Аналоговое запоминающее устройство

 

Союз Советсиих

Соцналистичесиих

Респубпии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 88187I (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 28.02.80 (21) 28899 ll/18-24 с присаединениект заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 15. 11.8r ° Бюллетень М 42 (51)M. Кп.

G 11 С 27/00

9аудвротвапв1 комитет

СССР ао делан взобрвтени11 к открыткЯ (53) УДК б81. 327. .бб(088 ° 8) Дата опубликования описания 17. 11.81

4

О.С. Андреев и M.И. Корытный с (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПдМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике и предназначено для аналого цифровых преобразователей, систем сбора и передачи данных, устройств аналоговой обработки сигналов.

Известны аналоговые запоминающие устройства, построенные на двух конденсаторах и трех усилителях (lj а также построенные на двух конденсаторах и .двух усилителях 12).

Недостатком известных устройств является низкая точность, отсутствие компенсации таких аддитивных составляющих погрешности, как напряжения

15 смещения входящих в состав схем усилителей. Низкая точность и плохая стабильность параметров устройств вызваны отсутствием контура стабилизирующей отрицательной обратной связи в режиме хранения.

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности является аналоговое запоминающее устройство, со2 держащее усилитель, первый вход которого через первый и второй ключи соединен со входом устройства и обшей шиной, второй вход усилителя соединен с его выходом и одной обкладкой первого конденсатора, вторая обкладка которого соединена с выходом устройства и через третий ключ с общей шиной, а также второй конденсатор, одна обкладка которого соединена с общей шиной, а другая через четвертый и пятый ключи соединена с первым входом усилителя и выходом устройства. В режиме хранения выходное напряжение U „„ известного устройства является функцией входного напряжения U „ в момент перехода из режима записи в режим хранения, а также зависит от параметров усилителя— коэффициента усиления А и напряжения смещения 3, 14„„=и,„, (1- ) .Е, „,„,, (1) отсюда погрешности устройства составляют

881871 0,„,„= 0»..2; . (2) дЕ, =Е,. " . (3)

Таким образом, в устройстве осуществляется компенсация напряжения смещения, что является положительной чертой (3j.

Недостатком известного устройства является необходимость трехтактного режима работы: режима запоминания на первом конеднсаторе напряжения смещения усилителя (замкнуты только второй и третий ключи); режима записи (замкнуты только первый и пятый ключи), режима хранения (замкнут только четвертый ключ).

Трехтактный режим работы требует усложненной схемы устройства управления ключами. Время запоминания напряжения смещения усилителя является мертвым временем устройства, из-за которого и приходится уменьшать либо время записи устройства, либо время хранения или увеличивать суммарное время одного полного трехтактного цикла работы устройства. В первых двух случаях возрастает ошибка недоразряда второго конденсатора или тре" буется после аналогового запоминающего устройства включать схемы, успевающие производить обработку запомненного сигнала в более короткий промежуток времени. В третьем случае сужается спектр входных сигналов, которые могут обрабатываться запоминающим устройством, что является причиной снижения быстродействия Устрои ства.

IIeab изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

4 первого конденсатора и ко второму входу усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного устрой" ства.

Устройство содержит накопительные элементы, например конденсаторы, 1 и

2, усилитель 3, ключи 4-7 и шину 8 нулевого потенциала.

Устройство работает следующим об" разом.

С замкнутыми ключами 4, 6 и 7 и разомкнутым ключом .5 устройство работает в режиме записи. Второй конденсатор 2 заряжается входным напряжением 0в„ на входе. устройства

0сг = Uex. (4)

Напряжение 0в„х на выходе устройства незначительно отличается от.входного и составляет живых =;+д. (o+ вх) > (5) где А,fo — коэффициент усиления и напряжение смещения усилителя, A>) 1.

Первый конденсатор 1 заряжается

25 до напряжения, близкого к Во

0„-0«0в„„=0,„„„- а. ДА- (ь)

Разомкнутый ключ 5 находится под напряжением 0 близким к нулю, что является благоприятным для его работы.

С замкнутым ключом 5 и разомкнутыми ключами 4, 6 и 7 устройство переходит в режим хранения. При этом на конденсаторах 1 и 2 фиксируются напряжения, соответствующие

0сю = вхо А о 1+А

1 А (7)

Осло = 0вм (8) где 0вх - напряжение на входе устройства в момент перехода из режима за,писи в режим хранения.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговом запоминающем устройстве, содержащем накопительные элементы, например конденсаторы, усилитель, выход которого соединен с выходом устройства, ключи и шину нулевого потенциала, одна из обкладок первого конденсатора соединена с выходами первого и второго ключей и со входом третьего ключа, выход которого соединен с первым входом усилителя и с одной из обкладок второго конденсатора, другая обкладка второго конденсатора подключена к шине нулевого потенциала, вход первого ключа соединен со входом устройства, вход .второго ключа соединен с выходом усилителя и со входом четвертого ключа, выход которого подключен к другой обкладке

4О1 Напряжение на выходе устройства

1 в режиме хранения изменяется при этом до величины

О,b,„=,,„(е,+0,ю+ 0,» ). (э)

С учетом значений 0с„ и 0с из

45 выражений (7) и (8) выходное напряжение устройства составляет

=О " 2А + 6„.-" — — г- (10)

0вых=Овхо <1 -А1 + о < +А1г

Из выражения (10) можно найти составляющие погрешности аналогового

50 запоминающего устройства: Ь 0в, — погрешность„ обусловленную конечностью усиления усилителя 3 и Ы, — погреш-. ность, вызванную наличием напряжения смещения усилителя 3

A 0вых = 0ехо (11)

Таким образом, предложенное устройство имеет в 2А раз большую точ8818

/Х

Составитель А. Воронин

Редактор Л. Тюрина Техред О.Легеза Корректор Л, Бокшан

Заказ 9986/80 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035 Москва Ж-35д Раушская наб. д. 4/5

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

5 ность, чем известное. При этом исключен мертвый режим работы схемы, снижающий быстродействие запоминающего устройства.

Кроме этого, в режиме хранения

5 ключ 6 работает с минимальными перепадами напряжений, поскольку включен между вторым конденсатором 2 и через второй ключ 5 соединен с выходом устройства. Напряжения на входе и 1О выходе третьего ключа 6 отличаются от входного запомненного напряжения на величину Ь0 ы„, которая очень близка к нулю. За счет большого коэффициента усиления А Э 1 усилителя 3 напряжения его входов очень близки, поэтому и к четвертому ключу 7, включенному между выходом устройства и вторым входом усилителя 3, прикладывается минимальная разность напряжений, близкая к нулю. Режим работы ключей 5-7 с минимальными перепадами напряжений способствует повышению быстродействия устройства за счет малых времен заряда паразитных емкостей ключей малыми перепадами напряжений.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительные элементы, например конденсаторы, усилитель, выход которого соединен с выходом устройства, ключи и шину нуле, вого потенциала, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, в нем одна из обкладок первого конденсатора соединена с выходами первого и второго ключей и со входом третьего ключа, выход которого соединен с первым входом усилителя и с одной из обкладок второго конденсатора, другая обкладка второго конденсатора подключена к шине нулевого потенциала, вход первого ключа соединен со входом устройства, вход второго ключа соединен с выходом усилителя и со входом четвертого ключа, выход которого подключен к другой обкладке первого конденсатора и ко второму входу усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции У 2379879, кл. G ll С 27/02, опублик. 1977.

2. Патент США 9 3851260, кл. 328-151, опублик. 1974 °

3. Патент США 11 - 3716800, кл. 328-151, опублик. 1973 (прототип).