SU1457161A2

SU1457161A2 - Устройство дл определени характеристик аналого-цифрового преобразовател

Info

Publication number: SU1457161A2
Application number: SU874263837A
Authority: SU
Inventors: Сергей Васильевич Архангельский; Сергей Аркадьевич Дивнов
Original assignee: Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date: 1987-04-08
Filing date: 1987-04-08
Publication date: 1989-02-07

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной и измерительной технике, предназначено дл автоматизации испытаний аналого-цифровых преобразо:вателей . Цепью изобретени вл етс повьппение точности определени значений погрешности аналого-цифрового преобразовател , повышение достовер- .ности оценок статических характерис- тик погрешности преобразовани и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, злементы 2, 14 27 цифровой задержки, цифровые сумматоры 3,20-22, блок 4 вычислени статистических характеристик,блок 5 индикации, генератор 6 синусоидального напр жени , генератор 7 импульсов , частотомеры 8 и 9, блоки 10, 11, 15-17.нелинейной функции, цифровые умножители 12 13, 18 и 19, блок 23 вычислени максимума, блоки 24 и 25 инвертировани , блок 26 индикации и контрол . 8 ил. (Л

Description

, Таким образом, сумматором 3 вьг числ ётс сигнал & , равный

i J f

1/(2 -ь 2/cos()/).

(4)

+ (-2С08())У. У.(1)

9

а сумматором 20 вычисл етс сигнал

, равный у. +(2со8(-

где y,, у;.,

УЫ k

- выборки, т.е. цифровые значени

0

5

После умножени сигнала Д, (см. выражение (1)), поступающего с выхода сумматора 3, на сигнал S, (см. выражение (3)) с выхода второго блока 11 нелинейной функции, осуществл емого цифровым умножителем 13, и умножени сигнала Л. (см. вьфажение (2)), поступающего с выхода сумматора 20, на сигнал S (см. вьфажение (4)) с выхода п того блока 17 нелинейной функции, осуществл емого цифровым умножителем 19, на выходах цифровых умножителей 13 и 19 вьфабатываютс значени величин, характеризующих погрешности преобразовани , приведенные к одной выборке.

Величина, выработанна на выходе цифрового умножител 13, йоступает на блок 4 вычислени статистических характеристик, а величина, выработанна на выходе цифрового умножител 19, поступает на блок 23 вычислени максимума. В данных блоках осуществл етс вычисление оценок. Р и Р симального значени погрешности преобразовани соответственно.

Если оценки Р и Р максимального значени погрешности, полученные на выходе блока 4 вычислени статистических характеристик и на выходе блока 23 вычислени максимума соответственно , отличаютс друг от дру- га, то это свидетельствует о наличии составл ющей погрешности, обусловленной погрешностью измерени частот .

Цифровой сигнал, равный величине р - Т7ог.ле инвеотиоовани В блоке 24

г,, после инвертировани инвертировани и цифровой сигнал, равный величине Р,, поступают на вход цифрового сумматора 21, в котором осуществл етс вычисление цифрового сигнала, равного величине (Р +

(-Р)).

В четвертом блоке 16 нелинейной функции, на вход которого поступают цифровой сигнал, равный ,

-2cos(), t

с выхода первого блока 10 нелинейной функции, цифровой сигнал S (см, выражение (4)) с выхода п того блока 17 нелинейной функции, цифровой сиг- Чнал S (см,выражение (3) с выхода второго блока 11 нелинейной функции и цифровой сигнал, равный сумме (р 4- (р)), с выхода третьего циф- рового сумматора 21 осуществл етс вычисление цифрового сигнала-Р, раного величине погрешности оценки Pf вычисленной в блоке 4 вычислени статистических характеристик.

Данна величина индуцируетс в блоке 26 индикации и контр рл . Блок 26 может, например, содержать устройства дл преобразовани характеристики Pg.B визуальное изображение удобное дл воспри ти оператором, и сравнивающее устройство, вырабаты

вающее сигнал отказа, если значение величинь Р превышает некоторый порог , величина которого заранее определ етс оператором на основании предварительных оценок точности работы отдельных блоков устройства (например, измерителей частоты - блоков 8 и 9).

Кроме того, цифровой сигнал Рд с выхода блока 16 нелинейной функции . поступает после инвертировани в блоке 25 инвертировани на вход цифрового сумматора 22, на второй вход которого поступает цифровой сигнал, равный оценке Р, максимального значени погрешности работы АЦП 1, с выходи блока 4 вычислени статистических характеристик.

Таким образом, на выходе цифрового сумматора 22 вырабатываетс цифровой сигнал, равный величине

Р «- (-РЬ),

котора вл етс более точной оценкой максимального значени погрешности аналого-цифрового преобразовани , так как в ней отсутствует сос- тавл юща ошибки Р, обусловленна конечной точностью измерени частоты сигналов.

Полученна оценка максимального значени погрешности работы АЦП 1 индуцируетс в блоке 5 индикации.

Блок 34 масштабировани блока 16 нелинейной функции, на вход которого поступает цифровой сигнал, равный

.2cos()

с выхода блока 10 нелинейной функции (фиг. 2), вырабатьшавт на выходе цифровой сигнал, равный величине

-4cos(-) fj

Данна величина поступает на вход п того цифрового умножител 28, где умножаетс на значение S (см.вьфа- жение (4) цифрового умножител 28, где умножаетс на значение S (см . выражение (4)) цифрового сигнала, поступающего с выхода п того блока 17 нелинейной функции. Таким обра- зом на выходе цифрового умножител

,,.

с выхода третьего цифрового сумматора 21 и цифровой сигнал S, (см. выражение (3)) с выхода второго блока 11 нелинейной функции, вырабатываетс цифровой сигнал, равный

S,(P4 - Р,).

