SU1644378A1 - Device for control of functioning of analog-to-digital converters under dynamic condition - Google Patents

Device for control of functioning of analog-to-digital converters under dynamic condition Download PDF

Info

Publication number
SU1644378A1
SU1644378A1 SU884493783A SU4493783A SU1644378A1 SU 1644378 A1 SU1644378 A1 SU 1644378A1 SU 884493783 A SU884493783 A SU 884493783A SU 4493783 A SU4493783 A SU 4493783A SU 1644378 A1 SU1644378 A1 SU 1644378A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
output
adc
control
input
Prior art date
Application number
SU884493783A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артурас Клямянсович Баронас
Стасис Адольфович Бурновас
Аудрис Повилович Копустинскас
Гиндра Винцовна Копустинскене
Original Assignee
Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса filed Critical Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority to SU884493783A priority Critical patent/SU1644378A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1644378A1 publication Critical patent/SU1644378A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств дл  поверки сверхвысокочастотных аналого-цифровых преобразователей (АЦП) в динамическом режиме„ Изобретение позвол ет расширить функциональные возможности устройства путем обеспечени  возможности контрол  СВЧ АЦП в динамическом режиме и измерени  времени преобразовани  за счет введени  в устройство, содержащее генератор 1 гармонического сигнала, генератор 2 тактовых импульсов, АЦП 3, блок 8 пам ти, блок 11 обработки результатов измерений, формировател  4, делител  5 частоты, блока 7 стробоскопических преобразователей, управл емого элемента 6 задержки, коммутатора 9, счетчика 10 адресов. Преимущество устройства заключаетс  в том, что оно позвол ет провести трансформацию спектра выходных сигналов преобразовател  из области сверхвысоких частот в область низких частот, в результате чего по вл етс  возможность записывать выходные сигналы преобразовател  в блок пам ти, не предъ вл   к нему высоких скоростных требований , а также измер ть известным дл  низкочастотных преобразователей методом врем  преобразовани  повер - , емого объекта (АЦП) t ил. % 4 00 J 00The invention relates to electrical measuring and computing technology and can be used in constructing devices for calibrating ultrahigh-frequency analog-digital converters (ADCs) in dynamic mode. The invention allows to expand the functionality of the device by enabling the control of microwave ADCs in dynamic mode and measuring the conversion time by an input to the device containing a harmonic signal generator 1, a generator of 2 clock pulses, an ADC 3, a memory block 8, a block 1 1 processing of measurement results, shaper 4, frequency divider 5, block 7 of stroboscopic transducers, controllable delay element 6, switch 9, counter 10 addresses. The advantage of the device is that it allows to transform the spectrum of the output signals of the converter from the ultrahigh frequency region to the low frequency region, as a result of which it is possible to record the output signals of the converter into the memory block, without making high speed requirements to it. and also measure the time of conversion of the object to be converted (ADC) by t known for low-frequency converters by the method of conversion. % 4 00 J 00

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств дл  поверки сверхвысокочастотных (СВЧ) аналого- циЛровых преобразователей (АЦП) в динамическом режиме при быстроизмен ю- щемс  входном сигнале„The invention relates to electrical measuring and computing equipment and can be used in the construction of devices for calibrating super high frequency (UHF) analog to digital converters (ADC) in a dynamic mode with a fast change of the input signal

Цель изобретени  - расширение области применени  путем обеспечени  возможности контрол  сверхбыстродействующих аналого-цифровых преобразователей и возможности измерени  времени преобразовани The purpose of the invention is to expand the field of application by allowing control of ultrafast analog-to-digital converters and the possibility of measuring conversion time.

На фиг о 1 представлена структурна  схема устройства дл  контрол  функционировани  СВЧ АЦП в динамическом режимеоFig. 1 shows a block diagram of a device for controlling the operation of a microwave ADC in a dynamic mode.

