Аналоговое запоминающее устройство

 

О П И С А Я - Й" Й

ИЗОБРЕТЕНИЯ (»i 746739

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07.77 (2! ) 2502439/18 24 с присоединением заявки Ле— (5! )М. Кл.

G 11 С 27/00

Гааудаастввнный комитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 628.327. . 6(088,8). да делам изобретений и аткрытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 10.07.80

О. С. Андреев, Л. А. кубицкий,. В. А. Калынюк и И. Б. Меликов (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮШЕЕ УСТРОЙСТВО!

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для исполь- зования в аналого-цифровых преобразователях.

Известны устройства выборки - хра пения, содержащие входной дифференциальный усилитель, выход которого через ключ соединен.с емкостью памяти и входом выходного усилителя (1) .

Недостатком таких устройств является большая погрешность запоминания, которая связана с неидеальностью вход» ного усилителя. Сюда входят конечность коэффициента уеиления, конечность коэф фициента ослабления синфазных входных напряжений, наличие температурно о и временного дрейфа напряжения смещения.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, неинвертирующий вход которого соответственно через первый и второй

;ключи соединен со входом и выходом устройства, а выход входного усилителя

2 через третий ключ подключен к запоминающему элементу и выходному усилителю, выход которого подключен к выходу устройства )2) .

Недостатком указанного устройства явпяечт:яего низкая точность, .что свя - . зано с конечностью коэффициентов усиления входного усилителя Kl и выходного усилителя К2, а также наличием цепи обратной связи, влияние которой можно учесть с . помощью коэффициентов передачи по цепи . обратной связи р,, равного отношению резисторов обратной связи Я 1, посредством которого ннвертнрутощий вход выходного усилителя соединен с выходом входного, и R2,,соединяющим выход устройства : .. с инвертирующим входом выходного усилителя 9, е р л+" т

К моменту окончания режима выборки входное напряжение будет равно Цс,,„, нацряжение на запоминающем элементе

К

0с=0ов». +, „°

746739

15

3

В режиме хранения это напряжение является задающим и выходное напряжеwe У ь1 определится из выражения. +М(Л- ))К2 Ki аЦ

° у

>8 <+K4 К2+РК (Л-КЛ Л+ К

Погрешность устройства ct определяется выражением

О -U оеар вью

) вью

Эта погрешность минимальна при

=О. В этом случае она равна д л

ИЛ К

Как видно из приведенных выражений

"Фбчность известного устройства определяется произведением коэффициентов передачи входного и выходного усилителей.

В лучшем случае погрешность передачи устройства Д обратно пропорциональна этому произведению.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит повторитель напряжения, вход которого подключен к запоминающему элементу, а выход — к инвертирующему входу вкодного усилителя и к неинвертирующему входу и общей шине выходного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом входного усилителя.

Такое построение устройства обеспечивает меньшую погрешность передачи, так как в данном случае выходной сиг-. нал выходного усилителя накладывается на напряжение запоминающего элемента, т. е. выходной сигнал собственно выходного усилителя значительно меньше в предлагаемой схеме, чем у известной, а следовательно, меньше и входной сиг- нал, с наличием которого связана погрешность передачи.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.

Схема содержит первый ключ 1 и третий ключ 2, через первый из которых вкод устройства связан с неинвертирую = = ""щйм входом"вход)ного усилителя 3, а через второй - выкод этого усилителя связан с повторителем 4 напряжения и запоминающим элементом 5. Через второй ключ 6 неинвертируюший вход входного усилителя связан с выходом устройства, который одновременно является выходом выходного усилителя 7.

Устройство работает следующим образоме

З5

4

В режиме выборки ключи 1, 2 замкнуты и сигнал, поступающий на вход устройства, поступает также и на неинвертирующий вход входного усилителя 3, который через ключ 2 и повторитель 4 напряжения охвачен Отрицательной обратной связью. При этом, в установившемся режиме напряжение на инвертирующем входе входного усилителя 3 с точностью определяемой неидеальностью его параметров повторяет входное. Поскольку напряжение на выходе повторителя 4 напряжения равно напряжению на его входе, то напряжение на запоминающем элементе

5 тоже повторяет напряжение, поступающее на вход устройства. Напряжение на выходе устройства в режиме выборки не существенно. В момент окончания режима выборки напряжение на входе уст» ройства достигнет какогого значения

0>» ключи 1, 2 размыкаются, а ключ

6 замыкается. Устройство переходит в режим кранения. Напряжение на запоминающем элементе перестанет отслеживать сигнал поступающий на вход устройства, Если пренебречь разрядом конденсатора - запоминающего элемента, конечностью полосы пропускания и скорости нарастания входного усилителя 3 и повторителя напряжения 4, то напряжение на инвертирующем входе вкодного усилителя 3, на неинвертирукнцем входе и общей шине выходного усилителя 7 будет равно напряжению на емкости 5.

1 о =0 а0 с оВк 4+К л

Здесь К 1 - коэффициент усиления входного усилителя, а д() — напряжение, вызванное наличием напряжения смещения входного усилителя и конечным значением коэффициента синфазнык входных напряжений.

Поскольку выход входного усилителя соединен с инвертирующим BxogoM выходного усилителя, то неинвертирующий вход входного усилителя является инвертирую-. щим входом для всего устройства.

Таким образом, в режиме хранения все устройство через второй ключ 6 охвачен отрицательной обратной связью.

В установившемся режиме напряжение на выходе схемы будет равно

4+К Е+ КЛ. К2

ЬЫХ С ЛФКЛ КЯ, КЛ(Л+КЯ.+КЛ К2)

ОЬХ (4+КЛ )(Л+ КЛ К2) где К 2 коэффициент усиления выходного усилителя.

ЗО

5 7467

Погрешность устройства будет опре» деляться выражением

0 о@к ы

J (1(wz)

Следовательно, в предлагаемом устройстве практически полностью компенсиру» ются погрешности, вызванные напряжением смещения и конечностью коэффициента ослабления входных синфазных напряжений, а погрешность вызванная конечностью коэффициентов усиления усилителей в число раз, равное коэффициенту усиления входного усилителя, меньше, чем у известного устройства.

Предложенное устройство выборки. хранения имеет значительно меньшую по-, грешность передачи, что позволяет использовать выходной усилитель с коэффициентом усиления близким к единице, а следовательно, с широкой полосой пропускания.

Кроме того, в предложенном устройстве меньше зависимость погрешности от нестабильности коэффициента усиления и больше время хранения, так как запоминающаяся емкость разряжается через третий ключ н повторитель напряжения. °

39 6

Формула изобретения. Аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, неинвертирующий. вход которого соответственно через первый и второй ключи соединен со входом и выходом устройства, а выход входного усилителя через третий ключ подключен к запоминающему элементу и выходному усилителю, выход коrop0ro подключен к выходу устройства, отличающееся тем,что,с целью повышения точности устройства, оно содержит повторитель напряжения, вход которого подключен к запоминающему элементу, а выход — к инвертирующему входу входного усилителя и к неинвертирующему входу и общей шине выходного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом входнбго усилителя .

Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе

1. Патент Англии И 1213457, кл, Н03ТН4, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

l4 482815, кл. G 11 С, 27/00, 1976 (прототип) .

Составитель о, Гордоноьа

Редактор H. Ковальчук Техред Jl, Теслюк Корректор Г. Назарова

Заказ 41 1 2/22 Тираж 662 Подписное

БНИИПИ 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