нал Рд,

Данньй цифровой сигнал также поступает на вход седьмого цифрового умножител 30.

Таким образом, на выходе цифрового умножител 30 вырабатываетс сиг- равный

S.(Pa. - Р.)

()/ - S,

При этом выход цифрового умножител 30 (4Kfr. 2) вл етс выходом блока 16 нелинейной функции.

Блок 35 делени блока 10 нелинейной функции, на вход которого пос- ;тупают цифровые сигналы fa и f с

Данный сигнал поступает на вход блока 40 вычислени обратной величины , на выходе которого вырабатываетс цифровой сигнал, равный

1/(2 +

)/).

При этом выход блока 40 вл етс выходом блока 11 нелинейной функции.

Аналогично может быть реализован и блок 17 нелинейной функции.

Цифровой умножитель 41, на оба входа которого поступает цифровой сигнал с выхода блока нелинейной функции 10, равный

-2cos(|),

Н

вырабатывает на выходе цифровой сигнал , равный

. 2,27fcv 4 cos (-г-) ,

который (после инвертировани в бло9 1457161

ке 42) поступает на вход блока 43 суммировани . Данный блок вьфабаты- вает на выходе цифровой сигнал, равный

. / у /2 irfc ч ч + (-4cos ( ., ))

-2cos(

который поступает на выход блока 15 нелинейной функции.

Совокупность блока 44 сравнени и регистра 46 пам ти предназначена дл вычислени наибольшего, а совокупность блока 45 сравнени и регистра 47 пам ти - дл вычислени наименьшего значени цифрового сигнала, поступающего на вход блока 4 вычислени статических характеристик.

Рассмотрим работу блоков 44 и 45, Первоначально в регистр 46 пам ти записан цифровой сигнал, равный нулю . Работа начинаетс с прихода импульса с генератора 7 импульсов. По этому сигналу осуществл етс передача содержимого регистра 46 пам ти на третий вход блока сравнени , на второй вход которого поступает цифровой сигнал с выхода цифрового умножител 13. Блок 44 сравнени осуществл ет сравнение цифровых сигналов, поступивших на его второй и третий ВХОГ.Ы, и к моменту поступлени очередного импульса с генератора 7 им пульсов вьфабатывает сигнал на своем выходе только в том случае, когда цифровой сигнал на его втором входе больше цифрового сигнала на третьем входе (в регистре 46 пам ти),

Сигнал с выхода блока 44 поступает на третий вход регистра 46 пам ти . Данный сигнал (сигнал разрешени записи) осуществл ет запись в регист цифрового сигнала, присутствукнцего на его втором входе, до по влени сигнала разрешени записи. Таким образом , до прихода очередного импульса с выхода генератора 7 импульсов в регистре 46 пам ти будет записан код наибольшего из цифровых сигналов выработанных к этому моменту на выходе цифрового умножител 13.

Аналогично работает и совокупност блоков 45 и 47, приче в регистре 45 пам ти будет хранитьс код наименьшего Цифрового сигнала, выработанного на выходе цифрового умножител 13,

-

1

10

Блок 48 вычитани вырабатывает на вькоде цифровой сигнал, равный разности наибольшего и наименьшего значений , т.е. равный оценке Р, максимального значени погрешности.

Аналогично может быть реализован и блок 23 вычислени максимума.

Claims

to Формула изобретени

5

5

Устройство дл определени характеристик аналого-цифрового преобразовател по авт, св. №,936419, о т 5 личающеес тем, что, с

.целью повьш1ени точности определени : погрешности преобразовани , повышени достоверности оценок статических характеристик погрешности преоб0 разовани и расширени функциональных возможностей, в него введены третий, четвертый и п тый блоки нелинейной функции, третий и четвертый цифровые умножители, второй, третий и четвертый цифровые сумматоры, блок вычислени максимума, два блока инвертировани , блок индикации и контрол и третий элемент цифровой задержки, первый вход которого подключен к вы0 ходу генератора импульсов, второй

вход объединен с первым входом третьего цифрового умножител и подключен к выходу второго элемента цифровой задержки, а выход соединен с первым входом второго цифрового сумматора, вход третьего блока нелинейной функции объединен с первым входом четвертого блока нелинейной функции и подключен к выходу первого блока не0 линейной функции, а выход соединен с вторым входом третьего цифрового умножител и с входом п того блока нелинейной функции, выход которого соединен с первым входом четвертого

5 Щ1ФРОВОГО умножител и с вторым входом четвертого блока нелинейной функции , выход третьего цифрового умножител соединен с вторым входом второго цифрового сумматора, третий

g вход которого вл етс входной шиной, а выход соединен с вторым входом четвертого цифрового умножител , выход которого соеоднен с первым входом блока вычислени максимума, вто5 рой вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход соединен с первым входом третьего цифрового сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого блока инвертировани , вход которого объединен с первым входом четвертого ц ф рового сумматора и подключен к выходу блока вычисле.ни статистичесю х характеристик, третий вход четвертого блока нелинейной функции подключен к выходу второго блока нелинейной функции, четвертый вход соединен с выходом третьего цифрового сумматора , а выход - с входами блока инфигЛ

39

Н

м

(ШгЛ

дикации и контрол и второго л6ка инвертировани , выход которого соединен с вторьм входом четвертого цифрового сумматора, выход которого подключен к входу блока индикации, второй вход блока вычислени статис™ тических характеристик подключен к выходу генератора импульсов, а выход блока индикации и контрол вл етс четвертой выходной шиной.

фt/г.Z

Фиг. 5

«4

t

45

«

47

/7,75 ,W Cfff8 0,П ffff /7J

ШИ.7

ФЛ .

fl ff