Аналоговое конденсаторное запол1инаюш,ееустройство

 

Сова Советскиа

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистические

Республик

3 !:.!!c! l1! l" оl T. свскдете1L cTB3 ¹â€”

Заявлено 23.VI.1970 (№ 1456014/18-24) М.Кл. G 06g 7/02

G I I c 27 00 с присоединением заязкн ¹â€”

Комитет ло делам маобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

Ппиовитат—

Опубликовано 26.1.1972. Бюллетень ¹ 5

УДК 681.14 (088.8) Дата опубликования опи ания IО.IV.1972

Автор нзобрстсния

В. M. Дрожжин

3 аявитель

АНАЛО ГОВОЕ КОНДЕНСАТОРНОЕ ЗАПОМИ НАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при создании аналоговых и комбинированных вычислительных устройств, используемых в режиме периодизации решения.

Известны аналоговые конденсаторные запоминающие устройства (АКЗУ) с нелинейным элементом (диодом) и цепью записи и высокоомным повторителем в цепи считывания на полевом транзисторе.

Известные АКЗУ отличаются высоким быстродействием, точностью, простотой, надежностью, однако время хранения информации ограничено вследствие наличия паразитных обратных токов элементов и токов утечек.

Целью настоящего изобретения является улучшение основных характеристик АКЗУ: быстродействия, времени хранения, точности.

Эта цель достигается подключением нелинейныьх элементов не только к верхней, но и к нижней обкладке запоминающего конденсатора. В этом случае нелинейные элементы образуют мостовую схему, средней ветвью которой является запоминающий конденсатор. Вход запоминающего устройства охвачен нелинейной обратной связью с выходом, обеспечивающей уменьшение зависимости времени хранения от уровня запоминаемого сигнала, а значит, увеличение точности при хранении информации в данном АКЗУ, На чертеже представлена принцштпальная схема предложенного АКЗУ.

Здесь:

1 — нелинейный элемент (диод); 2 — нели5 нейный элемент обратной связи; т, 4, 5 — нелинейные элементы, подключаемые и запоминающему конденсатору; 6 — запоминающий конденсатор; 7 — аналоговый ключ с логическим управлением; 8 — повторитель (полевой

lo транзистор); 9, 10 — делитель на резисторах, обеспечивающий нулевой потенциал на средней точке при отсутствии потенциала на конденсаторе 6; 11 — согласующий биполярный транзистор; 12 — нагрузочное сопротивление;

15 И вЂ” ключ гашения; 1/в., Uâ. . — входной и выходной сигналы устройства.

В данном устройстве запоминаются входные сигналы одной полярности (отрицательные) .

Положительныс входные сигналы могут запо2р минаться в устройстве, построенном аналогичным образом, при изменении полярности включения нелинейных элементов и применении соответствующих транзисторов.

Запись информации осуществляется при открытом управляющим сигналом ключе 7 током i.-, протекающим через нелинейные элементы 1, 3, конденсатор 6, нелинейный элемент 4 и ключ 7. За некоторое время записи напряжение на запоминающем конденсаторе б

З0 U- возрастает до некоторого

327487

U, =f(U,,, y,)

При постоянном 1: выражение (1) примет вид:

Uc =К,(/;:.— А, (2) где: К вЂ” коэффициент псрсдачи при записи сигнала (можно считать К>=1); А — чувствительность (разрешающая способность), зависит от реальных характеристик элементов устройства, времени записи. уровня входного сигнала.

При некотором й; величину А можно считать постоянной, определяемой характеристиками элементов устройства.

Таким образом, напряжение на конденсаторе Uñ и U. связаны между собой линейной зависимостью (2) при некотором з»нц К2С (3) с той или иной степенью приближения, где

К вЂ” коэффициент пропорциональности; С— емкость запоминающего конденсатора.

Погрешность нелинейности может достигать

0>1О/О и менее (относительно одного из возможш.iх диапазонов — 10в) .

Погрешность хранения запоминаемого напряжения на конденсаторе 6 определяется величиной обратных токов нелинейных элементов и полевого транзистора, временем хранения Ьр, величиной емкости С конденсатора 6, уровнем напряжения на конденсаторе. Увеличение допустимого времени хранения t. под которым понимается время хранения с допустимой погрешностью, достигается различными способами: применением элементов с малыми обратными токами, увеличением емкости конденсатора б и схемным путем — компенсацией обратных токов. Наилучшие результаты можно получить при схемной компенсации обратных токов, так как обратш>|е токи элемен тов обычно заданы (известны), а выбор элементов приводит к неэкономичному решению, увеличение емкости конденсатора С приводит к снижению быстродействия, увеличению t .

Снижение величины обратных токов элементов схемным путем позволяет уменьшить вели пшу емкости запоминающего конденсатора (при выполнении условия t,pt >,р,,-,,, где 3ц,.,р, время храпения с заданной точностью). При этом снижается время записи и увеличивается быстродействие схемьь

5 На выходе повторителя устройства при открытом ключе 7 получаем:

Us ° = — f(p Uc+ Up, (4) где К вЂ” коэффициент передачи по напряжению повторителя АКЗУ, величина, близкая к 1;

10 Up — напряжение отсечки, перекрытия канала, параметр, характеризующий свойства,полевого транзистора.

Подстановкой (2) и (4) получим выраже15 ние, связывающее.входную и выходную величины АКЗУ:

U" ° = Кз (К У вЂ” Al+ (/о- (5)

Выражение (5) при некотором выборе

t,) t .. будет практически линейным, что

20 является важной характеристикой данного

АКЗУ, определяющей его точность.

Предмет изобретения

25 1. Аналоговое конденсаторное запоминающее устройство, содержащее конденсатор, одна обкладка которого подключена через нелинейный элемент к входной клемме и высокоомный повторитель к выходу устройства, отли30 чаюи4ееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены дополнительно два нелинейных элемента, например диода, и ключ, причем один нелинейный элемент включен между второй обкладкой кон35 денсатора и шиной с нулевым потенциалом, а другой нелинейный элемент — между второй обкладкой конденсатора и выходом ключа.

2. Устройство по п. 1, отлича ои1еес» тем, что, 40 с целью увеличения времени хранения, оно содержит делитель напряжения на резисторах, включенный между выходом повторителя и источником смещения, средняя точка делителя через соответствующий нелинейный элемент

45 соединена со входом устройства.

327487

Составитель С. Белан

Текред 3. Тараненко

Редактор Б. Нанкина

Корректор Е. Исакова

Закаэ 936 Изд, Ла 135 Тираж 448 Подписное

1дНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Областная типография Костромского управления по печати