Аналоговое запоминающее устройство

 

Сеюз Соаетсимк

Сацнапистнческик

Респубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оя641502 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 240277(21) 2466113/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано p p1.78. Бюллетень № 1 (51) М. Кл.

Chill С 27/00

Государственный комитет сссР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 327.66 (088.8) Дата опубликования описания 0501.79 (72) Автор изобретения

Ю.И.Родионов (7Ц Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использовано для запоминания электрических напряжений.

Известно аналоговое запоминающее устройство (ЗУ)т содержащее переключательные элементы, два конденсатора и буферный повторитель (1) .

ЗУ имеет ограниченное быстродействие иэ-за большой постоянной време- 10 ни заряда конденсаторов, номинал емкости которых имеет большую величийу для увеличения времени хранения напряжения. При длительном времени хранения сигнала увеличиваются ошибки, обусловленные токами утечки конденсаторов. Смещение нуля операционного усилителя суммируется с входным сигналом и увеличивает общую ошибку.

Известно также устройство, содержащее ключи, конденсаторы и буферный повторитель (2), Однако точность работы такого Зу недостаточна вследствие заряда конденсаторов по экспоненте и уменьшения времени хранения иэ- 25 за токов утечки.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является аналоговое ЗУ, содержашее накопительные элементы, например конденсаторы, одна иэ обкпадок первого конденсатора соединена через первый ключ со входом ЗУ, повторитель напряжения, вход которого соединен с выходом второго ключа и с одной иэ обкладок второго конденсатора, и шину нулевого потенциала.

Однако известное устройство обладает рядом недостатков, Так как запоминающий конденсатор заряжается через ключ, имеющий конечное сопротивление, то.-быстродействие ЗУ определяется постоянной времени заряда конденсатора, которая тем больше, чем больше конечное сопротивление ключа и емкость конденсатора. При этом точность запоминания зависит от постоянной времени, так как заряд происходит по экспоненте и чтобы добиться точности, например 0,1Ъ, необходимо заряжать кЬнденсатор в течение 10Г(Г - постоянная времни заряда конденсатора). Увеличить быстродействие устройства можно, уменьшив величину номинала конденсатора, но при этом возрастают потери иэ-за сопротивлений утечек самого конденсатора, кото.рые тем больше, чем больше запоминаемое напряжение, и иэ-эа конечного входного сопротивления повторителе

641502 напряжения. Эти потери уменьшают время хранения анало ового сигнала.

Коэффициент передачи повторителя напряжения также влияет на точность запоминания входного напряжения.

При коэффициенте передачи повторителя напряжения, равном К, выходное напряжение Up@ra =Овх (2 К -К ) . При К =0,9

U@»„=0„99U „m о составляет 1% от запоминаемого входного сигнала.

ЦЕлью изобретения является повышение точности за счет исключения влияния коэффициента передачи и сме- И щения нуля повторителя напряжения и увеличение быстродействия ЗУ за счет уменьшения времени перезаряда конденсаторов.

Эта цель достигается тем, что 15 в Зу выход второго ключа соединен со входом ЗУ; другая обкладка первого конденсатора соединена с выходом повторителя напряжения, а другая обкладка второго конденсатора — с шиной нулевого потенциала, На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства.

ЗУ содержит ключ 1, выход которого соединен с обкладкой первого конденсатора 2 и второй ключ 3, соединенный

25 с обкладкой второго конденсатора 4 и входом повторителя напряжения 5.

ЗУ работает следующим образом.

В первый момент времени ключи 1 и

3 замыкаются. Емкость конденсатора

2 намного больше емкости конденсатора

4, и поэтому конденсатор 4 быстро заряжается до входного напряженияОв, которое повторяется на выходе повторителя напряжения 5. При этом на одну из обкладок конденсатора 2 через ключ 1 подается входное напряжение от источника сигнала, а на другую напряжение с выхода повторителя 5> также равнсе 0». Разность потенциа- 40 лов между обкладками конденсатора

2 Uc U вх U вх = О. При размыкании ключей 1 и 3 напряжение на выходе повторителя напряжения 5, равное Ов„, запомнится при помощи конденсатора 4, а на выходе Зу запомнится напряжение

» вью = u в....gü + 7 с вк.

Таким образОм конденсатор 2 не перезаряжается, и быстродействие ЗУ определяется скоростью перезаряда конденсатора 4, номинал которого может быть выбран из расчета. необходимого 50 быстродействия ЗУ. Ошибки, обусловленные токами утечки конденсатора 2 исключены, так как напряжение между его обкладками равно нулю, поэтому точность работы ЗУ при увеличении 55 времени хранения не уменьшается. Повторитель напряжения 5 должен иметь высокое входное сопротиление, íî его коэффициент передачи и смещение нуля практически не влияют на точность запоминания входного напряжения.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с известным устройством позволяет: повысить точность за счет исключения влияния коэффициента передачи и смещения нуля буферного повторителя, что снижает требования к буферному повторителю; повысить быстродействие ЗУ за счет уменьшения времени перезаряда запоминающего и вспомогательного конденсаторов а уменьшить мощность входного сигнала за счет того, что запоминающий конденсатор ° не потребляет тока от входного сигнала.

Ба предприятии выполнен макет предлагаемого ЗУ и проведены лабораторные испытания. Все элементы устройства выполнены в микросхемном исполнении на микросхемах серий 153, 190 и на конденсаторных сборках Б18.

Точность запоминания входного сигнала 0,05Ъ. При использовании конденсаторов емкостью 100 пф для второго конденсатора и емкостью 4,7 мкф для первого, конденсатора время записи информации составляло 8 мксек и время хранения до 1 сек.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительные элементы, например конденсаторы, одна из обкладок первого конденсатора соедннена через первый ключ со входом устройства, повторитель напряжения, вход которого соединен с выходом второго ключа и с одной из обкладок второго конденсатора, и шину нулевого потенциала, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства за счет исключения влияния коэффициента передачи и смещения нуля повторителя напряжения и увеличения быстродействия устройства за счет уменьшения времени перезаряда конденсаторов, в устройстве выход второго ключа соединен со входом устройства, другая обкладка первого конденсатора соединена с выходом повторителя напряжения, выход первого ключа соединен с выходом устройства,а другая обкладка второго конденсатора с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3.157.859, кл. G 11 27/00, 17.11.64.

2 ° Авторское свидетельство СССР

М 187837, кл 11 С 27/00, 1.10.65.

Ь415ОЮ

Составитель И. Загинайко

Редактор Л.утехина Техред 3.Фанта Корректор Т.Вашкович

Заказ 7523/47 Тираж бДО Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП!! Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4