SU1287285A1 - Device for checking analog-to-digital converters - Google Patents
Device for checking analog-to-digital converters Download PDFInfo
- Publication number
- SU1287285A1 SU1287285A1 SU853898246A SU3898246A SU1287285A1 SU 1287285 A1 SU1287285 A1 SU 1287285A1 SU 853898246 A SU853898246 A SU 853898246A SU 3898246 A SU3898246 A SU 3898246A SU 1287285 A1 SU1287285 A1 SU 1287285A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- code
- digital
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл интегральной и дифференциальной статических характеристик аналого-цифровых преобразователей. Оценка значений характеристик производитс по среднему значению реальных пороговых уровней преобразовани , что позвол ет определить шаг квантовани и дифГП ференциальную нелинейность характеристики преобразовани . Изобретение позвол ет повысить точность измерени параметров и определ ет погрешность измерени среднего уровн преобразуемого напр жени с выхода генератора 1 измерительного сигнала цифровым вольтметром 2. Управление генератрром осуществл етс блоком 7 управлени генератором измерительного сигнала, эталонный код, сформированный формирователем 5 эталонного кода, сравниваетс в цифровом компараторе 4 с кодом провер емого аналого-цифрового преобразовател 3 по результатам сравнени , сигналы с выхода цифрового компаратора через элемент 8 ИЛИ и реверсивный счетчик 9 управл ют блоком 7 и блоком 10 управлени цифровым вольтметром. ЗзоП. ф-лы, 6 ил. с S9 (ЛThe invention relates to a measurement technique and is intended for the integral and differential static characteristics of analog-to-digital converters. The evaluation of the characteristic values is carried out by the average value of the real transform threshold levels, which makes it possible to determine the quantization step and the differential HPP nonlinearity of the transform characteristic. The invention improves the measurement accuracy of parameters and determines the measurement error of the average level of the converted voltage from the output of the measurement signal generator 1 by a digital voltmeter 2. The generator is controlled by the measurement signal generator control unit 7, the reference code generated by the reference code generator 5 is compared in digital comparator 4 with the code of the checked analog-digital converter 3 according to the results of comparison, the signals from the output of the digital comparator are es OR element 8 and reversible counter 9 is controlled by unit 7 and the control unit 10 a digital voltmeter. CSP. f-ly, 6 ill. with S9 (L
Description
Изобретение относитс к иэмери тельной технике и может быть использовано дл проверки аналого-цифровых преобразователей.The invention relates to an experimental technique and can be used to test analog-to-digital converters.
Цель изобретени - расширение области применени путем обеспечени возможности измерени статической характеристики по средним значени м реальных пороговых уровней,The purpose of the invention is to expand the field of application by making it possible to measure the static characteristic by average values of real threshold levels,
На фиг.1 изображена структурна схема измерител статической характеристики АЦП; на фиг.2 - временна диаграмма работы измерител ; на фиг.З - 6 принципиальные схемь( синна второй вход цифрового компаратора 4 с формировател 5 эталонного кода.Figure 1 shows the structural diagram of the meter static characteristics of the ADC; figure 2 - the timing diagram of the meter; on fig.Z - 6 schematic diagrams (synna second input of digital comparator 4 with shaper 5 of reference code.
Дл установки блоков и элементов устройства в исходное положение и начала процесса автоматического измерени статической характеристики провер емого аналого-цифрового преобразовател на вход устройства подаетс сигнал начала процесса измерени (моfOTo install the blocks and elements of the device to the initial position and start the process of automatic measurement of the static characteristic of the tested A / D converter, a signal to start the measurement process is sent to the input of the device (if
мент t на фиг.2а).ment t on figa).
В синхронизаторе 6 происходит запуск внутреннего ждущего генератора тактовых импульсов, из которых формируютс импульгы запуска провер емогоIn synchronizer 6, an internal waiting clock generator is started, from which start-up pulses of the tested
хронизатора, блока управлени генера- АЦП (фиг.26), сигнал начальной уста- тором измерительного сигнала, блока новки блока 7 управлени генератором управлени цифровым вольтметром, бло- измерительного сигнала в исходное сока управлени циклами измерени со- сто ние, импульсы синхронизации цифрового компаратора 4 и блока 12 уп-; равлени циклами измерени .generator, control unit of the generator-ADC (Fig.26), the signal of the initial meter of the measuring signal, the block of the block 7 of the control generator of the digital voltmeter control, the measuring signal into the initial juice of the control of the state measuring cycles, the synchronization pulses of the digital comparator 4 and block 12 pack; measurement cycles.
По сигналу начальной установкиAt the initial installation signal
2020
2525
ответственно.responsibly.
Устройство содержит генератор 1 измерительного сигнала, цифровой вольтметр 2, провер емый аналого циф ройой преобразователь 3, цифровой компаратор 4, формирователь 5 эталонно го. ко да, синхронизатор 6, блок 7 упрагвлени генератором измерительного сигнала, элемент ИЛИ 8, реверсивный счетчик 9, блок 10 управлени The device contains a measuring signal generator 1, a digital voltmeter 2, a test digital analog converter 3, a digital comparator 4, a reference generator 5. code, synchronizer 6, measurement signal generator block 7, element OR 8, reversible counter 9, control block 10
цифровым вольтметром, блок 11 регист- .„ „. „„ ,„digital voltmeter, block 11 register-. „". „„, „
раций, блок 12 управлени циклами из- ву на генератор 1 измерительного мерени .сигнала, вызывает формирование пос Блок 7 управлени генератором из- ледним измерительного сигнала U( мерительного сигнала вьтолнен на элемента ИЛИ-НЕ 13, триггера 14, регист- ре 15 сдвига. Устройство содержит также блок 16.radio, block 12 control cycles from the generator 1 measuring measurement signal, causes the formation of the unit control unit 7 generator of the last measurement signal U (measurement signal is performed on the element OR-NOT 13, trigger 14, register 15 shift. The device also contains a block of 16.
