Аналоговое запоминающее устройство

 

АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее накопитель, усилитель, выход которого является выходом устройства, шину управления и шину нулевого потенциала, отличающееся тем, что. с целью повышения точности устройства , в него введены делитель напряжения , разделительные элементы, 11СТОЧНИК опорного напряжения и пороговые элементы, входы которых соединены с выходами накопителя и со входами усилителя, первый вход делителя напряжения является входом устройства, второй вход делителя напряжения соединен с первыми входами разделительных элементов и с шиной нулевого потенциала, выходы делителя напряжения соединены со вторыми входами разделительных элементов, выходы которых соединены с выходами пороговых элементов и с первой группой входов нако (Л пителя, второй вход которого соединен с шиной управления, а третий вход накопителя соединен с выходом .источника опорного напряжения.

„Я0.„1119083 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

gyp С 11 С 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОВ ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ с рОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД" „/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3537595/24-24 (22) 04.11.82 (46) 15.10.84,Бюл. М 38 (72) В.II.Лутохин (71) Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.Серго Орджоникидзе (53) 681.327.66(088.8) (56)1.Бахтиаров Г.Д. и др, Аналогоцифровые преобразователи. М., "Советское радио", 1980, с. 115-121.

2. Тетельбаум И.М. и др.

400 схем для АВМ. М., "Энергия", 1978, с. 125 (прототип). (54)(57) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее накопитель, усилитель, выход которого является выходом устройства, шину управления и шину нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены делитель напряжения, разделительные элементы, источник опорного напряжения и пороговые элементы, входы которых соединены с выходами накопителя и со входами усилителя, первый вход делителя напряжения является входом. устройства, второй вход делителя напряжения соединен с первыми входами разделительных элементов и с шиной нулевого потенциала, выходы делителя напряжения соединены со вторыми входами разделительных элементов, выходы которых соединены с выходами пороговых элементов и с первой группой входов накопителя, второй вход которого соединен с шиной управления, а третий вход накопителя соединен с выходом .источника опорного напряжения.

1119083

20 где И,О1 а0 (t) R8X

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к технике запоминающих устройств, и может быть использовано в качестве аналоговых регистров в аналоговых вычислительных устройствах.

Известны стробируемые компараторы с памятью, содержащие дифференциальные каскады, триггеры и выходные каскады, Обычно их используют в аналого-цифровых преобразователях для устранения сбоев в выходных кодах t1 g.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является аналоговое запоминающее устройство, содержащее операционный усилитель (ОУ) с конденсатороМ в цепи обратной связи, резисторы, ключ, форсирующий конденсатор. Запоминание информации в известном устройстве осуществляет конденсатор в цепи обратной связи ОУ при разомкнутой входной цепи 12 ).

Недостатки устройства заключаются в том, что оно имеет невысокое быстродействие, относительно большие погрешности работы и изменение хранимой величины во времени. Низкое быстродействие известного устройства обусловлено инерционностью запоминающего элемента в цепи обратной связи ОУ конденсатора. Погрешности работы и изменение хранимой величины во времени известного устройства обусловлено токами утечки конденсато-35 ра — запоминающего элемента и конечным входным сопротивлением,ОУ, Относительную погрешность от конечного значения входного сопротивления ОУ можно определить, исходя 40 из соотношения первоначально запомнен- 45 ное напряжение на конденсаторе; погрешность работы известного устройства; основание натурального 50 логарифма значение напряжения в текущий момент времени, реальное (текущее) время, 55 входное сопротивление ОУ, емкость запоминающего конденсатора.

Из (! ) видно, что при R +„A погрешность dU(41 возрастает с увеличением времени хранения, т.е.

aU(t)й- о= U(o). (2)

Из (2) видно, что при неограниченном времени хранения запомненное напряжение на известном устройстве пропадает совсем. Большое влияние на погрешность оказывают и токи утечки в конденсаторе.

