Аналоговое запоминающее устройство

 

/ но830583

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

®( (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М К 3 (22) Заявлено 23.07.79 (21) 2799842/18-24 с присоединением заявки ¹

G 11 С 27/00

Государственный комитет

СССР

Ilo делам изобре1ений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150581. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 15. 05. 81 (53) УДК 681.327.66 (088.8) ID.Â. Шкиль и П.А. Сапалев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналогоцифровой измерительной технике и может быть использовано в контрольноизмерительных системах различного назначения.

Известна ячейка аналоговой памяти, содержащая два ключа на МОП-транзисторах, запоминающий конденсатор v инвертор управляющих импульсов, при этом шина управления соединена с затвором первого МОП-транзистора и через инвертор с затвором второго (дополнительного) МОП-транзистора, кроме того, исток первого МОП-транзистора подключен к источнику вход- ного напряжения, а его сток соединен со стоком второго МОП-транзистора и подключен к конденсатору P1) .

Недостаток такого решения в том, что компенсация переходных процессов, возникающих при воздействии управляющего сигнала, происходит со сдвигом, вносимым инвертором. Это приводит к необходимости увеличения длительнос25 ти управляемого импульса и не исключает подзаряд запоминающего конденсатора фронтом управляющего импульса, что снижает быстродействие и точность.

Известно также аналоговое запоминающее устройство, содержащее усилитель, ключ, первый элемент памяти, а также дополнительные усилитель, ключ и элемент памяти, при этом на первые входы усилителей подается входной сигнал, а выходы усилителей через ключи соединены со вторыми входами этих усилителей и подключены к элементу памяти и дополнительному элементу памяти соответственно, кроме того, элементы памяти включены последовательно, а управляющий сигнал подается на управляющие входы ключей (2j

Недостаток такого устройства в том, что после снятия управляющего воздействия размыкается цепь обратной связи и усилители входят в насыщение, что снижает быстродействие и точность устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, которое содержит входной и выходной операционные (дифференциальные) усилители, запоминающую емкость (конденсатор), ключ и лва дополнительных ключа, при этом выход входного дифференциального усилителя через второй дополнительный ключ и

83058 3 ключ соединен с конденсатором и неинвертирующим входом выходного усилителя, выход которого является выходом устройства, а также соединен с инвертирующим входом этого усилителя и через первый дополнительный ключ с входом клюia (3).

Однако данное устройство характеризуется следующими недостатками.

В режиме хранения размыкается цепь обратной связи входного усилителя, что приводит его в режим насыщения.

Поэтому при переходе в режим выборки резко увеличивается время установления выходного напряжения, что приводит к снижению быстродействия устройства. Компенсация переходных процессов, которые возникают под воздействием на ключи управляющих сиг- . налов, происходит на запоминающем конденсаторе со сдвигом во времени, равном суммарной выдержке входного 20 усилителя и второго дополнительного ключа, что приводит к снижению точности запоминания. Запоминающий конденсатор соединен с двумя входами двух усилителей, что примерно в два раза увеличивает скорость разряда конденсатора через паразитные емкости усилителей. Это приводит к снижению времени хранения аналоговой величины, а значит, и точности хранения.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устрой— ство, содержащее первый накопительный элемент, например конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка первого конденсатора подсоединена к выходу первого ключа,сигнальный вход которого подключен к 40 первому входу устройства, второй ключ, управляющий вход которого соединен с управляющим входом первого ключа и шиной управления,операционный усилитель, выход которого подключен к выходу устройства, введены дифференциальный каскад и второй накопительный элемент, например конденсатор, одна обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала, другая обкладка второго конденсатора соединена с выходом второго ключа и первым входом дифференциального каскада, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, третий и четвертый входы дифференциального каскада подключены соответственно ко второму и третьему входам устройства, пятый вход дифференциального каскада соединен с выходом операционного усилителя, входы которого подсоеди- 60 иены к выходам дифференциального кас. када.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. 65

Устройство содержит ключи 1 и 2, накопительные элементы, например конденсаторы 3 и 4, дифференциальный каскад 5, операционный усилитель

6, причем дифференциальный каскад

5 выполнен на резисторах 7 и 8 и

МОП-транзисторах 9-12, дифференциальный каскад 5 имеет входы 13-17.устройство содержит также шину 18 нулевого потенциала и шину 19 управления.

