Аналоговое запоминающее устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (594 С. 11 С 27 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

5 ф f..: . ) I ° ",, .ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,!3., 13 l

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

21) 3897561/24-24

° °

22) 12.05.85 (46) 30.06.87. Бюл. В 24 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) Б.М.Строцкий (53) 681.327.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 752494, кл. G 11 С 27/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 881868, кл, G 11 С 27/00, 1980. (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области автоматики и контрольно-измерительной техники и может быть использова= но для запоминания выборочных значений напряжения аналоговых сигналов.

Цель изобретения — повышение быстро-действия устройства при обеспечении высокой точности эа счет компенсации напряжения смещения нуля входящих в устройство дифференциальных усилителей. Повышение быстродействия достигается благодаря исключению в режиме выборки ключей, через которые протекает ток заряда конденсатора, из цепей, охватывающих дифференциальные усилители обратной связью.

2 ил.

1 13

Изобретение относится к автоматике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано для запоминания выборочных значений напряжения аналоговых сигналов.

Цель изобретения — повышение быстродействия аналогового запоминающего устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — вре— менная диаграмма его работы.

Аналоговое запоминающее устройство содержит коммутаторы 1-6, дифференциальные усилители (ДУ) 7-9, накопительные элементы на конденсаторах 10-13, резистивные делители 14 и

15 напряжения и блок 16 синхронизации.

Блок синхронизации содержит генератор 17 импульсов, счетчик 18, дешифратор 19, регистр 20, элементы ИЛИ

21-24, элемент И 25.

На фиг.2 сигнал G представляет собой импульсы на выходе генератора

17 RG1 — RG4 состояния соответственно на 1-4-ом выходах регистра 20.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговое запоминающее устройство работает в циклическом режиме, проходя последовательно во времени четыре такта, каждый из которых оп ределяется наличием сигнала лог."1"

Ва одном из выходов регистра 20 в блоке синхронизации 16 (см.фиг.2).

В первом такте, который соответствует сигналу лог. "1 на первом выходе регистра 20, устройство находится в режиме выборки. Входной сигнал через второй замкнутый ключ коммутатора 1 поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя (ДУ) 7 .

Выходное напряжение данного усилителя U,„„равно

+ Rc Roc

U + ос П вь х R вх р с ос с где U — входное напряжение устройства; напряжение на конденсаторе

10;

К„ и К вЂ” сопротивление резисторов резистивного делителя 14 напряжения, подключенных соответственно к выходу ДУ и конденсатору 10.

Отношение Кс к К,свыбирается достаточно большим ("100), что обес20847 2

55 печивает коэффициент передачи неинвертирующего усилителя на ДУ 7 близкий к 1,. С выхода ДУ 7 напряжение через третий замкнутый ключ коммутатора 2 поступает на конденсатор

13 и далее через первый замкнутый ключ коммутатора 5, неинвертирующий усилитель на ДУ 9, аналогиччый усилителю на ДУ 7, и первый замкнутый ключ коммутатора 6 — на выход устройства. В том же такте неинвертирующий вход ДУ 8 через второй замкнутый ключ коммутатора 4 подключен к шине нулевого потенциала, а выход через второй ключ коммутатора 3 — к

его инвертирующему входу и конденсатору 11. При этом на конденсаторе

11 устанавливается напряжение, равное напряжению смещения нуля ДУ 8, т.е. Ду 8 в первом такте находится в.режиме самокоррекции.

При наличии сигнала лог. "1" на втором выходе регистра 20 запомненное в первом такте на конденсаторе

13 входное напряжение передается на выход устройства по цепи, состоящей из замкнутого первого ключа коммута тора 5, неинвертирующего усилителя на ДУ 9 и замкнутого первого ключа коммутатора 6, т.е устройство находится в режиме хранения. Одновременно осуществляется; коррекция напряжения смещения нуля ДУ 7. При этом неинвертирующий вход ДУ / через третий ключ коммутатора 1 подключен к шине нулевого потенциала, а выход к неинвертирующему входу ДУ 8, с. выхода которого через первый ключ коммутатора 3 и резистивный делитель 14 напряжение обратной связи поступает на ипвертирующий вход ДУ 7, Несмотря на вносимое резистивным делителем 14 напряжения ослабление (= 1/100) сигнала коэффициент усиления в цепи отрицательной обратной связи К = 100 за счет использоваР ния в качестве ДУ 8 операционного усилителя с коэффициентом усиления 10 .Это обеспечивает подавление

