GB12129-1989時(shí)(間)-幅(度)變換器測(cè)試方法.pdf

U DC 6 8 1 . 5 8 6:6 2 1 . 0 3 9F8 4中 華人民 共 和國(guó)國(guó) 家 標(biāo)準(zhǔn)GB 12129一 89時(shí)( 間) 一 幅( 度) 變換器測(cè)試方法Ch a r a c t e r i s t i c s a n d t e s t me t h o d sf o r t i me - t o - a mp l i t u d e c o n v e r t e r s1 9 8 9 一 1 2 一 1 8 發(fā)布1 9 9 0 一 0 7 一 0 1 實(shí)施國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā) 布免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標(biāo)準(zhǔn)最全面免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載中華 人 民 共和 國(guó)國(guó) 家標(biāo) 準(zhǔn)時(shí)( 間) 一 幅( 度) 變換器測(cè)試方法GB 1 21 29一 89C h a r a c t e r i s t i c s a n d t e s t me t h o d sf o r t i me - t o - a mp l i t u d e c o n v e r t e r s 本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國(guó) 際標(biāo)準(zhǔn)I E C 7 4 1 - - 8 2 ( 多 道幅度分 析器 時(shí)間一 幅度變換器標(biāo)準(zhǔn) 。了 主題內(nèi)容和適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定r 時(shí)( 間) 一 幅( 度) 變換器( 以一 簡(jiǎn)稱“ 時(shí)幅變換器” 或 T A C) 主要參數(shù)的測(cè)試方法， 并 給出了與其基本特性有關(guān)的術(shù)語(yǔ)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于 時(shí)幅變換器的測(cè)試， T A C與多 道幅度分析器( M C A ) 連接可以 測(cè)量時(shí)間間隔。2 引用標(biāo)準(zhǔn) G B 4 8 3 3 多道幅度分析器測(cè)試方法3 術(shù)語(yǔ)3 . 1 脈沖p lu s e 一 個(gè)具有 兩個(gè)確定電平的信號(hào)， 而且從一個(gè)電平到另一個(gè)電平的渡越時(shí)間與處于任何電 平的時(shí)問(wèn)相比是微不足道的， 兩個(gè)電平的差即脈沖的幅度3 . 1 . 1 起始脈沖s t a r t p u l s e 前沿用來(lái)啟動(dòng)時(shí)( 間) 幅( 度 變換( 以下 簡(jiǎn)稱“ 時(shí)幅變換” ) 過(guò)程的脈沖3 . 1 . 2 停止脈沖s t o p p u l s e 前沿用來(lái)停止時(shí)幅變換過(guò)程的脈沖。3 . 1 . 3 門脈沖g a t e p u l s e 除起始脈沖和停止脈沖之外， 為T A C提供門控手段的脈沖。3 . 1 . 4 T A C輸出脈沖T A C o u t p u t p u l s e 幅度與起始脈沖和停止脈沖之間的時(shí)間差成正比的脈沖。3 . 2 T A C時(shí)間量程T A C t i m e r a n g e 可進(jìn)行時(shí)幅變換的起始脈沖和停止 脈沖 之間的 最大時(shí)間差。 T A C 可以 有一個(gè)或多個(gè)時(shí)間 量程。3 . 3 有效范圍 e f f e c t i v e r a n g e T A C 每一個(gè)時(shí)間量程內(nèi)的極限范圍 在這個(gè)極限范圍內(nèi)， T A C 的性能 參數(shù)不超過(guò)規(guī)定的技術(shù)條 件。3 . 4 最大T A C 輸出 脈沖幅度 m a x im u m T A C o u t p u t p u ls e a m p l i t u d e 當(dāng) 起始脈沖和 停止脈沖 之間的時(shí)間差 等于 所設(shè)置的T A C 時(shí)間量程時(shí)， T A C的輸出脈沖幅度。3 . 5 時(shí)jt3 lirnj J_ I t im e r e s p o n s e T A C輸出脈沖幅度與起始脈沖和停止脈沖二者的時(shí)間差之間的關(guān)系。