Аналоговое запоминающее устройство

 

oui 725() 87

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву кт 482815 (22) Заявлено 240378 (21) 2594187/18-24 (51)М. КЛ.2

G 11 С 27/00 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

С С С P ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300380. Бюллетень М 12 (53) УДК68 1. 327. бб (088. 8) Дата опубликования описания 31.0380 (72) Автор изобрете ния

Л,A.Дубицкий

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выборки и запоминания мгновенных значений. напряжений, в частности может быть использовано в аналогоцифровых преобразователях.

Известное по основному авт.свид. (в 482815 аналоговое запоминаююее устройство содержит основной усилитель и дополнительный, охваченный отрицательной обратной связью по одному из входов и подключенный этим входом к выходу основного усилителя и через первый ключ к другому входу, конденсатор памяти, включенный между шиной нулевого потенциала и точкой соедине-. ния другого входа дополнительного усилителя и одного из входов основно-. го, соединенного через второй и третий ключи соответственно с источником сигналов и выходом донолнительного усилителя.

С замкнутым первым и вторым ключом и разомкнутым третьим устройство охвачено первым контуром отрицатель- . ной обратной связи и находится в режиме выборки. Напряжение на конденсаторе .памяти и выходе основного усилителя меняется синфазно с напряжением входного сигнала и мало отличается от не"ЗО го по величине. С замнутым третьим ,ключом и разомкнутыми остальными устройство охвачено вторым контуром отрицательной обратной связи и находится в режиме хранения. Теперь в контур отрицательной о брат ной св язи включен дополнительный усилитель.

Напряжение с выхода дополнительного усилителя подается на вход основного..

Так как характеристики основного усилителя не изменяются от режима выборки к режиму хранения, это напряжение устанавливается в режиме хранения равным с высокой точностью напряженг входного сигнала при переходе устройства из режима выборки в режим хранения (1) .

В устройствах, построенных по известной схеме, погрешность статизма не превышает „—,л, где К, — коэффици( ент передачи основного усилителя °

Благодаря этому они обладают высокой точностью. В лучших образцах погрешность доведена до 0,01 Ъ. Дальнейшее повышение точности или повыаение быст-. родействия при .сохранении точности становится задачей черезвычайно сложной. Применение для повышения быстродействия широкополосных усилителей сопряжено с уменьшением точности

725067

На втором этапе, в режиме хранения, ключ 19 замкнут, ключи 12, 18 разом-, 60 кнуты, Напряжение, присутетвувщее на конденсаторе -9, запоминается и выполняет в режиме хранения функции входно» го. На выходе устройства напряжение станет равным 65 устройства, так как такие усилители имеют малый коэффициент передачи.

Увеличение коэффициента передачи усилителей приводит к уменьшению быстродействия устройств, так как при этом уменьшается полоса частот усилите- 5 ля, 1(ель изобретения — повышение точности аналогового запоминающего устройства.

Указанная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее уст- !О "ройствО "по авт.свид. Р 482815 введен вспомогательный усилитель, вход которого соединен с. другим входом основного .усилителя, а выход — с шиной смещения основного усилителя.

На чертеже изображена Функциональная схема аналогового запоминающего устройства, .Устройство содержит основной уси-. литель 1, дополнительный усилитель 2, подключенный инвертирующим входом 3 через резистор обратной связи 4 к выходу 5, через входной резистор 6 к .выходу 7 основного усилителя, неинвертирующим входом б к одной обкладке конденсатора памяти 9, соединенного другой обкладкой с шиной нулевого потенциала 10, к инвертирующему входу

11 основного усилителя и через ключ

12 к выходу 7 основного усилителя, вспомогательный усилитель 13, подклю- ЗО ченный вйходом 14 к.шине смещения 15 основного усилителя, входом 16 к неинвертирующему входу 17 основного усилителя и через ключи 18 и 19 соответственно ко входу устройства 20 и вы- 35 ходу 5 дополнительного усилителя 2, являющегося выходом устройства 21.

Основной усилитель 1 содержит парал- лельно соединенные источник тока 22 и резистор 23, включенные между вы- 40 ходом 7 и шиной смещения 15.

Работа устройства складывается из двух этапов.

На первом этапе, в.режиме выборки, ключи 12, 18 замкнуты, ключ 19 разомкнут, При этом напряжение на конденсаторе памяти 9 установится. к„+к

50 где ()в„- напряжение входного сигналь (напряжение, присутствующее яа входе 17 усилителя 1);

К вЂ, коэффициент передачи усилил теля 1; 55

К вЂ” коэффициент передачи усили2. теля 13,.

Отсюда находим погрешность запоминания (к„.к 1(к„я) (< ê,)(.ê;ê 1 (" "1(;, "-Кг а1)

Ьъ л (3,) Усилитель 13 является повторителем напряжения, Его коэфФициент передачи (как во всяком операционном усилителе) представляется в виде .к =,— „, Ц

1+К

2 где К* — коэффициент передачи усилиг теля 13 в разомкнутом состоянйи.

Подставка (4) в (3) дает (5) ( вх г » л

Отсюда видно, что погрешность предлагаемого устройства в K s раз меньше погрешности иэвестнрго устройства. Например К" = 10 (случай простейшего усилителя) погрешность предлагаемого устройства уменьшается в 10 раз.

Выход 7 операционного усилителя

1, как и выход всякого операционного усилителя, можно рассматривать как параллельное соединение управляемого источника тока 22 и резистора 23 который, подклюЧает выход источника тока к шине нулевого потенциала 15.

Так как напряжение на выходе усилителя 1 в режиме выборки и в режиме хранения незначительно отличается от напряжения на выходе вспомогательного усилителя. 13, напряжение, приложенное к резистору 23, мало, Это значит, что величина резистора 23 может быть выбрана малой. При этом ток от генератора 22 на выход 14 возрастает не сильно. В это же время наличие низкоомного резистора 23 позволяет заметно ускорить перезаряд конденсатора 9 в режиме выборки, Вь1 ОС(л j(-< ) «+ ) л эU ь(К (», (2 где 1* — коэффициент передачи усилителя 2. со стороны входа 3 (можно, для упрощения, принять равным 1);

2* — коэффициент передачи усилителя 2 со стороны входа 8. (можно,для упрощения, принять равным 2) .

Подставка (1) в (2) дает о (1 кД(к» 2) выл вж (" II)(< li, «,1.

72508

Формула изобретения

Составитель И.Загинайко

Редактор A. Кравченко Техред Н.Бабурка Корректор М. Шароши

Заказ 957/20 Тираж fi62 Подписно е

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

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

Филиал ППП Патеит, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 так как перезаряд будет производйться не только током генератора 22, но также и током с выхода 14 усилителя

13.

Как следует из выражения (5) и при. веденных рассуждений, точность уст- 5 ройства, а также его быстродействие могут быть резко повышены благодаря применению повторителя напряжения, который является простейшим видом операционного усилителя, требующего для реализации минимальные аппаратурные затраты, т,е. достижение рассмотренных характеристик осуществляется с применением минимума средств.

В практической реализации предлагаемого устройства применение усилителя 1 с коэффициентом передачи равным

40 и усилителя 13 с коэффициентом передачи 0,95 (коэффициент передачи в разомкнутом состоянии равен 20) позволяет довести погрешность до

0,01% при времени выборки 0,5 мкс.

Аналоговое запоминающее устройство по авт.свид. 9 482815, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен вспомогательный усилитель, вход которого соединен с другим входом основного усилителя, а выход — . с шиной смещения основного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 482815, кл. G 11 С Ч/00, 21.11.73 (прототип).