111 III

ИС К1107ПВ4

N 2P 05 tt Ч: Ct

1 1 ll

1 II

ll «

Рис. 6.27. Схема включения ИС К1107ПВ4 при измерении динамических параметров и проверке функционирования

Рис. 6.28. Временные диаграммы при измерении (с и проверке функционирования ИС К1107ПВЗ и К1107ПВ4

Достоверность измерения динамических параметров АЦП во многом зависит от конструктивного исполнения адаптерной платы. Если при измерении динамических параметров ЦАП наиболее критичными являются выходные цепи, то при измерении динамических параметров АЦП - входные. Наряду с требованиями и мерами конструктивного исполнения адаптерных плат для ЦАП, которые изложены в гл. 5 и 7, особое внимание необходимо обратить на конструктивное исполнение цепей подключения входов АЦП. Из-за широкого спектра выходных сигналов АЦП и входных стробирующих импульсов, большой их амплитуды по сравнению с ЕМР, а также нерегулярного характера появления выходных импульсов АЦП относительно входного сигнала, подаваемого на вход АЦП, образуются достаточно большие паразитные сигналы. Эти сигналы через паразитные емкости адаптерной платы попадают на аналоговый вход АЦП, в результате чего появляется нестабильность его работы, теряется достоверность измерения, возрастают погрешности. Для исключения этого применяются отдельные «аналоговая» и «сигнальная» корпусные заземляющие шины.

Глава 7

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МИКРОСХЕМ ЦАП И АЦП

7. г ИЗМЕРИТЕЛИ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Наиболее сложным узлом, определяющим метрологические характеристики измерителей динамических параметров ИС ЦАП и АЦП, является измеритель временных интервалов. Особенности методик измерения динамических параметров, форма входных и выходных сигналов, точность и производительность измерений предъявляют специфические требования к измерителям.

Принципы построения и структура измерителей временных интервалов, предназначенных для измерения динамических параметров (в основном времени установления), определяются разрядностью и быстродействием измеряемых и,АП. Усредненные значения основных параметров быстродействующих ЦАП, определяющих требования к измерителям временных интервалов, приведены в табл. 7.1.

Методы измерения временных интервалов и их применение для измерения динамических параметров цифровых микросхем широко освещены в [79-81]. Основными параметрами измерителей, предназначенных для измерения динамических параметров ЦАП,

Таблица 7.1. Параметры быстродействующих ЦАП

являются диапазоны измеряемых времен и амплитуд, разрешающая способность амплитуды и точность их измерения.

Разрешающая способность амплитуды зависит от разрядности измеряемого ЦАП и амплитудного диапазона выходного сигнала. Это связано с тем, что обычно время установления измеряется при малых уровнях отсчета (уровнях, отличающихся от установившегося значения сигнала на ±0,5; ±1, ±2 ЕМР и т. д.). Если зона точности установившегося ЦАП ±0,5 ЕМР, то для 10-разрядных ЦАП это составляет ±0,05%, а для 12-разрядных ±0,012% величины выходного сигнала. Измерение мгновенных значений таких малых сигналов в наносекундном диапазоне является весьма сложной задачей. Очень высокие требования предъявляются к шумовым свойствам измерителей. Например, зона точности 0,5 ЕМР для 10-разрядных ЦАП составляет 500 мкВ, а для 12-разрядных около 200 мкВ. Следовательно, точность измерения должна обеспечить измерение и установку уровней отсчета при величинах шумов, значительно меньших амплитуды полезного сигнала. Ошибка в установке уровней отсчета (например, неточное измерение опорного уровня из-за шумов) может привести к значительным погрешностям измерения времени установления. То же относится и к плоской части выходного импульса ЦАП. Спад и подъем плоской части выходного импульса могут привести к погрешностям измерения того же порядка. Следовательно, при построении таких измерителей особое внимание должно уделяться точности анализа плоской части импульса и методам уменьшения уровня собственных шумов измерителя.

Анализ технических характеристик наиболее точных измерителей временных интервалов [79-87] показывает, что их максимальная точность в наносекундном диапазоне времени при измерении импульсных сигналов не превышает ±0,2%. Абсолютная разрешающая способность амплитуды таких измерителей не превышает единицы милливольта, причем напряжения собственных шумов измерителей составляют единицы и более милливольт. Таким образом, описанные в [79-87] измерители могут быть использованы для достоверного измерения времени установления ЦАП с разрядностью,