Блок 10 управлени51 цифровым вольтметром вьтолнен на двух злементах ИЛИ-НЕ 17 и 18 и триггере 19.The digital voltmeter control unit 10 is implemented on two elements OR-NOT 17 and 18 and trigger 19.
блока 7, снимаемого с выхода синхронизатора , блок 7 устанавливаетс в исходное состо ние и начинает вырабатывать сигнал управлени генератором измерительного сигнала Uu (фиг.2а).unit 7, taken from the output of the synchronizer, unit 7 is set to the initial state and begins to generate a control signal for the measuring signal generator Uu (Fig. 2a).
Сигнал управлени U в зависимости от его величины и знака, воздейст (фиг.1о|), представл ющего собой линейно-возрастающее , либо линейно-убы- 35 вающее напр жение в зависимости от знака сигнала управлени UN. СкоростьThe control signal U, depending on its magnitude and sign, affects (Fig. 1o |), which is a linearly increasing or linearly decreasing voltage, depending on the sign of the control signal UN. Speed
4040
изменени измерительного сигнала Uj, определ етс величиной сигнала управлени Uy .the change in the measurement signal Uj is determined by the magnitude of the control signal Uy.
Блок 12 управлени циклами измерени выполнен на элементе ШШ 20, триг- ifepe 21, элементе И-НЕ 22, делителе 23, дешифраторе 24.The measurement cycle control unit 12 is implemented on an SHSh 20 element, an ifepe 21, an IS-NOT element 22, a divider 23, a decoder 24.
28728522872852
на второй вход цифрового компаратора 4 с формировател 5 эталонного кода.to the second input of the digital comparator 4 with the imager 5 of the reference code.
Дл установки блоков и элементов устройства в исходное положение и начала процесса автоматического измерени статической характеристики провер емого аналого-цифрового преобразовател на вход устройства подаетс сигнал начала процесса измерени (моfOTo install the blocks and elements of the device to the initial position and start the process of automatic measurement of the static characteristic of the tested A / D converter, a signal to start the measurement process is sent to the input of the device (if
мент t на фиг.2а).ment t on figa).
В синхронизаторе 6 происходит запуск внутреннего ждущего генератора тактовых импульсов, из которых формируютс импульгы запуска провер емогоIn synchronizer 6, an internal waiting clock generator is started, from which start-up pulses of the tested
5five
.„ „. „„ ,„. „„. „„, „
ву на генератор 1 измерительного сигнала, вызывает формирование посблока 7, снимаемого с выхода синхронизатора , блок 7 устанавливаетс в исходное состо ние и начинает вырабатывать сигнал управлени генератором измерительного сигнала Uu (фиг.2а).on generator 1 of the measuring signal, causes the formation of the posblock 7, taken from the synchronizer output, block 7 is set to the initial state and begins to generate a control signal for the generator of the measuring signal Uu (Fig. 2a).
Сигнал управлени U в зависимости от его величины и знака, воздейстледним измерительного сигнала U( The control signal U, depending on its size and sign, influences the measurement signal U (
(фиг.1о|), представл ющего собой линейно-возрастающее , либо линейно-убы- вающее напр жение в зависимости от знака сигнала управлени UN. Скорость(fig.1o |), which is a linearly increasing or linearly decreasing voltage depending on the sign of the control signal UN. Speed
изменени измерительного сигнала Uj, определ етс величиной сигнала управлени Uy .the change in the measurement signal Uj is determined by the magnitude of the control signal Uy.
В исходном состо нии блок 7 управлени вырабатывает сигнал управлени Иц, величина и знак которого вызывают формирование генератором измеIn the initial state, the control block 7 generates a signal for the control of the IC, the magnitude and sign of which cause the generator to form
Устройство автоматической провер- 45 рй тёльного сигнала U, соответствуюки аналого-цифрового преобразовател одному из крайних значений на- The device is an automatic check of the solid signal U, corresponding to the analog-digital converter to one of the extreme values of
работает следующим образом.пр жений входного сигнала (либо мак ..симальному, либо минимальному), стаС выхода генератора 1 измеритель- тической характеристики провер емого ного сигнала снимаетс , измерительный 50 А.ЦП (момент t на фиг.2а) Нафиг,2а сигнал и ц (фиг.2а) и подаетс на вход иллюстрируетс процесс измерени ста- цифрового вольтметра 2 и вход провер емого аналого-цифрового преобразовател (АЦП) 3. Последний преобразует текущее значение измерительного 55 сигнала в соответствующий код А,works as follows. Input signal voltage (either maximum or minimum), the generator output signal 1 of the measuring characteristic of the tested signal is removed, measuring 50 A. CP (time t in fig. 2a) Fig, signal 2a and q (Fig. 2a) and the input illustrates the measurement process of the digital voltmeter 2 and the input of the tested analog-digital converter (ADC) 3. The latter converts the current value of the measurement signal 55 into the corresponding code A,
тической характеристики при увеличении , измерительного сигнала от минимального значени к максимальному.tic characteristics with an increase, the measuring signal from the minimum value to the maximum.
Далее в процессе измерени статической характеристики дл выработки необходимого сигнала управлени Uu управление блоком 7 осушествл етс Further, in the process of measuring the static characteristic, to generate the necessary control signal Uu, the control of unit 7 is carried out
которьш подаетс на первый вход цифрового компаратора 4 дл сравнени его с эталонным кодом В, подаваемымwhich is fed to the first input of the digital comparator 4 to compare it with the reference code B supplied
тической характеристики провер емого А.ЦП (момент t на фиг.2а) Нафиг,2а иллюстрируетс процесс измерени ста- the characteristic of the tested A.CP (moment t in fig. 2a). Fig. 2a illustrates the process of measuring the
тической характеристики при увеличении , измерительного сигнала от минимального значени к максимальному.tic characteristics with an increase, the measuring signal from the minimum value to the maximum.