Устройство работает следующим образом.

На вход первого ключа 1 под .— ется аналоговый сигнал. При подаче на управляющие входы ключей 1 и 2 управ-ляющего импульса они замыкаются.Конденсатор 3 заряжается до напряжения, равного входному аналоговому сигналу. Второй конденсатор 4 через замкнутый ключ 2 соединен с шиной 18 нулевого потенциала. По окончании управляющего импульса ключи 1 и 2 размыкаются. В момент размыкания ключей 1 и 2 за счет среза управляющего импульса на конденсаторах 3 и 4 возникает переколебательный процесс, обусловленный наличием паразитной емкости между управляющим входом и выходом ключей 1 и 2. За счет энергии переколебательного процесса происходит подзаряд конденсаторов

3 и 4. Напряжения на конденсаторах

3 и 4 равны соответственно бЬ

0Э Вх + Ug SIR(t>t + и О, U ° = U . е - ь.sin(et + л О, k

0 у — мгновенное значение аналогового сигнала в момент размыкания ключа 1;

-3t

0 : si uut — напряжение переколебательного процесса

a,U — напряжение подзаряда конд нсаторов

3 и 4.

Напряжение с конденсаторов 3 и 4 подается на входы 13 и 14 входного дифференциального каскада 5. Входной диффеРенциальный каскад 5 и операционный усилитель 6 образуют составной дифференциальный усилитель.

Так как напряжение с конденсаторов

3 и 4 подается на входы 13 и 14, то выходное напряжения усилителя б пропорционально разности входных напряжении:

0 = К(0 -04) =К0gx где К вЂ” коэффициент усиления составного дифференциального усилителя.

Вторая пара входов 15 и 16 входного дифференциального каскада несб— ходима для подачи напряжения обратной связи (вход 16), определяющего коэффициент усиления К.и для сим830583

Формула изобретения

ВНИИПИ . Заказ 2897/32 Тираж 645 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 метрирования плеч входного дифференциального каскада 5 (вход 15). Вход

15 может быть подсоединен к шине нулевого потенциала 18 или на этот вход может быть подано напряжение компенсации температурного дрейфа аналогового запоминающего устройства.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить быстродействие устройства, точность отображения входной аналогичной величины, а так.же время ее хранения за счет того,что применение входного дифференциального каскада 5 обеспечивает синфазную подачу паразитных колебаний, возникающих за счет среза управляющего сигнала, напряжений подзаряда кон- 15 денсаторов 3 и 4 срезом управляющих импульсов при размыкании ключей 1 и 2, напряжений подзаряда конденсаторов 3 и 4 токами разомкнутых ключей

1 и 2 во время хранения. 20

Наличие двух дополнительных входов 15 и 16 устраняет влияние напряжения обратной связи на хранящееся значение входной аналоговой величины.

Аналоговое запоминающее устройство, соцержащее первый накопительный элемент, например конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка первого конденсатора подсоединена к выходу первого ключа, сигнальный вход которого подключен к первому входу устройства, второй ключ, управляющий вход которого соединен с управляющим входом первого ключа и шиной управления, операционный усилитель, выход которого подключен к выходу устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства., в него введены дифференциальный каскад и второй накопительный элемент, например конденсатор, одна обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала, другая обкладка второго конденсатора соединена с выходом второго ключа и первым входом дифференциального каскада, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, третий и четвертый входы дифференциального каскада подключены соответственно ко второму и третьему входам устройства, пятый вход дифференциального каскада соединен с выходом операционного усилителя, входы которого подсоединены к выходам дифференциаль" ного каскада.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 462216, кл. G 11 С 27/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 470864, кл. С 11 С 27/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 461454, кл. G 11 С 27/00, 1975 (прототип).