Аналоговое запоминающее устройство

 

АНАЛСЙГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый и второй накопительные элементы, выполненные в виде конденсаторов, первые обкладки которых соединены с шиной нулевого потенциала, вторые обкладки - соответственно с первьш Н вторым выхода .ми первого коммутатора, вторая обкладка первого конденсатора соединена с входом повторителя напряжения, выход кото- . рого соединен с первым входом резистивнего делителя напряжения, второй вход которого является первым входом устройства , второй коммутатор, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности устройства, в него введен дифференциально-дифференциальный усилитель, выход которого соединен с входом первого коммутатора, первый инвертирующий вход дифферендиальнои ьференциально1х усилителя соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения и первым входом второго коммутатора, второй вход которого является вторым входом устройства,а выход подключен к первому неинвертирующему Л входу дифференциально-дифференциального усилителя, второй инвертирующий и второй неинвертирующий входы которого соединены соответственно с второй обкладкой второго конденсатора и с щиной нулевого потенциала, выход понгорттеля напряжения является выходом устройства.

..SU 1012348

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

aasww э

РЕСПУБЛИК (р Я 11 С 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к вторскому свидктильствм (21) 3249640/18-24 (22) 10. 02.8 1 (46) 15.04.83. Бюл. 34 14 (72) В.. Н. Осипов, М. М. Корытный н И. Н. Белый (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола и Специальное конструкторское бю-ро микроэлектроники и приборостроения (53) 681. 327.66(088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

l4 528613, кл.4 11 С 27/00, 1974. 2.. Авторское свидетельство СССР

34 591964, кл. С 11 С 27/00,. 1976 (прототип). (54) (57) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый и второй накопительные элементы, выполненные в виде конденсаторов, первые обкладки которых соединены с шиной нулевого потенциала, вторые обкладкй - соответственно с первым и вторым выхода.ми первого коммутатора, вторая обкладка первого конденсатора соединена с вхоЮ дом повторителя напряжения. выход которого соединен с первым входом резистив- ного делителя напряжения, второй входкоторого является первым. входом устройства, второй коммутатор, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности устройства, в него введен дифференциально-дифференциальный усилитель, выход которого соединен с входом первого коммутатора, первый инвертирующий вход дифференциально-дифференциального усилителя соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения и первым входом второго коммутатора, второй вход которого является вторым входом устройства, а выход Я подключен K первому неинвертирующему. входу дифференциально-дифференциального усилителя, второй инвертирующий и второй С неинвертирующий входы которого соединены соответственно с второй обкладкой второго конденсатора и с шиной нулевого потенциала, выход поиорителя напряжения является выходом устройства.

1012348

Изобретение относится к вычислительной и контрольно«измерительной технике . и может быть использовано в устройствах обработки аналоговой информации.

Известно аналоговое запоминающее 5 устройство замкнутого типа с коррекцией аддитивных погрешностей, входящих в его состав усилителей 1 g .

Недостатками этого устройства явля. ются низкое быстродействие и большие аппаратурные затраты, приводящие к снижению надежности устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, содержащее дифференциальный усилитель, первый и второй коммутаторы, накопительные элементы, выполненные в виде конденсаторов, повторители напряжения, резистивный делитель напря жения 2 3.

В этом устройстве также осуществляется коррекция аддитивных погрешнос . тей, вносимых дифференциальным усилителем и повторителями напряжения, од« нако точность устройства недостаточно высока из-еа погрешности, вносимой разбросом сопротивлений открытого ключа у коммута горов, и изменяющей коэффициент передачи резистивного делителя.

Ilesü bиэобретения — увеличение точ- 30 ности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый и второй накопительные элементы, выполненные в виде конденсаторов, первые обкладки которых соединены с шиной нулевого потенциала, вторые обкладки — соответственно с первым и вторым выходами первого коммутатора, вторая обкладка первого кондея- 4р сатора соединена с входом повторителя напряжения, выход которого соединен с первым входом резистивного делителя напряжения, второй вход которого является перВЫМ ВХОДОМ устройстВао ВтОрой 45 коммутатор, введен дифференциальнодифференциальный усилитель, выход которого соединен с входом первого коммутатора, первый инвертируюший вход дифференциально-дифференциального усилителя соединен со средней точкой резистиво! ного делителя напряжения и первым вхо, дом второго коммутатора, второй вход которого является вторым входом устройства, а выход подключен к первому неинвертируюшему входу дифференциальнодифференциального усилителя, второй инВертируюший и второй неинвертируюший входы которого соединены соответственно с второй обкладкой второго конденсатора и с шиной нулевого потенциала, выход повторителя напряжения является выходом устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого аналогового запоминающего устройства.

