Аналоговое запоминающее устройство

 

О НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сощналистическнк

Республик о»752494

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлеио11. 07. 78 (21) 2646809/18-24 с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 300780. Бюллетень Ио 28

Дата опубликования описания 030880

Р11 М. Кл.

G 11 С 27/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (5Ç) Уд) 6 8 l 3 2 7 . 66 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.Н.Карпов и А.С.Певзнер

Ордена Трудового Красного Знамени специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения научно-технического объединения AH CCCP (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерительной технике,в частности к устройствам цифрового преобразования быстроменяющегося аналбгового сигнала и к устройствам обработки информации. 5

Для осуществления преобразования аналог-код при быстроменяющихся аналоговых сигналах (относительно скорости работы преобразователя) необходима высокоточная схема выборки 1О уровня аналогового сигнала и сохранения этого уровня с большой точностью на время преобразования его в код. Устройство данного типа носит название схемы выборки и хра- 15 нения.

Известно устройство выборки и хранения аналогового сигнала, выполненное по операционной схеме.

Недостаточно большое нходное со- 2О противление операционного усилителя интегратора приводит к малому допустимому отношению времени хранения но времени выборки.

Известны также устройства выбор- 2) ки и хранения, выполненные по автобуферной и буферной схемам j1) .

Общим недостатком этих устройств является то, что период работы устройства складывается иэ времени ны- Зр

2 борки и времени хранения, причем полезным является только время хранения, в течение которого производится обработка сигналов. Уменьшение времени выборки ограничивается быстродействием операционного Усилителя, Наиболее близким из известных по технической сущности является аналоговое "àïîìèíàþùåå устройство, содержащее входной буферный каскад, выход которого соединен с входами днух ключей, выход первого ключа соединен с вхоцом буферного каскада и накопительным конденсатором, ныход второго ключа соединен с входом второго буферного каскада и вторым накопительным конденсатором, выход первого буферного каскада соединен с входом третьего ключа, выход второго буферного каскада соединен с входом четвертого ключа, выход третьего и четвертого ключа соединены со входом выходного каскада (2) .

На каждом конденсаторе этого устройства происходит поочередно запоминание (выборка) и хранение входного аналогового напряжения.

Однако н подобной схеме погрешности буферных каскадов, погрешнос752494 ти неидентичности накопительных конденсаторов и их буферных.каскадон целиком входят в погрешность устройства выббрки и хранения.

Цель изобретения — повышение точности устройства за счет уменьшения статической и динамической погрешности выборки и хранения аналогового сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, инвертирующий вход операционного усилителя подключен через первый пассивный элемент ко входу устройства, выход операционного усилителя соединен со входами первого и второго ключей, выходы которых соединены соответственно со входами буферных каскадов и накопительными элементами, например, с одними из обкладок конденсаторов, другие обкладки конденсаторов соединены с шиной нулевого потенциала, выходы буферных каскадов соединены через третий и четвертый ключи со входом выходного каскада, введены второй пассивный элемент, пятый и шестой ключи и третий пассивный элемент, например потенциометр, два вывода которого соединены с выходами пятого и шестого ключей, входы пятого и шестого ключей соединены соответственно с выходами буферных каскадов, третий вывод потенциометра через второй пассивный элемент соединен с инвертирующим входом операционного усилителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема аналогового запоминающего устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма управления ключами.

Устройство содержит операционный усилитель 1, первый пассивный элемент 2, ключи 3-8, накопительные элементы, например конденсаторы 9 и

10, буферные каскады 11 и 12, второй пассивный элемент 13, третий пассивный элемент, например потенциометр

14, выходной каскад 15.

Устройство работает следующим образом.

В моменты времени с, й2, t>, t4, и с6 гроисходит переключение ключей 3-8 (фиг.2). В моменты времени t<, t4 и tb происходит переключение цепи обратной связи устройства выборки и хранения. Таким образом, в интервал времени Тз при замыкании отрицательной обратной связи через ключи 4 и 8 и буферный каскад 12 происходит запоминание аналогового сигнала на конденсаторе 10, а напряжение с конденсатора 9 через буферный каскад 11, ключ 5 и входной буферный каскад 15 в течение времени ь подается на выход устройства, при этом ключи 3 и 7 разомкнуты. Соответственно в интервале времени с4, ключи

3 и 7 замкнуты и на конденсаторе 9, происходит запоминание входного аналогового сигнала, а ключи 4 и

8 разомкнуты,и с конденсатора 10 запомненное за время с> напряжение через буферный каскад 12, ключ б и выходной буферный каскад 15 в течение времени ь 2 подается на выход устройства.

Использование операционного усилителя с большим коэффициентом усиления К дает возможность получить малую величину эквивалентной постоянной времени заряда конденсатора, приведенной к входу устройства, что 5 значительно снижает динамическую погрешность устройства выборки и хранения. Кроме того, в К f3 раз уменьшается статическая погрешность устройства, вызванная неидентичЩ ностью накопительных конденсаторов, буферных каскадов и ключей, где  — коэффициент обратной снязи, равный

f5 =

2 Я где % — величина входного со2 противления пассивного элемента 2;

ЗО R — величина сопротивления пассивного элемента

13.

Испытание макетов показали, что данное устройство обладает высо35 кой точностью выборки и хранения аналоговых сигналов при достаточном быстродействии и большом динамическом диапазоне.

Наличие такого устройства позноляет значительно увеличить сферу применения и производительность аналитических систем и систем обработки информации другого назначения.

За счет повышения быстродействия устройства и точности выборки данных создается экономический эффект, который на единицу продукции (на прибор) составляет 250000-300000 руб. в год.

S0

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, инвертирующий нход операционного усилителя подключен через первый пассивный элемент ко

60 входу устройства, выход операционного усилителя соединен со входами первого и второго ключей, выходы которых соединены соответственно со входами буферных каскадов и на65 копительными элементами, например, 752494

Еу 1у

Фиа 2 с одними из обкладок конденсаторов,,другие обкладки конденсаторов соединены с шиной нулевого потен.циала, выходы буферных каскадов соединены через третий и четвертый ключи со входом выходного каскада, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства за слет уменьшения статической и динамической погрешности выборки и хранения аналогового сигнала, в него введены второй пассивный элемент, пятый и шестой ключи и третий пассивный элемент, например потенциометр, два вывода которого соединены с выходами пятого и шестого ключей, входы пятого и шестого .ключей соединены соответственно с выходами буферных каскадов, третий вывод потенциометра через второй пассивный элемент соединен с инвертирующим входом операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шило В.П. Линейные интегральные схемы. М., 1974, с. 260, с. 262-263.

2. О целесообразности использования двухтактных устройств выборки и хранения. "Автометрия", 1973, Р 3 (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 4775/25

Тираж 662 Подписное

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