Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) ( 40 ) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (40)

Частота повторения тестимпульсов, кГц Длительность фронта и спада тестимпульсов, не Амплитуда тестимпульсов, В . . Скважность тестимпульсов .... Потребляемая мощность, Вт . . . . Габаритные размеры базового блока, мм Масса базового блока, кг .... Размеры пульта управления, мм Масса пульта управления, кг ...

10±0,1

100...200

2,7...3,1

1,5...2,5

Не более 200

475X480X210

Не более 25

65X105X216

Конструктивно тестер состоит из базового измерительного блока, ВЫНОСНОГО пробника и комплекта контакторов (в том числе комплекта контакторов, расположенных на панели и предназначенных для измерения времени установления в диапазоне температур). В базовом блоке размещены основные узлы измерителя, кроме усилителя-преобразователя. На передней панели базового блока расположены органы управления и индикации, а также разъем для подключения пробника. На задней панели базового блока расположены контрольные гнезда. Пробник со сменным контактором соединяется с базовым блоком с помощью удлинительного кабеля. На пробнике имеются кнопка ПУСК и световые индикаторы ГОДЕН-БРАК, дублированные с базовым блоком. При проверке динамических параметров ЦАП на панели пробник отсоединяется от подставки и поочередно подключается к разъемам ИС на панели.

Основными факторами, определяющими погрешность измерения времени установления ЦАП, являются: погрешность преобразования выходного тока в напряжение, погрешность определения опорного уровня установки, поддержания и фиксации уровней отсчета, погрешность цифрового измерителя временного интервала.

Согласно алгоритму работы измерителя абсолютная погрешность измерения времени установления ЦАП может быть описана выражением

ЦАП \л/12/

2 K.„=-VI. + 4,+4.+eL

(5.1)

(5.2)

- среднее квадратическое значение шумов, дрейфов, амплитудной нелинейности, временной задержки узлов канала тестовых импульсов; у, gj,,, и,,, Gj, - суммарные значения шумов, дрейфов, амплитудной нелинейности, времени задержки в функциональных узлах канала формирователя импульса начала измерения (источника опорного напряжения, компаратооа, делителей, сумматора и т, д,);

(5.3)

1.2 "22

- среднее квадратическое значение шумов, дрейфов, амплитудной нелинейности, временной задержки узлов канала выходного сигнала измеряемого ЦАП;



У1ъ ja, -суммарные значения шумов, дрейфов, амплитудной нелинейности, времени задержки в функциональных каналах формирования импульса конца измерения (источника опорного напряжения, компаратора, делителей, сумматора, преобразователя-усилителя, выходного тока, измеряемого ЦАП, вспомогательного ЦАП и т. д,); t„ - период счетных импульсов, 5тв - крутизна тестовых импульсов в точке сравнения; 5цд-[ - крутизна выходного сигнала ЦАП в точке сравнения. Согласно (5,1) и (5.3) относительная погрешность измерения S/, = = ±Д/. „зм-100, где Г„з„ - измеряемая величина времени установления; Ai,,« «0,04 гизм+4/изи+1 ед счета, где А - коэффициент, характеризующий временные нестабильности тестера.

5.4.2. ИЗМЕРИТЕЛИ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ЦАП, РАБОТАЮЩИЕ В ТРАНСФОРМАТОРНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ

Основным недостатком ранее приведенных измерителей динамических параметров ЦАП является ограниченный диапазон измеряемого времени установления со стороны малых времен. Для измерения динамических параметров ЦАП в нано- и субнаносекундном диапазонах необходимо использовать методы измерения, основанные на линейной трансформации временного масштаба.

На рис. 5.19 приведена обобщенная структурная схема из.мерения времени установления ЦАП с линейной трансформацией временного масштаба. В ней выходной сигнал ЦАП непосредственно поступает на вход стробпреобразователя. Полоса пропускания современных стробоскопических преобразователей достигает единиц гигагерц и более, в результате чего минимальное измеряемое время может быть достаточно малым (единицы и доли наносекунд). Учитывая, что коэффициент трансформации стробоскопических преобразователей может быть достаточно большим (тысячи раз), полоса преобразованного сигнала получается достаточно узкая и обработка сигнала не представляет трудностей..

Методы и параметры измерителей времени установления и других динамических параметров ЦАП (и АЦП), работающих в трансформированном масштабе времени, во многом зависят от параметров используемого стробоскопического преобразователя и последующего измерителя временных параметров.

гчиератор

Измеряемый

Стробопреойразова- Устройство

твль ЦАП

овравотки сигнала

Стровопрвовразова-тель ТИ

Измеритель временных интервалов

II tl

Рис. 5.19. Обобщенная схема измерения времени установления ЦАП с линейной трансформацией временного масштаба



Пульт управления

Вааовый блок

Кварцевый

Кварцевый

Табло

аенератор 1

генератор!

ГОДЕН-

-SPAK

Формирователь тестимпульсов

Схема тестирования

Программное устройство

Схема тестирования

Формирователь строб-импульсов

Намеряемый ЦАП

Схема АРУ


Схема компараторов

ens -

cnz -

Схема

Блок

счетчика

индикации

ШРГ"

ClAPf

Схема управления

Схема коррекции

Схема режима измерения

Схема защиты ЦАП

Схема

испыта- Т

тельных Т

сигналов ~*

t t t

&70К питания

Рис. 5.20. Структурная схема измерителя динамических параметров быстродействующих 8-разрядных ЦАП

На рис. 5.20, 5.21 приведены структурная схема и временные диаграммы измерителя динамических параметров 8-разрядных быстродействующих ЦАП, работающего на принципе стробоскопического преобразования временного масштаба измеряемых времен с последующей цифровой обработкой информации 53-56]. Для преобразования временного масштаба используется специализированный стробоскопический преобразователь (СП), работающий в режиме пикового детектирования и формирования шага считывания с помощью двух кварцевых генераторов (подробное описание и анализ работы СП приведены в гл. 7).

Выходные импульсы кварцевых генераторов запускают соответственно формирователи тест- и стробимпульсов, которые, в свою очередь, поступают на входы измеряемого ЦАП и стробпреобразователей СП1-СПЗ (СП2 и СПЗ подключены к прямому и инвертированному выходам измеряемого ЦАП). Выходные усиленные сигналы от СП/ - СПЗ подаются на схему коррекции, фор.мирующую сигналы «СТАРТ» для измерения времени задержки распространения /j, и сигналы «СТОП» для измерения времени установления tu- Сигналы «СТАРТ» и «СТОП» поступают



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) ( 40 ) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73)