Устройство содержит генератор 1 гармонического сигнала, генератор 2 тактовых импульсов, исследуемый АЦП 3, формирователь 4, делитель 5 частоты, управл емый элемент 6 задержки , блок 7 параллельных стробоскопических преобразователей, блок 8 пам ти, коммутатор 9, счетчик 10 адресов , блок 11 обработки результатов измерений, включающий буфер 12 канал электронно-вычислительной машины (ЭВМ)„The device contains a harmonic signal generator 1, a clock pulse generator 2, an ADC 3 under investigation, a driver 4, a frequency divider 5, a controllable delay element 6, a block 7 of parallel stroboscopic transducers, a memory block 8, a switch 9, an address counter 10, a processing block 11 measurement results, including a 12 channel channel of an electronic computer (computer) „

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Генератор 1 вырабатывает близкий к идеальному синусоидальный тестовый (гармонический с малым содержанием побочных гармоник) сигнал частоты Fftx Частоту тактировани  Ртак генератора 2 тактовых импульсов выбирают близкой к кратной частоте входного сигнала F в по ФормулеThe generator 1 generates a near-perfect sinusoidal test (harmonic with low content of side harmonics) frequency signal Fftx Clock frequency Rtak generator 2 clock pulses choose close to a multiple of the input signal F in the Formula

(1)(one)

где Кц where is kc

такт 1 Яmeasure 1 I

l,-,-J,Ol, -, - J, O

K,FBX+ Af,K, FBX + Af,

- коэффициент кратности частоты татировани  к частоте входного сигнала АЦП;- coefficient of frequency multiplicity of tatting to the frequency of the input signal of the ADC;

if - разница между частотой тактировани  и частотой, I кратной частотеif is the difference between the clocking frequency and the frequency I times the frequency

входного сигналаinput signal

Разницу частот &f выбирают такой, чтобы значение кода исправного АЦП иэмен лось на величину не большую, чем величина наименьшего значащего разр да (НМЗР) при каждом последующем запоминании,мгновенных значенийThe frequency difference & f is chosen such that the value of the code of an operative ADC is equal to an amount not greater than the magnitude of the least significant digit (NMRD) at each subsequent memorization of instantaneous values

00

5five

00

выходного кода АЦП (при максимальной скорости нарастани  входного сигнала)„ Таким образом, запоминаема  сери  кодов представл ет отрезок оцифрованно- го тестового гармонического сигнала.output code of the ADC (at the maximum rate of increase of the input signal). Thus, a memorized series of codes represents a segment of the digitized test harmonic signal.

Трансформацию спектра высокочастотных выходных сигналов АЦП в низкочастотные осуществл ют с помощью стробоскопического способа преобразовани  временного масштаба повтор ющихс  электрических сигналов, заключающегос  в сжатии их спектра (временного расширени ) без искажени  Формы сигналов.The transformation of the spectrum of the high-frequency output signals of the ADC to the low-frequency ones is carried out using a stroboscopic method of transforming the time scale of repetitive electrical signals, which consists in compressing their spectrum (temporal expansion) without distorting the waveform.

Трансформаци  спектра в устройстве реализована следующим образом„ Импульсы с частотой Ртдетс выхода генератора 2 тактового импульса через формирователь 4 поступают на тактовый вход АЦП 3. Также эти импульсы поступают на делитель 5 частоты, который имеет коэффициент делени  К-. На выходе делител  5 получают импульсы с частотойThe spectrum transformation in the device is implemented as follows. Pulses with a frequency Rdedets of the output of the generator 2 clock pulses through the shaper 4 are fed to the clock input of the ADC 3. These pulses also go to frequency divider 5, which has a division factor K-. At the output of the divider 5 receive pulses with a frequency

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Frni,t/Kfl. Frni, t / Kfl.