3 . 6 線性擬合時(shí)IH J fl r 應(yīng) l in e a r f it t in g t i m e r e s p o n s e 在有效范圍內(nèi). 時(shí)間響應(yīng)的擬合直線。國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局 1 9 8 9 - 1 2 一 1 8 批準(zhǔn)1 9 9 0 一 0 7 一 0 1 實(shí)施免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標(biāo)準(zhǔn)最全面免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載GB 12 129一893 . 7 變換系數(shù)c o n v e r s i o n f a c to r T A C線性擬合時(shí)間響應(yīng)( 擬合ft線) 的斜率變換系數(shù)以“ 電壓?jiǎn)挝? 時(shí)間單位” 表示3 . 8 T A C 積分非線性 T A C i n t e g r a l n o n - l i n e a r i t y 在T A C任意時(shí)間星程的有效范圍內(nèi). 時(shí)間響應(yīng)與其線性擬合時(shí)間響應(yīng)的最人偏差和該時(shí)間 l 程之比積分非線性用百分?jǐn)?shù)表 后3 . 9 T A ( 微分非線性下、 C d i f f e r e n t ia l n o n l in e a r i t y 在一 r A C任哲時(shí)問(wèn)舉程的有效范圍內(nèi)，一 個(gè)窄小時(shí)￥ 習(xí) 間隔內(nèi)的時(shí)間響應(yīng). 同所有大小與之相等的時(shí)問(wèn)間隔內(nèi)的時(shí) ii J n r l 應(yīng)的 f = 均值的最大相對(duì)偏效微分非線性用f t 分?jǐn)?shù)表示3 . 1 0 時(shí)fn 7 分辨率t i m e r e s o l u t io n 從精密延時(shí)單元產(chǎn)生的時(shí)間響應(yīng)峰的半高寬( F WI i M) . T A ( 的梅個(gè)時(shí)間星程都要給定時(shí)間分辨率、 叮以用“ 時(shí)問(wèn)單位” 或百分?jǐn)?shù)表 F3 . 1 1 T A C恢塹! 寸 11 1 1 下 A C r e s e t t i m e 在 一個(gè)輸出脈沖或超量程.I i 件后， T 入 C恢復(fù)到能開(kāi)始 下個(gè)時(shí)幅變換過(guò)程的狀態(tài)所需要的時(shí)間3 . 1 2 最小變換I lf lti / m i n i m u m c o n v e r s io n t im e n j i L 行時(shí)幅變換的起始脈沖和停止脈沖之11 7 的最小時(shí)fn ) 差3 . 1 3 T A C忙1寸 It 7 T A C b u s y t i m e 從可接受的起始脈沖輸入到還原時(shí)間終止之間的時(shí)間間隔-測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試說(shuō)明今1 測(cè)試項(xiàng)目 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了時(shí)幅變換器王要參數(shù)的側(cè)試方法， 但并不規(guī)定丁 八 C一定要M if 試這些參數(shù)當(dāng)需要測(cè)試其中的參數(shù)時(shí). 則必須按照本標(biāo)準(zhǔn)給定的方法1 些 行 測(cè)試項(xiàng)目如下: a . 變換系數(shù); b 積分一! 卜 線性 ; 。 . 微分非線性; d . I付It 吐 分辮率4 . 2 測(cè)試說(shuō)明4 . 2 1 用本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí)幅變換器時(shí) 應(yīng)將T A C與C 13 4 8 3 3 中給定的多道幅度分析器( 它能接受T A C的輸出 脈沖) 相 聯(lián)， 因此， 被測(cè)的是T A C +M C A 這個(gè)完整系統(tǒng)的特性。 為了保證T A C的測(cè) 試結(jié)果是有意義的. 本標(biāo)準(zhǔn)i則 試設(shè)備中所選M C A的特性必須顯著 好于T A C , 而且在睡 項(xiàng)測(cè)試前都應(yīng)當(dāng)合 理設(shè)段 它的參數(shù)。