Таблица 5.1. Параметры источников напряжения

Таблица 5.2. Параметры источников тока

Параметры измерительного ЦАП

Диапазон выходного напряжения, В Ступень квантования, мВ . . .

Погрешность, %......

Напряжение смещения нуля, мВ

±10,24 2,5

Не более ±0,2 Не более ±10

Ток нагрузки, мА . .........Не менее 5

Параметры измерителя разностного напряжения

Диапазон измерения, В . . . . Постоянные времени интегрирования, мс Число разрядов выходного кода . Входное сопротивление, кОм . Погрешность измерения, ие более . .

±0,2; ±2

0,064; 0,256; 4; 20

Не менее 1

±(0,5% + мВ) (для диапазона ±0,2 В); ± (0,5% [/х + 3 мВ) (для диапазона ±2 В)

Таблица 5.3. Параметры источника опориого напряжения

5.3. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Методы измерения, принципы построения и структура измерителей динамических параметров быстродействующих ЦАП, с одной стороны, имеют много общего для всех видов ЦАП, с другой - отличаются рядом требований и особенностей измерения динамических параметров ЦАП, зависящих от конкретных типов ЦАП и принципов их построения. Учитывая, что аппаратура измерения динамических параметров ЦАП должна обладать универсальностью, сначала рассмотрим общие методы и принципы построения аппаратуры измерения динамических параметров ЦАП, а потом приведем конкретные схемы для конкретных типов ЦАП.

Динамические свойства ЦАП, как правило, определяются временем установления выходного напряжения или тока, в результате чего основное внимание в дальнейшем будет уделено его измерению. Другие динамические параметры ЦАП (время переключения, время нарастания и т. д.) чаще всего измеряются при конструктивных испытаниях (при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ) или при исследовании динамических характеристик ЦАП. Форма выходного импульса ЦАП имеет плоскую часть и выбросы на плоской части и в паузе, поэтому измерения его отдельных параметров, характеризующих переходные процессы ЦАП, производятся известными методами импульсной техники. Для их определения используется осциллографический метод измерения, имеющий большую универсальность и широкие возможности. Наиболее подходящими для этой цели являются вычислительные осциллографы или с цифровым отсчетом, например С1-102, С1-91 и др. При серийном выпуске ИС ЦАП эти динамические параметры, как правило, являются справочными данными и не измеряются. Кроме того, выбросы, время переключения, время нарастания во многом зависят от места, способа и конструктивных параметров схемы окружающей среды, в которой работает ЦАП. Учитывая, что динамические свойства ЦАП в основном определяет время установления, а измерение других динамических параметров ЦАП можно осуществить непосредственно осциллографом, последующий материал будет посвящен измерению времени установления.

5.3.1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ЦАП

На рис. 5.7 приведена структурная схема измерения времени установления ЦАП сравнением выходного сигнала преобразователя с эталонным сигналом [37]. В ней на входы измеряемого ЦАП, кроме входа младшего разряда, подаются прямоугольные импульсы от генератора тестовых импульсов (ТИ). На вход младшего разряда

гэиератор ТИ

Измеряемый ЦАП -Компаратор напряжения

Программатор

Осциллограф

Регулятор уровня

Рис. 5.7. Схема измерения времени установления ЦАП методом сравнения

ОТ ТОГО же генератора поступают напряжения лог.О и лог.1. С помощью регулятора уровня устанавливается необходимый порог срабатывания компаратора, значение которого выбирается из ряда ±0,5; ±1; ±2 ЕМР. Обычно порог срабатывания компаратора равен ±0,5 ЕМР. Время установления измеряется по экрану осциллографа, фиксируя продолжительность от момента изменения входного кода до момента, когда выходной сигнал компаратори устанавливается в соответствующее состояние. Недостатком этого метода является ограниченный частотный диапазон, большие погрешности измерения, обусловленные осциллографическим методом измерения и погрешностями компаратора. Так как на вход осциллографа поступает большой сигнал, а чувствительность осциллографа должна быть высокая, происходит насыщение входного усилителя осциллографа.

На рис. 5.8 приведена структурная схема измерителя, принцип работы которого аналогичен описанному в [46]. Прямоугольный эталонный сигнал, синхронный с прямоугольным сигналом цифрового входа ЦАП, не совпадающий по фазе с выходным сигналом ЦАП, суммируется с последним. Амплитуда эталонного прямоугольного сигнала U- регулируется до точного совпадения с амплитудой выходного сигнала ЦАП f/вых по окончании переходных процессов. Это обеспечивает наблюдение переходного процесса на экране осциллографа относительно нулевого уровня. Фиксирующие диоды VD1, BD2 ограничивают отклонение напряжения в период переходных процессов, что существенно уменьшает время восстановления перегрузки осциллографа. При переключении цифрового входа младшего разряда из положения динамический «ДИН» в положение лог.О или лог.1 на экране осциллографа будут наблюдаться импуль-

Цифродые дходы

Генератор ТИ

Измеряемый Ц/!П

Мог. а ЛогЛ

Синхронизация

Рис. 5.8. Схема измерения времени установления ЦАП с компенсацией установившегося значения выходного сигнала