Устройство для снятия характеристик аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1983 года по МПК H03K13/02 

(54) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ СНЯТИЯ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Устройство относится к .вычислительной технике и может быть использовано в технике аналого-цифрового преобразования.

Известно устройство для снятия характеристик аналого-цифровых преобразователей (АЦП), содержащее генератор импульсов опроса, выход которого подключен к входам блока формирования случайных сигналов и генератора эталонного сигнала, выход которого соединен с входами аналого-циф Х вого преобразователя и компаратора, триггер, выход которого соединен с управляющим входом вентиля, через который выход формирования случайных сигналов подключен к синхронирующему входу анёшого-цифрового преобразователя и вааходу первогр счетчика, и . устройство управления, первый и второй выход|Ь1 которого соответственно с оединены со входом генератора импуль сов опроса и первым входом блока регистрации, второй вход которого соединен с шходом второго счетчика ,.

Недостатком устройства является то, что для получения информации об участках характеристики АЦП,равном т одиому кванту, необходимо в среднем произвести 2 замеров АЦП, что для

медпеннодействуняцих АЦП может оказаться большой величиной. Позтому устройство может быть эффективно использовано лишь для проверки быстродействующих АЩ1 средней точности.

Целью изобретения является сокра-. щение времени снятия характеристики АЦП и повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для снятия хг акте- ристик аналого-циф ошлх преобразователей, содержгицее генератор импульсов опроса, выход которого подключен ко входам блока формирования случайных сигнгшов и генератора эталонного сигнала,- выход которого-.соединен со входами аналого-цифрового преобразователя и компаратора, триггер,выход которого соединен с управляющим входом вентиля, через который выход формирования случайных сигналов подключен к синхронизирукадему входу аналогог-цифрйвого преобразователя и -вхоцу первогю счетчика, и устройство управления, перилй и второй выходы которого .соответственно соединайы со входом генератора импульсов . и первым входом блока регистрации, второй вход которого соединен с вы:ходом второго счетчика, введены формирователь импульсов, элемент задерж ки и запоминающее устройство, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен через элемент задержки с первым выходом формирователя ИМ1-пульсов и первым входом запоминающего устройства, второй вход которог соединен с выходом второго счетчика, третий вход - с первы ; выходом аналого-цифрового преобразователя, четвертый выход - с вторым выходом формирователя импульсов, пятый вход со вторым выходом устройства управле ния и первым входом формирователя импульсов, второй вход которого соединен со вторым выходом анёшого-цифрового преобразователя, а выход перiBoro счетчика подключен ко входу устройства управления. Кроме того, с целью повышения точ ности, введены дополнительный компаратор и блок уставки, первый выход которого соединен со вторым входом компаратора, а второй выход - с первым входом дополнительного компаратора, второй вход которого соединен с выходом генератора эталонного сигнала, а выход - со вторым входом триггера. Начертеже представлена схема устройства для снятия характеристик ВДП. Схема содержит генератор 1 импуль сов опроса, блок 2 формирования случайных сигналов, генератор 3 эталонтных сигналов, АЦП 4, компараторы 5 и б, блок 7 уставки, триггер 8, вентиль 9, счетчики 10 и 15, устройство 11 управления (УУ), запоминающее устройство (ЗУ) 12, блок 13 регистрации, формирователь 14 импульсов, элемент 16 задержки. На выходе блока 2 за период генератора 3 появляется один импульс в случайный момент времени, причем 3aKoFi появления импульса в пределах периода эталонного напряжения выбирается равномерным. Это обеспечивает простоту получения точек квантующей характеристики АЦП 4 путем определения обратной функции от полученного в блоке 13 регистрации закона распре деления частоты появления комбинаций на выходе АЦП 4.. Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии триггер 8, счетчики 10 и 15 находятся в нулевом состоянии. Вентиль 9 закрыт. На выходах генератора 1 и 3 и блока 2 импульсы отсутствуют, а ЗУ 12 очищено от информации. По команде с устройства 11 управления генераторвырабатывает импульс, которым запускается генератор 3 и блок 2 формирования случайных сигналов. На выходе генератора 3 формируется эталонный плавно изменяющийся (например, пилообразный) сигнал, нарастающий от минимального значения, которое меньше нижнего предела измерения АЦП 4 до максимального значения, превышающего верхний .предел измерения АЦП 4. Когда значение аналогового сигнала на выходе генератора 3 достигнет значения порога срабатывания компаратора 5, который устанавливается с помощью блока 7, равным нижнему значению диапазона измерений АЦП 4, компаратор 5 изменяет свое состояние и переводит триггер 8 в единичное состояние и, тем самым, открывает вентиль- 9, Измерение входного сигнала происходит в момент прихода на синхровход АЦП 4. сигнала с блока 2, который клапанируется вентилем 9. На выходе АЦП 4 образуется цифровой эквивалент значения аналогового сигнала, находящегося к моменту прихода синхроимпульса на аналоговом входе АЦП 4. Код на выходе АЦП является кодом адреса, по которому число, хранящееся в ЗУ .12 переписывается в счетчик 15. Перепись происходит по команде с формирователя 14 импульсов, который вырабатывает сигнал считывания при поступлении на его вход команда Конец кодирования от АЦП 4. С задержкой во времени, определяемой элементом 16 задержки в счетчик 15 поступает 1 и увеличивает число в нем наединицу. Пбсле этого формирователь 14 вырабатывает импульс записи, по которому из счетчика 15 число по тому же адресу заносится в ЗУ 12. Когда сигнал с выхода генератора 3 достигнег значения, равного верхней границе диапазона измерения АЦП 4, которое устанавливается с блока 7 уставок, компаратор б переходит в единичное состояние и переводит триггер 8 в О состояние и закрывает вентиль 9. В течение следующего периода генератора 3 узлы устройства, работают также, как и в предыдущем, с той лишь разницей, что замер АЦП 4 будет произведен в другой точке и, следовательно, по другому адресу в ЗУ 12 будет увеличено на единицу число хр.анивщееся в нем. Импульсы опроса АЦП 4 поступают также на счетчик 10, который осуществляет подсчет общего числа измерений АЦП 4. Когда число измерений достигнет заданного, с вы-. хода счетчика 10 поступает команда на устройство 11 управления, которое останавливает генератор 1 и переводит ЗУ 12 в режим вывода информации через счетчик 15 в блок 13 регистрации. Таким образом, по каждому адресу в соответствующей ячейке ЗУ 12 формируется число появлений каждой