тической характеристики провер емого А.ЦП (момент t на фиг.2а) Нафиг,2а иллюстрируетс процесс измерени ста- the characteristic of the tested A.CP (moment t in fig. 2a). Fig. 2a illustrates the process of measuring the
Далее в процессе измерени статической характеристики дл выработки необходимого сигнала управлени Uu управление блоком 7 осушествл етс Further, in the process of measuring the static characteristic, to generate the necessary control signal Uu, the control of unit 7 is carried out
сигналами, поступающими на его входы с реверсивного .счетчика 9.signals arriving at its inputs from a reversible. counter 9.
Формируемьй генератором 1 измерительного сигнала измерительный сигнал и (фиг.2а) подаетс на вход про вер емого АЦП дп преобразовани его значени в соответствующее значение кода (код А) и на вход цифрового вольтметра 2 дл измерени величины измерительного сигнала.The measuring signal generated by the measuring signal generator 1 and (Fig. 2a) is fed to the input of the ADC being tested, dp converting its value to the corresponding code value (code A) and to the input of the digital voltmeter 2 to measure the value of the measuring signal.
В качестве генератора 1 измерительного сигнала используетс генератор линейного напр жени , скорость измерени напр жени на выходе которого определ етс величиной напр же- ни сигнала управлени Uy, а направление измерени - знаком сигнала управлени Uy .As the measuring signal generator 1, a linear voltage generator is used, the measurement rate of the voltage at the output of which is determined by the voltage value of the control signal Uy, and the direction of measurement by the sign of the control signal Uy.
Возможно в качестве генератора 1 измерительного сигнала использование управл емого цифроаналогового преобразовател (ПАП), на положительные и отрицательные входы управлени которого в данном случае следует с бло- ка 7 подавать сигнал управлени Uy в виде последовательностей импульсов.It is possible as a measuring signal generator 1 to use a controlled digital-to-analog converter (PAP), to the positive and negative control inputs of which, in this case, it is necessary to give control signal Uy in the form of a pulse train in block 7.
При поступлении с синхронизатора 6 на провер емый АЦП 3 импульсов запуска АЦП (фиг.2) преобразователь 3 формирует код А, соответствующий в данный момент значению измерительного сигнала Uj, (на представленном на фиг.За примере код А равен ). Сформированный код А подаетс на цифровой компаратор А, одновременно на второй вход которого с формировател :5 эталонного кода подаетс эталонный код В (фиг.2Е). По сигналу начала процесса измерени с формировател эталонного кода подаетс код В, зна- чение которого соответствует минимальному значению кода статической характеристики провер емого АДП (на -представленном на фиг.2 & примере код В равен А i). When entering from the synchronizer 6 to the tested ADC 3 trigger pulses of the ADC (FIG. 2), the converter 3 generates code A, corresponding to the current value of the measuring signal Uj (shown in Fig. For example, code A is equal to). The generated code A is fed to a digital comparator A, at the same time to the second input of which from the driver: 5 of the reference code the reference code B is fed (FIG. 2E). According to the signal of the beginning of the measurement process, code B is supplied from the generator of the reference code, the value of which corresponds to the minimum code value of the static characteristic of the tested ATP (in the example shown in Fig. 2 & code B equals A i).
Цифровой компаратор 4 предназначен дп выработки с частотой запуска А1Щ сигналов соотношени значений кодов А и В. В результате сравнени кодов в процессе измерени статической ха- рактеристики цифровой компаратор 4 : вырабатывает сигналы 3-х видов: либо Код В, либо Код А кодаDigital comparator 4 is designed with a frequency of starting A1 signals of the ratio of codes A and B. As a result of comparison of codes in the process of measuring the static characteristic, digital comparator 4: produces 3 types of signals: either Code B or Code A
, либо код А с кода В.or code A from code B.
ВAT
в момент начала процесса измерени значени сигналов управлени Uu, измерительного сигнала U и кода. А должны об зательно обеспечивать вы20at the beginning of the process of measuring the value of the control signals Uu, the measuring signal U and the code. And must necessarily provide you
2525
, 5 Ш5 W
t5 t5
35 0 535 0 5
0 0
30thirty
5five
полнение услови код А кода В (фиг.3q). При этом с цифрового компаратора 4 на первый вход реверсивного счетчика 9 поступает сигнал Код А кода в (фиг,2;к). После заполнени реверс ивного счетчика 9 по каналу Код А : кода В на его первом выходе формируетс импульс переполне- нени (фиг.2и), который поступает на первый вход блока 7, либо дл подтверждени ранее имевшего место знака сигнала управлени Uy (как это представлено на позиции 1 на фиг.2и),, либо дп измерени знака сигнала управлени U(.(Ha позиции 2 на фиг.2ц). В представленном на фиг.2 взаимодействии сигналов положительный знак сигнала, управлени Uq (фиг.2) вызывает линейно-возрастающее изменение измерительного сигнала i (фиг.2о|), при этом провер емый АЦП вырабатывает код А, соответствуюЕций значению .Completion condition code A code B (fig.3q). At the same time from the digital comparator 4 to the first input of the reversible counter 9 receives a signal Code A of the code in (FIG. 2; k). After filling the reversing counter 9 via the channel Code A: code B, an overflow pulse is generated at its first output (Fig. 2i), which is fed to the first input of block 7, or to confirm the previously occurring sign of the control signal Uy (as shown at position 1 in fig. 2i) ,, or dp of measuring the sign of the control signal U (. (at position 2 in fig. 2c). In the signal interaction shown in figure 2, the positive sign of the signal, control Uq (figure 2) causes linear - the increasing change of the measuring signal i (fig.2o |), while checking The ADC generates A code, corresponding to the value.
