Аналоговое запоминающее устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<«>924756 (22) Заявлено 03 ° 10 ° 80(213 2988380/18-24 (6l ) Дополнительное к авт. свих-ву (51)M. Кл.

G 11 С 27/00 с присоединением заявки М(23 3 Приоритет

1ееударстеаиы5 квинтет

СССР

Ао аелак изаеретеиий и открытий (53) УДК 681. 327, . 66 (088,8 }

Опубликовано 30 .04 .82. Бюллетень,Не 16

Дата опубликования описания 30.04. 82 (72} Авторы изобретения (7I} Заявитель (54 ) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЦЕЕ УСТРОЙСТВО

Наиболее близким к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, которое содержит входной усилитель, неинвертирующий вход которого через первый и втоS рой ключи соединен со входом и выходом устройства соответственно, а выход через запоминающий конденсатор подключен к инвертирующему входу выходного усилителя . При этом то инвертирующий вход выходного усилителя через третий ключ соединяется с выходом устройства И .

Недостатком такого аналогового запоминающего устройства . является низкая точность. К ключу, связы-. вающему запоминающий конденсатор с выходом устройства, приложено выходное напряжение, которое при переключении устройства иэ режима выборки в режим хранения скачком изменяется от нулевого до текущего значения входного напряжения. При этом на запоминающий конденсатор прохоИзобретение относится к аналогоцифровой измерительной технике и может быть использовано в контроль:но-измерительных системах различногл назначения.

Известно аналоговое запоминающее . устройство, содержащее входной и выходной усилители, ключи и запоминающий конденсатор, включенный через ключ между выходом входного усилителя и общей шиной (1) .

Недостатком такого устройства является низкая точность, что связано с прохождением части сигнала управления на запоминающий конденсатор. Компенсация этой погрешности ограничивается ее нерегулярностью. Поскольку. к ключу, связывающему конденсатор памяти с выходом усилителя прикладывается входное напряжение то погрешт ность прохождения сигнала управле" ния и остаточное напряжение ключа изменяются в зависимости от уровня входного сигнала. !

О. С. Андреев, 6. А. 6охонко, С.,А.,Дщым1 ка, П, дзисяк, В. А. Калынюк, М. М. Корытный к И. 6. Мелихов т ,-, ы г,1

Ф .... ь

9247 дит не только часть сигнала управления; но и часть скачка выходного напряжения. Обе эти составляющие погрешности не могут быть заранее предсказаны, поскольку они определяются как текущим значеним входного сигнала, так и зависимостью от него параметров ключа и схемы управления.

Цель изобретения — повышение точности устройства. »о

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель, один из входов которого соединен с выходами первого и второго ключей, »s входы первого и второго ключей соединены соответственно с входом и выходом устройства, накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом первого усилителя, второй усилитель, один из входов которого соединен с другой обкладкой конденсато." ра и с входом третьего ключа, и шину нулевого потенциала, введен и третий усилитель, один из входов которого подключен к выходу первого усилителя, другой вход третьего уси" лителя соединен с входом третьего ключа, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход треть его усилителя соединен с другими входами первого и второго усилителей.

На чертеже изображена функциона". льная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилители l-3, накопительный элемент, например конденсатор 4, ключи 5-7 и шину 8 нулевого потенциала. ао

Устройство работает следующим образом, В режиме выборки первый и третий ключи 5 и .7 замкнуты, а второй ключ

6 разомкнут. При этом усилитель 1 че- 4 рез усилитель 3 схвачен цепью отрицательной обратной связи, конденсатор 4 подключен между выходом усилителя 1 и шиной 8, а входной сигнал усилителя 2 равен выходному напряжению усилителя 3. При достаточно большом значении коэффициента усиле. ния усилителя 1 разность напряжений между его входами в рабочем режиме близка к нулю. Поэтому выходное напряжение усилителя 3, а,следовательно, и входное напряжение усилителя 2 в режиме записи примерно рав56 4 ны напряжению на входе устройства.

Таким образом, при единичном значении коэффициента усиления усилителя

2 напряжение на выходе устройства примерно равно напряжению на его вхо- де, а напряжение на конденсаторе 4 определяется выражением

Uc =Ljflx р +c о»

Р»

И»бъ»+h» 6ъ ь

«R< ° " -ЖГ, й. »+A» .R, где Ll - напряжение на конденсас торе 4", Ug - текущее значение входного напряжения;

А,A> - коэффициенты усиления

» усилителей 1 и 3.

1, lо - напряжения погрешности усилителей 1 в 3;

1, 1 — напряжения погрешности

Э ключей 5 и 7.

При размыкании ключей 5 и 7 и за-. .мыкании ключа 6 устройство переходит из режима выборки в режим хранения.

