Рис. 5.21. Временные диаграммы, поясняющие работу измерителя:

а - общий случай, 6-г - при разных амплитудах выходного сигнала ЦАП

на схему управления. При измерении времени задержки распространения сигналы «СТАРТ» и «СТОП» далее попадают на схему счетчика, где производится цифровое измерение if.

При измерении времени установления сигнал с выхода СП2 (СПЗ) подается на схему автоматической регулировки усиления (АРУ). Амплитуда импульса на выходе схемы АРУ становится равной требуемой величине. При этом независимо от амплитуды импульса на выходе ЦАП амплитуда сигнала на входе схемы компаратора будет одинаковая, а уровни отсчета, устанавливаемые в схеме компаратора, будут постоянные.

Уровни отсчета в схеме компаратора выбираются из условий 6у] = 6„ тах-Ь -\-U\ и 6у2=6„тах-6}, где - 6птах-максимзльная величина вспомогательного напряжения; U\ - уровни отсчета, равные, например, ±0,5 ЕМР. Когда мгновенное значение измеряемого сигнала становится больше большего или меньше меньшего уровня отсчета (рис. 5.21, б), схема компаратора генерирует сигнал «СТАРТ» ti- Данный сигнал поступает на схему управления, и в схеме счетчика начинается измерение времени установления. Импульс «СТОП» t,p на выходе схемы коррекции останавливает измерение. В схеме счетчика хранится значение t,. Далее постоянное напряжение уменьшается на определенную величину и измерение повторяется. В памяти схемы счетчика запоминается меньшая из измеренных величин. При напряжении U„, равном амплитуде измеряемого импульса С/а, измеренное время будет наименьшее (рис. 5.21,а), а при дальнейшем уменьшении U„, до t/„mm, измеренная величина будет опять возрастать (рис. 5.21, г). Таким образом, запомненная в памяти схемы счетчика наименьшая измеренная величина и будет

измеряемым временем установления ty. Это позволяет отказаться от измерения амплитуды измеряемого импульса С выхода схемы счетчика двоично-десятичные кодовые сигналы поступают на блок индикации и схемы тестирования, и оценивается результат измерения по заданному программным устройством коду. Результат оценки поступает и индицируется световым табло ГОДЕН - БРАК-

Схема режима измерения предназначена для управления алгоритмом измерения и установки ручного, полуавтоматического или автоматического режима. Схема испытательных сигналов предусмотрена для имитации измеряемых сигналов в трансформированном масштабе времени и используется для настройки и проверки тестера в процессе эксплуатации. Схема защиты ЦАП предусмотрена для защиты измеряемой ИС от перенапряжения по цепи источника питания.

В тестере имеется программное устройство, выполненное в виде переключателя с формирователем двоично-десятичного кода, которое позволяет задавать нормы разбраковки проверяемого ЦАП в диапазоне О ... 50 не с дискретностью 0,01 не.

Проверка всего измерительного тракта осуществляется суммированием выходного сигнала ЦАП и короткого импульса с калиброванной задержкой. Для этого используются встроенные схемы эталонных интервалов времени. Калибровка измерительного тракта преобразованного сигнала проводится с помощью испытательных сигналов, получаемых от кварцевых генераторов.

Данный способ измерения дает возможность исключить дополнительно погрешности измерения из-за появления на плоской части преобразованного измеряемого импульса различных неравномер-ностей, вызванных пролезанием импульсов управления через паразитные емкости корпуса ЦАП или контактора, наводок, величина которых меньше 0,5 ЕМР.

Основные технические характеристики тестера

Диапазон измеряемых времен, не..... 2...50

Диапазон уровня отсчета, ЕМР...... ±4

Частота повторения тестимпульсов, МГц ... 5

Разрядность измеряемого ЦАП...... 8

Динамический диапазон измеряемых сигналов, В . ±1,5

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

Нестабильность временной шкалы измерителя, % . Не более ±2

Входное сопротивление. Ом....... 50

Производительность (без учета контактирования),

ИС/ч............. 300

Режим измерения.......... Ручной, полуавтоматический, автоматический

Масса, кг............ 20

Габаритные размеры базового блока, мм . . . 490X480X220

Габаритные размеры пульта управления, мм . . 320X300X60

Напряжение питания......... 220; 50 Гц

Потребляемая мощность, Вт....... Не более 200

Конструктивно тестер состоит из базового блока и выносного пульта управления. Базовый блок выполнен в корпусе типа «Надел», в котором размещены печатные платы измерителя и источники питания. На передней панели базового блока расположены органы управления и иидикации, используемые при измерении, а также розетка для соединения базового блока с пультом управления, на задней панели - контрольные гнезда и органы управления для проверки тестера. Выносной пульт управления выполнен в нестандартном корпусе и соединен с базовым блоком гибким кабелем длиной около 1 м. В пульте управления размещены платы АРУ, стробпреоб-разователи, органы управления и индикации, дублированные с одноименными органами базового блока, а также контактор для подключения проверяемой ИС.

Основными факторами, определяющими погрешности измерения времени задержки распространения и времени установления, являются погрешности стробоскопического преобразователя, схемы формирования уровней отсчета и систематическая погрешность цифрового метода измерения.

Суммарная погрешность измерения времени задержки распространения

,= ±бв + бш + бш +бпх + б„ + бц.. (5-4),

где 6\g=2U6„/Stpn - относительная погрешность, вносимая неточностью установки уровней отсчета; U - амплитуда измеряемого импульса на входе; S - средняя крутизна измеряемых сигналов; fp„ - ожидаемое номинальное значение времени задержки-распространения; Ъ(;п - относительная погрешность,- вносимая СП; бц» - относительная погрешность, вносимая схемой цифрового отсчета; 6„х - погрешность, вносимая конечным временем нарастания переходной характеристики строб--преобразователей; бн - погрешность, вносимая нелинейностью амплитудной характеристики тестера; 6ш - относительная погрешность, вносимая внутренними шумами тестера.

Под действием конечного времени установления переходной характеристик длительность фронтов измеряемых импульсов увеличивается. Согласно [57] имеем,

&t