По мере возрастани измерительного сигнала Пц до величины, соответствующей и выше среднему i значению порогового уровн АЦП, провер емый преобразователь начинает вырабатывать код А, равный . При сравнении в цифровом компараторе 4 значени кода А со значением кода В, равным , цифровой компаратор 4 прекращает выработку сигнала Код А код В (фиг.2ж) и начинает формирование сигнала Код в (фиг.2), который :с его первого выхода Код В подаетс на элемент ИЛИ 8 и далее на второй вход реверсивного счетчика 9. После заполнени реверсивного счетчика 9 по каналу Код на его втором выходе формируетс импульс переполнени Код В (фиг.2к), который поступает на второй вход блока 7 дл изменени знака сигнала управлени и и (фиг.2д). Изменение знака сигнала управлени Uh приводит к смене направлени измене- 1 ни измерительного сигнала Uj,, выра- батываемого генератором 1. As the measuring signal of the PC increases to the value corresponding to and higher than the average i value of the threshold level of the ADC, the converter under test begins to generate a code A equal to. When comparing in digital comparator 4 the value of code A with the value of code B equal to, digital comparator 4 stops producing a signal Code A code B (FIG. 2g) and starts generating a code in Code (FIG. 2), which: from its first output B is supplied to the element OR 8 and further to the second input of the reversible counter 9. After the reversing counter 9 is filled through the channel code, an overflow pulse is generated at its second output, code B (FIG. 2k), which is fed to the second input of block 7 to change the sign of the control signal and and (fig.2d). A change in the sign of the control signal Uh leads to a change in the direction of change in the measuring signal Uj, generated by the generator 1.
; Одновременно с этой процедурой импульс переполнени реверсивного счетчика 9 Код В (фиг.2к) подаетс на второй вход блока 10 дл его запуска. Блок 10 предназначен дл формировани импульса запуска цифрового вольтметра (фиг.22) в момент поступлени на вход блока 10 первого из импульсов переполнени с; Simultaneously with this procedure, the overflow pulse of the reversible counter 9 Code B (Fig. 2k) is fed to the second input of the unit 10 to start it. Block 10 is designed to form a digital voltmeter trigger pulse (Fig. 22) at the time the first of the overflow pulses arrives at the input of block 10.
второго выхода реверсивного счетчика 9.second output of the reversing counter 9.
Импульс запуска цифрового вольтметра , формируемого блоком 0, подаетс на первый дополнительный вход цифрового вольтметра 2 дл включени его в режим измерени . Цифровой вольтметр 2 предназначен дл измерени среднего значени напр жени измерительного сигнала U, поступающего на его вход с генератора измерительного сигнала, дл выработки цифрового кода (), соответствующего измер емому среднему значению измерительного сигнала, а также дл формировани сигнала окончани процесса измерени (фиг.2е).Цифровой код , с первого выхода цифрового вольтметра 2 подаетс на первый вход блока 11 регистрации дл его запоминани и отображени .A trigger pulse of a digital voltmeter, generated by block 0, is applied to the first auxiliary input of a digital voltmeter 2 for switching it to measurement mode. Digital voltmeter 2 is designed to measure the average value of the voltage of the measuring signal U at its input from the measuring signal generator, to generate a digital code () corresponding to the measured average value of the measuring signal, as well as to generate a signal of the end of the measurement process (Fig. 2e ). The digital code from the first output of the digital voltmeter 2 is fed to the first input of the registration unit 11 for storing and displaying it.
Врем процесса измерени ( ) измерительного сигнала определ етс типом цифрового вольтметра. По окон- чании процесса измерени цифровой вольтметр 2 вырабатывает сигнал окончани процесса измерени (фиг.2е).The measurement time () of the measurement signal is determined by the type of digital voltmeter. At the end of the measurement process, a digital voltmeter 2 generates a signal for the end of the measurement process (Fig. 2e).
Формируемый на втором выходе цифрового вольтметра 2 сигнал окончани процесса измерени подаетс на второй вход блока 10 и на первый вход блока 12 управлени циклами измерени .The signal for the end of the measurement process generated at the second output of the digital voltmeter 2 is fed to the second input of the unit 10 and to the first input of the measurement cycle control unit 12.
Блок 10 устанавливаетс в исход- ное состо ние т.е. в режим ожидани поступлени на его первый вход первого во времени импульса (позици 1 на фиг.2к) из последовательности импульсов переполнени , (фиг.), снимаемой с второго выхода реверсивного счетчика 9. С псх:туплением этого импульса блок 10 вновь запускает цифровой вольтметр 2 в режим измерени .Block 10 is set to its initial state, i.e. The first pulse in time (position 1 in Fig. 2k) from the sequence of overflow pulses (Fig.) taken from the second output of the reversing counter 9 goes to the standby mode. With PSx: this pulse blunt, unit 10 restarts the digital voltmeter 2 into measurement mode.
Сигнал окончани процесса измереWSignal end of measurement process W
1515
Блок 1 1 регистрации преобразует двоичную информацию в дес тичную и по сигналу с блока 12 формирует информацию дл отображени ее внешним записывающим устройством. Одновременно с информацией о среднем значении измерительного сигнала блок 11 регистрации формирует дл записи сигнал номера цикла работы, значение кода В, а также любую другую информацию, котора может быть получена из значени средних значений порогового уровн статической характеристики преобразовател . .The registration unit 1 1 converts binary information into a decimal one and, according to the signal from block 12, generates information for display by an external recording device. Simultaneously with the information on the average value of the measurement signal, the registration unit 11 generates for recording the signal of the operation cycle number, the value of code B, as well as any other information that can be obtained from the values of the average values of the threshold level of the static characteristic of the converter. .