(2)(2)

зоп i -nm/ixa С приходом задержанного управл емой линией 6 задержки стробирующего импульса с делител  5 частоты на блок 7 происходит фиксаци  мгновенного значени  выходного кода АЦП 3 до прихода следующего стробирующего импульса. Интервал времени между двум  стробим- пульсами можно выразитьi -nm / ixa With the arrival of a delayed gating pulse delayed by a controlled line 6 from frequency divider 5 to block 7, the instantaneous value of the output code of the ADC 3 is fixed until the next gating pulse arrives. The time interval between two strobe pulses can be expressed

т - 1 - ЈЈ - v тt - 1 - ЈЈ - v t

1етр F F Ttur г гзап гтакт (з)1 setting F F Ttur g gzakt (h)

Зафиксированные выходные кодовые импульсы МЩ расшир ютс  по времени в Ґу раз по сравнению с длительностью импульса, поступающего от АЦП на стробпреобразователь. Если Кг выбран большим (Кг 10.. .100) , то даже при высокой частоте Ртактчастота записи зафиксированного значени  выходного кода АЦП в блок 8 пам ти будет низкой. Выбор режима Запись/ считывание блока 8 пам ти осуществл етс  сигналом Ввод/вывод, поступающим от ЭВМ через буфер 12 канала ЭВМ. Адресаци  блока 8 пам ти имеет два режима. В режиме накоплени  информации (запись) адресаци  происходит по информационному каналу коммутатора 9 от счетчика 10 адресов, счетный вход которого подключен к выходу делител  5 частоты. В режиме извлечени  информации (считывание) из блока 8 лам ти в ЭВМ адресаци The fixed output code pulses of the MSh expand in time by a factor of по compared with the duration of the pulse coming from the ADC to the strobe transducer. If Kg is chosen large (Kg 10 .. .100), then even at a high frequency, the Ract frequency of recording the fixed value of the ADC output code in memory block 8 will be low. The selection of the Write / Read mode of the memory block 8 is performed by an I / O signal from the computer through the buffer 12 of the computer channel. Addressing the memory block 8 has two modes. In the information accumulation mode (recording), the addressing occurs via the information channel of the switch 9 from the counter 10 addresses, the counting input of which is connected to the output of the frequency divider 5. In the mode of information retrieval (reading) from the block 8 lamy in the computer addressing

происходит по информационному каналу коммутатора 9 от ЭВМ через буфер 12 канала ЭВМ (порт установки адреса  чеек пам ти). Выбор канала коммутатора 9 осуществл етс  тем же сигналом что и выбор режима блока 8 пам ти.occurs via the information channel of the switch 9 from the computer through the buffer 12 of the computer channel (the port for setting the address of the memory cells). The channel selection of the switch 9 is performed by the same signal as the selection of the mode of the memory block 8.

Измерение времени преобразовани  происходит следующим образом. Интервал времени от момента прихода тактирующего импульса в А1Щ 3 и момента прихода стробирующего импульса в стробпреобразователи 7, Фиксирующего мгновенное значение выходного кода А1Ш, мен ют с помощью управл емого элемента 6 задержки Управление осуществл етс  от ЭВМ через буфер 12 канала ЭВМ (порт установки задержки). Если этот интервал времени становитс  меньше времени преобразовани  АЦП 3, то в блок 8 пам ти записываютс  смешанные коды, полученные в результате действующего и предыдущего тактов преобразовани , и получаютс  искажени  выходного сигналаThe conversion time is measured as follows. The time interval from the moment of arrival of the clock pulse in A1Shch 3 and the moment of arrival of the strobe pulse to the gate converters 7, which fix the instantaneous value of the output code A1Sh, is changed by the controllable delay element 6. . If this time interval becomes less than the conversion time of the A / D converter 3, then the mixed codes obtained as a result of the current and previous conversion cycles are recorded in the memory block 8, and the output signal is distorted

Таким о,бразом, уменьша  врем  задержки , т.е„ интервал времени между тактовым и стробирующим импульсами при помощи управл емого элемента 6Thus, by reducing the delay time, i.e., the time interval between the clock and strobe pulses using a controlled element 6

