SU1064454A1 - Устройство дл измерени дифференциальной нелинейности цифроаналоговых преобразователей - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержа1цее формирователь кодов, усилитель , первый Олок аналоговой пам ти и блок; управлени , первые выходы которого соединены через фО ирователь кодов с выходной клеммой устройства, входна  клемма которого подключена к первому входу усилител  и входу первого блока аналоговой пам ти, управл ющий вход которого соединен с вторым выходом блока управлени , отличающее с   тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены второй ,блок аналоговой , арифметический блок, блок регистрации и аналого-цифровой преобразователь, вход которого через второй блок аналоговой пам ти соединен с первым входом усилител , выход - через арифметический блок с блоком регистрации, a управл нмций вход - с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого подключен к управл ющему входу второго блока аналоговой пам ти, при ел этом выход первого блока аналоговой пам ти соединен с вторым входом усис лител  .

Description

4 СД 4 Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано.дл  измерени  дифференциальной нелинейности цифроаналоговых преобразователей (ЦАП). Известно устройство дл  измерени дифференциальной погрешности ЦАП, содержащее формирователь кодов, уси литель, эталонный ЦАП, арифметический блок, измерительный прибор, циф ропечатающее устройство ij . Недостаток устройства заключаетс  в сложности функциональной схемы , обусловленной наличием образцового ЦАП, точность которого должна быть значительно выше точности провер емого ЦАП. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  дифференциальной нелинейности ЦАП, содержащее-формирователь кодов, усилитель, первый блок аналоговой пам ти и блок управлени , первые выходы которого соединены через фор мирователь кодов с выходной клеммой входна  клемма которого подключена к первому входу усилител  и входу первого блока аналоговой пам ти, управл ющий вход которого соединен вторым выходом блока управлени  2 Недостатком данного устройства   л етс  низка  точность из-за сметени  нул  усилител . Цель изобретени  - повышение точ ности измерени . Поставленна  .цель достигаетс  те что в устройство дл  измерени  лифференциальной нелинейности цифроаналоговых преобразователей, содержащее формирователь кодов, усилител первый блок аналоговой пам ти и бло управлени , первые выходы которого соединены через формирователь кодов с выходной клеммой устройства, вход на  клемма которого подключена к первому входу усилител  и входу первого блока аналоговой пам ти, управл ющий вход которого соединен вторым выходом блока управлени , введены второй блок аналоговой пам ти , арифметический блок, блок рег страции и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вход которого через второй блок аналоговой пам ти соеди нен с первым входом усилител , выход - через арифметический блок с блоком регистрации, а управл ющий вход - с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого подключен к управл ющему входу второго блока аналоговой пам ти, при этом выход первого блока аналоговой пам ти соединен с вторым входом уси лител . На чертеже приведена структурна  схема устройства. Устройство содержит формирователь 1 кодов, контролируемый ЦАП 2, усилитель 3, первый вход которого соединен с входом первого блока 4 аналоговой пам ти и с выходом второго блока 5 пам ти. Второй вход усилител  3 подключен к выходу первого блока 4 аналоговой пам ти. Выход усилител  3 соединен с входом второго блока 5 аналоговой пам ти и через АЦП бс входом арифметического блока 7, выход которого подключен к блоку 8 регистрации. Первые выходы блока 9 управлени  соединены с входами формировател  1 кодов, второй выход с управл ющим входом первого блока 4 пам ти, а третий и четвертый выходы - с управл ющими входами АЦП и второго блока 5 аналоговой пам ти соответственно. Клемма 10  вл етс  выходом устройства измерени  дифференциальной нелинейности ЦАП, а клемма 11 его входом. Клемма 12  вл етс  входом контролируемого ЦАП 2, а клемма 13 его выходом . Устройство работает следующим образом . Клемму 10 соедин ют с клеммой 12, а клемму 11 с клеммой 13, при этом контролируемый ЦАП 12 подключаетс  к устройству измерени  дифференциальной погрешности ЦАП, Блок 9 управлени  обесп,е;9йвает смену кодовых комбинаций на выходе формировател  1 кодов, которые поступают на цифровые входы:ЦАП 2, Блок 4 аналоговой пам ти обеспечивает компенсацию ошибки, обусловленной напр жением смещени  усилител  3, Блок 5 аналоговой пам ти обеспечивает инвертирование, выборку и хранение сигнала, пропорционального кодовой комбинации на входе ЦАП 2 с целью последующего выделени  разности при смене кодовой комбинации на входе ЦАП 2 на смежную. Усилитель 3 предназначен дл  формировани  разностного сигнала с выходов блока 5 аналоговой пам ти и ЦАП 2, АЦП 6 производит измерение выделенной разности сигналов на выходе усилител  3, арифметический блок 7 - вычитание кода уставки, пропорционального единице младшего значащего разр да, из кода измеренной АЦП 6 разности сигналов. Блок 8 регистрациипроизводит фиксацию результата измерени . Сущность измерени  дифференциальной нелинейности Мд заключаетс  в определении отклонени  двух аналоговых сигналов на выходе ЦАП, соответствующих последовательной смене кодов (смежных) на входе ЦАП от величины, соответствующей единице младшего разр зда (МЗР) f AHip J

