SU1336233A1 - Device for measuring differential non-linearity of digital-to-analog converters - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  проверки цифроаналоговых преобразователей (ПАП).The invention relates to a measurement technique and is intended to test digital-to-analogue transducers (PAPs).

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

На чертеже приведена структурна  схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит входную шину 1, блок 2 задани  режимов измерени , суммирующий усилитель 3, инвертирующий усилитель 4, интегратор 5, аналоговый коммутатор 6, цифровой вольтметр 7, вычислительный блок 8, делители 9 и 10 напр жени , ключ 11, переключатель 12 и выходную шину 13.The device contains input bus 1, unit 2 for setting measurement modes, summing amplifier 3, inverting amplifier 4, integrator 5, analog switch 6, digital voltmeter 7, computing unit 8, voltage dividers 9 and 10, switch 11, switch 12 and output bus 13.

Суммирующий усилитель 3 выполнен на операционном усилителе 14 и резисторах 15-17, инвертирующий усилитель 4 - на операционном усилителе 18 и резисторах 19 и 20, интегратор 5 - на операционном усилителе 21, конденсаторе 22 и резисторе 23, делители 9 и 10 - на последовательно соединенных резисторах 24, 25 и 26, 27 соответственно .The summing amplifier 3 is made on the operational amplifier 14 and resistors 15-17, the inverting amplifier 4 on the operational amplifier 18 and resistors 19 and 20, the integrator 5 on the operational amplifier 21, the capacitor 22 and the resistor 23, the dividers 9 and 10 on the series-connected resistors 24, 25 and 26, 27 respectively.

Блок 2 задани  режимов измерени  может быть выполнен, например, на переключател х , с помощью которых наби- раютс  входные коды дл  провер емого ЦАП и коммутируютс  уровни логического нул  или единицы дл  управлени  аналоговым коммутатором 6, ключом 11 и переключателем 12.The measurement mode setting unit 2 can be performed, for example, on switches, by means of which the input codes for the tested DAC are dialed and the logic zero levels or units are switched to control the analog switch 6, key 11 and switch 12.

: Устройство работает следующим образом .: The device works as follows.

Вначале блок 2 устанавливает коммутатор 6 в положение, когда к входу вольтметра 7 подключаетс  выход усилител  4, а также вьщает сигнал на переключатель 12, который подключает к входу суммирующего усилител  3 нулевой потенциал. Показание вольтметра 7 при этом должно быть близко по абсолютной величине к направлению смещени  F3 интегратора 5. Значение F3 запоминаетс  в вычислительном блоке 8At first, unit 2 sets switch 6 to the position when amplifier 4 is connected to the input of voltmeter 7, and also sends a signal to switch 12, which connects zero potential to the input of summing amplifier 3. The reading of the voltmeter 7 in this case should be close in absolute value to the direction of the displacement F3 of the integrator 5. The value of F3 is stored in the computing unit 8

Далее к входу вольтметра 7 с;игна- лом с блока 2 через коммутатор 6 подключаютс  поочередно выходы делителей 9 и 10, после чего происходит измерение погрешностей F1 и F2, значени  которых также запоминаютс .Next, the outputs of the dividers 9 and 10 are alternately connected to the input of the voltmeter 7 s; the switches from block 2 are switched through the switch 6, after which the errors F1 and F2 are measured, the values of which are also memorized.

Затем блок 2 выдает сигнал на- переключатель 12, обеспечивающий коммутацию на вход суммирующего усилител  3 сигнала с выхода ЦАП, на входах которого устанавливаетс  код N., .соотThen, block 2 outputs a signal 12, which provides switching to the input of summing amplifier 3 of the signal from the output of the DAC, the inputs of which are set to N.

00

5five

00

5five

о about

ветствующий выбранной точке шкалы ЦАП. При этом на вход цифрового вольтметра 7 коммутируетс  выход усилител  4.corresponding to the selected point of the DAC scale. In this case, the output of the amplifier 4 is switched to the input of the digital voltmeter 7.

