Аналоговое запоминающее устройство

 

АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО , содержащее накопительные элементы иа йервом и втором конденсаторах , первые обкладки которых соединены с первым входом усилителя, первый ключ, первый вход которого является информационным входом устройства , выход первого ключа соединен с первым входом усилителя, второй вход первого ключа является управляющим входом устройства, и ши . ны питания, отличающееся I тем, что, с целью повышения точнос ти устройства и расширения диапазона запоминаемых найряжений, в него введены преобразователь напряжениейапряжение , пиковый детектор, дифференцирующая цепочка и второй ключ, первый вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, входы которой соединены соответственно с вторым входом первого ключа и с первой шиной питания, выход второго ключа соединен второй обкладкой первого конденсатора и с первой Ш1ной питания, второй вход второго ключ соединен с выходом пикового детектора и с второй обкладкой второго конденсатора , второй вход усил1уеля соединен с первыми входами преобразователя напряжение-напряжение, пякойого детектора и с первой шиной питания, выход усилителя соединен с вторым входом преобразователя напряжение-напряжение и является выходом устройства, третий вход преобразователя напряжение-напряжение соединен с третьим входом усилителя и с второй щиной питания, выход преСП образователя .напряжение-напряжение со соединен с вторым входом пикового 4 детектора. О9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.Я0.„1105943 А

gyp G 11 С 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

° . IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ILBTOPCHOINV CBHEETEIICCTBV (21) 3556638/18-24 . (22) 24. 02. 83 (46) 30.07.84. Бюл. В 28 (72) С А. Курицын, А.С. Мещеряков, М.К. Халикеев и В.Ф. Матюхин (53) 681.327.66(088.8) (56) 1..Авторское свидетельство СССР и 427391, кл. С 11 С 27/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР п 452859, кл. G 11 С 21/00, 1975.

3, Авторское свидетельство СССР и 510751, кл. G 11 С 27/00, 1976 (прототип). зона запоминаемых напряжений, s него введены преобразователь напряжениенапряжение, пиковый детектор, дифференцирующая цепочка и второй ключ, первый вход которого соединен с выходом дифференцирукицей цепочки, Bxbды которой соединены соответственно с вторым входом первого ключа и с первой шиной питания, выход второго ключа соединен второй обкладкой первого конденсатора и с первой шиной питания, второй вход второго ключа соединен с выходом пикового детектора и с второй обкладкой второго конденсатора, второй вход усилителя соединен с первыми входами преобразователя напряжение-напряжение, пико його детектора и с первой шиной питания, выход усилителя соединен с вторым входом преобразователя напряжение-напряжение и является выходом устройства, третий вход преобразователя напряжение-напряжение соединен с третьим входом усилителя и с второй шиной питания, выход преобразователя,напряжение-напряжение соединен с вторым входом пикового детектора. (54) (57) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее накопительные элементы на Нервом и втором конденсаторах, первые обкладки которых соединены с первым входом усилителя, первый ключ, первый вход которого является информационным входом устройства, выход первого ключа соединен с первым входом усилителя, второй вход первого ключа является управляющим входом устройства, и ши. ны питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точнос1 ти устройства и расширения диапаОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 ..

1 11059

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для хранения аналоговой информации в системах автоматики и кибернетики, в частности, в робототехнических системах.

Известны устройства для запомина-, ния электрического напряжения, основанные на коррекции величины запоминаемого напряжения с помощью обратных связей, состоящие иэ запоминающих элементов, например конденсато" ров и компенсирующих цепей„ содержащих усилители и цассивные элементы11 и Г23 °

Недостатком этих устройств является малый диапазон запоминаемых напряжений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для запоминания электрического напряжения, в котором точ" ность запоминания обеспечивается введением пассивного двухполюсника, включенного между второй обкладкой накопительного конденсатора и выходом усилителя, вход которого подключен к второй обкладке накопительного конден" сатора (3 ).

Недостаток известного устройства—

30 малый диапазон запоминаемых напряжений, величина которого ограничивается величиной Од„ /К, где О п„ вЂ” напряжение питания устройства;,К вЂ” коэффициент усиления усилителя компенсирующей цепи. Точность запоминания в этом З5 устройстве увеличивается с увеличением величины К, однако это приводит к уменьшению диапазона запоминаемых напряжений.

Целью изобретения является повы- 1О шение точности и расширение диапазона запоминаемых напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительные элементы на первом и втором конденсаторах, первые обкладки которых соединены с первым входом усилителя, первый ключ, первый вход которого является информационным входом устройства, выход первого ключа соединен с первым входом усилителя, второй вход первого ключа являет" ся управляющим входом устройства, и шины питания, содержит преобразо- 55 ватель напряжение-напряжение, пиковый детектор, дифференцирующую цепочку и второй ключ, первый вход ко43 2 торого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, входы которой соединены соответственно с BTopblM входом первого ключа и с первой шиной питания, выход второго ключа соединен с второй обкладкой первого конденсатора и с первой шиной питания, второй вход второго ключа соединен с выходом пикового детектора и с второй обкладкой второго конденсатора, второй вход усилителя соединен с первыми входами преобразователя напряжениенапряжение, пикового детектора и с первой шиной питания, выход усилителя соединен с вторым входом преобразователя напряжение-напряжение и является выходом устройства, третий вход преобразователя напряжение-напря-. жение соединен с третьим входом усилителя и с второй шиной питания, выход преобразователя напряжениенапряжение соединен с вторым входом пикового детектора.

