года по МПК H03K13/02 

393 НИИ. a аыход - с первым входом цифрового компаратора, второй вход которого подключен к выходу устройства зацзяия кода вход 1 нтегратора соединен с выходом устройства управления., шина тактовых импульсов соединена с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя. Устройство представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования релейного типа. За счет обратной связи в системе устанавливаются автоколебания, а интегрирующий измеритель напряжения измеряет среднее значение аналогового сигнала, соответствующего центру за данного кода 2. Недостатком данного устройства является то, что оно мало пригодно для измерения дифференциальной нелинейности быстродействующих ЛЦП параллельного типа, так как при измерении аналогового сигнала четных кодов 85 16, 32, 6 и т,д, и их комбинаций, при которых происходит однов(эеменное переключение нескольких компараторов АЦП, устройство работает неустойчиво При этом увеличивается погрешность измерения5 которая превышает величинуS разную 0,5 единицы младшего разряда ЛЦП. Цель изобретения - повышение устой чивости работы устройства, уменьшение погрешности и увеличение быстродейств.я. Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения дифференциальной нелинейности быстродействующих аналого-цифровых преобрз зователей, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом интегратора и вхо дом интегрирующего измерителя напряжения, а выход - с первым входом циф рового компаратора, второй вход которого подключен к выходу устройства задания кода, вход интегратора соеди нен с выходом устройства управления,ши на та|1товых импульсов соединена с такто вым входом аналого-цифрового преобразо вателЯзвведены элемент запрета,выпол ненный на двух вентилях 2И-НЕ и инвертирующий фop 1иpoвaтeль импульсов запрета, вход которого соединен с ши ной тактовых импульсов, а выход подключен к первым входам вентилей ZM-H вторые входы которых соединены с вых дами цифрового компаратора, а выходы подключены ко входам устройства управления , 4 На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - график, поясняющий работу устройства. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 1, цифровые йыходы которого подключены к цифровому компаратору 2 (код AJ. С другой стороны к цифровому компаратору подключено устройство задания кода 3 (код В). Выходы цифрового компаратора и через элемент k за- j прета подключены к устройству 5 управления интегратора 6, выход которого подключен к аналоговому входу АЦП и к интегрирующему измерителю 7 напряжения. Выход формирователя 8 импульсов подключен к параллельно соединенным входам управления элемента k запрета, а на его вход подаются тактовые импульсы АЦП. Устройство работает следующим об- разом. Цифровой компаратор 2 производит сравнение цифрового кода АЦП 1 (код А) с заданным кодовым числом (код в). Если в данный момент А В, устройство 5 управления выдает на вход интегратора 6 напряжение - U , в резуль тат-е чего напряжение на входе АЦП 1 линейно возрастает, как показано на фиг, 2, В момент времени, когда код А превышает заданный код В, на выходе цифрового компаратора 2 появляется сигнал А В, который переключает устройство 5 управления так, что на вход интегратора 6 поступает напряжение 4-U. При этом напряжение на выходе интегратора 6 линейно уменьшается до тех пор, пока код А становится меньше кода В, после чего цикл работы повторяется. Таким образом, на входе АЦП 1 устанавливаются колебания формы симметричного треугольника с постоянной составляющей, величина которой зависит от заданного кода В. Интегрирующий измеритель 7 напряжения показывает среднее значение аналогового сигнала ,который соответствует центру выбранного кода (фиг. 2). Для улучшения устойчивости работы устройства, уменьшения погрешности и увеличения быстродействия измерения дифференциальной нелинейности введен элемент k запрета и формирователь 8 импульсов, которые работают следующим образом. С приходом фронта тактового импульса АЦП 1 срабатывает формирова5тель 8 импульсов, который выдает на элемент 4 запрета инвертированные им пульсы, запирающие его во время переходных процессов, появляющихся в АЦП 1 во время тактового импульса и в цифровом компараторе 2 во время изменения кодового числа А. После окончания импульса запрета в устройство 5 уп|эавления поступает установившийся сигнал управления А В либо . Длительность импульсов запрета должна-.превышать длительность тактовых импульсов. Формула изобретения Устройство для измерения дифферен циальной нелинейности быстродействующих аналого-цифровых преобразователей, содержащее аналого-цифровой пре образователь, вход которого соединен с выходом интегратора и входом интегрирующего измерителя напряжения, а выход - с первым входом цифрового компаратора, второй вход которого 66 подключен к выходу устройства эадани)ч 1кода, вход интегратора соединен с выН oдoм устройства управления, шина тактовых импульсов соединена с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости работы устройства, уменьшения погрешности и увеличения быстродействия, в него введены элемент запрета, выполненный на двух вентилях 2И-НЕ, и инвертирующий формирователь импульсов запрета, вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выход подключен к первым входам вентилей , вторые входы которых соединены с выходами цифрового компаратора, а выходы подключены к входам устройства управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Измерительная техника, 1971 № 8. 2.Electronic Engineering, 1976, W 583, с. 57-60 (прототип).