Аналоговое запоминающее устройство

 

Сотов Советскин

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ii)773732 (6 I ) Дон ол н нтел ьное к а вт. с вид-ву (22) Заявлено 09.02.79(21) 2725814/18 24 (5I)M. Кл:

3 с присоединением заявки %

C 11 С 27/00

Гасударственный комитет (23) Приоритет— но делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.10.80 ° Бюллетень ¹ gg (53) УДК 681.Ç27 66(088.8) Дата опубликования описания 02. 11.80

°

4 ! (72) Авторы изобретения т т

И. Г. Вагнер и B. М. Сидоров (7I) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки аналоговой информации, устройствах автоматики, измерительной и вычислительной техники.

Известен аналоговый элемент памяти

)1j,. недостатком которого является низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической cytgто ности к предлагаемому изобретению является блок аналоговой памяти, содержащий последовательно соединенные схему сравнения, усилитель ошибки„запоминающий элемент с неразрушающим считыванием информации и устройства считывания, а также нелинейный функциональный преобразователь. При этом, первый вход схемы сравнения является входом блока аналоговой памяти, второй вход соединен с выходом устройства считывания, третий вход соединен с выходом нелинейного функционального преобразователя, вход которого соединен с выходом усилителя ошибки, причем выход устройства считывания является выходом блока аналоговой памяти, обладающий повышенным быстродействием f 2).

Недостатком известного устройства является сложность настройки нелинейного функционального преобразователя, что уменьшает стабильность и надежность работы.

Цель изобретения — повышение надежности и стабильности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговом запоминающем устройстве, содержащем последовательно соединенные блок сравнения, усилитель ошибки, запоминающий элемент, блок считывания, нелинейный функциональный преобразователь, при этом первый вход блока сравнения являет ся входом устройства, второй вход подключен к выходу блока считывания, выход которого является выходом устройства, вход нелинейного функционального преобразователя подключен к первому

77 37 32 ф дходу блока сравнения, а выход подключен ко входу усилителя ошибки.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2а — характеристики записи-считывания трех различных запоминающих элементов с неразрушающим считыванием, на фиг. 26 — требуемые характеристики нелинейного функционального преобразователя.

Устройство содержит. блок 1 сравнения, усилитель 2 ошибки, нелинейныйфункциональный преобразователь 3, запомина- ющий элемент 4, блок 5 считывания.

Устройство работает следуюшим образом.

При поступлении некоторого значения входной аналоговой величины Х „-Х „„ которое необходимо запомнить с заданной точностью, вначале осуществляется неразрушающее считывание информации с запоминающего элемента 4 с целью определения его состояния, которое к данному моменту времени может быть произвольным, что зависит or аналоговой информации, записанной в нем ранее, и осуществляется фиксация: считанной аналоговой величины Х „ в блоке 5 считывания на ьь х время выключения сигнала считывания и включения сигнала записи. Необходимость фиксации объясняется недопустимостью одновременно воздействия сиг налов записи и считывания для существующих запоминаюших элементов либо из-за взаимовлияния этих сигналов, к примеру в магнитных запоминающих элементах, либо из-за того, что сигналы записи и счи.тывания подаются на одну и ту же цепь, к примеру в запоминающих элементах на МНОП-транзисторах. Таким образом, такты записи и считывания разнесены во времени.

Предположим для определенности, что состояние запоминающего элемента соответствует нулевому значению входной аналоговой величины Х -=о записанной

Ь в нем ранее. Пусть усилитель 2 ошибки имеет коэффициент усиления равный единице.

Одним иэ основных требований, пре- дъявляемых к аналоговым запоминающим устройствам является линейная зависимость записываемой входной Х „и считываемой выходной Х аналоговых величин, причем в большинстве случаев требуется равенство этих величин Х=Х, что графически отражается лиййей

А фиг. 2а).

Представим, что в устройстве отсутствует нелийейный функциональный прео5

10 бразователь 3. В этом случае блок 1 сравнения сравнивает значения входной аналоговой величины Х6„=Х „, и выходной аналоговой величины Х =О, и выделяет бак сигнал ошибки дХ, определяемый их разностью, т.е. дХ=Х -Х, который поет с еь!х дается на вход усилителя 2 ошибки, имеющий коэффициент усиления, равный единице. Следовательно, выходной сигнал усилителя ошибки 2-Х, который явця3A ется сигналом записи для запоминающего элемента 4, равен значению входной ана логовой величины Х, т.е. Х . =Х, 9х 30 Ь

