Аналоговое запоминающее устройство

 

ю О .. :" .«< 11 ща,т ем т н о е х,"п4 час и ч

П ИСА

716068

Союз Советских

Социалистических

Респуублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2 1.09.77 (2 1 ) 252 9401/1824 (51)M. Кл.

0 11 С 27/00 с присоединением заявки тв

Веударствеай квинтет

СССР вв делам иэобретений в втхрытнй (23) Приоритет

О"убликовано 18.02 80. Бюллетень pkб (53) УДК 681,327..66(088,8) Дата опубликования описания 18.02.80 (72) Авторы изобретения

Г. В. Басалаев и А. Б. Кметь (71) Заявитель

Физико-механический институт AH Украинской CCP (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и может использоваться в системах сбора данных для длительного хранения аналоговой информации.

Известно запоминающее устройство, 5 содержащее накопительный конденсатор, операционный усилитель, неинвертируюший вход которого через первый ключ соединен с входом устройства, а выход .10 через второй ключ соединен с одной из обкладок конденсатора и входом второго усилителя, выход которого через резисторы обратной связи соединен с обоими входами первого усилителя 11.

Н е дос та тком известного устройства аналоговой памяти является невозможность длительного хранения информации с высокой точностью вследствие разряда накопительного конденсатора за время хранения.

Наиболее близким техническим решением к данному является запоминающее устройство, содержащее зарядно-разрядную цепь с запоминающим конденсатором, подключенным ко входу первого компаратора и через ключ к формирователю фазы, управляемые ключи и второй компаратор, включенный между источником пилообразного напряжепня и формирователем фазы, причем входы зарядпо-разрядной цепи соединены с выходом первого компаратора через управляемые ключи(2).

Недостаток устройства заключается в TOM> что величина тоха подпитки запоминающего кочденсатора зависит от уровня хранимого сигнала, что приводит к потере устойчивости на ко|щах диапазона при широких пределах изменецня входных сигналов. Поэтому устойчивая работа такого запоминающего устройства возможна только в узком диапазоне входных сигналов, что резко ограничивает коли— чество устойчивых состояний, а следова. тельно и точнО<;ть устройства.

Цель изобретения — повышение точцости и надежности запоминающего устройства.

3 71606

Это достигается тем, что, -a аналоговое запомййающее устройство, содержащее последовательно соединенные первый ключ, первый операционный усилитель, второй ключ, второй операционный усилитель, компаратор, формирователь и третий ключ, накопительный элемент, например, конденсатор, одна обкладка которого соединена с первым входом второго операционного усилителя, а другая обкладка -t0 с шиной нулевого потенциала, выход второго операционного усилителя соединен со вторым" входом данного усилителя и через первый пассивный элемент с первым входом первого операционного усилителя, t5 выход которого через второй пассивный элемент соединен с первым входом дан ного усилителя, управляюшие входы первого и второго ключей соединены с шиной опроса, информационный вход перво- 2Î го ключа соединен со входом устройства, второй вход первого операционного усилителя через третий пассйвный элемент соединен с выходом второго операционного усилителя и выходом устройства, 25 последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты и генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен к управляЮщему входу компаратора, а выход генератора импуль ЗО сов соединен с управляющим входом тре- . тьего ключа, введен стабилизатор тока, вход которого соединен с выходом третьего ключа, а выход — с одной из обкладок конденсатора., 35

Функцйональная схема устроиства IIptt ведена на чертеже.

Устройство содержит первый операционный усилитель 1, второй вход которбго подключен к информационной шине 2 че- 4О рез первый кщоч 3, а первый вход через второй пассивный элемент. 4 йодключен к выходу усилителя 1 и через первый пассивный элемент 5 к выходу и второму входу второго усилителя 6, первый вход 45 ко горого подключен к конденсатору 7 и через второй ключ 8 к выходу первого усилителя 1. Выход усилителя 6 подкщочен к выходу устройства и через третий пассивный элемент 9 -" ко второму входу 5О усилйтеля 1 и к "ойноыу " m" входов ЪЬмпа- ратора 10, который через формирователь

11 подкщочен" к уп равляюшему входу третьего ключа 12. Вход ключа 12 сое дюей с выходом генератора 13 импуль55 сбв и чер4й йббледовательно соединенные делитель 14 частоты и генератор 15 пилообразного напряжения — со вторым вхоI

8 Д дом компаратора 10, а выход ключа 12 через стабилизатор тока 16 подключен к конденсатору 7, Управляющие входы клю- ча 3 и ключа 8 подключены к шине опроса 17.

