Аналоговое запоминающее устройство

 

и И.Б. Мелихов

/ ! (72) Авторы изобретения

О.С. Андреев, В.A. Калынюк, М.М. Корытный

Специальное конструкторское бюро микроэлектф ыж в приборостроении (7l) Заявитель (54) АНАЛОГСГОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО где А„А

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в контрольно измерительной технике для построения аналого-цифровых преобразователей, устройств дискретной и цифровой фильтрации, аналоговых вычислительных машинах и других устройствах, использующих гибридные методы обработки информации.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной и выходной усилители и два запоминающих элемен« та, подключенных ко входам дифференциального усилителя Г1).

Недостатком устройства является низ. каs точность, так как на выхэдной сигнал накладываются погрешности усилителей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аналоговое .запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, первый вход которого через первый и второй ключи соединен со входом и выходом устройства, а второй вход соединен со вторым входом выходного усилителя, с накопительным элементом,. а через третий ключ с выходом входного усилителя и через элемент обратной связи - с первым входом выходного усилителя (2).

Недостатком такого устройства является низкая точность. Его выходное напряжение в режиме хранения равно

- коэффициенты усиления входного и выходного усилителей;

- напфижение на входе устройст»

sa в момент переключения уст ройства из режима записи в ражам хранения; напряжения смещения входного и выходного усилителей: (8) где и — погрешность, вызванная конечк постыл коэффициента усиления усилителя, а $0„,д3 — погрешности, вызванные напряжением 20 сме щения.

При fb =1 и А„=А2 „A выражения (2), (3), (4) примут вид

А е ех (1+А„)(нд ) 3 К "ЬЮ ; A)g, 8 0 Д

1 р„о Д

Е02 1+ А

Ag.

+е

3 858114 Ф вЂ” коэффициент, определяющий глу- На чертеже представлена функциональбину обратной связи, который ная схема предлагаемого устройства. охвачен выходной усилитель Устройство содержит усилители 1 и и равный отношению резисто- 2, ключи 3-6, накопительные элементы, ров обратной связи.

5 например конденсаторы 7 и 8 и шину 9 »

Выражение (1) показывает погрешности левого потенциала. устройства Устройство работает следующим обраЬ А1+ fb A„+A„

Ь " 08 А A )A ) (2) В режиме записи замкнуты ключи 3, К О +А„ф+А„

l0 5 и 6. Ключ 4 разомкнут, при этом накопительный элемент, например конденса04 01 (+ А„)(+ А„) тор заряжается до величины IJ>

u=u " 8 01 09. р д + р + Д, „

7 ЬХЯ +y 04A„yq где Π— сигнал на входе устройства;

A — коэффициент усиления входного усилителя 1; 01 - напряжение смещения входного усил ителя.

Конденсатор 8 заряжается цо величиHbI Ug

= е — (7) 0 о А зо

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка первого конденсатора соединена с инвертирующим входом первого усилителя, неинвертирующим вкодом второго усилителя и выходом первого ключа, вход которого подключен .к выкоду первого усилителя, неинвертиру45 ющий вход первого усилителя соединен с выкодами второго и третьего ключей, выход второго усилителя соединен с выходом устройства и входом второго ключа, вкод третьего ключа соединен со входом устройства, введены четвертый ключ и вто 50 рой накопительный элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с инвертирующим входом второго . усилителя и выходом четвертого ключа, другая обкладка второго конденсатора подР5 ключена к выходу первого усилителя, вход четвертого ключа соединен с выходом второго усилителя. где Д вЂ” коэффициент усиления выкодного усилителя 2; — напряжение смещения выходногоо ус ил ит ел я.

Выходное напряжение устройства в режиме записи отслеживает входное с погрешностью, определяемой конечностью усиления усилителей 1 и 2.

При размыкании ключей 5, 3 и 6 и замыкании ключа 4 устройство перекодит в режим хранения аналогового сигнала. В момент переключения входное напряжение, устройства будет иметь значение Ugyр подставляя которое в выражения (8) и (9), получим напряжения, сохраняемые на конденсаторах 7 и 8 в режиме хранения

А4 А1

ОТ SY 4+А м

А1 +

"ее="ело ЯДР Я е (и)

А А

М (+Д„)(4+А > а .(+ Д

Выходное напряжение устройства в режиме хранения определяется выражением

5, 8581 где Ug> - выходное напряжение усили1 теля 1

Ugg» (ф»ы» "ат+ о1)д

Подставляя (10), 1) и (13) в (12), находим значение выходного напряжения устройства в режиме хранения д» 1 (+А„)(+д»)

>Q 4+A„A (<+A„)(1+A>) е, А

018+ A>)(+A„Ag

Из последнего выражения можно опреде20 лить погрешности устройства

2$

܄"Π=6 —" (

Сравнение выражений (15), (16) и (17) с (5), (6) и (7) показывает, что погрешности предлагаемого устройства значительно меньше, чем у известного.

Введение новых элементов четвертого 3$ ключа и второго накопительного элемента выгодно отличает предлагаемое аналоговое запоминающее устройство or известного значительным уменьшением погрешностей. Так погрешность эа счет конечно-40

ro значения коэффициентов усиления уменьшается в число раэ, равное произведению коэффициентов усиления усилителей. Погрешности эа счет напряжения смещения также значительно меньше. Это позволяет $ снизить требования к усилителям без

14 6 ухудшения точности устройства и практически не усложняя его структурную схему.

Снижение требований к величине коэ ( фициента усиления усилителей позволяет значительно повысить их быстродействие, следовательно и быстродействие устройства в целом.

Формула изобретения .Аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый накопительный элемент, например конденсатор, одна иэ обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка первого конденсатора соединена с инвертирующим входом первого усилителя неинверти рукицим входом второго усилителя и выходом пе рвот ключа, вход кото рого подключен к выходу первого усилителя, неинвертярующий вход первого усилителя соединен с выходами второго и третьего ключей; выход второго усилите<ля соединен с выходом устройства и входом второго ключа, вход третьего ключа соединен со входом устройства, î r л и

Ф ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены четвертый ключ и второй накопительный элемент, например, конденсатор одна из обкладок которого соединена с инвертирующим входом второго усилителя и выходом четвертого ключа, другая обкладка второго конденсатора подключена к выхо ду первого усилителя, вход четвертого ключа соединен с выходом второго уси лителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 38512$0, кл. 328 151, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 48.2815, кл. (4 11 С 27/00, 1974 (прототип).

S88ii4

Составитель Л. Амусьева

Редактор В. Еремеева Техред С.Мигунова

Корректор Г. Назарова

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

Заказ 7256/85 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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