Устройство для хранения и выборкиинформации

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (il> 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.09.79 (21) 2829696/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

{51) М. Кл.

G 11 С 27/02

Гасударственный квмнтет

Опубликовано 23.06.81. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 28.06.81 (53) УДК 681.327..66 (088.8) но делам нзовретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

Е. А. Колом бет и Б. К. Федоров (71) заявители (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ВЫБОРКИ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании аналого-цифровых преобразователей.

Известно устройство выборки и хранения, содержащее буферный операционный усилитель, аналоговый ключ на диодном мосту, запоминающий конденсатор и выходной буферный усилитель (1).

Недостаток устройства — большое энергопотребление в режиме хранения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство выборки и хранения, содержащее дифференциальный каскад на транзисторах, объединенные эмиттеры которых соединены с коллектором третьего транзистора, на базу которого подается управляющий сигнал, а эмиттер соединен с отрицательным источником питания, коллекторы первого и второго транзисторов дифференциального каскада соединены, соответственно, с коллекторами четвертого и пятого транзисторов, эмиттеры которых ооъединены и соединены с положительным источником питания, базы объединены и соединены с коллектором четвертого. транзистора, коллектор второго транзистора дифференциального каскада соединен с одной из обкладок конденсатора (2).

Недостаток устройства — малое быстродействие, ограниченное полосой пропускания операционного усилителя при значительном энергопотреблении в режиме хранения.

Например, при использовании операционного усилителя с полосой пропускания 15 МГц время выборки 1 мкс при потреблении в режиме хранения 200 мВт.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и уменьшение им потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для хранения и выборки информации, содержащее накопительный элемент, например. конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, дифференциальный каскад, выполненный на первом, втором, третьем и четвертом транзисторах, база первого транзистора соединена с шиной входного сигнала, коллекторы первого и второго транзисторов соединены соответственно с коллекторами третьего и четвертого транзисторов, эмиттеры которых подключены к положительной шине питания, коллектор первого тран841058 зистора соединен с базами третьего и четвертого транзисторов, ключ, выполненный на пятом транзисторе, коллектор которого соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов, база пятого транзистора подсоединена к шине управления, а эмиттер— к отрицательной шине питания, введены элемент подзаряда, выполненный на шестом транзисторе, и эмиттерный повторитель, выполненный на седьмом транзисторе и элементе нагрузки, например, резистора, один вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, а другой вывод — с выходной шиной устройства,эмиттером седьмого транзистора и базой второго транзистора, база седьмого транзистора подключена к другой обкладке конденсатора, коллектор седьмого транзистора соединен с эмиттером шестого транзистора, база которого подключена к коллектору первого транзистора, коллектор шестого транзистора соединен с положительной шиной питания.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит транзисторы 1-4, составляющие дифференциальный каскад, транзистор 5, на котором выполнен ключ, транзистор 6, на котором выполнен элемент подзаряда, транзистор 7 и резистор 8, входящие в состав эмиттерного повторителя, накопительный элемент, например, конденсатор 9, шины 10 и 11 питания, входная и выходная н ины 12 и 13 и шина 14 управления.

Устройство выборки и хранения работает следующим образом.

В начальный момент времени устройство находится в режиме выборки. При этом с помощью управляющего напряжения в транзисторе 5 выдается постоянный ток, и устройство работает как обычный дифференциальный усилитель с глубокой обратной связью.

Для перевода устройства выборки и хранения в режим хранения, управляющее напряжение изменяется так, чтобы ток в транзисторе 5 стал равен нулю. При этом ток через дифференциальный каскад не проходит и заряд или разряд конденсатора 9 прекращается. Эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе 7 и резисторе 8, поддерживает на выходе напряжение, соотвествующее входному напряжению в момент прекращения протекания тока в транзисторе 5.

Для того, чтобы не происходило разряда конденсатора 9 за счет входного тока эмиттерного повторителя, выполненного на транзисторе 7 и резисторе 8, в коллекторную цепь транзистора 7 включен транзистор 6.

Так как через транзистор 6 течет тот же ток, что и через транзистор 7, то токи баз их будут равны. Базовый ток транзистора 6 вызывает падение напряжения на транзисторе 3, а так как транзисторы 3 и 4 являются согласованными, то это приводит к появлению тока в коллекторной цепи транзистора 4, равного базовому току транзистора 6, а следовательно, и току базы транзистора 7. Поэтому ток разряда конденсатора 9 равен току заряда и напряжение на конденсаторе меняться не будет. В режиме хранения через устройство течет только ток нагрузки.

Применение изобретения позволяет повыСить быстродействие устройства выборки и хранения в 5 раз и уменьшить энергопотребление в 15 — 20 раз.

5 о

Формула изобретения

Устройство для хранения и выборки информации, содержащее накопительный элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого о потенциала, дифференциальный каскад, выполненный на первом, втором, третьем и четвертом транзисторах, база первого транзистора соединена с шиной входного сигнала, коллекторы первого и второго транзисторов соединены, соответственно. с коллекторами третьего и четвертого транзисторов, эмиттеры которых подключены к положительной шине питания, коллектор первого транзистора соединен с базами третьего и четвертого транзисторов, ключ, выполненный на зо пятом транзисторе, коллектор которого соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов, база пятого транзистора подсоединена к шине управления, а эмиттер — к отрицательной шине питания, коллектор второго транзистора соединен с другой обклад 5 кой конденсатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и уменьшения потребляемой мощности, в него введены элемент подзаряда, выполненный на шестом транзисторе, и эмиттер о ный повторитель, выполненный на седьмом транзисторе, один вывод нагрузочного резистора соединен с шиной нулевого потенциала, а другой вывод — с выходной шиной устройства, эмиттером седьмого транзистора и базой второго транзистора, база седь45 мого транзистора подключена к другой обкладке конденсатора, коллектор седьмого транзистора соединен с эмиттером шестого транзистора, база которого подключена к коллектору первого транзистора, коллектор шестогО транзистора соединен с положительной шиной питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Electronic Design, 1978, Хе 23, р. 84—

89.

2. Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники. Экспресс-информация, 1974, Юо 28, реферат 143 (прототип).

841058

+En

Ьх

4/Х

Составитель А. Воронин

Редактор В. Еремеева Техред А. Бойкас Корректор М. Демчнк

Заказ 4780/8! Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло дела м изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4