4 . 2 . 2 GB 4 8 3 3的第 4 章中有關(guān)多道幅度分析器的測(cè)試條件和規(guī)定， 對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)所描述的T A C測(cè)試程序都是適用 的. 只 是在T A C側(cè)試條件變化的同時(shí)， 用) T A C測(cè)試的M C A必須保持在基準(zhǔn)條 件之下。4 . 2 . 3 T A C 測(cè)試時(shí)， 還必須嚴(yán)格、 合 理地選擇精密可調(diào)延 時(shí)單元和其他測(cè)試設(shè)備的 性能 指標(biāo)， 并經(jīng)過(guò)仔細(xì)校準(zhǔn)和調(diào)整 要注意各單元之間信息傳遞的阻抗匹配。 F, I 時(shí)送 給T A C 的梅 一 個(gè) 脈沖 的幅度、 極 性、周繃和形狀等專數(shù)都必須符合 C A C的要求，測(cè)試方 法5 . 1變換系數(shù)5 門 . 1 測(cè)試設(shè)備 a . 一 臺(tái)具有兩個(gè)重臺(tái) 輸出的脈沖產(chǎn)塵器， 其脈沖 特性滿足測(cè)試 狀態(tài)下T A C的起始脈沖和停止脈沖的要求; b .一 個(gè)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的精密可調(diào)延時(shí)單記. 其延遲時(shí)間滿足T A C時(shí)間量程的要求;免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標(biāo)準(zhǔn)最全面免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載GB 121 29 一 89 一 臺(tái) 多 道 幅 度 分 析 器 ( M C A ) .5 . 1 . 2 測(cè)試準(zhǔn)備 設(shè)備連接如圖 1 所示， 按 C A C的時(shí)間量程調(diào)整好精密可調(diào)延時(shí)單元的延遲時(shí)間， 同時(shí)調(diào)整T A C的輸出或MC A的設(shè)置， 以使MC A適合T A C : 輸出脈沖的高度。 圖 1 變換系數(shù)和時(shí)間分辨率測(cè)試框圖513 測(cè)試程序 精密可調(diào)延時(shí)單元 的刻度指示和M C A相應(yīng)的峰位道數(shù)確定了整個(gè)系 統(tǒng)的 變換增益。在每個(gè)T A C的時(shí)間量程內(nèi)以均勻的間隔測(cè)量 4 個(gè)數(shù)據(jù)5 . 1 . 4 測(cè)量數(shù)據(jù)處理 繪制“ 道數(shù) 一 脈沖間 隔( 精密可調(diào)延時(shí)單 元的延遲時(shí)間) ” 的關(guān)系曲線， 片 確定整個(gè)系統(tǒng)的變換增益，其結(jié)果用“ 時(shí)問(wèn) 單元/ 道” 表 示， 例如p s / c h a n n e l 依據(jù)多道幅度分析器的變換系數(shù)可以算出時(shí)幅變 換器的變換系數(shù)。 注:在測(cè)量積分非線性時(shí)， 亦可用o B 4 8 3 3 ; = 5 . 1 條的方法勢(shì)出系統(tǒng)的變換增益5 . 1 . 5 變換系數(shù)由溫度及供電電壓變化引起的附加誤差和長(zhǎng)期穩(wěn)定性 變換系數(shù)由于溫度 變化引 起的附加誤 差. 必須 按照G B 4 8 3 3 的4 . 3 . ! 條和5 . 5 . 1 條的方法確定， 其結(jié)果用“ %/ C” 表示 變換系數(shù)由于供電電壓變化引起的附加誤差， 必須按照G B 4 8 3 3 的4 . 3 . 2 條和5 . 6 . I 條的方 法確定， 其結(jié)果用“ Y,/ V ” 表示 亦拯系數(shù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性必須按照GB 1 8 3 3的 4 . 3 . 3條和5 . 7 . I 條的方法確定， 其結(jié)果用百分?jǐn)?shù)表5 . 2 . 1積分非線性 測(cè)試設(shè)備 脈沖產(chǎn)生器， 其要求與5 . 1 . 1 中a t 11 同;小樂(lè) b . 精密可調(diào)延時(shí)單元， 其要求與5 . I . 中b 相同: c . MC A ; d . 白噪聲產(chǎn)生器; c . 線性混合器。 白噪聲產(chǎn)生器和線性混合器的特性必須符合G1 1 4 8 3 3 X1 1 5 . 2條的要求。