-,Частоты генераторов 1 и 2, разница частот ДЈ, а также коэффициент кратности К и коэффициент К выбираютс  исход  из структуры исследуемого АЦП, максимальной частоты его работы и быстродействи  имеющихс  элементов запоминающих устройств. На пример, дл  полностью параллельной схемы шестиразр дного АЦП, работающего с тактовой частотой 1000 МГц, основные параметры устройства следующие: коэффициент кратности частот тактирующего и входного тестового си налов АЦП К| 2; коэффициент делени  частоты К Ј 200, разница частот-, The frequencies of the generators 1 and 2, the difference of the frequencies DЈ, as well as the multiplicity factor K and the coefficient K are chosen based on the structure of the ADC under study, the maximum frequency of its operation and the speed of the available elements of the storage devices. For example, for a fully parallel six-bit ADC circuit operating at a clock frequency of 1000 MHz, the main parameters of the device are as follows: the frequency ratio of the clock and input test signals of the ADC K | 2; frequency division factor K Ј 200, frequency difference

задержки от некоторой начальной вели- 30 uf - + 12 кГц, частота стробировани delays from some initial value of 30 uf - + 12 kHz, the sampling frequency

и записи информации в блок пам ти 5 МГц, нестабильность частоты генераторов 1 и 2 не хуже 10and recording information in the memory block 5 MHz, frequency instability of the generators 1 and 2 is not worse than 10

чины, заведомо превышающей врем  преобразовани  до величины, при которой искажени  выходного сигнала АЦП, полученные путем расчета на ЭВМ по формулам, превышают допустимый уровень , провод т отсчет времени преобразовани .For reasons that exceed the conversion time to a value at which the distortion of the output signal of the ADC, obtained by calculating on a computer using the formulas, exceeds the permissible level, the conversion time is counted.

Устройство работает под управлением ЭВМо В начале ЭВМ выполн ет программу обслуживани  (управлени ) устройства, т.е0 устанавливаетс  количество отсчетов N, код максимально задержки дл  управл емого элемента 6 задержки. Затем под управлением ЭВМ происходит смена выбранного канала коммутатора 9 и смена режима блока 8 пам ти с записи на считывание. С этого момента адресаци  блока 8 пам ти ведетс  от ЭВМ через буфер 12 канала ЭВМ (порт установки адреса  чейки пам ти) и начинаетс  загрузка данных с блока 8 пам ти в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) ЭВМ. После окончани  загрузки ЭВМ выполн ет программу обработки данных согласно алгоритму, а остальна  часть устройства работает в режиме заполнени  блока 8 пам ти новыми данными (при другой установленной задержке)The device operates under the control of a computer. At the beginning of the computer, it executes a service program (control) of the device, i.e., 0 sets the number of samples N, the maximum delay code for the controlled delay element 6. Then, under the control of a computer, the selected channel of the switch 9 is changed and the mode of memory block 8 is changed from write to read. From this moment on, the addressing of the memory block 8 is conducted from the computer through the computer channel buffer 12 (the port setting address of the memory cell) and the data loading from the memory block 8 into the computer’s random access memory (RAM) begins. After the computer has finished loading, the computer executes the data processing program according to the algorithm, and the rest of the device operates in the mode of filling the memory block 8 with new data (with a different set delay)

