SU884125A1 - Устройство дл измерени погрешности аналого-цифрового преобразовател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислите пьной технике, предназначено дл  автоматического измерени  погрешности аналогоцифрового преобразовател  напр жение (ток)-код, обеспечивает получение инфо мапии о погрешност х передаточной характеристики аналого-4шфрового преобразовател  и представлени  результатов измерени  в цифровой форме н может быть использовано при разработке аналого-цифровых преобразователей в научно-исследовательских институтах и дл  выходного конт рол  в промышленности. Известно устройство дл  контро/ю ана- ЛОГО-401ФРОВОГО преобразовател , содержашее компаратор, цифроаналоговый преобразователь , счетчик, регистр, генератор импульсов, переключатели пороговых значений , триггеры и обеспечивающее непрерывную выда информации о результатах контрол  f Ij. Однако известное устройство обеспечивает контроль АЦП определенного типа. а именно поразр дного уравновешивани , что ограничивает область его применени . Цель изобретени  - повышение точности измерени  погрешности аналого-цифро вого преобразовател . Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее измер емый аналого-цифровой преобразователь, эталоиный цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со входом измер емого аналого-цифрового преобразовател , а входы - с выходами ()разр дного счетчика, генератор импульсов , выход которого подключен K(htM)разродному счетчику и блоку управлени , блок управлени , блок регистрации, регистр , введены аршфметические блоки, блок логической обработки, причем входы первого арифметического блока соединены с выходами счетчика и измер емого ана лого- шфрового преобразовател , выходы и входы управлени  измер емого аналогоцифрового преобразовател , регистра, арифметических блоков (lit уц)-разр дно-388 го счетчика, блока логической обработки и блока регистрации соединены с соответствующими входами и выходами блока управлени , выходы первого арифметического блока подключены к первым входам второго арифметического блока и к входам регистра, выходы которого соединены с вторыми входами вторюго арифметического блока и с-первыми входами блока регистрации, к другим входам которо го подключены через блок логической обработки , выходы второго арифметического блока. На чертеже приведена схема устройства . . Устройство содержит измер емый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, ( inri)-разр дный эталонный цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 2, выход которого соединен с вх#Ьом и-разр дного измер емого АЦП 1, а входы подключены к выходам ()-разр дного счетчика 3,. генератор 4 импульсов, вход 5 управлени  которого соединен с блоком 6 управлени , а выход - с входом (Vl-t) разр дного счетчика 3 первь1й арифметический блок 7, одни входы 8 которого соединены с выходами измер емого АЦП 1, другие входы 9 подключены к выходам (УН-УП)-разр дного счетчика 3, а выходы соединены с первыми входами 10 второго арифметического блока 11 и вхо дами 12 регистра 13,.выходы которого соединены с вторыми входами 14 второго арифметического блока 11 и одними входами 15 блока 16 регистрации, другие входы 17 которого подключены через блок 18 логической обработки к выходам второго арифметического блока 11, входы блока 6 управлени  соединены с выходами измер емого АЦП 1, а шины сброса и управлени  (М 4Ум)-разр дного счетчика 3, регистра 13, блока логической обработки 18, блока регистрации 16, и арифметических блоков 7 и 11 соединены с соответствующими выходами блока 6 управлени . Устройство работает следующим образом . После проведени  сброса на выходах ()-разр д ног о счетчика 3, регистра 13 и блока 18 логической обработки действуют уровни напр жени , соответст вующие логическому нулю, и напр жение на выходе эталонного ЦАП 2 равно ну лю. Значение выходного кода измер емо го АЦП 1 при нулевом входном напр же нии зависит от величины смещени  куп  передаточной характеристики АЦП 1. Если передаточна  характеристика сдвинута влево или вправо меньше, чем на эквивалент младшего разр да измер емого АЦП, выходной код равен нулю. При сдвиге передаточной характеристики на эквивалент младшего разр да и более на выходе АЦП 1 существует соответствующий смещению код и в случае бипол рного АЦП разр д знака принимает значение логического нул  при сдвиге вправои логической единицы - при сдвиге влево. При поступлении с блока 6 управлени  импульса Пуск начинают поступать импульсы с выхода генератора 4 импульсов на вход (К14-уу))-разр дного счетчика 3, который формирует последовательно во времени 2 кодовых комбинаций, и на выходе эталонного ЦАП 2 вырабатываетс  ступенчатое напр жение с величиной каждой ступени в 2 раз меньше, чем эквивалент младшего разр да измер емого АЦП 1. Входное напр жение измер емого АЦП 1 приближаетс  ступен ми , составл ющими часть эквивалента младшего разр да АЦП 1, к значению, при котором происходит изменение кода на выходе АЦП 1. При изменении кода на выходе АЦП 1 блок 6 управлени  вырабатывает импуль сы управлени  дл  арифметических блоков 7 и 11, регистра 13, блока 18 логической обработки и блока 16 регистрации. Первый арифметический блок 7 проводит вычитание кода АЦП 1 и кода (м-ип)разр дного счетчика 3. Результат вычитани  после первого изменени  кода -АЦП 1 записываетс  в регистр 13. Так как код, занесенный в регистр 13, представл ет собой результат измерени  смещени  нул  передаточной характеристики, он хранитс  в регистре 13 до окончани  процедуры измерени  . погрешности АЦП 1. Измеренное значение смещени  нул  фиксируетс  в блоке 16 регистрации. После записи в регистр 13 кода, соответствук щего смещению нул  передаточной, характеристики , прекращаетс  передача в регистр кодов с выхода первого арифметического блока 7. При дальнейшем изменении напр жени  на выходе эталонного ЦАП 2 достигае- с  значение напр жени , при котором происходит изменение кода на выходе измер емого АЦП 1. При наличии изменени  кода блок 6 управлени  разрешает проведение операции вычитани  кода АЦП 1 и кода ()-разр дкого счетчика 3 в nefDBOM арифметическом блоке 7 и по58

