SU1181136A2 - Устройство дл автоматического измерени характеристики преобразовани быстродействующих аналого-цифровых преобразователей - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ по авт. св. № 1058048, о т л и ч а ю щ е в с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены первый и второй счетчики , блок делени  чисел, посто нное запоминающее устройство, блок индикации , блок управлени , элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом бипол рного коммутатора напр жени , первьй вх-од - с вторым выходом блока сравнени  кодов, а второй вход - с третьим выходом блока срав-.. нени .кодов и первым входом первого счетчика, второй вход которого объединен с первым входом второго счетчи-ка и подключен к первому выходу блока управлени , второй выход которого соединен с первым входом блока делени  чисел, второй и третий входа которого соединены с выходами первого § и второго счетчиков соответственно, второй вход второго счетчика соединен сл с с первым выходом блока сравнени  кодов, третий выход блока управлени  соединен с первым входом посто нного запоминающего устройства,, второй вход которого соединен с выходом блока делени  чисел, а выход - с входом блока индикации.

Description

11181

Изобретение относитс  к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при проверке и метрологической аттестации аналого-цифровых преобразователей (АЦП), и  вл етс  . 5 усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1058048.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  одновременного ав- томатического измерени  уровн  случайных- шумов АЦП в каждой измер емой точке характеристики преобразовани .

На чертеже изображена структурна  схема предлагаемого устройства. 5

Устройство содержит генератор 1 периодического сигнала с нулевым средним значением, линию 2 задержки, дискриминатор 3 нул , аналоговый интегратор 4 напр жени , сумматор 5нап- 20 р жений, испытуемый АЦП 6, цифровой инте/рирующий вольтметр 7, цифровую схему 8 сравнени , бипол рный комму-; татор 9 напр жени , блок 10 задани  кодов, входную шину 11 устройства, 25 первую 12 и вторую 13 выходные шины и устройства, соответствующие шины 14, 15 и 16 испытуемого АЦП 6, элемент ИЛИ 17, первый 18 и второй 19 счетчики , блок 20 делени  чисел,посто нное ЗО запоминающее устройство 21, блок 22 индикации и схему 23 управлени .

Перед началом проверки шины 11, 12 и 13 устройства соедин ютс  соответственно с шинами 14, 15 и 16 испытуе-j мого АЦП 6.

Устройство работает-следующим об-, разом.

При занесении в блок 10 задани  кодов кода очередной провер емой 40 точки .например, 1-го) измерительньй контур устройства, состо щий из блоков 1-9 функционирует так же, как и Б известном устройстве.

Устройство работает следующим об- 45 разом.

Выходной сигнал генератора 1 периодического сигнала с нулевым средним (например, синусоидальный сигнал), поступает на дискриминатор 3 нул , .фор- 50 мирующий импульсы в моменты пересече- ни  выходным сигналом renepaiopa 1 нулевого уровн . Эти импульсы подаютс  на вход запуска испытуемого АЦП 6 и осуществл ют запуск циклов преоб-55 разовани . Одновременно выходной сигнал генератора 1 периодического сигнала с нулевым средним поступает на

362

линию 2 задержки, величина задержки которой выбрана равной задержке срабатывани  дискриминатора 3 нул  за вычетом задержки распространени  сигнала по первому входу сумматора 5 напр жений .

Таким образом, на выходе сумматора 5 напр жений и, соответственно, на ходах цифрового интегрирующего вольт .етра 7 и испытуемого АЦП 6 действует сумма выходного сигнала генератора 1 периодического сигнала с нулевым средним и выходного напр жени  аналогового интегратора 4 напр жени , причем в моенты запуска АЦП 6 мгновенное значение .напр жени  на его входе равно текущему значению напр жени  на выходе аналогового интегратора 4 напр жени . Последнее представл ет собой медленно измен ющеес  пилообразное напр жение с размахом в пределах одного кванта шкалы испытываемого АЦП, формирующеес  следующим образом. Пусть на вход цифровой схемы 8 сравнени  с выхода блока 10 задани  кодов подан код, соответствующий номеру измер емой точки характеристики преобразовани . . Если выходной код испытуемдго АЦП 6, полученньй в результате очередного цикла преобразовани , не равен выходному коду блока 10 задани  кодов (например, меньше его), соответствуюий выходной сигнал цифровой схемы 8 сравнени  переключает бипол рный коммутатор 9 напр жени  так, что выходное напр жение аналогового интеграто-г ра 4 начинает возрастать. Когда оно остигает значени , при котором выходной код испытуемого АЦП 6 превышает код, установленный в блоке 10 задани  кодов, выходной сигнал цифровой схемы 8 сравнени  подключает с помощью бипол рного коммутатора 9 напр жени  на вход аналогового интегратора 4 напр жение противоположной пол рности, и выходное напр жение аналогового интегратора начинает уменьшатьс . Процесс циклически повтор етс , при этом напр жение на выходе аналогового интегратора 4 напр жени  пилообразно измен етс  в пределах кванта с номером, соответствующим значению кода, установленного в блоке 10 задани  кодов.