5 2 2 測(cè)試準(zhǔn)備 設(shè) 備連接如圖2 所示， 按T A C 的時(shí)間址程調(diào)整 好精密可調(diào)延 時(shí)單元的延遲時(shí)間， 同時(shí)調(diào)整T A C 的輸出或MC A的設(shè)置， 使MC A適合T A C輸出脈沖的高度免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標(biāo)準(zhǔn)最全面免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載GB 1 2129一 8 9 圖 2 積分非線性測(cè)試框圖5 . 23 測(cè)試程序 覆 蓋T A C 有效范圍的起始脈沖 和停止 脈沖 之間的時(shí)間差的精確值， 由 精密可調(diào)延時(shí)單元的刻度指示以及對(duì)應(yīng)這個(gè)時(shí)間差的MC A峰位道的道數(shù)來(lái)確定 T A C的輸出與噪聲產(chǎn)生器的脈沖經(jīng)線性混合器送 M C A后得到半高寬( F WH M) 近似 1 0 道的對(duì)稱峰， 用它可以確定準(zhǔn)確道數(shù)。在 T A C的每個(gè)時(shí)間髦程內(nèi)， 必須以均勻間隔完成 1 0 點(diǎn)到 2 。 點(diǎn)的測(cè)量， 以搜蓋其有效范圍。52 . 4 測(cè)量數(shù)據(jù)處理 根據(jù) G B 4 8 3 3的5 . 3 . 2 條確定每一峰的位式對(duì) T A C的每一個(gè)時(shí)間量程， 按照上述標(biāo)準(zhǔn)的5 . 4 條確定其 積分非 線性。應(yīng)當(dāng)給出T A C 最小時(shí)間量程的測(cè)試結(jié)果以及其他量程中測(cè)試結(jié)果的最大值。5 - 2 . 5 積分非線性由于溫度及供電電壓變化引起的變化 積分非線性由于溫度變化引起的變化必須按照G B 4 8 3 3中5 . 5 . 3條的方法確定。 積分非線性由于供電電壓變化引起的變化必須按照G B 4 8 3 3中5 . 6 . 3 條的方法確定。5 3 微分非線性5 3 . 1 測(cè)試設(shè)備 a . 隨機(jī)脈沖產(chǎn)生器， 它的輸出脈沖在時(shí)間上隨 機(jī)、 但幅度固定， 也可以用 適當(dāng)活 度的放射源、 閃 爍探頭和單道分析器等代替， 組合并調(diào)節(jié)它們以產(chǎn)生符合要求的隨機(jī)脈沖; b周期脈沖產(chǎn)生器; C . MC A.5 . 3 . 2 測(cè)試準(zhǔn)備 設(shè)備 連接圖3 所示， 調(diào)整T A C 的輸出或T A C 的設(shè)置， 使M C A 適合I -A C 輸出脈沖的高度。 同時(shí)合 理選擇 M C A的道數(shù)， 以保證它的微分非線性不影響T A C的微分非線性。 圖 3 微分非線性測(cè)試框圖5 3 . 3 測(cè)試程序 系統(tǒng)允許給MC A存儲(chǔ)器的每一道累加足夠的計(jì)數(shù)， 以得到良好的統(tǒng)計(jì)精度。調(diào)整周期脈沖產(chǎn)生器 4免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標(biāo)準(zhǔn)最全面免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載GB 1 2129 一 8 9的頻率， 使其周期等于或略大于測(cè)試狀態(tài)下的T A C時(shí)間量程。每個(gè) A C 時(shí)間量程都必須 測(cè)試。5 . 3 . 4 測(cè)量數(shù)據(jù)處理 使用G B 4 8 3 3 的6 . 4條中描述的方法處理數(shù)據(jù)以確定微分非線性， 同時(shí)給出測(cè)試時(shí)M C A所用的道數(shù)。5 . 3 . 5 微分非線性由二 f 溫度及供電電壓變化引起的變化 微 分非線 性由于 溫度變化引 起的 變化必須按照G B 4 8 3 3 中6 . 5 . 1 條的方法確定。 微分非線 性由于 供電電 壓變化引 起的變化 必須按照G B 4 8 3 3 中6 . 5 . 2 條的方法確定。5 . 4 時(shí)間分辨率5 ， 4 . 1 測(cè)試設(shè)備 脈沖產(chǎn)生器， 其要求與 5 . 1 . 1中a 相同;精密可調(diào)延時(shí)單元， 其要求與 5 . 1 . 1中b 相同;M CA阮么5 . 4 . 2 測(cè)試準(zhǔn)備 設(shè)備連接圖 1 所示， 將精密可調(diào)延時(shí)單元的延遲時(shí)何設(shè)置為T A C時(shí)間量程有效