Формирование измерительного сигнала Uj, дл измерени среднего значени ,i - порогового уровн провер емого АЩ1;3 - происходит следующим образом .The formation of the measuring signal Uj, for measuring the average value, i is the threshold level of the checked ACCH1; 3 - occurs as follows.
После подачи на вход устройства сигнала начала процесса измерени имеет место линейное возрастание значени измерительного сигнала. При выработке устройством импульса запуска цифрового вольтметра (фиг.2г) и импульса переполнени реверсивного счетчика . 9 по каналу Код В. (фиг.2k) из-за изменени знака сигнала управлени Uu (фиг.2д) происходит смена направлени изменени измерительного сигнала Uy, (фиг.2оО. Далее при текущем значении измерительного сигнала, превышающем i - пороговый уровень провер емого АЦП, пре- 35 образователь продолжает вырабатывать код , равньш зталонному коду , выдаваемому формирователем эталонного кода 5 с начала процесса измерени .After the start signal of the measurement process is input to the device, a linear increase in the value of the measurement signal occurs. When the device generates a trigger pulse of a digital voltmeter (Fig. 2d) and an overflow pulse of a reversible counter. 9 through channel Code B. (Fig. 2k), due to a change in the sign of the control signal Uu (Fig. 2e), the direction of change of the measuring signal Uy changes (Fig. 2oO). Further, with the current value of the measuring signal exceeding i, the threshold level is The ADC converter continues to generate a code equal to the reference code provided by the shaper of the reference code 5 from the beginning of the measurement process.
2020
30thirty
4040
С уменьшением измерительного сиг нала до значени i - порогового уровн АЩ11- и ниже, провер емый АЦП вы- рабатьгоает код А, равный А ВWith a decrease in the measuring signal to the value of i - the threshold level AChch11- and below, the tested A / D converts the code A, equal to A B
ни (фиг.2е), поступающий с цифро- 45 ре-з льтате сравнени кода А вого вольтметра 2 на первый вход бло- эталонным кодом В А ij в цифро- ка 12, стимулирует выработку блоком ом компараторе 4 последний, прекра- 12 двух сигналов: сигнала запуска бло- щает формирование сигнала Код ка 11 регистрации, снимаемого с пер- ДУ нервом выходе компаратора вого выхода блока 12, и сигнала изме- 50 и начинает выдавать сигнал нени кода В на единицу, поступающего К°Д кода Б на его третьем выходе (фиг.2ж). Сигнал с третьего выхода цифрового компаратора 4 в виде импульсной последовательности, пос- тупа на первый вход реверсивного счетчика 9, переполн ет его по каналу Код А - кода В .The second (Fig. 2e), coming from the digital 45 comparison comparison code A of the second voltmeter 2 to the first input with the block reference code B A ij at digit 12, stimulates the output of the latter by the block 4 of the comparator 4, signals: the start signal blocks the formation of the signal of the registration code ka 11 taken from the first nerve by the output of the comparator output of block 12 and the signal measured 50 and begins to give a signal that the code b is not sent to the unit coming in the third exit (fig.2zh). The signal from the third output of the digital comparator 4 in the form of a pulse sequence, accessed at the first input of the reversible counter 9, overflows it through the channel of the code A - code B.
В результате реверсивный счетчик 9 на первом выходе вырабатьшает имс второго выхода блока 12 на первый дополнительный вход блока 5 формировани эталонного кода.As a result, the reversive counter 9 at the first output generates the second output of the block 12 to the first additional input of the block 5 forming the reference code.
Блок 11 регистрации предназначен дл регистрации результатов измерени , вьщаваемых цифровым вольтметромThe registration unit 11 is designed to record measurement results obtained by a digital voltmeter.
2 в виде двоичного цифрового кода.2 as a binary digital code.
WW
1515
87285 -687285 -6
Блок 1 1 регистрации преобразует двоичную информацию в дес тичную и по сигналу с блока 12 формирует информацию дл отображени ее внешним записывающим устройством. Одновременно с информацией о среднем значении измерительного сигнала блок 11 регистрации формирует дл записи сигнал номера цикла работы, значение кода В, а также любую другую информацию, котора может быть получена из значени средних значений порогового уровн статической характеристики преобразовател . .The registration unit 1 1 converts binary information into a decimal one and, according to the signal from block 12, generates information for display by an external recording device. Simultaneously with the information on the average value of the measurement signal, the registration unit 11 generates for recording the signal of the operation cycle number, the value of code B, as well as any other information that can be obtained from the values of the average values of the threshold level of the static characteristic of the converter. .
Формирование измерительного сигнала Uj, дл измерени среднего значени ,i - порогового уровн провер емого АЩ1;3 - происходит следующим образом .The formation of the measuring signal Uj, for measuring the average value, i is the threshold level of the checked ACCH1; 3 - occurs as follows.
После подачи на вход устройства сигнала начала процесса измерени имеет место линейное возрастание значени измерительного сигнала. При выработке устройством импульса запуска цифрового вольтметра (фиг.2г) и импульса переполнени реверсивного счетчика . 9 по каналу Код В. (фиг.2k) из-за изменени знака сигнала управлени Uu (фиг.2д) происходит смена направлени изменени измерительного сигнала Uy, (фиг.2оО. Далее при текущем значении измерительного сигнала, превышающем i - пороговый уровень провер емого АЦП, пре- 35 образователь продолжает вырабатывать код , равньш зталонному коду , выдаваемому формирователем эталонного кода 5 с начала процесса измерени .After the start signal of the measurement process is input to the device, a linear increase in the value of the measurement signal occurs. When the device generates a trigger pulse of a digital voltmeter (Fig. 2d) and an overflow pulse of a reversible counter. 9 through channel Code B. (Fig. 2k), due to a change in the sign of the control signal Uu (Fig. 2e), the direction of change of the measuring signal Uy changes (Fig. 2oO). Further, with the current value of the measuring signal exceeding i, the threshold level is The ADC converter continues to generate a code equal to the reference code provided by the shaper of the reference code 5 from the beginning of the measurement process.
