импульсы управления триггером, прекращающие работу счетчика в момент входа выходного сигнала ЦАП в зону заданной точности (см. рис. 5.16). Число импульсов, записанное в счетчике, определяет измеренное время установления ЦАП. Аналогичным образом работают измерители времени установления, описанные в [49-52].

Для измерения времени установления более быстродействующих и высокоразрядных ЦАП, как правило, имеющих осцилляции выходного сигнала, а также разброс выходного тока (из-за разного тока потребления), ранее рассмотренные измерители из-за большой погрешности измерения малопригодны.

На рис. 5.17, 5.18 приведены структурная схема и временные диаграммы тестера, обеспечивающего измерение времени установления 12-разрядных ЦАП, работающих в субмикросекундном диапазоне [53, 163], например ЦАП К594ПА1.

Рис. 5.16. Временные диаграммы измерителя времени установления ЦАП, работающего компараторным методом, при вхождении в зону установления со стороны верхнего (а) и нижнего (б) уровней

26 fclj27

Рис. 5.17. Схема измерителя времени установления ЦАП субмикросекундного диапазона

Рис 5 18. Временные диаграммы, поясняющие принцип действия измерителя времени установления ЦАП субмикросекундного диапазона

Измеритель работает следующим образом. После подключения измеряемого ЦАП и поступления импульса запуска измерения блок управления 17 вырабатывает напряжение на своем четвертом выходе, поступающее на источник питания 8, который одновременно подключает к измеряемому ЦАП источник напряжения питания. Блок управления 17 вырабатывает на первом выходе импульс, устанавливающий в нуль счетчик пересчета 27, выходной счетчик 26, счетчик усреднения по N измерениям. Ца втором выходе блока управления вырабатывается импульс, осуществляющий предварительную установку делителя частоты на 2 в выбранное оператором положение. На третьем и пятом выходах блока управления вырабатывается управляющее напряжение, включающее блок измерения опорного уровня 12 и выключающее блок уровней 15, первый триггер 18, второй и пятый элементы И 22 н 23. Этими переключениями обеспечиваются сброс показаний предыдущего измерения и включение режима измерения уровня отсчета. Импульсы запуска генератора запускающих импульсов / делятся по частоте в первом делителе 2 и запускают измеряемый ЦАП 3. Следовательно, выходной ток преобразователя 3 изменяется от максимального до минимального значения. В преобразователе ток - напряжение 4 выходной ток ЦАП 3 преобразуется в напряжение и поступает на первый вход блока сравнения 9, где сравнивается с выходным напряжением первого сумматора 14. Так как при этом блок уровней выключен, то выходное напряжение этого сумматора определяется выходным напряжением ЦАП 13, управляемого выходным кодом блока 12. Кроме того, сигнал генератора запускающих импульсов через делитель частоты 6, имеющий тот же коэффициент деления, что и делитель частоты 2, поступает на блок 12. Импульс на выходе делителя частоты 6 запаздывает по отношению к импульсу на выходе делителя 2 на Na периодов частоты повторения генератора /, Величину ;Vo определяет оператор предварительной установкой делителя частоты 2 и может выбирать в пределах О ,,,Vo, где jVo-коэффициент деления делителей частоты, тем самым менять временную задержку импульса на выходе второго делителя по отношению к импульсу на выходе первого делителя от О до Т„ {Та - период повторения запускающих импульсов). Импульсы с выхода второго делителя запускают блок измерения 12 опорного импульса Информация о конце измерения опорного импульса поступает на первый вход блока управления 17, который снимает напряжение со своего третьего выхода, выключая блок 12 и включая блок 15. На пятом выходе блока 17 появляется

напряжение, включающее второй и пятый элементы И 22 и 23 и снимающее блокировку первого триггера 18. Следующий импульс с выхода формирователя импульсов 7 опрокидывает первый триггер 18, который, в свою очередь, включает первый, третий и четвертый элементы И 19, 21 и 25. После чего счетные импульсы генератора 16 проходят через третий элемент И 21, второй элемент ИЛИ 28 и поступают на суммирующий счетчик 29. Следующий импульс формирователя возвращает первый триггер в исходное положение, и поступление счетных импульсов на суммирующий счетчик 29 прекращается. Емкость счетчика выбрана такой, что за период повторения импульсов формирователя 7 он полностью заполнится

В первом 14 и втором 10 сумматорах к опорному напряжению добавляются и из него вычитаются уровни отсчета, генерируемые в блоке уровней, равные, например, половине младшего разряда. Сигнал выхода преобразователя 4 поступает на входы блоков сравнения 9 и 5, на вторые входы которых подают напряжения, равные уровням отсчета. Когда мгновенное значение сигнала превысит уровень отсчета, поданный на второй вход блока 5, или станет меньше уровня отсчета, поданного на второй вход блока 9, на выходе данных блоков появится импульс Выходной импульс блока 9, свидетельствующий о выходе уровня сигнала за заданные уровни отсчета, проходит первый элемент И 19, первый элемент ИЛИ 30 и производит сброс суммирующего счетчика 29. Аналогично импульс с выхода блока 5 проходит четвертый элемент И 25, первый элемент ИЛИ 30 и производит сброс суммирующего счетчика 29. Последний сброс суммирующего счетчика производится синхронно с подачей сигнала на последний вход с преобразователя 4 (т. е. выходного сигнала измеряемого ЦАП) в зону между заданными уровнями отсчета. Следовательно, код суммирующего счетчика будет mi =/М - m = (7„ -/])/7ц, где М = Т„/Тсч - емкость суммирующего счетчика 29; Т„- период повторения импульсов запуска; ti - время последнего входа сигнала в зону между уровнями отсчета; 7сч - период счетных импульсов.

Выходной импульс формирователя импульсов 7, инвертированный в элементе НЕ 20, поступает на четвертый элемент И 25, блокируя сброс суммирующего счетчика 29 концом исследуемого импульса. Следующий импульс формирователя импульсов проходит через открытый пятый элемент И 23 и переводит второй триггер 24 в другое положение. При этом открывается второй элемент И 22 и счетные импульсы генератора 16 начинают поступать на счетчик пересчета 27 и через второй элемент ИЛИ 28 на вход суммирующего счетчика 29 После поступления т счетных импульсов на выходе счетчика 29 появляется импульс, возвращающий Второй триггер 24 в исходное положение. Второй элемент И 22 закрывается, поступление счетных импульсов прекращается. Код измеряемого времени установления перенесен в счетчик переноса 27. Следующий импульс формирователя 7 опять опрокидывает первый триггер 18, и начинается повторное измерение времени установления. Импульсы формирователя также поступают на счетчик усреднения по N измерениям. Так как измерение времени установления производится один раз в два периода повторения импульсов запуска, емкость счетчика составляет 2N. После N кратного измерения времени установления (после 2N периодов импульсов запуска) на выходе счетчика усреднения по N измерениям вырабатывается импульс, поступающий на второй вход блока управления 17. При этом снимается управляющее напряжение с пятого выхода блока управления и измерение прекращается. На индикаторе выходного счетчика 26 будет индицироваться измеренное время установления исследуемого ЦАП,

Основные технические характеристики тестера

Диапазон измерения и контроля времени установления, мкс............0,5...20

Погрешность измерения, %.......Не более 10

Производительность (без учета контактирования) ИС/ч:

в режиме измерения........300

в режиме разбраковки.......700