SU1280697A1 - Устройство дл измерени времени задержки отсчета аналого-цифровых преобразователей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и метрологии и может быть использовано при создании поверочных установок, предназначенных дл  измерени  характеристик аналогоцифровых преобразователей (АЦЦ), работающих в динамическом режиме. Устройство обеспечивает автоматизированное измерение времени задержки отсчета АЩ1 в любой точке их рабочего диапазона с высокой точностью пр мым методом с использованием в кас честве испытательного псевдослучай (Л Ю 30

Description

ного сигнала. Измерение производитс  за два такта работы устройства и заключаетс  в следующем. В первом такте с помощью блока 5 задани  кодов устанавливают код точки шкалы АЦП, в которой производ т измерение времени задержки отсчета. На вход АЦП 8 подаетс  псевдослучайный входной сигнал, формируемый генератором 2 случайных чи.сел, цифре аналоговым i преобразователем (ЦАП) 3 и фильтром 4 низких частот. Запуск АЦП производитс  в момент совпадени  кода случайного числа и кодаiуставки с по-эмощью блока 6 сравнени  кодов. Выходной код АЦП фиксируетс  регистром 10 и преобразуетс  с помощью ЦАП 11 в напр жение, которое подаетс  на вход компаратора 9. Во втором такте работа устройства аналогична перво7 му такту. При этом компаратор 9 сравнивает текущий уровень псевдослучайного испытательного сигнала, полностью идентичного входному сигналу АЦД в первом такте, с уровнем напр жени  на выходе ЦАП 11, которое равно напр жению, зафиксированному АЦП в первом такте. В момент равенства измен ющегос  входного., и посто нного напр жени  с выхода ЦАП koMnapaTop 9 формирует импульс, передний фронт которого соответствует действительному моменту отсчета Интервал времени между импульсом запуска АЦП (заданный момент отсчета) и импульсом компаратора (действительный момент отсчета) измер етс  измерителем 12 интервалов времени и представл ет собой врем -задержки отсчета АЦП. 2 з.п.ф., 2 ил.

1

Изобретение относитс  к измериельной технике и метрологии и может быть использовано при создании поверочных установок, предназначенных дл  змерени  характеристик аналого-цифровых преобразователей (АЦП), работающих в динамическом режиме.

Цель изобретени  - повьшение точности и быстродействи  за счет автоматизап и процесса измерени  в любой точке диапазона преобразовани , осуществл емого пр мым методом с использованием в качестве испытательного псевдослучайного сигнала.

Па фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг-. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство дл  измерени  времени задержки отсчета аналого-цифрового преобразовател  содержит шину 1 запуска , генератор 2 случайных чисел, цифроаналоговый преобразователь (1Щ1) 3, фильтр 4 низких частот, блок 5 задани  кодов, блок 6 сравнени  кодов , блок 7 управлени , исследуемый АЦП 8, компаратор 9, регистр Ю, ЦАП 11, измеритель 12 интервалов вре мени, который в свою очередь содержит генератор 13 опорной частоты.

триггер 14, элемент И 15, счетчик 16 импульсов, блок 17 отсчета.

Блок 7 управлени  содержит одновибраторы 18 и 19, триггеры 20 и 21, элемент ИЛИ 22, элемент И 23, триггер 24.

Устройство работает следующим образом .

Измерение времени задержки отсче0 та АЦП осуществл етс  в два такта.

Первый такт. С блока 5 задани  кодов задаетс  код К, косвенно определ ющий точку шкалы АЦП, в которой измер етс  врем  задержки отсчета.

сiJ

- Этот код поступает в блок 6 сравнени  кодов, на другой вход которого поступает код с генератора 2 случайных чисел.

По сигналу Пуск, поступающему

Claims (3)