На чертеже приведена функционалЬная схема предложенного устройства.

Устройство содержит дифференциРующую цепочку 1, накопительные элементы на конденсаторах 2 и 3, усилитель 4, преобразователь 5 напряжениенапряжение, пиковый детектор 6, ключи

7 и 8, шины 9 и 10 питания. Преобразователь 5 содержит конденсатор 11, резисторы 12 и 13, транзистор 1I4, которые образуют генератор импульсов, резисторы 15 и 16, транзистор

17 и трансформатор 18, пиковый детектор выполнен на диоде 19 и конденсаторе 20, дифференцирующая цепочка выполнена на резисторе 21 и конденсаторе 22.

Аналоговое запоминающее устройство работает следующим образом.

После подачи напряжения на шины

9 н 10 питания начинает работать генератор на транзисторе 14, конденсатор 2 разряжен, на выходе повторителя 4 и пикового детектора 6 отсутствует напряжение, конденсатор 3 разряжен. На вход (вх.1) устройства подается запоминаемое напряжение.

После подачи на управляющий вход (вх.2) устройства положительного импульса открывается ключ 7 и запоминаемое напряжение поступает на конденсатор 2, на выходе повторителя 4 устанавливается напряжение, равное апряжению, подаваемому на вход (вх.f) устройства. С выхода повторителя 4 запоминаемое напряжение посту1105943

3 пает на вход преобразователя 5.

Транзистор 17, работая в режиме ключа, преобразует постоянное напряжение, поступающее в его коллекторную цепь, в импульсное напряжение, которое с первичной обмотки трансформатора

18 с коэффициентом трансформации, равном двум, поступает в его вторичную обмотку. На выходе пикового детектора 6 (на конденсаторе 20) ус- 10 танавливается удвоенное напряжение по отношению к запоминаемому (2 0 )

Э поэтому конденсатор 3, подключенный к точке соединения конденсатора 2 и выхода ключа 7, заряжается до на- 15 пряжения, равного запоминаемому .

Конденсаторы 2 и 3 выполнены идентичными (по единой интегральной технологии в одном корпусе) и имеют одинаковые токи утечек. Уменьшение 20 напряжения на конденсаторе 2 за счет его тока утечек 3 3 / компенза0 сируется зарядом от тока утечек конденсатора 3Э т кп„, так как суммарный ток утечек обоих конденсаторов 25 рааеН нулю { т пап эт кон

Стабильность выходного пиковоГо детектора 6 обеспечивается зарядом конденсатора 20 до напряжения 20 в через диод 19 от импульсов генератора о на транзисторе 14, преобразующего выходное напряжение повторителя 4 (U ) в импульсное, по амплитуде равное 2 U с,>.,При повторном запоминании входного напряжения, подаваемого на вход (вх.1) устройства, на

35 его управляющий вход поступает положительный импульс и ключ 7 открывается и на конденсаторах 2 и 3 устанавливается напряжение Ц . Поьйп К) ложительный импульс с выхода цепочки 1 открывает ключ 8 и разряжает кон— денсатор 20..Это необходимо для обеспечения его последующего заряда через диод 19 до напряжения, равного входному, если предыдущее входное напряжение было больше.

Диапазон запоминаемых напряжений данного устройства ограничен только напряжением питания -l! (на выходе пит преобразователя S максимальное напряжение — 2 U и,„), что в несколько раз превосходит диапазон запоминаемых напряжений аналогичных устройств (О„„ /K, где К = 1, при сохранении высокой точности).

Таким образом, запоминаемое напряжение преобразуется в импульсное, затем с выхода пикового детектора

6 удвоенное напряжение подается через конденсатор 3, идентичный конденсатору 2, на конденсатор 2. При этом величина запоминаемого напряжения зависит только от напряжения питания, а точность запоминания обеспечивается компенсацией токов утечек конденсатора 2 за счет его подзаряда током утечек конденсатора 3.

Так, например, диапазон запоминаемых напряжений у аналогичных устройств при К = 10 и Опит = 27 В находится в диапазоне 0 — 2,7 В. В данном устройстве диапазон запоминаемых напряжений при 0„„ = 27 В лежит в пределах 0 — 27 В, что на порядок вьппе.

Данное устройство обеспечивает повышение точности и расширение диапазона запоминаемых напряжений и за счет этого делает возможным широкое использование данного аналогового запоминающего устройства в системах автоматики и кибернетики.

1105943

Корректор В. Гирняк

Редактор Т. Веселова 1ехред С.Мигунова.

«««» Ю В

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

Заказ 5б05/41 1ирвк 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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