Аналоговое запоминающее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккк

Социалмсткческик

Республик ии928420 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.80 (21) 2902588/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 11 С 27/00

РкумрствеллыН комитет

СССР ао делан лзебретеник и открытка

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 15 05 82 (53) УДК 681.327. .66 (088.8) В. М. Чумак (72) Автор ; изобретения

1.„

1";, "=

Белорусский ордена Трудового Красного Знаментт Государственный университет им. В. И. Ленина

i ( (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использовано в устройствах запоминания и преобразования аналоговых сигналов.

Известно аналоговое запоминающее устрой5 ство, содержащее ключ, накопительныи элемент, например конденсатор, повторитель напряжения f,1) .

Однако известное устройство имеет .низкую точность, обусловленную изменением на. пряжения смещения по входу повторителя

10 напряжения за счет его дрейфа из-за изменения температуры.

Наиболее близким к прецдагаемому по технической сущности является аналоговое запо15 минающее устройство, которое содержит усилитель, первый вход которого соединен с выходом сумматора, накопительный элемент, например конденсатор, первая обкладка которого соединена с первым входом суммато20 ра и через первый ключ с выходом усилителя, второй вход которого соединен через нагрузочный элемент с выходом усилителя. а через второй ключ -- со вторым входом

2 сумматора, который через третий ключ соединен с второй обклацкой конденсатора и шиной нулевого потенциала (2) .

Недостатком этого устройства является низкая точность, обусловленная возникновением обратной связи, которую вносит нагрузочный элемент, так как в устройстве не удается получить разность напряжения 0 =0 (4р) - u (t.), где 0 (Ф.о) — запомненное значение напряжения, выделенное на нагруэочном элементе, 0 (Ь) — текущее значение сигнала.

Целью изобретения является повьииение . точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, сумматор, первый вход которого соединен с другой обкладкой конденсатора и с выходом первого ключа, второй ключ, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, уснлитель, первый вход кс|орлс подключен к выходу суммато ра. в и р< и в ход, 3 92842 которого соединен со входом второго и выходом третьего ключей, выход усилителя сое-.

1 дннен с одним из выводов нагрузочного элемента и со входами первого и третьего ключей, введен пассивный элемент, первый вывод которого соединен с одним иэ входов усилителя, второй вывод пассивного элемента подключен к второму выводу нагрузочно. го элемента и к шине нулевого потенциала, вход устройства соединен с третьим входом 1п сумматора.

Сумматор содержит повторители и резисторы, первые выводы которых соединены с вы ходом сумматора, вторые выводы резисторов соединены соответственно с. выходами повто- 15 рителей, входы которых подключены к входам сумматора.

На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит ключи 1 — 3, накопитель-2п ный элемент, например конденсатор 4, усилитель 5, сумматор 6, состоящий из резисторов

7 и повторителей напряжения 8 — 10, пассивный элемент, например резистор 11, вход

12 устройства нагрузочный элемент 13 и шину 14 нулевого потенциала.

Устройство работает следующим образом.

В режиме запоминания ключи 1 и 2 открыты, а ключ 3 закрыт. Накопительный элемент 4 подключается к цепи обратной отрицательной связи усилителя 5. В этом режиме выход сумматора 6 контролируется (отслеживается) усилителем 5.

В идеальном случае напряжение на выходе сумматора 6 равно нулю. Однако в действительности в точке формирования то35 ков напряжение не равно нулю, что приводит к понижению точности. При равенстве сопротивлений суммирующих резисторов 7> которое легко получить с высокой точностью, f Щ так как выходные сопротивления повторителей 8 — 10, входящих в состав сумматора 6 для повышения его входного сопротивления, за счет глубокой отрицательной связи значительно уменьшены до десятых и сотых долей ома1 а величина сопротивления пассивно45 го элемента 11 равна 3, то обеспечивается достаточно точнее равенство суммарных сопротивлений входов усилителя 5. Поэтому из рассмотрения токов, протекающих через резисторы 7 сумматора 6, получим. в режиме запоминания на выходе повторителя 8 напряжение, равное

30 ц„=- (о,„,l-з(+о,„)+(+о,„1 (ь 1), где 0 (4 ) — напряжение на входе 12 устройЪЧ 0 ства в момент времени t0 окончания режима запоминания:

0 4

«0 м +0 „— напряжения смещения по входу 11,„соответственно операционного усилителя 5, повторителей 9 и 10.

По окончании режима запоминания устройство переводится в режим вычитания. При этом ключи 1 и 2 закрываются, а ключ 3 открывается, Напряжение в последующий момент времени на выходе повторителя 9 равно

Ф„(Ц.--(0svÜ! (Ы,„) " „- (- ь,„)J

1 а напряжение Ugb ® на выходе усилителя

5, которое подается на первый вывод элемента 13, подключенный вторым выводом к шине 14, равно б

U,„()=U„(ö- (+о, ). щу О - см

Применение повторителей 8-10, для повышения входного сопротивления сумматора необходимо по следующим причинам: в режиме вычитания, когда ключ 1 накопительного элемента (конденсатора) 4 отключается от выхода усилителя 5 (обрывается обратная отрицательная связь}, большое входное сопротивление необходимо для устранения разряда накопительного элемента 4 на сумматор 6, имеющий без постановки повторителя 8 малое входное сопротивление; повторитель. 9 необходим для устранения температурного дрейфа сопротивления открытого ключа 3 в режиме вычитания. В этом случае падение напряжения на открытом ключе 3 (а в данном устройстве используются ключи напряжения из-за большого входного сопротивления повторителя порядка 1 МОм, ко входу которого он подключен близко к нулю; повторитель

10 служит для повышения входного сопротивления устройства.

Таким образом, напряжение 0 гр, которое приходится на нагрузочный элемент

13, равно 4at9 О Х(1о)-0@ () и не зависит от погрешности, вносимых напряжением смещения усилителя 5 и повторителей 8 — 10, что значительно увеличивает точность устройства запоминания и вычитания.

Формула изобретения

1. Аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, одна иэ обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, сумматор, первый вход которого соединен с другой обкладкой конденсатора и с выходом первого ключа, второй ключ, выход которого соединен с шиной нулевого потен928420

s0

Составитель А. Воронин

Техред Ж. КастелевичКорректор N МакаРе"ко

Редактор О. Персиянцева

Заказ 3249/65

Тираж 624 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4. циала, усилитель, первый вход которого подключен к выходу сумматора, второй вход которого соединен е входом второго и -выходом третьего ключей, выход усилителя соединен с одним из выводов нагрузочного элемента и с входами первого и третьего ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повышения точности устройства, в него введен пассивный элемент, первый вывод которого соединен с одним нз входов усилителя, второй вывод пассивного элемента подключен к второму выводу нагрузочного элемента и к шине нулевого потенциала, вход устройства соединен с третьим входом сумматора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что сумматор содержит повторители н резисторы, первые выводы которых соединены с выходом сумматора, вторые выводы резисторов соединены соответственно с выходами повторителей, входы которых подключены к входам сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 453740, кл. 6 11 С 27/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР Н4 504248, d кл„. G 11 С 27/00, 1975 (прототип).