SU936419A1 - Устройство дл определени характеристик аналого-цифрового преобразовател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычисли тельной и измерительной технике и ис ;Пользуетс  дл  автоматизации испытаний аналого-цифрового преобразовател  рлу . Известно устройство, содержащее АЦП, цифровую задержку, цифровой сум матор, блок вычислени  статистических характеристик, индикатор, генератор аналогового синусоидального сигнала, блок выработки синхроимпуль сов, блок задержки импульсов СП. Недостатком данного устройства  вл етс  мала  точность определени  значений погрешностей АЦП и низ ка  надежность. Цель изобретени  - повышение точности определени  погрешности и надежнбсти АЦП. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  определени  хаь рактеристик аналого-цифрового преобра зовател , содержащее генератор синусоидального напр жени , выход KOTOрого соединен с первым входом аналого-цифрового .преобразовател , второй вход которого соединен с первым входом первого элемента цифровой за- держки, а выход с первым входом сум-, матора и вторым входом первого элемента цифровой задержки, выход блока вычислени  статистических характеристик соединен с входом индикатора, . дополнительно введены генератор импульсов , два частотомера , два блока нелинейных функций, два цифровых умножител  и второй элемент цифровой задержки, первый вход которой соединен с выходом генератора импульсов , вторым входом аналого-цифрового преобразовател  и первыми входами пер вого частотомера и первого элемента цифровой задержки, второй вход с выходом первого элемента цифровой задержки и первым входом первого цифрового умножител , а выход - со вторым входом сумматора, хретий вход которого соединен с

выходом первого цифрового умножител , втором вход которого соединен с выходом первого блока нелинейных фунций и входом второго блока нелинейных функций, выход которого соеи нен с первым входом второго цифрового умножител , второй вход KOTopo.ro соединен с выходом сумматора , а выход - с входом блока вычислени  статистических характеристик , первый вход первого блока нелинейных функций соединен q выходом первого частотомера, второй вход - с выходом второго частотомера , вход которого соединен с выходом генератора синусоидального напр жени .

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства дл  определени  харктеристик аналого-цифрового преобразовател ; на фиг.2 - графики, иллюстрирующие его работу.

Устройство дл  определени  характеристик АЦП содержит АЦП 1, элемент цифровой задержки 2, суммато 3, блок вычислени  статистических характеристик Ц, индикатор 5, генератор синусоидального напр жени  6, генератор импульсов 7, два частотомера 8 и 9, первый блок нелинейной -функции 10 и,второй блок не ли ней ной функции 11, два цифровых умножител  12 и 13 и второй элемент цифровой задержки 1. Генератор синусоидального напр жени  6 и генератор импульсов 7 имеет установочные входы, посредством которых задаютс  значени  частот генерируемых сигналов, а также амплитуда синусоиды.

Синусоидальный аналоговый сигнал с. генератора синусоидального напр жени  6 поступает на рабочий вход АЦП 1, а сигнал с генератора импуль сов 7 - на вход синхронизации АЦП 1. В йомент поступлени  синхроимпульса АЦП 1 осуществл ет преобразование значени  аналогового сигнала имеющегос  в данный момент на его входе, в цифровую форму.

Одновременно сигналы с генератора импульсов 7 и генератора синусоидального напр жени  6 поступают на частотомеры соответственно 8 и 9, на выходы которых выдаютс  цифровые сигналы соответственному и , пропорциональные частотам сигналов, поступающим на их.;вхЬды. Первый блок нейлинейной функции 10, на вхо ды которого поступают цифровые сигналы fV, и fj. , выдает на выходе цифро вой сигнал, равный величне {-2со5

2 Jf it.).

в кй)мент выдачи генератором импульсов к-ого импульса (фиг.2а ,б) на выходе АЦП 1 по вл етс  цифровой сигнал ,  вл ющийс  значением входного аналогового сигнала в момент выработки к-го импульса генератором импульсов. Сигнал - подаетс  на вход сумматора 3, при этом первый элемент цифровой задержки 2, синхронизируема  генератором импульсов 7, выдает сигнал ({i. -) , 5  вл кицийс  цифровым значением входного аналогового сигнала в -момент выработки {к-1)-го импульса генератора импульсов 7.