2020
30thirty
г пульс переполнени (фиг,2и, позици 2), который, поступа на первый вход блока 7 управлени , измен ет знак сигнала управлени Un на его выходе (фиг.22).g pulse overflow (Figs. 2i, position 2), which, arriving at the first input of control unit 7, changes the sign of the control signal Un at its output (Fig. 22).
Смена знака сигнала управлени и„ приводит к изменению вA change in the sign of the control signal and „causes a change in
jj приводит к изменению в сторону увеличени направлени изменени измерительного сигнала (фиг.2а). При этом провер емый АЦП продолжает вы- рабатьгоать код . По достижении измерительным сигналом значени i - порогового уровн - и при повышении его, провер емый АЦП начинает вырабатывать код А .jj leads to a change in the direction of increasing the direction of change of the measuring signal (Fig. 2a). At the same time, the tested ADC continues to generate a code. When the measurement signal reaches the value of the i - threshold level - and when it is raised, the ADC under test begins to generate code A.
Далее процесс изменени напр жени измерительного сигнала U, продолжаетс по пилообразному закону около среднего значени i - порогового уровн АЦП - до момента окончани измерени этого напр жени цифровым вольтметром 2. В течение времени измерени измерительного сигнала цифровым вольтметром в нем выполн етс фильтраци переменной составл ющей измерительного сигнала и формируетс Значение среднего уровн измерительного сигнала, соответствующего i - среднему значению порогового уровн провер емого АЦП.Further, the process of changing the voltage of the measuring signal U, continues according to a sawtooth law, around the average value of i, the threshold level of the ADC, until the measurement of this voltage is completed by the digital voltmeter 2. During the measurement time of the measuring signal, the digital component of the measuring voltmeter the signal is formed and the value of the average level of the measuring signal corresponding to i is the average value of the threshold level of the ADC under test.
В момент окончани процесса измерени i - порогового уровн - цифровой вольтметр 2 вырабатывает сигнал . окончани процесса измерени (фиг.2о1), поступающий на первый вход блока 12 управлени циклами измерени , По этому сигналу блок 12 сигналом снимаетс с первого выхода, запускает в работу блок 11 регистрации, а сигналом снимаетс с второго выхода, измен ет код В в формирователе 5 эталонного кода на единицу.At the end of the measurement process, the i - threshold level - digital voltmeter 2 generates a signal. ending the measurement process (Fig.2o1), arriving at the first input of the measurement cycle control unit 12, By this signal, the signal unit 12 is removed from the first output, the recording unit 11 starts up, and the signal is removed from the second output, the code B changes in the driver 5 reference code per unit.
Таким образом, выполн етс операци по регистрации среднего i - знаного либо А i , либо А i - 1, то код В превышает код А.Thus, the operation is performed to register the mean i - known either A i or A i - 1, then code B exceeds code A.
С этого момента цифровой компара тор 4 прекращает выдачу по первому 5 выходу на первый вход элемента ИЛИ сигнала Код В (фиг.2) и- н чинает формирование на третьем выхо де сигнала Код А кода В, которы подаетс на первый вход реверсивног 40 счетчика 9. После переполнени кана ла Код А кода в реверсивного сч чика 9 на его первом выходе формиру с импульс переполнени (фиг.2и, по зици 3), по которому через второй t5 вход блок 7 управлени генератором измерительного сигнала формирует ср нал управлени Uy со знаком, обеспе чивающим на выходе генератора изменение измерительного сигнала в стор 20 ну его увеличени . При этом провер емый АЦП вырабатывает код А, соотве ствующий области формировани кода A ACi-lO, и далее по мере роста и„ код А ..From this moment on, the digital comparator 4 stops outputting the first 5 output to the first input of the element OR signal Code B (FIG. 2) and initiates the formation at the third output of the signal Code A code B, which is fed to the first input of the reversible 40 counter 9 After the channel is full, the code A of the code in the reversing counter 9 at its first output forms an overflow pulse (Fig.2i, in position 3), which through the second t5 input block 7 controls the measurement signal generator generates the control Uy with the sign providing at the output of the generator The measurement of the measuring signal into stop 20 by its increase. At the same time, the tested ADC generates code A, which corresponds to the area of formation of code A ACi-lO, and further as it grows, and code A.
2525
При возрастании измерительного сигнала до i+1 - порогового уровн провер емого АЦП 3-й выше преобразователь начинает вырабатывать кодЗоА + 1, при сравнении которого с эталонным кодом В + 1J циф ровой компаратор 4 прекращает формирование сигнала Код А кода В на третьем выходе (фиг.2) и начиназг ет выдавать по первому выходу на пер , вый вход элемента 8 ИЛИ сигнал Код А коду В (фиг.2а). Последний, пос тупа на второй вход реверсивного счетчика 9, переполн ет его, в ре40 зультате чего на втором выходе счетчика формируетс сигнал переполнени (фиг.2к, позици 1). По вновь сформи рованному сигналу переполнени блок 7 измен ет знак управл ющего сигналаAs the measurement signal rises to i + 1 - the threshold level of the ADC under test, the 3 rd above converter begins to generate code ZCOA + 1, when compared with the reference code B + 1J, digital comparator 4 stops generating the code A code B of the third output (FIG. .2) and start to give on the first output to the pen, the output input of the element 8 OR the signal Code A code B (Fig.2a). The latter, connected to the second input of the reversible counter 9, overflows it, as a result of which the overflow signal is generated at the second output of the counter (Fig. 2k, position 1). For the newly generated overflow signal, block 7 changes the sign of the control signal
чени порогового уровн АЦП - и дру- 45 (j (Фиг.2) и тем самым направлениеthe threshold level of the ADC and other (45 (Figure 2) and thus the direction
гой сопутствующей дополнительной информации , а также осуществл етс переход к процессу измерени (i+1) - среднего значени порогового уровн провер емого АЦП.additional relevant information, as well as the transition to the measurement process (i + 1) - the average value of the threshold level of the ADC under test.
