SU1524173A1 - Устройство дл измерени динамических характеристик цифроаналоговых преобразователей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной и преобразовательной технике и может быть использовано дл  измерени  динамических характеристик цифроаналогых преобразователей. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Устройство дл  измерени  динамических характеристик цифроаналоговых преобразователей содержит датчик 1 кода, осциллограф 2, управл емый источник 3 опорного напр жени , компаратор 4, генератор 5 тактовых импульсов, сумматор 6, управл емый делитель 7 напр жени , генератор 8 пилообразного напр жени , выходную 9 и входные 10-12 шины и повер емый цифроаналоговый преобразователь 13. Положительный эффект достигнут за счет исключени  нелинейных эффектов в измерительном тракте, обусловленных перегрузкой тракта и временем восстановлени  его после перегрузки. 2 ил.

Description

О1 N9

N

СО

Изобретение относитс  к измери тельной и преобразовательной технике и может быть использовано дл  измерени  динамических характеристик циф- роаналоговых преобразователей (ЦАП), операционных усилителей и др.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  о

На фиг.1 представлена функцио- нальна  схема устройства; на фиг.2 - переходна  характеристика на экране осциллографа.

Устройство дл  измерени  динамических характеристик ЦДЛ (фиГоО.сот держит датчик 1 кода, осциллограф 2, управл емый источник 3 опорного напр жени , компаратор 4, генератор 5 тактовых импульсов, сумматор 6, управл емый делитель 7 напр жени , ге- нератор 8 пилообразного напр жени , выход1гуго шину 9, входные шины 10-12 и контролируемый ЦАП 13

Устройство работает следующим образом .

Измерение динамических параметров ЦАП (врем  установлени  выходного сигнала, времени задержки, задержки распространени  и др.) осуществл ет- с  в устройстве по теневой маске, котора  образуетс  на экране осциллографа и  вл етс  осциллограм.юй исследуемого переходного процесса

На цифровые входы контролируемого ЦАП 13 поступают с выходов датчика 1 кода по выходной информационной шине 9 чередующиес  две кодовые комбинаци N, и N2. Период смены кодовых комбинций определ етс  частотой генератора 5 импульсов, который синхронизирует также запуск горизонтальной развертки осциллографа 2, На выходе ЦАП 13 попеременно образуютс  два уровн  нар жени , соответствующие кодам N, и

I

Сигнал с выхода ЦАП 13 поступает

по входной информационной шине 11 на первый вход компаратора 4, на второй вход которого поступает с выхода сум матора 6 сигнал сложной формы, пред- ставл ющий собой сумму посто нного уровн  напр жени  с выхода управл емого источьгика 3 и пилообразного напр жени  с выхода управл емого делител  7 напр жени  На информационный вход управл емого делител  7 пилообразное напр жение поступает с выхода генератора 8 пилообразного напр же

Q

5 0

5

Q

Q J

5

1ШЯ. Это же напр жение поступает на вход Y вертикального усилени  осциллографа 2о Частота повторени  пилообразного напр жени  F много меньше частоты Е, импульсов генератора 5, что обуславливает практически посто нную величину выходного напр жени  сумматора 6 за период CMeiai уровней U,(N) на U(N) на выходе ЦАП 13о Величина выходного напр жени  Е, управл емого источника 3 регулируетс  сигналом по второй входной управл ющей шине 10 таким образом, чтобы посто нна  составл юща  выходного напр жени  сумматора 6 находилась в середине исследуемого диапазона напр жений ЦАП 13. Амплитуда биопол рного пилообразного напр жени  на выходе управл емого делител  7 напр жени  регулируетс  сигналом, поступающим на первую входную управл ющую шину 12 таким образом, чтобы переменный сигнал на выходе сумматора 6 перекрывал исследуемый- диапазон выходных напр жений ЦАП 13. Выходной сигнал компаратора 4 соответствующий знаку разности его входных напр жений, поступает на вход Z осциллографа 2, управл    ркостью его луча„ При этом, изображение ма экране осциллографа представл ет собой растр пр моугольной формы (фиг.2), который состоит из п FT/F , практически горизонтальных линий. При движении луча вдоль каждой из этих линий развертки  ркость луча резко мен етс  при изменении выходного сигнала компаратора с высокого уровн  на низкий, что образует теневое изображение (маску) исследуемого переходного процесса. Прот женность во времени исследуемого участка выбираетс  установкой соответствующей дпительности развертки осциллографа 2о Управл емые источник 3 и делитель 7 могут быть реали- зовйны, например, на основе умножающих ЦАП.

Повышение точности измерени  в i предлагаемом устройстве по сравнению с известным достигаетс  за счет исключени  нелинейных эффектов в измерительном тракте, обусловленных перегрузкой тракта и временем восстановлени  его после перегрузки. Управление уровнем пилообразного напр жени  в блоке 7 позвол ет выбирать дл  исследовани  практически любую прот женность по вертикали (относительно Е)

51

исследуемого участка переходной характеристики . При необходимости с помощью ...устройства можно определ ть установившеес  значение выходного напр жени  ЦАП 13. Дп  этого коэффициент передачи управл емого делител  7 уменьшаетс  до нул , а выходное.напр жение Eg источника 3 устанавливаетс  на таком уровне, чтобы компаратор 4 фиксировал равенство напр жени  Е и выходного напр жени  ЦАП 13. При этом напр жение на выходе сумматора 6 соответствует установившемус  значению напр жени  на выходе ЦАП 13о Кроме того, устройство может быть использовано дп  исследовани  динамических характеристик как операционных усилителей, так и устройств выборки и хранени  /в режиме слежени ), дп  этого достаточно включить измер емые объекты между компаратором 4 и ЦАП 13, использу  выходные сигналы последнего как эталонные.

Разрешающа  способность устройст- ва по времени определ етс  быстродействием компаратора, а предельна  разрешающа  способность по уровню определ етс  собственными шумами компаратора и тепловыми процессами в нем. Точность измерени  ограничиваетс  в основном также шумами компаратора, под которыми понимаетс  быстромен ющеес  напр жение на выходе компаратора при короткоеамкнутых его входах (при равенстве сравниваемых напр жений ). За счет указанных шумов размываетс  граница свет - тень изобра0

1

5

0

5

0

5

73 -6

жени .на экране осциллографа, что приводит к погрешности фиксации измер емого интервала времени

Claims (1)

1. Формула изобретни 

   Устройство дл  измерени  динамических характеристик цифроаналого- вых преобразователей, содержащий датчик кода, выходы которого  вл ютс  выходной шиной, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом синхронизации осциллографа, упр-авл емый источник опорного напр жени  , выход которого соединен с первым входом сумматора, а вход  вл етс  первой входной шиной управлени , и делитель напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены компаратор и генератор пилообразного напр жени , а делитель напр жени  выполнен управл емым, управл ющий вход которого  вл етс  второй входной шиной управлени , а выход соединен с вторым входом сумматора , выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого  вл етс  входной информационной шиной, а выход соединен с первым информационным входом осциллографа, второй информационный вход которого объединен с информационным входом управл емого делител  напр жени  и подключен к выходу генератора пилообразного напр жени , вход датчика кода подключен К выходу генератора тактовых импульсов