Аналоговое запоминающее устройство

 

О П И С Л Н И Е „,,858110

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсимк

Соцмапмстмчесима

Рес ублм (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 02.1 1.79 (2) ) 2838012/18-24 (51) Я Кл с присоединением заявки М г„11 С 27/00

1ЬвудэрстюиьМ кэнвтет

СССР де делан взе4ретеекй н еткрнтвй (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.81.Бюллетень J4 31

Дата опубликования описания 23.08.81 (53) УДК 681.327.66(088.8) (72) Автор изобретения

В. П. Осипов (7l ) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области запоминающих устройств и может быть использовано, например в измерительной технике и устройствак автоматики.

Известно аналоговое запоминающее устройство, в котором ключи и усилители выполнены на МОП-транзисторах (13.

Однако сложность схемного выполнения устройства ограничивает его область применения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аналого вое запоминающее устройство, содержащее элемент сравнения, один из входов которого соединен с входной шиной устpoAcrsa, ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с шиной управления, а его вход соединен с выходом элемента сравнения, повторитель напряжения, ко входу которого подключен накопительный элемент, например конденсат ор, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала E2).

Однако данное устройство не позволяет запоминать минимальные значения аналогового сигнала. Кроме того, оно скемо. технически сложно.

Цель изобретения - расширение обласS ти применения устройства за счет увеличения динамического диапазона входного сигнала и .его упрощение.

Поставленная цель достигается тем, 10 что в аналоговом запоминающем устройстве, содержащем накопительный элемент, например конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, элемент сравнения, один из входовкоторого подключен ко входу устройства, ключ, выполненный на первом МОП-транзисторе, исток которого соединен с выходом элемента сравнения, повторитель напряжения, выполненный на втором МОПтранзисторе, затвор которого соединен с другой обкладкой .конденсатора и первым выкодом переключателя, пассивный элемент, шину управления, соединенную с затвором первого МОП-транзистора, и

3 8581 шины питания, исток второго МОП гранзистора подключен к выходу устройства, к другому входу элемента сравнения и через пассивный элемент к первой шине питания, подложка первого МОП-транзистора подсоединена ко входу переключателя, второй выход которого соединен с выходом элемента сравнения, сток второvo МОП-транзистора подключен ко второй шине питания. 10

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит элемент сравнения 1, ключ, выполненный на первом

MOIl-транзисторе 2, повторитель напряже- 15 ния, выполненный на втором МОП-транзисторе 3, накопительный элемент, например конденсатор 4, переключатель 5, пассивный элемент 6, шину управления 7, шину нулевого потенциала 8 и шины питания 9 20 и 10.

Устройство работает следующим образом.

Особенностью его работы является то, pro отключение (отсечка) накопительного 25 элемента 4 и детектирование сигнала осуществляет один и тот же элемент - МОПтра нэис т ор 2. Отсечка обес печива ется перекрытием канала МОП-транзистора 2 потенциалом положительной полярности, поступающим с шины управления 7 на затвор транзистора 2. детектирование сигнала осуществляется одним из двух р-и-пере ходов., образованных истоком-иодложкой и стоком-подложкой МОП-транзистора 2 в том случае, когда другой переход замкнут переключателем 5.

Имеют место 4 режима работы устройства.

1. Исходный режим. Переключатель 5 40 находится в нейтральном положении р-gпереходы МОП-транзистора 2 включены встречно и не оказывают влияния на работу устройства.

При подаче через шину управления 7

45 на затвор МОП-транзистора 2 отрицательного потенциала обеспечивается максимальная проводимость канала этого МОПтранзистора 2, через которую осущест вляется заряд емкости накопительного эле-50 мента 4 до того значения, при котором выходное напряжение становится равным входному.

Так как выход устройства соединен с первым входом элемента сравнения 1, вы55 полненного на операционном усилителе, а входное чапряжение поступает на второй вход этого элемента сравнения то напря10 ф жение на выходе устройства точно равно входному, т.е.

О (a)=u>„(<). (Ю

2. Режим запоминания мгновенного значения аналогового сигнала. При подаче на шину управления 7 (в момент времени Фо ) потенциала положительной полярносги канал МОП-гранэисгора 2 перекрывается и МОП-транзистор 2 полностью переходит в непроводящее состояние.

Так как при этом происходит отсечка накопительного элемента 4 от выхода элемента сравнения 1, то напряжение на выходе устройства фиксируется и запоминается на уровне и„,„(,,)=u (+,).

Утечка заряда емкости накопительного элемента 4 происходит только через затвор МОП-транзистора 3 повторителя напряжения и не превышает 0,3 нА.

3 . .Режим запоминания максимального значения аналогового сигнала. Переключатель 5 переводят в положение с, На затвор МОП-транзистора 2 подают положительное напряжение. При этом подложка этого транзистора соединена со стоком, р-Ь-переход исток-подложка транзистора

2 делает возможным лишь заряд емкости накопительного элемента 4. Любое превышение входным напряжением того уровня, который был зафиксирован ранее, повторяется на выходе, т.е.

О ц (tW )=coax с „(+>ь )f.

4. Режим запоминания минимального значения аналогового сигнала. Переключатель 5 переводят в положение б. На шину управления 7 подают напряжение положительной полярности. Переход истокподложка транзистора 2 делает возможным лишь разряд емкости накопительного элемента 4 через элемент сравнения 1.

При уменьшении входного сигнала относительно того уровня, который был зафиксирован ранее, напряжение на выходе будет равно д „ft> о> в н (у „{ь> )), Предлагаемое устройство позволяет запоминать мгновенные, максимальные и минимальные значения входного аналогового сигнала or нуля и до величины, равной напряжению питания устройства.

При этом исключается необходимость применения дополнительных ключей и нелинейных элементов.

5 85811

В режиме запоминания мгновенного, максимального и минимального значений входного аналогового сигнала при емкости накопительного элемента 4, равной

1 мкф, и напряжении питания + 6 В скорость изменения выходного напряжения не превышает 1-2 мВ/мин.

Формуле изобретения о

Аналоговое запоминающее устройст-, во, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, элемент сравнения, один из входов которого подключен ко входу устройства, ключ, выполненный на первом МОП-транзисторе, исток которого соединен с выходом элемента сравнения, повторитель напряжения, выполненный на в-,ором МОПтранзисторе, затвор которого соединен с другой обкладкой конденсатора и первым выходом переключателя, пассивный эле0 6 мент, шину управления, соединенную с затвором первого МОП-транзистора, и шины питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения области его применения за счет увеличения динамического диапазона входного сигнала, в нем исток второго МОПтранзистора подключен к выходу устройства, к другому входу элемента сравнения и через пассивный элемент к первой шине питания, подложка первого МОП-транзистора подсоединена ко входу переключателя, второй выход которого соединен с выходом элемента сравнения, сток второго МОП-транзистора подключен ко второй шине питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аналоговые интегральные схемы.

М.„"Мир", 1977, с. 125-130.

2. Авторское свидетельство СССР

И 729642, кл. Cj 11 С 27/00, 1979 (прототип) .

Составитель A. Воронин

Редактор В. Еремеева Техред С.Мигунова Корректор M. Шароши

Заказ 7256/85 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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