Дл выполнени процедуры перехода в формирователе эталонного кода 5 измен етс значение кода В на единицу, при этом на второй вход цифрового компаратора 4 с формировател 5 подаетс код В А i + 1(фиг.2К). Так как провер емый АЦП в этот момент пр одолжает формирование кода А, рав To perform the transition procedure in the driver of the reference code 5, the value of code B is changed by one, and the code B A i + 1 is applied to the second input of the digital comparator 4 from the driver 5 (FIG. 2K). Since the ADC being tested at this moment lends the formation of code A, equal to
87285 887285 8
ного либо А i , либо А i - 1, то код В превышает код А.either A i or A i - 1, then code B exceeds code A.
С этого момента цифровой компаратор 4 прекращает выдачу по первому 5 выходу на первый вход элемента ИЛИ 8 сигнала Код В (фиг.2) и- начинает формирование на третьем выходе сигнала Код А кода В, который подаетс на первый вход реверсивного 40 счетчика 9. После переполнени канала Код А кода в реверсивного счетчика 9 на его первом выходе формируетс импульс переполнени (фиг.2и, позици 3), по которому через второй t5 вход блок 7 управлени генератором измерительного сигнала формирует срг- нал управлени Uy со знаком, обеспечивающим на выходе генератора изменение измерительного сигнала в сторо- 20 ну его увеличени . При этом провер емый АЦП вырабатывает код А, соответствующий области формировани кода A ACi-lO, и далее по мере роста и„ код А ..From this point on, digital comparator 4 stops outputting the first B signal to the first input of an element of the OR 8 signal of the Code B (Fig. 2) and starts generating the A code B code on the third output of the signal, which is fed to the first input of the reversing 40 counter 9. After channel overflow Code A code in the reversible counter 9 at its first output generates an overflow pulse (Fig.2i, position 3), through which the measurement signal generator control unit Uy with the sign providing the generator output through the second t5 input block 7 controls the measurement signal generator Ator a change in the measuring signal in the direction of its increase. At the same time, the tested ADC generates code A, corresponding to the area of formation of code A ACi-lO, and further as it grows, and code A.
2525
При возрастании измерительного сигнала до i+1 - порогового уровн провер емого АЦП 3-й выше преобразователь начинает вырабатывать кодЗоА + 1, при сравнении которого с эталонным кодом В + 1J цифровой компаратор 4 прекращает формирование сигнала Код А кода В на третьем выходе (фиг.2) и начиназг ет выдавать по первому выходу на пер- ,вый вход элемента 8 ИЛИ сигнал Код А коду В (фиг.2а). Последний, поступа на второй вход реверсивного счетчика 9, переполн ет его, в ре40 зультате чего на втором выходе счетчика формируетс сигнал переполнени (фиг.2к, позици 1). По вновь сформированному сигналу переполнени блок 7 измен ет знак управл ющего сигналаAs the measurement signal increases to i + 1 - the threshold level of the ADC under test, the 3 rd above converter begins to generate code ZCOA + 1, when compared with the reference code B + 1J, digital comparator 4 stops generating the code A code B of the third output (FIG. 2) and start to give on the first output to the first, the first input of the element 8 OR the signal Code A code B (Fig.2a). The latter, entering the second input of the reversible counter 9, overflows it, as a result of which the overflow signal is generated at the second output of the counter (Fig. 2k, position 1). With the newly generated overflow signal, block 7 changes the sign of the control signal
изменени измерительного сигнала, а блок 10 формирует импульс запуска цифрового вольтметра (фиг.2г) по которому цифровой вольтметр 2 начинает JQ измер ть значение измерительного сигнала Uy|.changes in the measuring signal, and block 10 generates a pulse of starting a digital voltmeter (Fig. 2d) by which digital voltmeter 2 begins JQ to measure the value of the measuring signal Uy |.
Далее процесс работы устройства повтор етс аналогично описанному дл 55 измерени i - среднего значени порогового уровн провер емого АЦП.Further, the operation of the device is repeated as described for measurement 55, i is the average value of the threshold level of the ADC under test.
Существенным в работе устройства вл етс выбор значений емкости реверсивного счетчика 9.Essential in the operation of the device is the selection of the values of the capacity of the reversible counter 9.
Выбор емкости реверсивного счетчи- )ка 9 определ етс исход из следующих положений. В практике значение .порогового уровн реальных АЦП носит случайный характер от одного преоб- разовател к другому. Закон распределени значений порогового уровн The choice of the capacity of the reversible counter 9 is determined by the following provisions. In practice, the value of the threshold level of real ADCs is random from one converter to another. The law of distribution of the threshold level values
А1Щ, как правило, близок к нормальному .A1SC is usually close to normal.
Введение в устройство реверсивного счетчика 9 вызвано необходимостью обеспечить устранение вли ни случайной составл ющей текущего значени порогового уровн на точность измерени его среднего значени . С этой целью с помощью реверсивного счетчика 9 измерительный сигнал Uy, в процессе измерени формируетс в виде пилообразного напр жени с амплитудой колебани , в 3-4 раза превьппающей априорно известное среднеквадратич- . ное значение закона распределени порогового уровн (б).The introduction into the device of the reversible counter 9 is caused by the need to ensure the elimination of the influence of the random component of the current value of the threshold level on the accuracy of the measurement of its average value. For this purpose, with the help of a reversible counter 9, the measuring signal Uy, in the course of the measurement, is formed in the form of a sawtooth voltage with an amplitude of oscillation that is 3-4 times greater than the a priori known rms. value of the law of distribution of the threshold level (b).