Сигнал (к-t) после умножени  в

цифровом умножителе 12 на коэффициг

ент (-2С052Л - также поступает на вход сумматора 3.

Кроме того, в рассматриваемый момент времени на выходе второго

5 элемента цифровой задержки Н синхронизируемого генератором импульсов 7 выдаетс  сигнал 3 (к-2, который также подаетс  на вход сумматора 3.

0 Таким образом, сумматором 3 вычисл етс  сигнал, равный

/ f

) l-aco9Q.() , , W /

где y(k-2),

y(k-1),y(k) - выборки, т.е. цифровые значени  мгновенных значений синусоиды (поступающей с генератора синусоиды 6), полученные в моменты возникновени  соответственна (k-2)-ro (k-l)-ro и k-ro импульсов на выходе генератора импульсов 9;

f, , fj4 - значени  частот соответственно синусоиды (на входе генератора синусоиды 6) . и импульсов (на выходе генератора импульсов 7).

Если же значени  y(k-2),у(К-1), y(k) получены с некоторой погрешностью , то

SlIC-aKUuCOS ((fe)A (1)

ти /.

Claims (1)

1. где д ч О, величина характеризует погрешность работы АЦП. Второй блок нелинейной функции 11 вырабатывает в цифровом виде сиг нал, равный обратной величине суммы модулей коэффициентов при выборках в выражении 1 , т.е. сигнал, равный -- 17) COS После умножени  сигнала & .поступающего с выхода сумматора 3, на сигнал с выхода второго блока нелинейной функции 11, осуществл емого цифровым умножителем 13, вырабатываетс  значение погрешности, приведенное к одной выборке.Эти привеенные погрешности поступают на блок вычислени  статистических характеристик А, в котором осуществл етс  вычисление статистических погрешностей выборок. Индикатор 5 преобразуе данные характеристики в визуальное изображение,- удобное дл  воспри ти  оператором. Само устройство дл  опре делени  характеристик АЦП позвол ет повысить надежность и получить высокую точность и достоверность статистических характеристик погреш ностей АЦП во всем статистическом,и динамическом диапазоне работы АЦП, поскольку наборы выборок, по которым нaxoд tc  погрешности, не завис т о тестовой синусоиды/ так как генератор синусоиды и генаратор импульсов управл ющий моментами возникновени  выборок, друг с другом не синхронизированы . . Формула изобретени  Устройство дл  определени  характеристик аналого-цифрового преобразовател , содержащее генератор синусоидального напр жени , выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразовател , второй вход которого соединен с первым входом первого элемента цифровой заS а выход С первый держки, входом сумматора и вторым входом первого элемента цифровой задержки, выход блока вычисле- ни  статистических характеристик соединен с входом индикатора, о т i личающеес  тем, что, с цепью повышени  точности определени  погрешности и надежности аналого-цифрового прЬобразовател , дополнительно введены генератор импульсов, два частотомера, два блока нелинейных функций, два цифровых умножител ми второй элемент цифровой задержки, первый вход которого соединен с ВЫходом генератора импульсов, вторым входом аналого-цифрового преобразовател  и первыми входами первого частотомера и первого элемента цифрового задержки, второй вход - с выходом первого элемента цифровой задержки и первым входом первого цифрового умножител , выход - с вторьм входом ty tмaтopa, третий вход которого соединен с выходом первого цифрового умножител , второй вход которого соединен с выходом первого блока нелинейных функций и входом второго блока нелинейных функций, выход которого соединен с первым входом второго цифрового умножител , второй вход которого соединен с выходом сумматора , а выход - с входом блока вычислени  статистических характеристик , первый вход первого блока нелинейных функций соединен с выходом первого частотомера, второй вход с выходом второго частотомера, вход которого соединен с выходом генератора синусоидального напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Аппаратурный контроль аналогоцифровых и цифроаналоговых преобразователей . Тезисы докладов. Сборник U ремональный семи/нар. Горький, ГПИ им. А.А.Жданова, 1978, с.8-9 (прототип).

   434

   8

   M 11

   ip

   If

   M

   у.

   /л