В момент переключения ключей 5-7 нап" ряжение на конденсаторе 4 будет равно

ОСА ко, т EQ» 03Х

»+» »»Д»4ь

Я»

"1Ч», 1+Н„" Г+1Г ® где l3g — мгновенное значение входноХа го напряжения в момент переключения ключей; а 1 — изменение напряжения на конденсаторе 4, вызванное прохождением части управляющего сигнала через ключ 7,. Зто напряжение сохраняется на конденсаторе 4 в пределах допустимой точности некоторое время, определяемое токами утечки, входными токами и сопротивлениями усилителей 2 и 3.В течение этого времени входное напряжение усилителя 3 можно считать постоянным и, при достаточно большом значении входного сапро" тивления усилителей 2 и 3, не зависящим от выходного напряжения усилителя 1. Таким образом, в режиме хранения усилитель 1 замкнут цепью обратной связи через конденсатор 4 и усилитель 2. При этом установившееся значение выходного напряжения устройства равно . Ь Ь ЬО (. . бык.кк: Оео +11 .

-е 1 1.51 " я-,-;1 - Щ (3), Ж 1 Ь-ll „ hali ь 1 R» H g»» 1» 11 р.

924756 где l - напряжение погрешности ключа 6.

Подставляя в (3) значение напряжения (2 ), хранящегося на запоминающем конденсаторе 4, получим при 5 условии, что А 1,. Р А, .1:

2. Ъ 41 (Е. +Ьз.),+Еоъ д»-Е„Е, Е,„- +да

«1, 4

Таким образом, -следует, что погрешно сти усилителей 1 и 2 и третьего ключа 7 - 1,, 1оа 1 > ослабляются в 5 число раэ равное коэффициенту усиле-ния усилителя l. Погрешность усилителя 3 ослабляется более значительно. Погрешностями первого и второго ключей 5 и 6 - 1„;1 практико чески можно пренебречь. Эти погрешности входят в выражение (4) с разными знаками и компенсируют друг. друга, если ключи 5 и 6 идентичны.

Кроме того, при достаточно боль25 шом значении входного сопротивления, / усилителя 1 и достаточно малом зна- чении его входного тока через первый

"и второй ключи 5 и 6 не протекает ток, следовательно, и величина:.погрешности этих ключей не большая.

Что,же касается погрешности, вызванной изменением напряжения на конденсаторе 4 при переключении устройстO ва из режима выборки в режим хранения а l, то в предлагаемом устройст- З5 ве в отличие от аналогов ее величина не зависит от уровня входного сигнала и может легко скомпенсироваться. Действительно, третий ключ 7 независимо от величины входного сигнала все время находится под напряжением, близким к нулевому. Поэтому параметры ключа не зависят от уровня входного сигнала. Кроме того, переход устройства из режима выборки в режим хранения не связан со значительным . изменением напряжения на ключе и входе выходного усилителя . Это изменение при единичном . коэффициенте усиления усилителя 2 50 равно изменению напряжения на выходе аналогового запоминающего устройства при переходе из режима выборки в режим хранения, которое, как показано выше, незначительно и, 55 в отличие от известного не зависит от величины входного сигнала. Для погрешности коэффициента передачи аналогового запоминающего устройства иэ (4) записываем

0 алых

ИЬИН

При выполнении условий А1 1, А А 1 выражение (5) приводится к виду

А -1 1 н д1 Аь

Таким образом, погрешйость коэффициента передачи аналогового запоми" нающего устройства значительно мень" ше погрешности передачи отдельно взятых усилителей, на которых оно построено.

8ведение дополнительного усилителя и koBblx связей выгодно отличает предлагаемое аналоговое запоминающее устройство от известного, обеспечивая повышение точности. Кроме того, постоянство напряжения на ключе 7 позволяет применить токовый ключ, отказаться от схем слежения за уровнем. входного сигнала и сложных схем компенсации выбросов. Это обеспечивает Воэможность достижения минимальной нестабильности аппаратурного времени, что увеличивает рабочий диапазон частот устройства.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройстso, содержащее первый усилитель, один из входов которого соединен с выходами первого и второго ключей, входы первого и второго ключей соединены соответственно с входом и выходом устройства, накопи" тельный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом первого усилителя, второй усилитель, один из входов которого соединен с другой обкладкой конденсатора и с входом третьего ключа, и шину нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен третий усилитель, один из входов которого подключен к выходу первого усилителя, другой вход третьего усилителя соединен с входом третьего ключа, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход третьего

7 924756 8 усилителя соединен с другими входа- 1. Авторское свидетельство СССР ми первого и второго усилителей. У 482819, кл, С 11 С 27/00, 1974.

Источники .информации, . 2. Патент СНА У 4066919, принятые во внимание при экспертизе кл. 307-353,олублик. 1977,прототип) .

Составитель А. Вороний

Редактор Ю. Середа Техред M.Ãåðãåëü Корректор й. Нвыдкая

Заказ 2826/69 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

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