Аналоговое запоминающее устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик («)830582

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 13.07. 79 (21) 2798801/18-24

Р1> 1(„з с присоединением заявки HP

{23) Приоритет >

G 11 С 27/00

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений н открытий

Опубликовано 150Ь81, бюллетень М 18 (53) УДК 681.327.66 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 05 . 81 (72) Авторы изобретения

«"" »

A,Ì. Климов и Л.Н. КРылов «

««

« -1

I, (71) Заявитель

« (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях, измерителях уровня.

Известно устройство запоминания аналогового сигнала с.ключами на полевых транзисторах, где компенсация нелинейности осуществляется путем введения дополнительной емкости затвор-канал, уменьшающей влияние собственной емкости полевого транзистора ключа.

Однако такой метод существенно понижает .быстродействие устройства.

Известно также устройство, где компенсация нелинейности осуществляется поддержанием постоянной разности потенциалов. затвор-канал полевого транзистора ключа, в результате чего емкость затвор-канал полевого, транзистора, зависящая от напряжения затвор-канал, остается постоянной, и возникающий за счет этой емкости паразитный заряд также постоянен и может быть в дальнейшем скомйенсирован (11.

Однако данное устройство также имеет ряд недостатков: малое время хранения из-за высоких токов утечки, невысокое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные два полевых транзистора и операционный усилитель, к точке соединения неинвертирующего входа которого и второго полевого транзистора подключена одна обкладка запоминающей емкости, другая обкладка которой подключена к общей шине, а также формирователь, на вход которого и на затвор первого полевого транзистора подается управляющий сигнал. Выход формирователя

15 подключе1. к затвору третьего полевого транзистора, который двумя остальными электродами подключен ко входу и выходу опорного элемента.

Выход опорного элемента подключен

20 к затвору второго полевого транзистора, а вход — к выходу операционного усилителя, причем выход операционного усилителя подключен к точке соединения инвертирующего входа и средней точка первого и второго полевых транзисторов. Выход операционного усилителя является выходом устройства (2).

В данном устройстве на затворе

30 второго полевого транзистора в

830582

Цель изобретения — увеличение быстроцействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конДенсатор-, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, операционный усилитель, охваченный по инвертирующему входу обратной связью, выход операционного усилителя под- 40 ключен к выходу устройства, последовательно соединенные первый и второй ключи, формирователь, вход которого соединен с шиной управления и управляющими входами ключей, сигнальный вход первого ключа подсоединен ко входу устройства, выход второго ключа соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и другой обкладкой конденсатора, и третий ключ, управляющий вход третьего ключа соединен с выходом формирователя, сигнальный вход третьего ключа подсоединен к выходу первого ключа, а выход третьего ключа соединен с инвертирующим

55 вхоцом операционного усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый и второй ключи 1 и 2, накопительный элемент, например конденсатор 3, операционный усилитель 4, формирователь 5, третий ключ б, шину 7 нуле60, 65 момент подачи управляющего импульса формируется напряжение, равное

"on + "c где 0 „— напряжение, формируемое опорным элементом; U — напряжение сигнала.

С учетом того, что известные устройства сдвига уровня (опорный элемент) имеют низкий коэффициент использования напряжения по сравнению с транзисторными ключами, для питания опорного элемента (c учетом потерь) требуется повышенное напряжение питания. Это в некоторых случаях ограничивает сферу применения устройства нли требует уменьшения диапазона запоминающих напряжений. Кроме 15 того, подана управляющего напряжения на затвор второго полевого транзистора торов цепь формирователь

TpQтпй полевой транзистор — опорный элемент, обладающие ограниченным 20 быстро: ействием, приводит к снижению быстродействия всего устройства в целом. При этом подключение в точку соединения первого и в"орого полевого транзистора низкоомного выхода операционного усилителя повышает падение напряжения на канале поленого трай:.Hoòoðà и снижае-. точность запоминания. вого потенциала и шину 8 управления. Ключи 1, 2 и б выполнены на полевых транзисторах.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает со входа устройства на вход первого ключа 1.

При поступлении импульса с шины

8 управления на входы ключей 1 и 2 они открываются, и сигнал со входа устройства поступает на конденсатор 3 и на инвертирующий вход операционного усилителя 4. Одновременно управляющий сигнал, пройдя через формирователь 5, инвертируется и запирает ключ б, отключая выход операционного усилителя 4 от точки соединения ключей 1 и 2. Таким образом, сопротивление ключей 1 и 2 (каналов транзисторов, в режиме записи) включено последовательно с высоким входным сопротивлением операционного усилителя 4 по неинвертирующему входу, и падение напряжения на сопротивлении ключей 1 и

2 минимально. В результате снижается погрешность запоминания. Так как сигнал управления на управляющем входе ключа подается непосредственно, то исключаются задержки на промежуточных цепях и возрастает быстродействие устройства.

Иалая нелинейность устройства запоминания достигается следующим образом: на конденсатор 3 наводится паразитная помеха, обусловленная проникновением сигнала управления через емкость ключей 1, 2 и б (затвор-канал транзисторов) . Помеха от ключа б имеет противоположный знак, так как он управляется инверсным напряжением. В результате помехи на конденсаторе 3 складываются в противофазе и взаимно уничтожаются (полностью или частично). В результате уменьшается нелинейность устройства.

После окончания действия управляющего импульса ключи 1 и 2 закрываются, а ключ б открывается. На точку соединения ключей 1 и 2 подается потенциал, близкий к потенциалу на запоминающей емкости ключа 2. В результате ток утечки транзистора ключа 2 в закрытом состоянии близок к нулю, так как ток утечки определяется разностью потенциалов стокисток, годеленной на сопротивление канала. Время разряда конденсатора 3 получается большим, и возрастает время хранения величины записанного сигнала.

Использование нового элемента— ключа б, выполненного на полевом транзисторе, введенного в цепь обратной связи, позволяет получить высокое быстродействие, большое время хранения и меньшую погрешность по сравнению с йзвестным.

830582

Формула изобретения

15 оставитель .. дровин

Редактор И. Цыткина Техред A. Бабинец КорректорН. Швыдкая

Заказ 3507/65

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

На базе предлагаемого устройства возможно создание более высокоскоростных и точных устройств выборки запоминания, применяющихся в различных радиотехнических приборах.

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, операционный усилитель, охваченный по инвертирующему входу обратной связью, выход операционного усилителя подключен к выходу устройства, последовательно соединенные первый и второй-ключи, формирователь, вход которого соединен с шиной управления и управляющими входами ключей, сигнальный вход первого ключа подсоединен ко входу устройства, выход второго ключа соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и другой обкладкой конденсатора, и третий ключ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в нем управляющий вход третьего ключа соединен с выходом формирователя, сигнальный вход третьего ключа подсоединен к выходу первого ключа, а выход третьего клю ча соединен с инвертирующим входом операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы и техника эксперимента, 1976, 9 3, с. 90-91.

2. Авторское свидетельство СССР

9 545008, кл. G 11 С 27/00, 1976 .(прототип).