1 напряжения смещения нуля ДУ 7 примерно в 100 раз, что вполне достаточно в большинстве практических применений устройства. В третьем и четвертом тактах в устройстве повторяются режимы выборки и хранения, аналогичные тем, что имели место в первом и втором тактах, только функции, выполняемые ДУ 7 и ДУ 8, меняют47 4

3 13208 ся местами (см.фиг.2). Запомненное на конденсаторе 10 (12) напряжение коррекции смещения нуля ДУ 7 (ДУ 9) в последующих после коррекции тактах изменяется с постоянной времени =(R0c+ R ) С „, где ф— емкость конденсатора 10. Однако постоянную времени разряда Ф можно сдеГ лать достаточно малой поскольку при

К, = 10 кОм величина (К + К 10 составляет 1 МОм, а емкость конденсаторов 10,12 может быть выбрана на один-два порядка больше емкости конденсатора 13. Увеличение при этом длительности процесса установления !5 корректирующего напряжения на конденсаторе 10 так же допустимо, поскольку коррекция смещения нуля ДУ 7 (ДУ 9) проводится в режиме хранения, длительность которого значительно 20 превышает длительность режима выборки.

Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается практически столь же эффективное как и в прото. типе подавление ошибки напряжения смещения нуля, входящих в устройство

ДУ. В то же время в предлагаемом устройстве в режиме выборки ДУ охвачены стопроцентной отрицательной 30 обратной связью лишь через резистор, и в цепи отрицательной обратной связи отсутствуют ключи, через которые течет ток заряда конденсатора. Зто позволяет (при оптимальной коррекции 35 амплитудно-частотной характеристики

ДУ в сравниваемых устройствах) достичь уменьшения длительности переходного процесса записи в предлагаемом устройстве в "Г2 раз по отношению 40 к прототипу.

Формула изобретения второго конденсатора соединена с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом третьего коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены четвертый, пятый и шестой коммутаторы, первый и второй резистивные делители напряжения, третий и четвертый накопительные элементы на третьем н четвертом конденсаторах, блок синхронизации и третий дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с выходом пятого коммутатора„ а выход — с входом шестого коммутатора, первый выход которого соединен с третьим входом четвертого коммутатора, второи выход — с первыми входами первого и пятого коммутаторов и одной обкладкой первого конденсатора, третий выход — с вторым выходом второго коммутатора и является выходом устройства, второй вход четвертого коммутатора, третьи входы первого и пятого коммутаторов и другие обкладки второго, третьего и четвертого конденсаторов подключены к шине нулевого потенциала устройства, одни обкладки третьего и четвертого конденсаторов соединены с первыми выводами соответственно первого и второго резистивных делителей напряжения, .вторые выводы и средние точки которых подключены соответственно к выходу и инвертирующему входу соответственно первого и третьего дифференциальных усилителей, второй вход пятого коммутатора соединен с вторим входом первого коммутатора, первые выводы первого и второго резистивных делителей напряжения соединены соответственно с первым и третьим выходами третьего коммутатора, второй

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый коммутатор, второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с неин. вертирующим входом первого дифферен- 50 циального усилителя, выход которого соединен с входом второго коммутатора,первый и второй накопительные элементы на первом и втором конденсаторах, первый выход второго коммутатора соединен с одной обкладкой первого конденсатора, другая обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала устройства, одна обкладка выход которого соединен с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом четвертого коммутатора, первый вход которого соединен с третьим выходом второго коммутатора, первый выход блока синхронизации соединен с первым и вторым управляющими входами соответственно первого и второго коммутаторов, второй выход — с первыми управляющими входами пятого и шестого коммутаторов, третий выход — с вторым и третьим управляющими входами соответственно первого и второго комму5 1 татаров, четвертый выход — с первымя управляющими входами второго и третьего коммутаторов, и с третьими управляющими входами первого и четвертого коммутаторов пятый выход — с вторыми управляющими входами пятого и шестого коммутаторов, шестой вы320847 б ход — c первым управляющим входом четвертого коммутатора и третьими управляющими входами третьего, пято" го и шестого коммутаторов, седьмой выход — с Вторыми управляющими Входами третьего и четвертого коммута торов.

1320847

RQ1

К ь@ рвмнаДуЗ U ф ю 1М 4 ! рРРрРРЦцЯ Р Р» 9+1 ЯффбкУ ОЯ сааб ф ъ I щения дУ7 фФ + + 4 (Pub. Я

Составитель Н.Дикарев

Редактор Н.Киштулинец Техред В.Кадар

Корректор М.Пожо

Заказ 2664/54 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4