Устройство работает в режиме выбор- ки и в режиме хранения. В режиме выборки сигнал, поступающий по шине опроса 17 на управляющие входы ключей 3 и R„переводит последние в замкнутое состояние. При этом входной сигнал .по.ступает на вход усилителя 1 и на конденсатор 7, и на выходе усилителя 6 появляется напряжение, равное входному, поскольку оба усилителя 1 и 6 следят за входным сигналом как единый усилитель с единичным коэффициентом усиления, благодаря обратной связи через эле« мент 5. В режиме хранения сигнал, поступающий по шине опроса 17 на управляющие входы ключей 3 и 8, переводит их B RettpoB9AI6ttee состояние, à усилитель

6 повторяет сигнал, присутствующий на конденсаторе 7 в момент раэмыканйя ключей 3 и 8. Во время хранения конI денсатор 7 разряжается через входное сопротивление операционного усилителя6, внутреннее сопротивление конденсатора 7 и сопротивление закрытого ключа 8. Изменение напряжения на конденсаторе 7 во время хранения, корректируется остальной Частью схемы. Коррекция осуществляется периодически с частотой, равной частоте генератора 15 пилообраз-ного напряжения.

Сушность коррекции заключается в сле цу|ошем.

Напряжение на вьисоде запоминающего устройства сравнивается компаратором ХО с линейно-изменяющимся напряжением частоты f<, поступающим от. генератора 15 пилообразного напряжения. Длительность импульсов на выходе компаратора 10 пропорциональна величине хранимого сигнала. Эти импульсы подвергаются дифференцированию и формированию среза в формирователе 11. Яа выходе формирователя получаются узкие импульсы, фаза которых пропорциональна величине хранимого сигнала, а длительность равна длительности имgym»coa, вырабатываемых в генераторе 13 ймйульсов. Импульсы частоты „, поступающие с формирователя 11 на управляющий вход ключа 11 и последовательность импульсов частоты Х, поступаюшая на другой вход ключа 12 от генера тора 13 импульсов синхронизированы

5 7 1606 между собой через делитель 14 частоты и генератор 15 пилообразного напряже, ния, причем 5 < /, 1. Корректирую» шее воздействйе, осуществляемое путем выделения (вырезания ) с помошью клю5 ча 12 части импульсной последовательности, поступаюшей от генератора 13 импульсов через стабилизатор тока 16, пропорционально только величине отклю-чения (ухода) сигнала за время хра- щ кения. При этом стабилизатор 16 тока обеспечивает подпитку конденсатора 7, не зависящую от величины хранимого" сигнала, что исключает перекомпенсацйю (или недокомпенсацию) на концах диана- д зона входных сигналов и расширяет. ди-" намический диапазон запоминающего усч-. ройства. Описанная коррекция возможна только в дискретных точках, равномерно распределенных по диапазону, количество которых определяется отношением частот

, / 1 . Увеличение динамического дйапазона позволяет увеличить количест,во устойчивых состояний и, следователь но, точность самого устройства. 25

Ч аким образом, введение стабилизатора тока 16 позволяет повысить надежЭ ность и точность работы устройства.

Формула изобретения ЗО

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее последовательно соединецные первый ключ, первый операционный уси -- - литель, второй ключ, второй операцион- 35 ный усилитель, компаратор, формирователь и третий ключ, накопительный элемент, например, конденсатор, одна обкладка аоЮ

8 6 торого соединена.с первым входом àropo го операционноГо усилителя, а другая об кладка — с шиной нулевого потенциала, выход второго операционного усилителя соединен со вторым входом данного усилителя, и через первый пассивный элемент с первым входом первого artepaционного усилителя, выход которого через второй пассивный элемент соединен с первым входом данйого усилителя, управляющие входы первого и второго ключей соединены с шиной опроса, информациойный вход йервого ключа соединен со входом устройства, второй вход первого операционного усилителя через третий пассивный элемент соединен с выходом второго операционного усилителя и выхо-. дом устройства, последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты и генератор пилообразного напряжения, ваход которого подключен к управляющему входу компаратора, а вы- ход генератора импульсов соединен с управляющим входом третьего ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, в него введен стабилизатор тока, вход которого соединен с выходом третьего ключа, а выход — с одной из обкладок конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 481068, кл, Gll С 27/00, 25.05.74.

2, Авторское свидетельство СССР № 354481, кл, GO6 G 7 /02, 27.07.70 (прототип) °

Оправ

Составитель А, Воронин

Редактор С. Равва Техред Н. Ковалева Корректор Г. Решетник

Заказ 9534/44 Тираж 662. Подписное

ДНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4