1. 0 по шине 1, одновибратор 18 блока 7 управлени  формирует импульс, передним фронтом которого производитс  сброс всех узлов установки в начальное состо ние. Задним фронтом импульса взвод тс  триггер 21 и через эле7ч мент ИЛИ 22 - триггер 24. Сигнал с триггера 24 запускает генератор 2 случайных чисел. Коды случайных чисел поступают вЦАП 3, которым преобразуютс  в эквивалентное напр 3 жение, фильтруемое фильтром 4. Псевдослучайный , аналоговый испытательный сигнал с выхода фильтра 4 поступает на вход компаратора 9 и вход исследуемого АЦП 8. В момент равенства ко да N уставки и кода с генератора 2 случайных чисел на выходе блока 6 сравнени  кодов формируетс  импульс, который поступает-на вход запуска АЦП 3 и S-вход триггера 14 (точка а на фиг. 2). По окончании процесса преобразовани  сигнал Конец преобразовани  (КП) с выхода АЦП 8 стробирует регистр 10, в котором фиксируетс  выходной код N АЦП 8, и запускает одновибратор 19 блока 7 управлени . Передним фронтом импульса с выхода одновибратора 19 сбрасываетс  триггер 24, останавлива  тем са мым работу генератора 2 псевдослучай ных чисел. Код с регистра 10 поступа ет в ЦАП 11 и преобразуетс  в нем в напр жение, которое подаетс  на вход компаратора 9. На этом заканчиваетс  первый такт работы устройства. Второй такт. Сигнал с выхода триггера 21, взведённого сигналом Пуск в первом такте, разрешает прохождение через элемент И 23 заднего фронта импульса одновибратора 19. Сигнал с выхода элемента И 23 через элемент ИЛИ 22 взводит триггер 24, сигнал с выхода которого вторично запускает генератор 2 случайных чисел. Импульсом с одновибратора 19 взводитс  счетный триггер 20 и путем установки сигнала логической 1 на третьем входе элемента И 15 разрешает работу измерител . 12 интервалов времени, котора  в первом такте была запрещена. В дальнейшем цикл работы устройства повтор етс  аналогично первому такту. Генератор.2 случайных чисел генерирует последовательность случайных двоичных чисел, полностью идентичную последовательности первого такта. Аналогичным .образом формируетс  сигнал запуска АЦП 8, который теперь еще и запускает измеритель 12 интервалов времени. Сигнал на входе .АЦП 8 доходит до уровн , которьй уже был преобразован АЦП 8 в код в первом такте, а поскольку информаци  об этом уровне зафиксирована в регистре 10 и преобразована в напр жение с помощью ЦАП 11 , кампаратор 9, сравнив напр жение с выхода ЦАП 11 и нап р жение на выходе АЦП 8, измен юще97 ес  псевдослучайным образом, формирует импульс на выходе. Этот и myльc поступает на R-вход триггера 14 и останавливает измеритель 12 интервалов времени. Далее следует сигнал КП АЦП 8, который снова запускает одновибратор 19, передний фронт импульса с которого сбрасывает триггер 24, останавливает генератор случайных чисел и переключает триггер 20. Положительный перепад напр жени  на инверсном выходе триггера 20 сбрасывает триггер 21, что запрещает прохождение импульсов через элементы И 23 и--ИЛИ 22 на установку триггера 24 и повторный запуск генератора случайных чисел. Таким образом, закончен второй такт работы устройства. Во втором такте длительность импульса на выходе триггера 14, в течение которого разрешено заполнение счетчика I6 импульсами опорной частоты от генератора 13 опорной частоты через элемент И 15, будет равна вре-. мени задержки отсчета АЦП. Если в счетчике 16 содержитс  п импульсов, то , где Т, - период импульсов опорной частоты. Подобрав соответствующим образом Тд, получаем на блоке 17 отсчета, св занном со счетчиком 16, непосредственный -отсчет времени задержки отсчета АЦП. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  времени задержки отсчета аналого-цифровых преобразователей, содержащее блок сравнени  кодов, первые входы которого соединены с соответствующими выходами блока задани  кодов, первый цифроаналоговый преобразователь, компаратор, первый вход которого объединен с сигнальным входом аналого-цифрового преобразовател , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности и быстродействи , в него введены блок управлени , измеритель интервалов времени, генератор случайных чисел, фильтр низких частот, регистр и второй цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со вторым входом компаатора , а входы - с соответствующими выходами регистра, вход сброса кото51 рого объединен с входом сброса генератора случайных чисел, и первым вхо дом измерител  интервалов времени и подключен к первому выходу блока управлени , вход синхронизации регистра объединен с первым входом блока управлени  и подключен к выходу Конец преобразовани  аналого-цифрово го преобразовател , информационные I . выходы которого соединены с соответствующими информационными входами регистра, а вход синхронизации объединен с вторым входом измерител  интервала времени и подключен к выходу блока сравнени  кодов, вторые входы которого объединены с соответствующими входами первого цифроаналогового преобразовател  и соответственно подключены к выходам генератора случайных чисел, вход запуска которого соединен с вторьш выходом блока управлени , второй вход которого  вл етс  шиной запуска, а третий выход соединен с третьим входом измерител  интервалов времени, четвертый вход которого подключен к выходу компаратора , первый вход которого через фильтр низких частот соединен с выходом первого цифроаналогового преобразовател .
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что измеритель интервалов времени вьшолнен на генераторе опорной частоты,.триггере, счетчике импульсов и бло элементе И, ке отсчета, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчик импульсов, счетный вход которого сое динен с выходом элемента И, а вход сброса  вл етс  первым входом измерител  интервалов времени, вторым 97 входом которого  вл етс  первый вход триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, а третий вход  вл етс  третьим входом измерител  интервалов времени, четвертым входом которого  вл етс  второй вход триггера .
3. 3. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что блок управлени  выполнен на первом и втором одновибраторах, первом, втором и третьем триггерах, элементе ИЛИ и элементе И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, первый вход - с выходом первого триггера, а второй вход - с первым выходом первого одновибратора, вход которого  вл етс  первым входом блока управлени , вторым входом которого  вл етс  вход второго одновибратора, первый выход которого  вл етс  первым выходом блока управлени , вторым выходом которого  вл етс  выход второго триггера, Б-вход которого  вл етс  шиной нулевого потенциала, С-вход объединен с С-входом третьего триггера и подключен ко второму выходу первого одновибратора, а S-вход соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с 5-входом первого триггера и подключен ко второму выходу второго одновибратора, при этом D-вход первого триггера  в- л етс  шиной нулевого потенциала, а С-вход объединен с D-входом третьего триггера и подключен к инверсному выходу третьего триггера, пр мой выход которого  вл етс  третьим выходом блока управлени .