Запись этой величины в эапомйнащщий

15 элемент 4, обладающий нелинейной характеристикой записи-считывания (кривая

В на фиг. 2а), приводит к тому, что при дальнейшем считывании информации блок

5 считывания формирует значение выход20 ной аналоговой величины, равное Х, зна ба чительно отличающееся от записываемой величины Х

Если же использовать нелинейный функциональный преобразователь 3, ко25 торый под действием входного сигнала

Х „формирует такой сигнал Х, что

Ъх4 ющ выходной сигнал усилителя 2 ошибки

Х =ЬХ+Х (фиг. 2а), то после записи

301 этого сигнала на запоминающий элемент (30 4, .при дальнзйшем считывании информации блок 5 считывания формирует значение выходной аналоговой величины, равное Х, совпадающее со значе9ыъ нием входно3, т.е. Х =Х „ нылx 8"

35 . Рассмотренный прйнцип действия устройства справедлив при любых значениях входной аналоговой величины Х в

6к диапазоне ее изменения.

Характеристика нелинейного функцио40 нального преобразователя З (фиг. 26) может быть получена графическим способом при задании различных значений

Х „, используя график характеристик запйси-считывания запоминающих элемен45 тов 4 (фиг. 2а), либо аналитическим. способом следующим образом.

Характеристика записи-считывания з апоминающего элемента 4 может быть|

) записана аналитически, как нелинейная зависимость Х =j(Х ). Если в квЬЬВ Щ честве независимой переменной взять величину Х, а в качестве зависимой

ЬЬ1» переменной взять величину Х, то за5П висимость Х, = (Х ы„) отражает инверсную характеристику записи — считывания.

С учетом этого, характеристика нелинейного функционального преобразователя 3 определяется разностью инверсной характеристики записи-считывания запомнна— 73732

5 ющего элемента 4 и входной величины, т.е. х „= (х )= (х )-х,„, где Х вЂ” выходной сигйал нелинейного

Ьо функционального преобразователя 3.

Если состояние запоминающего эле-, мейта 4 является не нулевым, то Х ф, О и эту величину необходимо учесть при анализе йринципа работы устройства, который остается таким же. Причем вид характеристики нелинейного функционального преобразователя 3 не зависит от исходного состояния запоминающего элемента 4.

В случае идеальной настройки нелинейного функционального преобразователя 3 и усилителя 2 ошибки для записи значения входной аналоговой величины

: Х потребуется всего один цикл работы

bx устройства, состоящий из одного такта неразрушаюшего считывания информации и одного такта записи информации в запоминающий элемент 4, причем время записи не изменяется при записи величины

Х различного уровня.

Ьх

Из-за невозможности идеальной натройки нелинейного функционального преобразователя 3 и усилителя 2 ошибси, из-за возможных отклонений параметров схемы во время работы, после первого цикла работы устройства вновь возникает сигнал ошибки л Х, для уменьшения которого до требуемого уровня необходимо еще несколько циклов работы устройства При этом общее число циклов работы устройства, определяющее его быстродействие, определяется точностью настройки узлов устройства и требуемой точностью записи аналоговой величины Х „, В отличие от известного, в предлагаемом устройстве не образуется контур местной обратной связи, который может вызвать возникновение автоколебаний или выход блоков, входящих в этот контур, в режим насыщения. Поэтому, к динамическим свойствам нелинейного функционального преобразователя, блока сравнения и усилителя ошибки не предъявляет Е ся высоких требований, нет необходимости о принятии мер по обеспечению устойчивости работы, что упрощает настройку устройства и повышает стабильность и надежность его работы.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее последовательно соединенные блок сравнения, усилитель ошибки, 20 запоминающий элемент блок считывания и нелинейный функциональный преобразователь, при этом первый вход блока сравнения является входом устройства, второй вход подключен к выходу

2$ блока считывания, выход которого является выходом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и стабильности работы устройства вход нелинейного функциозп нального преобразователя подключен к первому входу блока сравнения, а выход подключен ко входу усилителя ошибки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 .изобретения

1. Патент Японии % 44-12983, кл. 97 (8) 3 1, 1969 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 34 2576368/18-24, кл. Q 11 С 27/00, 1978 (прототпп).

773732

4ьа 1Р)

Ъа 1(Р)

«Saw l(8) . Ы(0) () «»

Составитель В. Муратов редактор Т. Кугрышева Техред Н. Бабурка Корректор Г. Решетник

Заказ 7517/69 Тираж 662 Подписи ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деРам изобретений и открытий

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

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