сы с частотой генератора и амплитудой, равной значению младшего разряда ЦАП относительно нулевого уровня. При этом время установления определяется как время, необходимое для того, чтобы напряжение отклонения от нулевого уровня не превышало (±1/2) ЕМР. Если требуется измерить только время установления напряжения полной шкалы, то напряжение эталонного прямоугольного сигнала на вход осциллографа не подается, что упрощает процесс измерения.

Если ЦАП работает в режиме слежения (со сменой смежных кодовых комбинаций), то значение его времени установления больше, чем время установления полной шкалы. При этом наиболее длинный переходной процесс наблюдается, когда все разряды меняют свое состояние (цифровой код меняется от 0111...1 до 1000 ... О или наоборот). Процесс же измерения времени установления при смене смежных кодовых комбинаций на цифровых входах ЦАП существенно упрощается, поскольку при этом установившиеся значения выходного сигнала ЦАП для смежных кодов отличаются от значения младшего разряда.

На рис. 5.9 показана структурная схема устройства контроля времени установления ЦАП при упомянутой кодовой комбинации [46]. Все разряды ЦАП, кроме старшего, возбуждаются параллельно с помощью генератора прямоугольных импульсов. Этот же сигнал после инвертора подается на старший разряд, вызывая его включение в момент выключения всех остальных разрядов. Выходной сигнал ЦАП при этом представляет собой прямоугольный импульс амплитудой MJ относительно уровня, равного половине полной шкалы. Выход ЦАП связан со входом осциллографа только по переменному току, и постоянная составляющая выходного сигнала ЦАП на вход осциллографа не поступает. Переходной процесс в этом случае можно наблюдать при большой чувствительности осциллографа по амплитуде. Время переходного процесса высокоразрядных ЦАП можно определить с высокой степенью точности, поскольку практически устраняются перегрузки входного усилителя

гэнератор ТИ

Инвертор

Вход

-о Ооциллограф

Измеряемый ЦАП

Старший разряд

Рис. 5.9. Схема контроля времени установления ЦАП в режиме слежения

Измеряемый ЦАП

~Г\-

Ключ - АЗУ1

Ключ -

Азуг

Устройство управления

Рис. 5.10. Схема измерителя времени установления ЦАП со стробированием

осциллографа или компаратора, обусловленные большим перепадом сигнала на выходе измеряемого ЦАП.

На рис. 5.10 приведена структурная схема измерителя времени установления ЦАП со стробированием в реальном масштабе [47]. На измеряемый ЦАП поступают периодически чередующиеся коды с частотой, в два-три раза меньшей максимальной частоты смены кодов. Если бы отсутствовали временные искажения сигнала на выходе ЦАП, то на некотором уровне постоянной составляющей выходного сигнала он представлял бы прямоугольные импульсы, амплитуда которых равна (или близка) единице младшего разряда. С помощью фильтра, инвертора и усилителя постоянная составляющая выходного сигнала ЦАП компенсируется, и на вход стробирующего ключа SI поступает только переменная составляющая в виде искаженного выбросами прямоугольного импульса (рис. 5.11). Стробирующий импульс с короткой, но вполне определенной длительностью Тстр формируется от фронта импульса, прошедшего через управляемую кодом линию задержки. Импульсы на входе линии задержки имеют ту же частоту и фазу, что и импульсы, управляющие сменой кодов ЦАП. Шаг дискретизации в линии задержки с цифровым управлением составляет 0,2...0,5 Тстр. Первона-

"cmp

Рис. 5.11 К определению времени установления ЦАП

чальное время задержки устанавливается равным некоторому значению /,„, превышающему оцениваемое время установления tsu Сигнал в виде короткого импульса со стробирующего ключа S1 поступает на интегратор, время интегрирования которого задает устройство управления и составляет 100 или более периодов импульсного сигнала, поступающего на линию задержки. Напряжение на вь;ходе интегратора в конце интервала интегрирования через ключ S2 переписывается в аналоговое запоминающееся устройство АЗУ}. Это напряжение пропорционально усредненному за 100 или более периодов отклонению мгновенного значения выходного сигнала ЦАП от среднего значения двух уровней. Время задержки линии с заданным шагом дискретизации постепенно уменьшается. При этом результаты интегрирования стробируемых сигналов для каждог.о значения времени задержки записываются в АЗУ2 с помощью S3. Компаратор напряжений сравнивает напряжения на АЗУ1 и и выдает команду в устройство управления на изменение

кода, управляющего линией задержки. Как только разность сравниваемых напряжений превысит заданное значение, изменение кода прекращается. Полученный код представляет собой закодированное значение измеряемого времени установления tsu

В быстродействующих ЦАП, как правило, имеют место выбросы импульсов, амплитуда которых во много раз превышает величину ЕМР. На рис. 5.12 приведена схема измерения времени установления с запоминанием амплитуды выборки, позволяющая исключить влияние переходных процессов и обеспечивающая наблюдение только интересующей части выходного напряжения преобразователя [48]. Это достигается подачей тактовых импульсов на вход ЦАП и через импульсный трансформатор на диодный мост в схему преобразования с запоминанием амплитуды выборки. Трансформатор дифференцирует тактовые импульсы так, что на мост передаются только кратковременные импульсы разной полярности, соответствующие фронту и срезу тактового импульса. Эти импульсы образуют на диодах моста попеременно прямое и обратное смещение. Сигналы

Рис. 5.12. Схема измерения времени установления с запоминанием выборки