-7-7

3535

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  контрол  функционировани  аналого-цифровых преобразователей в динамическом режиме, со4Q держащее генератор тактовых импульсов генератор гармонического сигнала, выход которого  вл етс  новой выходной шиной, последовательно соединенные блок пам ти и блок обработки резуль45 татов измерени , управл ющий выход которого соединен с управл ющим входом блока пам ти, отличают, е J& с   тем, что, с целью расширени  области применени  путем обеспечени A device for controlling the operation of analog-digital converters in a dynamic mode, co4Q holding a clock generator, a harmonic signal generator, the output of which is a new output bus, serially connected memory unit and measurement result processing unit, the control output of which is connected to the control input memory block, distinguish, e J & so that, in order to expand the field of application by providing 5Q возможности поверки сверхвысокочастот ных преобразователей и измерени  времени преобразовани , введены блок параллельных стробоскопических преобразователей , делитель частоты, формирователь , управл емый элемент эадерж-5Q capabilities for checking microwave transducers and measuring conversion time, a block of parallel stroboscopic transducers, a frequency divider, a driver, and a controlled element are introduced. 5555 ки, коммутатор и счетчик адреса, выходы которого соединены с соответствующими первыми информационными входами коммутатора, выходы которого соеki, switch and address counter, the outputs of which are connected to the corresponding first information inputs of the switch, the outputs of which are soy 5five 00 5five Потом снова происходит загрузка да№- ных в ОЗУ ЭВМ, и, как видно по алгоритму , процесс многократно повтор етс  до тех пор, пока не будет установлено: годен или бракованный исследуемый АЦП в динамическом режиме (функциональнии контроль); врем  преобразовани  исследуемого АЦП; динамическа  нелинейность в наименьших значащих разр дах (НМЗР) при любых , заданных, оператором, значени х задержки стробимпульса относительно тактирующего импульса.Then the data is loaded again into the computer's RAM, and, as can be seen from the algorithm, the process is repeated many times until it is established: valid or defective ADC under study in a dynamic mode (control function); conversion time of the ADC under study; dynamic non-linearity in the least significant bits (NNZR) at any operator-specified values of the strobe pulse delay relative to the clock pulse. -,Частоты генераторов 1 и 2, разница частот ДЈ, а также коэффициент кратности К и коэффициент К выби- раютс  исход  из структуры исследуемого АЦП, максимальной частоты его работы и быстродействи  имеющихс  элементов запоминающих устройств. Например , дл  полностью параллельной схемы шестиразр дного АЦП, работающего с тактовой частотой 1000 МГц, основные параметры устройства следующие: коэффициент кратности частот тактирующего и входного тестового сигналов АЦП К| 2; коэффициент делени  частоты К Ј 200, разница частот-, The frequencies of the generators 1 and 2, the difference of the frequencies D, as well as the factor of multiplicity K and the coefficient K are chosen based on the structure of the ADC under study, the maximum frequency of its operation and the speed of the available elements of the storage devices. For example, for a fully parallel six-bit ADC circuit operating at a clock frequency of 1000 MHz, the main parameters of the device are as follows: the ratio of the frequency of the clock and input test signals of the ADC K | 2; frequency division factor K Ј 200, frequency difference 0 uf - + 12 кГц, частота стробировани 0 uf - + 12 kHz, gating frequency ам  часam -7-7 3535 Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  контрол  функционировани  аналого-цифровых преобразователей в динамическом режиме, содержащее генератор тактовых импульсов, генератор гармонического сигнала, выход которого  вл етс  новой выходной шиной, последовательно соединенные блок пам ти и блок обработки результатов измерени , управл ющий выход которого соединен с управл ющим входом блока пам ти, отличают, е J& с   тем, что, с целью расширени  области применени  путем обеспечени A device for controlling the operation of analog-digital converters in dynamic mode, comprising a clock generator, a harmonic signal generator, the output of which is a new output bus, serially connected memory unit and a measurement results processing unit, the control output of which is connected to the control input of the unit memory, distinguish, e j & so that, in order to expand the field of application by providing возможности поверки сверхвысокочастотных преобразователей и измерени  времени преобразовани , введены блок параллельных стробоскопических преобразователей , делитель частоты, формирователь , управл емый элемент эадерж-the possibility of calibrating microwave converters and measuring the conversion time, a block of parallel stroboscopic converters, a frequency divider, a driver, a controlled element ки, коммутатор и счетчик адреса, выходы которого соединены с соответствующими первыми информационными входами коммутатора, выходы которого сое716443788ki, switch and address counter, the outputs of which are connected to the corresponding first information inputs of the switch, the outputs of which connect 716443788 динены с соответствующими адреснымитактовых импульсов и входу формировавходами блока пам ти, а вторые ин-тел , выход которого  вл етс  второйdinenes with corresponding address pulse pulses and input by memory inputs of the memory block, and the second inters, the output of which is the second формационные входы - с соответствую-выходной шиной, выход управл емогоformation inputs - with the corresponding output bus, controlled output щими первыми информационными выходами,элемента задержки соединен с управблок обработки результатов измерени ,л кицим входом блока параллельных стровторые информационные выходы которогобоскопических преобразователей, инсоединены с соответствующими управл -формационные входы которого  вл ютс The first information outputs, the delay element, is connected to the control unit for processing the measurement results, and the input of the block of the parallel information output terminals of the oboscopic transducers, which are connected to the corresponding control inputs of which are юшими входами управл емого элементавходной шиной, а выходы соединены сThe inputs are controlled by the input bus and the outputs are connected to задержки, информационный вход кото- 10соответствующими информационными вхорого объединен со счетным входомдами блока пам ти, управл ющий входdelays, the information input of which is associated with information inputs is combined with the counting inputs of the memory block, the control input счетчика адреса и подключен через ,которого объединен с управл ющим входелитель частоты к выходу генераторадом коммутатора.an address counter and is connected via, which is combined with the frequency-controlling variable, to the output of the switch generator.
SU884493783A 1988-10-10 1988-10-10 Device for control of functioning of analog-to-digital converters under dynamic condition SU1644378A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884493783A SU1644378A1 (en) 1988-10-10 1988-10-10 Device for control of functioning of analog-to-digital converters under dynamic condition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884493783A SU1644378A1 (en) 1988-10-10 1988-10-10 Device for control of functioning of analog-to-digital converters under dynamic condition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1644378A1 true SU1644378A1 (en) 1991-04-23