Устройство содержит первый конденсатор 1, второй конденсатор 2, первый коммутатор 3, повторитель напряжения 4, резистивный делитель напряжения 5, второй коммутатор 6 и дифференциальнодифференциальный усилитель 7, первый вход 8, второй вход 9 и выход устройства 10, входы 11-14 дифференциальнодифференциального усилителя 7.

Устройство работает следующим образом.

При коммутаторах 3 и 6 в положении а-в устройство находится в режиме хранения.

Напряжение на первом конденсаторе 1 соответствует ранее зафиксированному мгновенному значению входного сигнала.

Коммутатор 6 в положении с3- Ь эакорачивает входы 11, 12, а коммутатор 3 замыкает цепь отрицательной обратной связи дифференциально-дифференциального усилителя 7. Этот усилитель обеспечивает усиление дифференциальных напряжений, приложенных между входами 11 и 12, а также между входами 13 и 14.

В режиме хранения конденсатор 2 заряжается до напряжения Ос . ф, 1(ÿ

Осг о1 1+ 2 о2 1+ <

+О () где U „и U - напряжения смешения нуля дифференциального усилителя 7 по входам 11-" . 14 соответственно;

И 2 - коэффициенты усиления

1 входов 1144.

При переходе в режим выборки коммутаторы 3 и 6 устанавливаются в положение а-б. На втором конденсаторе 2 напряжение Vc2 фиксируется. Все устройство в целом схватывается через резистивный делитель напряжения 5 обшей отрицательной обратной связью.

Тогда первый конденсатор 1 заряжается с выхода усилителя 7 до нового напряжения, а устанавливаюшееся на выходе устройства напряжение может быть найдено иэ вьнижения:

2 х "вх ++ „p г ++ „I

0 +

+ 1 2 "о q g + "от 1 Р

3 1

Значение 9 определяется j

2 3 где R и Й - сопротивления резисторов резистивном делителе напряжения 5. С учетом (1) равенство (2) может быть представлено в виде

Ф„, siw вх1+» p„

011+®„p+ О1 1+К (1+g р)+ с Ф„ с

+ у . 1 у 1 2

02 1+I%%1 02 1+% (1+ Р Ч

Выражения, взятые в квадратные скобки, показывают степень подавления напряжений смещения нуля дифференциально-дифференциального усилителя 7 и могут быть преобразованы к виду

1 1

u — и И а1 a+a„p оъ 1+Фу ! следует, что напряжение смещения нуля

Ор1 и Qpg подавляются в к, р раэ

В форк:уле (2) не учитываются погрешности повторителя 4, однако их влияние на общую точность несущественны, так как повторитегь включен в режиме выборки в контур обратной связи.

Если учесть также, чтр К. > 1, то

, <= —,О „. - {4)

После заряда первого конденсатора 1 коммутаторы 3 и 6 вновь возвращаются в положение а-в, соответствующее ре012348 4 жиму хранения. Конденсатор 1 сохраняет напряжение, до которого он был заряжен, -поскольку все возможные цепи разряда в (через разомкнутый коммутатор 3, высокоомный вход повторителя напряжения) имеют весьма большие постоянные време- ни, а напряжение на выходе устройства определяется как и в режиме выборки выражением (4). Таким образом, в режи

10 ме хранения в устройстве не только осуществляется хранение полезной информации, но и коррекция аддитивных погрешностей, причем для ее осуществления не тре буется дополнительного времени.

Устройство достаточно просто реализуется. Дифференциально-дифференциальный усилитель 7 может быть собран на базе обычного операционного усилителя. Для этого выходы входного каскада опера2а ционного усилителя, которые предусмотрены во многих серийных операционных усилителях, например К 544 УД 2, сое.диняются с выходами дополнительно. введенного дифференциального каскада, входы которого вместе с входами операционного усилителя являются входами

1 1-14 дифференциально-. дифференциально-го усилителя 7. Повторитель напряжения

4 может быть выполнен на схеме истоко= вого повторителя.

Таким образом, предложенное устройство характеризуется высокой точностью и, кроме того, его функциональные воэможности шире,. так как возможна передача входного сигнала к выходу и его запоминание с инвертированием или без инвертирования полярности.

Составитель Н. Дикарев

Редактор А. Долинич .Техред Ж.Кастелевич Корректор А. Ильи

Заказ 2778/65 Тираж 592 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4-/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, .ул. Проектная, 4