следующее вычитание полученной раз- ности и кода, записанного в регистре 13 во втором арифметическом блоке 11. При STOiwi, код, полученный на выходе второго арифметического блока 11, содтветствуёт отклонению передаточной характеристики АЦП 1 от линейной.

Таким образом, код на выходе второго арифметического блока 11 представл ет собой в цифровой форме результат измерени  отклонени  уровн  напр жени , при котором произошло изменение кода реального АЦП с передаточной характеристикой , проход щей через начало координат , от ид зального уровн  напр жени  и определ ет точность измер емого АЦП,

Точность измерени  погрешности АЦП зависит от превьпиени  разр дности счет- чика 3 и эталонного ЦАП 2 над разр дностью измер емого АЦП 1, т.е, от вели чины уи. При уп точность измерени  погрешности составл ет ±О,5 младшего разр да измер емого АЦП, при составл ет ±0,25 и т.д.

В зависимости от структуры блока 18 логической .обработки выходной код второго арифметического блока 11 выводитс  пибо без изменени  в блок 16 регистрации , напртмёр на дифропечатающее устройство, дл  последующей обработки оператором, либо обрабатываетс  с последующими значени ми кода дл . определе - ни  максимального отклонени  передаточной характеристики измер емого АЦП от линейной, т.е. дл  определени  абсолкугной точности..

Изобретение обеспечивает измерение смещени  нул , отклонение от линейной передаточной характеристики АЦП и представление результатов измерени  в циф рОвой форме, что позвол ет применить устройство дл  дополнительной обработки результатов измерени  ЭВМ,

Кроме того, измерение погрешности при каждой смене выходного кода измер - емого АЦП обеспечивает при последующей обработке определение нарушений монотонности передаточной характеристики, пропусков кода, гистерезиса и других параметров , характеризующих точность АЦП

25«

при этом обеспечиваетс  выходной контроль изготовленных аналого шфровых преобразователей на промьШ1лённых предпри ти х при сравнении в блоке логической обработки выходнь1х кодов второго арифметического блока с заданным допуском, высока  эксплуатационна  стабильность обусловленна  преимущественным использованием Ш1фрош 1х узлов и блоков.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  погрешности аналого-цифрового преобразовател , содержащее исшер емый аналого-цифровой преобразователь, этапоннь1й цифро-аналоговый преобразователь, выход кЬторого соединен с входом измер емого аналогоци фового преобразовател , а входы - с выходами ()-разр дного счетчика, генератор импульсов, выход которого подключен к ( )П)-.разр дному счетчику и блоку управлени , блок управлени , блок регистрации , регистр, о.т личающеес  тем, что, с целью повьпиенв  точности измерени  погрешности, введены ари4в етические блоки, блок логической обработки, причем входы первого арифметического блока соединены с выходами счетчика и измер емого аналого-цифрового пр еобразоватеп , выходы и входы управлени  измер емого аналого-«ифрового преобразовател  регистра, арифметических блоков, ()-разр дного счетчика, блока логической обработки и блока регистрации соединены с соответствующими входами и выходами блока управлени , выходы первого арифметического блока подключены к первым входам второго ари(|ыетического блока и к входам регистра, выходы которого соединены с вторыми входами второго арифметического блока и первыми входами блока регистрации , к другим входам которого подклк чены через.блок логической обработки вы1ХОДЫ второго арифметического блока.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Мь 606202,. кл. Н 03 К 13/О2, 21,01,76,