Среднее значение выходного напр ени  сумматора 5 напр жений, состо щего из периодического сигн&ла с нулевым средним и пилообразного 3 сигнала с выхода аналогового интегра тора 4 напр жени , измер етс  цифров интегрирующим вольтметром 7 в течени большого числа циклов изменени  пило образного напр жени . Таким образом, в результате измерени  на табло цифр вого интегрирующего вольтметра индицируетс  напр жение, соответствующее середине выбранного кванта шкалы испытуемого АЦП. После регистрации результата измерени  блок 10 задани  кодов устанавливает код, соответству ющий номеру следующей измер емой точ ки шкалы, и циклы измерени  повтор ютс  до получени  полной информации о всех заданных точках характеристики преобразовани  испытуемого АЦП. Дл  управлени  бипол рным коммутатором 9 напр жени  используют сигнал Меньше с соответствующего выхода цифровой схемы 8 сравнени  и комбинацию сигналов Больше или равно с выхода элемента ИЛИ 17. Изза этого размах пилообразного напр жени  на выходе аналогового интегратора 4 напр жени  существенно меньше величины кванта h , а среднее значение пилообразного напр жени  и, следовательно , среднее, значение напр жени  на входной шине 1-6 испытуемого АЦП 6 равно напр жению нижней границы i-ro кванта его шкалы. Таким образом, показани ми цифрового интегрирующего вольтметра 7  вл ютс  координаты U нижней границы кванта, что позвол ет путем последовательной смены опорных кодов в блоке 10 задани  кодов получить полную характерис тику преобразовани  исследуемого АЦП 6 либо в статическом, либо в динамическом режиме его работы. При соответствующем выборе скорости изменени  выходного напр же-. -ни  аналогового интегратора 4 (так, чтр . бы за врем  изменени  пилообразного напр жени  на величину кванта происходило не менее нескольких дес тков запусков испытуемого АЦП 6J сигнал Больше на выходе цифровой схемы 8 сравнени  не должен по вл тьс  вовс если сипытуемый АЦП 6 не обладает соответствующими шумами. Наличие собственного шума испытуемого АЦП 6, выражающегос  в флуктуации положени  межквантовых границ, приводит к еду364 чайному сближению и. перекрытию верхней и нижней границы кванта, вследствие чего на выходе цифровой схемы 8 сравнени  иногда по вл етс  сигнал Больше. Очевидно, что относительна  частота по влени  этого сигнала св зана с уровнем шумов испытуемого АЦП 6. Поскольку собственньй шум АЦП прин то считать распределенным по нормальному закону, дл  его количественной оценки можно использовать табулир1ованную функцию - интеграл веро тности m-Sl где --г|- отношение величины кванта испытуемого АЦП h; к среднему квадратическому значению (j; собственного шума АЦП в i -и точке его шкалы. При достаточно большом числе запусков АЦП за врем  измерени  веро тность превьш1аюших величину кванта шумовых выбросов, определ емую правой частью вьфажени  (1), можно оценить как относительную частоту по влени  сигнала Больше на выходе цифровой схемы 8 сравнени . Дл  ее определени  служат первьй 18 и второй 19 счетчики, осуществл ющие подг счет результатов сравнени  Больше и Меньше с соответствующих выходов цифровой схемы 8 сравнени  за фиксированный промежуток времени, и блок 20 делени  чисел. Результат делени  с выхода блока 20поступает на адресный вход посто нного запоминающего устройства 21, в которое предварительно записана таблица значений интеграла веро тности F(2). По выбранному адресу производитс  цикл чтени , а на блок 22 иникации вьшодитс  среднее квадратическое значение шума АЦП в провер емой точке о, , выраженное в дол х ширины кванта h . Необходимую временную последовательность работы счетчиков 18 и 19, блока 20 делени  чисел и посто нного запоминающего устройства 21обеспечивает схема 23 управлени  о соответствующим управл ющим шинам.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ по авт. св. № 1058048, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены первый и второй счетчики, блок деления чисел, постоянное запоминающее устройство, блок индика- ции, блок управления, элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом биполярного коммутатора напряжения, первый вход - с вторым выходом блока сравнения кодов, а второй вход - с третьим выходом блока срав-.. нения.кодов и первым входом первого счетчика, второй вход которого объединен с первым входом второго счетчика и подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с первым входом блока деления чисел, второй и третий входа которого соединены с выходами первого и второго счетчиков соответственно, второй вход второго счетчика соединен с первым выходом блока сравнения кодов, третий выход блока управления соединен с первым входом постоянного запоминающего устройства,, второй вход которого соединен с выходом блока деления чисел, а выход - с входом блока индикации.

   wnsii ns

   1 1181