Исход из этого требовани разр дThe result of this requirement is
ность реверсивного счетчика редел етс из услови reversible counter is determined from the condition
33
mm
т, dUn 5Гt, dUn 5G
гдеWhere
атat
-среднеквадратичное значение распределени порогового уровн , определ емое требованием к точности работы преобразовател ;- rms value of the threshold level distribution, determined by the accuracy requirement of the converter;
-период запуска АЦП;- ADC start-up period;
скорость .изменени измерительного сигнала. При времени измерени 1(фиг.2е), определ емом выбранньм типом цифрово- го интегрирующего вольтметра, минимально допустима скорость изменени измерительного сигнала должна быть выбрана из услови the rate of change of the measuring signal. With a measurement time of 1 (Fig. 2e), determined by the type of digital integrating voltmeter selected, the minimum rate of change of the measuring signal should be selected from the condition
..
Т T
«с 100 период повторени измерительного сигнала в процессе измерени (фиг.2а):"With 100 the repetition period of the measuring signal in the measurement process (Fig. 2a):
;5;five
ЙСJS
,J6J6
dUH ditdUH dit
при этом имеемat the same time we have
dUn , 12006 dt - Максимально допустима граница Скорости изменени измерительного сигнала определ етс из требовани не dUn, 12006 dt - The maximum permissible limit of the rate of change of the measuring signal is determined from the requirement
fOfO
t5t5
2872851028728510
допустимости превьшени амплитудой измерительного сигнала значени кванта (h) статической характеристики провер емого АЦП, т.е.whether the amplitude of the measuring signal is greater than the quantum value (h) of the static characteristic of the ADC under test, i.e.
аул ,aul,
5t t,M5t t, M
Если, например, в процессе измерени i - среднего значени порогового уровн , возникает ситуаци , при которой код А примет значение, превьшаю- щее код В, то в цел х сохранени ,процесса автоматического измерени среднего значени i - порогового уровн - цифровой компаратор 4 прекращает вы25If, for example, in the process of measuring i - the average value of the threshold level, a situation arises in which code A takes a value that exceeds the code B, then in order to save the process of automatic measurement of the average value i - threshold, the digital comparator 4 stops you25
дачу на первом выходе сигнала коду в и формирует на втором выходе сигнал Код А- кода В. Сигнал Код А кода В., поступа на второй вход элемента 8 ИЛИ и далее воздейству должным образом на блок 7, вводит про; цесс измерени в описанное ранее русло . Одновременно сигнал Код А кода В может быть использован дл регистрации событи пропуска кода в провер емом АЦП.the dacha at the first output of the code in and generates at the second output the signal of the code A-code B. The signal of the code A of the code B., entering the second input of the element 8 OR, and then acting properly on the block 7, enters pro; The measurement process is as described previously. At the same time, the signal Code A of code B can be used to register a code skip event in the ADC under test.
При надлежащем выборе параметровWith proper choice of parameters
dUHdUH
погрешностьerror
m и 5.m and 5.
автоматическогоautomatic
30thirty
оabout
4545
5050
5555
измерени статической характеристики провер емого АЦП предлагаемым устройством определ етс только точностью измерени среднего значени переменного напр жени (измерительного сигнала и,) цифровым вольтметром 2.Measuring the static characteristic of the tested ADC by the proposed device is determined only by the accuracy of measuring the average value of the alternating voltage (measurement signal and) by a digital voltmeter 2.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853898246A SU1287285A1 (en) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | Device for checking analog-to-digital converters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853898246A SU1287285A1 (en) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | Device for checking analog-to-digital converters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1287285A1 true SU1287285A1 (en) | 1987-01-30 |
Family
ID=21178249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853898246A SU1287285A1 (en) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | Device for checking analog-to-digital converters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1287285A1 (en) |
-
1985
- 1985-05-15 SU SU853898246A patent/SU1287285A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 936416, кл. Н 03 М 1/10, 1980. Electronic Engeneering, 1976, September,,с.57-61 (прототип) . * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5886660A (en) | Time-to-digital converter using time stamp extrapolation | |
US4637733A (en) | High-resolution electronic chronometry system | |
US4118698A (en) | Analog-to-digital converter recalibration method and apparatus | |
US5790480A (en) | Delta-T measurement circuit | |
US4143362A (en) | High resolution auto-zero circuit for analog-to-digital converter | |
SU1287285A1 (en) | Device for checking analog-to-digital converters | |
US4598375A (en) | Time measuring circuit | |
US3977484A (en) | Electronic scale apparatus with dead weight calculating means | |
US3701142A (en) | Integrating converters with synchronous starting | |
US4181949A (en) | Method of and apparatus for phase-sensitive detection | |
EP0122984B1 (en) | Time measuring circuit | |
SU1495723A1 (en) | Method and apparatus for measuring transient characteristics of electrical devices | |
SU1583753A1 (en) | Apparatus for calibrating multichannel equipment | |
US4595906A (en) | Scaled analog to digital coverter | |
SU1758630A1 (en) | Digital meter of ratio of two time periods | |
SU1141433A1 (en) | Telemetering device | |
SU1185621A1 (en) | Device for measuring phase jitter in regenerators of digital transmission system | |
SU1270715A1 (en) | Device for measuring deviation of frequency of electric signals from nominal value | |
SU1529149A1 (en) | Apparatus for automatic measuring of amplitude-frequency characteristics | |
SU1372257A1 (en) | Device for checking threshold levels of radio-electronic circuits | |
SU805199A1 (en) | Vlf digital phase-frequency meter | |
GB2339352A (en) | Testing analog to digital converters | |
RU2015618C1 (en) | Method and device for pulse-time conversion of dc voltage into code | |
SU488163A1 (en) | Digital phase meter | |
SU1026068A1 (en) | Device for measuring ratio of two voltages |