где i - разность аналоговых сигналов , соответствующих смежным кодам;

3 JH-JP - величина выходного кода ЦАП 2 соответственно единице младшего значащего разр да.

Работа устройства состоит из следующих фаз; обнуление кода на входе ЦАП 2; коррекци  смещени  усилител  3 при коде 00..00 на входе ЦАП 2 установка формирователем 1 кода измер емой точки характеристики ЦАП 2, запоминание блоком 5 напр жени , пропорционального выходному сигналу ЦАП 2 в данной точке; смена формирователем 1 кода входного кода ЦАП 2 на смежный и выделение разностного сигнала bU на выходе усилител  3; измерение ЦАП 6 выделенной разности л.и, вычитание из выходного кода ; ЦА1 6 кода уставки, соответствующего единице младшего значащего разр да, фиксаци  результата измерени  блоком 8 регистрации

Рассмотрим работу устройства при измерении дифференциальной нелинейности в цикле т; при значении смежных кодов N; иИ- на входе ЦАП.

По сигналу с первых выходов блока 9 управлени  на выходе формировател  1 кодов устанавливаетс  код Ngi:: 00.-. .00, а с второго выхода на управл ющий вход блока 4 а-налоговой пам ти (БАП) поступает сигнал коррекци  смещени  нул  усилител  3, на выходе БАП 4 устанавливаетс  напр жение , соответствующее ошибке смещени  усилител  3, и поступает на второй вход усилител , при этом на первом входе усилител  3 устанавливаетс  нулевой потенциал, затем на выходе формировател  1 кодов устанавливаетс  кодМ; и БАП 5 пареводитс  в режим выборки, при этом на выходе ЦАП 2 формируетс  токЗ; , на выходе усилител  3 и входе БАП 5напр жение U а на выходе БАП 5 ток 3; . Следующими сигналами с вы5 хрдов блока 9 управлени  осуществл етс  перевод БАП 5 в режим хране ни  и смена кода на входе формировател  кодов 1. и на входе ЦАП 2 устанавливаетс  смежный код N +1, при

0 этом на выходах ЦАП 2 и усилител  3 формируетс  токЗщ. и напр жение iU J4,-б-4 где 43 - разность токов на входе усилител  3;S - коэффициент передачи усилител  3. По импульсу запуска, поступанмцему с выхода

5 блока 9, АЦП 6 производит измерение напр жени  д .

Выходной код АЦП 6, пропорциональный измеренному напр жению-а ,-(+1, поступает на входарифметического

0 блока 7. На выходе арифметического блока 7 образуетс  код, соответствующий разности iU tUi - Hif  вл етс  мерой дифференциальной не линейности в цифровой форме. Блок 8 регистрации фиксирует результат измерени . После этого устройство переходит к измерению дифференциальной нелинейности в следующей точке характеристики ЦАП.

0

Таким образом, в предлагаемом устройстве измерени  дифференциальной нелинейности ЦАП по сравнению с известными повышена точность измерени  за счет исключени  ошибки,

5 обусловленной напр жением смещени  на входе усилител , соединенном с выходом ЦАП и его дрейфа, введением новых блоков, позвол ющих осуществить автоматическую коррекцию перед измерением в каждой точке характе0 ристики ЦАП.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее формирователь кодов, усилитель, первый блок аналоговой памяти и блок; управления, первые выходы которого соединены через формирователь кодов с выходной клеммой устройства, входная клемма которого подключена к первому входу усилителя и входу первого блока аналоговой памяти, управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй . блок аналоговой памяти, арифметический блок, блок регистрации и аналого-цифровой преобразователь, вход которого чёрез второй блок аналоговой памяти соединен с первым входом усилителя, выход - через арифметический блок с блоком регистрации, а управляющий вход - с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого подключен к управляющему входу вто- § рого блока аналоговой памяти, при этом выход первого блока аналоговой памяти соединен с вторым входом усилителя .

   SU„„ 1064454