Цель изобретения. — повышение точности и помехоустойчивости устройст ва, Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее. накопитель, усилитель, выход которого яв- ляется выходом устройства, шину управления и шину Нулевого потенциала, введены делитель напряжения, разделительные элементы, источник опорного напряжения и пороговые элементы, входы которых соединены с выходами накопителя и со входами усилителя, первый вход делителя напряжения является входом устройства, второй вход делителя напряжения соединен с первыми входами разделительных элементов и с шиной нулевого потенциала, выходы делителя напряжения соединены со вторыми входами разделительных элементов, выходы которых соединены с выходами пороговых элементов и с первой группой входов накопителя, второй вход которого соединен с шиной управления, а третий вход накопителя соеI динен с выходом источника опорного напряжения.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства.

Оно содержит делитель 1 напряжения, источник 2 опорного напряжения, разделительные элементы 3, накопитель

4, пороговые элементы 5, усилитель 6, шину 7 управления и шину 8 нулевого. потенциала.

Накопитель 4 выполнен на компараторах с памятью со стробируемыми выходами, каждый разделительный элемент 3 содержит диод с резистором.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход сигнала U ä сработает определенное число компараторов в накопителе 4, пропорциональное входному напряжению (при наличии логической единицы на шине управления). Пока сигнал на одном из второй группы входов в накопителе 4 меньше опорного напряжения источника 2, один из пороговых элементов 5 будет закрыт, потому что.один из выходов накопителя 4 выключен (т,е. напряжение на нем равно уровню нулевого потенциала или близко к .нему). При этом один из разделительных элементов 3 будет открыт. Выходное напряжение в компараторах 1О накопителя 4 стабилизировано и. выходы непосредственно соединены со входами усилителя б с соответствующими коэффициентами передачи. При снятии или уменьшении выходного напряжения потенциалы с выходов накопителя 4 останутся подведенными к его входам через пороговые элементы 5, включенные в цепи положительной обратной связи компараторов накопителя 4, при этом разделительные элементы 3 закрываются и происходит развязка со входным напряжением.

Состояние включенных компараторов в накопителе 4 останется неизменным, и, следовательно, напряжение на .выходе усилителя 6 сохранится. Для сброса устройства в нулевое состояние достаточно подать нулевой потенциал на шину 7 управления, при

30 этом отключатся выходы компараторов в накопителе 4 и устройство при-. мет исходное состояние. Аналогично можно построить устройство, работаю-, щее в другом диапазоне входных напряжений. Пороги срабатывания в устрой- З5 стве устанавливают потенциометры в делителе l. Дпя переключения определенного компаратора при заданном входном напряжении движком соответ40 ствующего потенциометра задают величину опорного напряжения. Например, при оперировании напряжениями кратными 1 В, потенциометрами выставляют пороги срабатывания компараторов при указанных входных напряже- 45 ниях, уменьшенных на 0,5 В. >-е. при

Ug„= 0,58, l,5B, 2,5В и т.д. Это

9083 4 сделано для того, чтобы избавиться от помех, возникающих в предыдущих цепях обработки и передачи информации. При этом погрешность по модулю не должна превышать 0 5 В. Анало" I. гично можно рассмотреть настройку на другие пороги срабатывания при кратности входного напряжения, отличного от 1 В.

Опорное напряжение на выходе источника выбирается таким образом, чтобы оно было меньше выходного напряжения включенного компаратора, что является необходимым условием для срабатывания порогового элемента 5 в цепи обратной связи при включении,компаратора. Одновременно из рассмотренного примера установки порогов срабатывания следует, что максимальное значение опорного: и напряжения должно быть меньшим входl ного-напряжения, при котором должен сработать только первый компаратор (в примере 0,5 В), Коэффициенты перЕдачи по каждому входу усилителя б настраивают таким образом, чтобы при включении каждого следующего компаратора напряжение на выходе устройства увеличилось но модулю на величину, кратную дискретному значению запоминаемого напряжения (для рассмотренного примера эта величина равна 1 В). Резистор в.элементе 3 предназначен для задания нормального режима работы диодов в этом элементе и в пороговом элементе 5.

Помехоустойчивость предложенного устройства обеспечивается благодаря применению компараторов, как запоминающих элементов, дискретизирующих входное напряжение, и использованию стабилизированного источника питания устройства. Зависимость погрешности хранимой величины во времени для прототипа была отражена в выражениях (I) (2).

1119083

Составитель А. Воронин

Техред Ж. Кастелевич Корректор О.Тигор

Редактор А.Долинич

Подписное

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

Заказ 74б3/40 . Тираж 574

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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