Аналоговое запоминающее устройство

 

-1

O.Ñ.Àíäðå. в, 2 .А .Калынюк, М .М.Хорытный и И.Б Мелихов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ 3AIIOMHHAJ05EE УСТРОЙСТВО (1 (Q) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в аналого-цифровых преобразователях приборов и систем метрологического обеспечения.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, охваченный резистивной обратной связью выходной усилитель накопительный элемент и ключи 1..1.

Недостатком этого устройства является низкая точность, связанная с конечностью коэффициента передачи входного и выходного усилителей, а также низкое быстродействие из-за наличия резистивных элементов в цепях прохождения сигналов, которые с паразитными емкостями устройства образуют интегрирующие цепи, вызывающие временные задержки и требующие дополнительного времени на их заряд.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, первый вход которого через первый и второй ключи соединен с входом и выходом устройства, а выход соединен с входом выходного усилителя и через третий ключ подключен к накопительному элементу и входу повторителя напряжения, выход которого соединен с вторым входом второго входного и общей шиной выходного усилителя g2 ).

Известное устройство обладает высокими метрологическими характеристиками, их точность определяется выражениями

А P.î Ро а. (1)

bA (ВХ А Д (21

1 2

1 Ео си A д

1 х Роа ы д„

В выражениях (1) — Г4 1 (1вх — их< н напряжение 5 р, 5 p<., ° л ро

907 ности, вызванные конечностью коэффициентов передачи А, А входного и выходного усилителей и наличием напряжения смещения входного и выходного усилителей соответственно, Недостатком известного устройства является низкое подавление аддитивных составляющих погрешностей выходного усилителя, что снижает точность устройства в целом.

Цель изобретения — повышение точ- ности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель, один из входов которого соединен с выходами первого и второго ключей, первый накопительный элемент, например первый конденсатор, одна из обкладок которого подключена к шине нулевого потенциала, другая обкладка первого конденсатора соединена с выходом третьего ключа и с входом повторителя напряжения, выход которого соединен с общей шиной второго усилителя и с другим входом первого усилителя, вход первого ключа соединен с входом устройства, вход второго ключа соединен с выхо дом второго усилителя и с выходом устройства, выход первого усилителя соединен с входом третьего ключа, введены второй накопительный элемент, например второй конденсатор, и четвертый ключ, вход которого соединен с выходом устройства, выход четвертого ключа соединен с другим входом второго усилителя и с одной из обкладок второго конденсатора, другая обкладка которого подключена к выходу первого усилителя.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилители 1 и 2, ключи 3-6, повторитель 7 напряжения, накопительные элементы, например, конденсаторы 8 и 9, шину 10 нулевого потенциала, входы 11 и 12 усилителя 1, входы 13 и 14 усилителя 2.

Устройство работает следующим образом.

В режиме записи замкнуты ключи

3, 5 и конденсатор 6. Сигнал 1 ВХ, поступающий на вход устройства, поступает также на первый вход 11 уси— лителя 1, который через второй ключ 5 и повторитель 7 напряжения охвачен отрицательной обратной связью. с 8х1 + Л„о< 1 + Л„ где А„, 1 — коэффициент передачи и напряжение смещения усилителя 1.

1онденсатор 9 через третий ключ 5 и ключ 6 подсоединен к конденсатору 8 и выходу устройства и поэтому он заряжается до напряжения (б) U = U — U

С8 ВЬ1Х где

25 БЬь,х= БС8+ Ьс8+ -Оа ЦВЦ1Ах (7) где Л, 1 — коэффициент передачи и напряжение смещения усилителя 2.

Решение уравнения (6) с учетом (5) и (7) определяет напряжение заряда конденсатора 9

С9 021 + (8) 2

В момент окончания записи напряжение на входе устройства примет значение Ь8Х, напряжения на конХо денсаторах 8 и 9 станут равными

iJc- и 11 соответственно, ключи

9о С9о

46 3, 5 и 6 размыкаются, а ключ 4 замыкается. Устройство переходит в .режим хранения. Устройство охватывается отрицательной обратной связью через ключ 4. В установившемся режиме напряжение U „на выходе устройства определяется выражением

U =Uñ +(U +1 -U +

ВЫ Х с8 с 8о 2 ВЫХ (9)

Л- С Д.

9о >

50 где U — напряжение на выходе усиВых лителя 1;

С учетом выражений (5, (8 ), (10) выходное напряжение устройства составит

1 А + Л Л + Л Л

ВЫ,1 + А1Л2 1 + Л

583 4

При этом в установившемся режиме напряжение на втором входе 12 усилителя 1 повторяет входное напряжение с точностью, определяемой неидеальностью его параметров. Поскольку напряжение на выходе повторителя 7 напряжения равно напряжению на его входе, то напряжение U<8 на конденсАторе 8 тоже повторяет напряжение, р поступающее на вход устройства, и составляет

907

1 А!

0 1+AA 1+А„

oz1+А„А, 1+А, откуда погрешности предлагаемого устройства (12) (13}

Формула изобретения

2$ а«а

Составитель А.Воронин

Редактор В.Лазаренко Техред 3.Фанта К оррек тор М. Демчик

Заказ 600/59 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

АА= U

8"о А Аа

Ь

0о А! Л

1, Е АЛ (14) о

Сравнение выражений (4) с (14) пока!

$ зывает в А раз более полную, чем у известного компенсацию аддитивной погрешности усилителя 2, следовательно, предлагаемое устройство обладает и более высокой точностью, что является положительным эффектом изобретения.

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель, один из входов которого соединен с выходами первого и второго ключей, первый накопительный элемент, например первый конденсатор, одна из об583 6 кладок которого подключена к шине нулевого потенциала, другая обкладка первого конденсатора соединена с выходом третьего ключа и с входом повторителя напряжения, выход которого соединен с общей шиной второго усилителя и с другим входом первого усилителя, вход первого ключа соединен с входом устройства, вход второго ключа соединен с выходом второго усилителя и с выходом устройства, выход первого усилителя соединен с входом третьего ключа, о т л и— ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повышения точности устройства, в него введены второй накопительный элемент например второй конденсатор и

I четвертый ключ, вход которого соединен с выходом устрбйства, выход четвертого ключа соединен с другим входом второго усилителя и с одной из обкладок второго конденсатора, другая обкладка которого подключена к выходу первого усилителя. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9482815, кл. Сг 1! С 27/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2502439/18-24, кл. 6 11 С 27/00, 1977 (прототип).