Аналоговое запоминающее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 790018 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.02.79 (21) 2720925/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. б 11 С 27/00

1Государственный комитет

СССР

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень №47

Дата опубликования описания 25.12.80 (53) УДК 681.327..66 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

О. Г. Алексеев, В. Ю. Мержанов и Д. В. Соловьев (7)1 Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЛСТВО,-Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, предназначено для запоминания и хранения одного или суммы аналоговых сигналов и может быть использовано, в частности при создании устройств для решения задач статистической обработки и оптимизации.

Известно устройство, предназначенное для запоминания аналоговых сигналов, выполненное на операционном усилителе с емкостной обратной связью, которое не приспособлено к выборочному запоминанию суммы входных сигналов (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, предназначенное для запоминания одного или суммы аналоговых сигналов и содержащее усилитель, в цепь обратной связи которого через контакты переключателя включены резистор и конденсатор, а к входу через ключ и резистор подсоединена одна из обкладок второго конденсатора, подключенного второй обкладкой к шине нулевого потенциала (2).

Недостатком данного устройства является малое быстродействие, которое обуслов2 лено требованием повышения точности устройства и большим временем установления выходного напряжения интегрирующего усилителя в режиме накопления. При достаточно быстроменяющемся входном сигнале это вызывает динамическую погрешность и снижает возможности устройства при необходимости квантования сигнала по времени. Кроме того, разрыв цепи обратной связи усилителя при переключении режимов устройства приводит к искажению запысы1о ваемой информации, причем влияние переходных процессов усугубляется из-за несинхронности работы ключей и больших величин запоминающих емкостей.

Цель изобретения — увеличение быстродействия, повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее усилитель, выход которого является выходом устройства, первый накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого подключена ко входу усилителя через первый ключ и первый элемент обратной связи— к выходу усилителя, а через первый согла79001

10

5S ко сующий элемент и первый ключ — ко входу устройства, второй ключ и второй конденсатор введены в дополнительный усилитель, второй и третий согласующие -элементы и второй элемент обратной связи, причем второй ключ, второй конденсатор и через первый ключ второй элемент обратной связи включены между входом и выходом дополнительного усилителя, вход которого через первый ключ и второй согласующий элемент подключен к выходу усилителя, а выход дополнительного усилителя через первый ключ и третий согласующий элемент подключен ко входу усилителя.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилитель 1, дополнительный усилитель 2, первый накопительный элемент-конденсатор 3, второй конденсатор 4, первый и второй элементы 5 и 6 обратной связи, первый, второй и третий согласующие элементы 7 — 9, первый и второй ключи 10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства подается некоторое напряжение Ussr (t) поступающее через контакт первого ключа 10 и первый согласующий элемент 9 на вход усилителя 1, которое заряжает конденсатор 3. При этом напряжение U,„(t) на выходе усилителя 1 и устройства пропорционально напряжению U>> (t) . По управляющей команде в момент времени t происходит изменение положения первого ключа 10, размыкающие контакты которого разрывают входные цепи и цепь первого элемента 5 обратной связи в обратной связи усилителя 1, а замыкающие контакты первого ключа 10 соединяют выход усилителя 1 со входом дополнительного усилителя 2 и подключают второй элемент 6 обратной связи в цепь обратной связи дополнительного усилителя 2.

Э5 ао

4

Таким образом, если на первый вход усилителя 1 продолжает поступать напряжение Uq„(t), на выходе устройства отслеживается напряжение, пропорциональное сумме 1 1вм„(11 ) + U+„(t) а следовательно — сумме U (t) + U®, (t), которая, в частности, служит критерием для подачи очередного управляющего воздействия.

Если новое управляющее воздействие вызывает переключение тактов первого ключа 10 в момент tq, аналогично тому, как это осуществлялось при запоминании U (Я, то происходит запоминание суммы сигналов U><(t> ) U>„(tz) на конденсаторе 3, а при возврате первого ключа 10 в исходное положение — на конденсаторе 4.

Для того, чтобы аннулировать накопленную сумму, достаточно замкнуть контакты второго ключа 11, шунтирующего цепь обратной связи дополнительного усилителя.

Таким образом, устройство позволяет в зависимости от подачи управляющего воздействия осуществлять запоминание одного или суммы аналоговых сигналов. При этом, если управляющие воздействия подают периодически с достаточной частотой, устройство работает в режиме квантования по времени. Если на вход устройства подают постоянный сигнал, оно служит для масштабирования или умножения в целое число, а также используется в качестве счетчика числа переключений первого ключа 10. 3аряд запоминающих конденсаторов происходит достаточно быстро, так как осуществляется при включении усилителей в режиме малоинерционного звена.

При подаче управляющего воздействия, цепи обратной связи усилителей не разрываются, что уменьшает влияние переходных процессов на точность запоминания.

Таким образом, из-за введения дополнительных элементов и новых связей, повышены быстродействие и точность устройства и расширены его функциональные возможности.

Формула изобретения

Напряжение U,„, (1 ), поддерживаемое на выходе усилителем 1, через контакты первого ключа 10 и второй согласующий элемент 7 поступает на вход дополнительного усилителя 2 и заряжает конденсатор 4 до напряжения U,„ (t)„ пропорционального напряжению Uz „,(t), и соответственно напряжению Бв„(1),.

При возврате первого ключа 10 в исходное положение, второй элемент 6 обратной связи выключается из цепи обратной связи дополнительного усилителя 2, одновременно разрывается входная цепь дополнительного усилителя 2 и замыкаются входные цепи и цепь обратной связи усилителя 1.

На выходе дополнительного усилителя 2 поддерживается напряжение 11 мх (Q, которое поступает через третий согласующий элемент 8 на вход усилителя 1.

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее усилитель, выход которого является выходом устройства, первый накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого подключена к выходу усилителя, другая обкладка подключена ко входу усилителя, через первый ключ и первый элемент обратной связи— к выходу усилителя, а через первый согласующий элемент и первый ключ — ко входу устройства, второй ключ и второй конденсатор, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, повышения точности и расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный усилитель, второй и третий согла790018

Составитель В. Муратов

Редактор Л. Кеви Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 9045/51 Тираж 662 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сующие элементы и второй элемент обратной связи, причем второй ключ, второй конденсатор и через первый ключ второй элемент обратной связи включены между входом и выходом дополнительного усилителя, вход которого через первый ключ и второй согласующий элемент подключен к выходу усилителя, а выход дополнительного усилителя через первый ключ и третий согласующий элемент подключен ко входу усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. новинский В. Н. Схемы запоминания напряжения и блоки запаздывания, М.— Л., Госэнергоиздат, 1963, с, 31 — 32.

2. Авторское свидетельство СССР № 484565, кл. G 11 С 27/00, 1973 (прототип).