Вьщержав интервал времени, необходимый дл  установлени  системы, т.е. по достижении на выходе усилител  4 напр жени , близкого к запомненному значению F3, измеренному первоначаль-. но, происходит размыкание обратной св зи по сигналу с выхода блока 2, размыкающему ключ 11. Вольтметром 7 измер етс  напр жение Y2. Вычислительный блок 8 определ ет значение каждого i-ro кванта преобразовани  По формулеHaving broken the time needed to establish the system, i.e. on reaching the output of the amplifier 4, the voltage is close to the memorized value F3 measured by the original. However, the feedback is opened on the signal from the output of block 2, which opens the switch 11. The voltage Y2 is measured by a voltmeter 7. Computing unit 8 determines the value of each i-ro conversion quantum According to the formula

Y9 q .-,-- (F1-F2-K F3),Y9 q .-, - (F1-F2-K F3),

где ft- коэффициент пе редачи усилител  пр мой цепи, а по формуле (.) подсчитываетс  разность между теоретическим и i-M значени ми кванта.where ft is the transfer coefficient of the forward circuit amplifier, and the difference between the theoretical and i-M values of the quantum is calculated using the formula (.).

Максимальное значение из полученных разностей, измеренных в определенных точках шкалы ЦАП, определ емых пользователем, соответствует дифференциальной нелинейности преобразовател .The maximum value of the obtained differences, measured at specific points on the DAC scale, determined by the user, corresponds to the differential nonlinearity of the converter.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  дифференциальной нелинейности цифроаналоговых преобразователей, содержащее цифровой вольтметр, блок задани  ре.жимов измерени , первые выходы которого  вл ютс  выходной шиной, а второй выход соединен с управл ющим входом ключа, последовательно соединенные суммирующий усилитель и инвертирующий усилитель , выход которого через ключ соединен с входом интегратора, выход которого соединен с первым входом суммирующего усилител , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены аналого- вьй коммутатор, вычислительный блок, два делител  напр жени  и переключа0 тель, причем первьй информационный вход переключател   вл етс  входной шиной, второй информационный вход подключен к шине нулевого потенциала, управл ющий вход подключен к третьес му выходу блока задани  режимов измерени , а вькод - к второму входу суммирующего усилител , выход которого и выход инвертирующего усилител  подключен к первому и рторому входамA device for measuring the differential nonlinearity of digital-to-analog converters, containing a digital voltmeter, a unit for specifying measurement receivers, the first outputs of which are an output bus and the second output connected to a control input of a switch, a series-connected summing amplifier and an inverting amplifier whose output is connected via a switch with the integrator input, the output of which is connected to the first input of a summing amplifier, characterized in that, in order to improve the accuracy, an analogue comm The tator, the computing unit, the two voltage dividers and the switch, the first information input of the switch is the input bus, the second information input is connected to the zero potential bus, the control input is connected to the third output of the measurement mode setting unit, and the encoder to the second to the input of the summing amplifier, the output of which and the output of the inverting amplifier are connected to the first and third inputs 5five 00 5five 31336233 31336233 первого делител  напр жени  соответ-тирующего усилител  соответственно,the first voltage divider of the corresponding amplifier, respectively, ственно, первый и второй входы второ-выход соединен с первым входом цифрого делител  напр жени  соединены свого вольтметра, а первьш и второйAs a matter of fact, the first and second inputs of the second output are connected to the first input of the digital voltage divider connected to their own voltmeter, and the first and the second выходом суммирующего усилител  и вы- gуправл ющие входы - с четвертым и п ходом интегратора соответственно,тым выходами блока задани  режимовthe output of the summing amplifier and the governing inputs are with the fourth and the progress of the integrator, respectively, with the outputs of the mode setting unit первый, второй и третий информацион-измерени  соответственно, второй входthe first, second and third information, respectively, the second input ные входы аналогового коммутатора со-цифрового вольтметра подключен к шинеThe inputs of the analog switch on the co-digital voltmeter are connected to the bus. .единены с выходами первого и второгонулевого потенциала, а выход - к входуare connected to the outputs of the first and second-zero potential, and the output to the input делителей напр жени  и выходом инвер- ювычислительного блока.voltage dividers and the output of the inverting unit.