Страница: 3/5
На рисунках 5 и 6 изображены схема и временные диаграммы работы измерителя времени установления ЦАП, который обеспечивает исследование выходного сигнала ЦАП более высокой разрядности. Это достигается в основном смешением выходного сигнала по амплитуде до совпадения его установившегося значения с нулевым уровнем. Тем самым обеспечивается работа дискриминатора уровня вблизи нулевого потенциала, что позволяет использовать дискриминаторы с высокой разрешающей способностью по амплитуде.
Устройство реализует также стробоскопический метод измерения. При определении tуст фактически решают две самостоятельные задачи:
1) выделение временного интервала, пропорционального длительности измеряемого времени установления;
2) преобразование выделенного интервала в форму, удобную для обработки.
Рисунок 5 - Схема автоматического измерителя времени установления ЦАП
Рисунок 6 - Временные диаграммы работы автоматического измерителя времени установления ЦАП
Принцип выделения временного интервала аналогичен рассмотренному. Установившееся значение переходного процесса контролируемого ЦАП совмещают с нулевым уровнем с помощью суммирующего усилителя СУ, ключа К и интегратора И.
В качестве устройств сравнения используются стробируемые компараторы напряжения KH1 и KH2, которые совместно со схемой ИЛИ, счетчиками импульсов Сч1 и Сч2, триггером Т1, схемой запрета СЗ и формирователем порогового напряжения ФПН перемещают стробирующий импульс по временной оси к началу переходного процесса. Триггер Т2 и преобразователь средних значений напряжения прямоугольных импульсов ПСЗ обеспечивают преобразование выделенного временного интервала tуст в пропорциональное напряжение постоянного тока.
Схема работает следующим образом. В исходном состоянии генератор Г заторможен и на одном из его выходов имеется напряжение, соответствующее логической «1» цифровых входов контролируемого ЦАП, а на другом — логическому «0». Многоканальный коммутатор позволяет сформировать произвольную комбинацию входного воздействия на цифровые входы, соответствующую любой точке характеристики контролируемого ЦАП, что обеспечивает контроль времени установления в любой точке характеристики ЦАП и при любых смежных кодовых комбинациях.
Так, например, если необходимо измерить время установления полной шкалы ЦАП, то его цифровые входы подключают к выходу генератора Г с напряжением, соответствующим логической «1».
Если требуется определить время установления ЦАП при включении, например, всех разрядов, кроме старшего, цифровой вход последнего подключают на все время измерения к шине, формирующей напряжение логического «0», входы остальных разрядов — к выходу генератора с напряжением логической «1».
В случае измерения времени установления при смене смежных кодовых комбинаций, например при смене кода 011 .1 на 100 .0, в исходном состоянии цифровой вход старшего разряда подключают к выходу генератора с напряжением логического «0», входы остальных разрядов — к выходу генератора с напряжением логической «1». Следовательно, в исходном состоянии выходной сигнал ЦАП соответствует его установившемуся значению в проверяемой точке характеристики.
Затем замыкают ключ К При этом выходной сигнал ЦАП, поступая на вход интегратора И после его прохождения через суммирующий усилитель СУ, изменяет значение выходного напряжения СУ таким образом, что результирующий сигнал на выходе усилителя начинает уменьшаться.
По окончании переходного процесса установившееся значение выходного сигнала ЦАП полностью компенсируется выходным сигналом интегратора и на выходе усилителя устанавливается напряжение, близкое к нулю и равное смещению нуля интегратора И. Затем ключ К размыкают и запускают генератор Г, обеспечивающий периодическую (с определенной частотой) смену кодовой комбинации на цифровых входах ЦАП. При этом происходит периодическое изменение с частотой генератора выходного сигнала ЦАП (рисунок 6 б). Поскольку в исходном состоянии установившееся значение выходного сигнала ЦАП было скомпенсировано выходным сигналом интегратора (и сигнал компенсации после размыкания ключа поддерживался интегратором постоянным), то переходный процесс выходного сигнала ЦАП (на выходе суммирующего усилителя) независимо от выбранной контролируемой точки и наклона характеристики ЦАП будет располагаться относительно нулевого уровня. Это позволяет при необходимости дополнительно усилить разностный сигнал вблизи установившегося значения и тем самым значительно повысить чувствительность и разрешающую способность устройства.
Реферат опубликован: 9/01/2009