Family

ID=21404024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884493783A SU1644378A1 (en) 1988-10-10 1988-10-10 Device for control of functioning of analog-to-digital converters under dynamic condition

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1644378A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР К 815897, кл. Н 03 М 1/10, 1979„ Электроника, 1982, т, 55, К4 4, с. 49-57о Найденов АоИ. Трансформаци спектра наносекундных импульсов - М„: Советское радио, 1973 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7366049B2 (en) Apparatus and method for updating data in a dual port memory
US7574632B2 (en) Strobe technique for time stamping a digital signal
US4539518A (en) Signal generator for digital spectrum analyzer
US4876655A (en) Method and apparatus for evaluating jitter
US4143365A (en) Device for the acquisition and storage of an electrical signal
US7079060B2 (en) Test circuit for evaluating characteristic of analog signal of device
JPH04229B2 (en)
US4897650A (en) Self-characterizing analog-to-digital converter
JPH1010179A (en) Delay element tester and integrated circuit with test function
US4255793A (en) Apparatus for generating nonlinear pulse patterns
US4667296A (en) Testing the transfer function linearity of analogue input circuits
SU1644378A1 (en) Device for control of functioning of analog-to-digital converters under dynamic condition
US7277820B2 (en) Apparatus and method for generating a complementary cumulative distribution function (CCDF) curve
JPH05196657A (en) Method for measuring peak value of ac voltage
CA1150842A (en) Slide-back waveform analyzer
SU1048420A1 (en) Digital panoramic frequency meter
SU1674097A1 (en) D-a generator with variable signal spectrum
SU1696891A1 (en) Device for generating harmonic signal for vibration test table
RU2065667C1 (en) Device for measuring amplitude-frequency characteristics of four-pole
SU1053018A1 (en) Device for measuring amplitude-frequency response
SU731441A1 (en) Device for evaluating distribution function
JPS63277975A (en) Trigger event capturing device
JPH0430550B2 (en)
SU1485146A1 (en) Device for analysis of magnetic carrier movement oscillation spectrum
SU1228150A1 (en) Device for measuring electromagnetic parameters of volume screens