Аналоговое запоминающее устройство

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности к аналоговым запоминающим устройствам, и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности и уменьшение рассеиваемой мощности устройства. Поставленная цель достигается за счет выбора режима генератора экспоненциальных сигналов так, чтобы его начальный выходной ток I<SB POS="POST">макс</SB>, был намного больше установившегося постоянного выходного тока. Это обеспечивает быструю выборку за счет большого начального тока и малую погрешность переключения за счет малого установившегося тока. Имея большое быстродействие и малую погрешность переключения, устройство не рассеивает при этом большой мощности, так как генератор экспоненциальных токов работает в режиме больших токов только непродолжительное время. 3 ил.

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (1) G 11 С 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изОБРетениям и ОтнРьпиям

ПРИ ГНнт СССР (21) 4465600/24-24 (22) 26.07.88 ,(46) 23.03.90. Бюл. И- 11 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Модуль" Винницкого политехнического института (72) А.Д.Азаров, В.Я.Стейскал, А,П,Голубев и Л.В.Крупельницкий (53) 681.327.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 733030, кл. G 11 С 27/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

9 1485309; кл. G ll С 27/00, 1988, (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНА1ОЦ ЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности к аналоговым запоминающим устройствам и может быть использовано в

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в част- . ности к аналоговым запоминающим устройствам, и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия и уменьшение рассеиваемой мощности устройства.

На фиг.l представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма работы устройства; на фиг.3 — конкретный пример реализации генератора экспоненциальных токов и отражателей тока.

Устройство содержит повторитель

1 напряжения, операционный усилитель

„„SU, 15522 1 А1

2 аналого-цифровых преобразователях.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности и уменьшение рассеиваемой мощности устройства. Поставленная цель достигается за счет выбора режима генератора экспоненциальных сигналов так, чтобы его начальный выходной ток I„, был намного больше мак установившегося постоянного выходного тока, Это обеспечивает быструю выборку за счет большого начального тока и малую погрешность переключения за счет малого установившегося тока, Имея большое быстродействие и малую погрешность переключения, устройство не рассеивает при этом большой мощности, так как генератор экспоненциальных токов работает в режиме больших токов только непродолжительное время. 3 ил.

2, мостовой диодный ключ 3 (ключевой элемент), генератор 4 экспоненциальных токов, который через первый и второй отражатели 5 и 6 тока и мостовой диодный ключ 3 заряжает конденсатор накопительного элемента !

7, первым и второй управляющие эле,менты на диодах 8 и 9, которые с помощью управляющих сигналов, форми-. руемых в формирователях 10 и 11 сигналов, открывают и закрывают ключ

3, токозадающий элемент 12, элемент

13 обратной связи на резисторах и ограничительный элемент 14.

Устройство работает следующим образом, 3552231

50 время выборки устройства хр &к максt = c, 1n (1- --" — — — -) ь чст I макс

2,4 Чт

+ R C„Хп — — ——

О Ъх макс

55 где U — максимальное входное

И макс напряжение;

При переходе из режима хранения в режим выборки на первый и второй управляющие входы устройства подаются такие ТТЛ"уровни управляющих сигналов, при которых диоды 8 и 9 закры5 ты и токи текут через открытый ключ

3. В то же время (фиг.2) на третий управляющий вход устройства -1одается импульс напряжения, скачком увеличивающий выходной ток генератора 4.

Дальнейшее изменение этого тока происходит по экспоненциальному закону.. - При этом происходит заряд элемента 7 и напряжение на выходе устройства на- 15 чинает отслеживать напряжение на его входе. При изменении логических уровней сигналов управление U, @ U> на противоположные происходчт открывание диодов 8 и 9 и закрывание диодов ключа 3, при этом устройство перехо-: дит в режим хранения.

Выбирая режим генератора 4 так, чтобы его начальный выходной ток

I „ был намного больше установившегося постоянного выходного тока, можно обеспечить быструю выборку за счет большого начального тока и малую погрешность переключения за счет малого установившегося тока.

Имея большое быстродействие и малую. . погрешность переключения устройство не рассеивает при этом большой мощности, так как генератор экспоненциальных токов работает в .режиме больших токов только непродолжитель35 ное время»

Для сравнения коэффициента Кр уменьшения рассеиваемой мощности

la устройства с прототипом следует за даваться такими токами заряда накопительных элементов, чтобы погрешности переключения и быстродействие прототипа и устройства были одинасьыБ gHg 45

Время выборки прототипа

Пьх м«кс кр - т

Ц>

eå к от + RsxCx кл Пммакс

I - ток ключевого элемента в прототипе;. — ток генератора экспоненциальных токов; — постоянная времени ге мс кс л ь нератора экспоненциальных токов;

RN, входное сопротивление; — температурный потенциал, равный 25 мВ при t=20 С;

- допустимая погрешность.

Коэффициент рассеиваемой мощности спич кв

Ъ пряОБ прот

Кр

Рчст где Рд и Р„ст — рассеиваемые мощности прототипа и устройства;

Т „- период преобразова

ПPÅoà ния аналого-цифрово", ro преобразователя, Токи, генерируемые специальными источниками тока, питающими мостовой диодный ключ, имеют существенное значение на протяжении только короткого момента времени, что позволяет значительно уменьшить рассеиваемую мощность по сравнению с прототипом.

Формула и з о б р е т е н и я

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее повторитель напряжения, первый и второй формирователи сигналов, первый и второй управляющие элементы и ограничительный элемент на диодах, операционный усилитель, токоэадающий элемент и элемент обратной связи на резисторах, ключевой элемент, выполненный по диодномостовой схеме, накопительный элемент на конденсаторе, первый вывод которого подключен к информационному выходу ключевого элемента и инвертирующему входу операционного усилителя, второй вывод конденсатора накопительного элемента подключен к первому выводу резистора элемента обратной связи и выходу операционного усилителя и является информационным выходом устройства, первый вывод резистора токозадающего элемента является информационным входом устройства, а второй подключен к второму выводу ! резистора элемента обратной связи, первому выводу ограничительного эле1552231 мента, входу повторителя, выход которого подключен к информационному входу ключевого элемента, первый и второй управляющие входы ко5 торого подключены соответственно к аноду диода первого управляющего элемента и катоду диода второго управляющего элемента, входы первого и второго формирователей сигналов яв- 1ð ляются соответственно первым и вторым управляющими входами устройства, а выходы подключены соответственно к катоду диода первого и аноду диода второго управляющих элементов, второй вывод ограничительного элемента и неинвертирующий вход операционного усилителя подключены к шине нулевого потенциала устройства, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия и уменьшения рассеиваемой мощности, в него введены генератор экспоненцнальных токов, первый и второй отражатели тока, входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам генератора экспоненциальных: токов, управляющий вход которого является третыл управляющим входом устройства, выходы первого и второго отражателей подключены соответственно к первому и второму управляющим входам ключевого элемента, I55223I

Составитель А.Ершова

Техред М.Ходанич Корректор О.Ципле

Редактор О,Юрковецкая

Заказ 333 Тираж 483 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагари а, tl, tl н 101