Аналоговое запоминающее устройство

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистичвсиик

Республик (и) 942154 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22)3awa e o 05.11.80 (21) 3001467/18-24 с присоединением заявки J4 (59)М. Кл.

G 11 С 27/00 ЪеударстеапвВ камнтет

CCCP аа делам изобретений н открытий

{23) Приоритет—

Опубликовано 07. 07. 82. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 07.07.82 (53) УДК 681.327. .66(088.8) (72) Авторы изобретения

Д. И. Абрамов, б. С. Андреев н д д, норртннн (71) Заявитель (54) АНАЛ01-0В0 3Afl0HHHA}OQEE уСТРОАСТВ0

Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике и может использоваться в устройствах обработки аналоговых сигналов.

Известно аналоговое запоминаюS щее устройство, содержащее усилители, накопительные элементы и ключи11 ).

Недостатком укаэанного устройства является низкая точность, обусловленная наложением на полезный сигнал, запоминаемый накопительным элементом, коммутационных помех из цепей управления ключами. Величина этих помех зависит от величины вход" ного сигнала и не может быть скомпенсирована, например, балансировкой одного иэ усилителей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ао аналоговое запоминающее устройство, в котором устранена зависимость коммутационных помех от уровня входного сигнала, содержащее первый и

2 второй усилители, вход первого усилителя через первый и второй ключи соединен соответственно с входом и выходом устройства, накопительный элемент, например конденсатор, подключенный одной своей обкладкой к выходу первого усилителя, а другойк первому входу второго усилителя, в котором второй вход соединен с шиной нулевого. потенциала, а первый вход через третий ключ связан с выходом устройства и выходом второго усилителя 2).

С замкнутым первым и третьим ключами устройство находится s режиме записи. На одной обкладке конденсато.ра присутствует переда аваемое первым усилителем входное напряжение, а напряжение другой обкладки конденсато; ра, подключенной к первому входу второго усилителя, близко к нулю, поскольку второй вход этого усилителя соединен с шиной нулевого no"" тенциала. Близко к нулю и напряжение

94215 на выходе устройства, поскольку первый вход второго усилителя связан замкнутым третьеим ключом с выходом устройства. В режиме хранения состояние ключей устройства изменяется на противоположное и напряжение на выходе устройства скачком изменяется от нулевого до входного, присутствовавшего на. входе устройства в момент .его переключения. Резкое изменение выходного напряжения вызывает значительные переходные процессы в устройстве, с чем связано большое время установления выходного напряжения в пределах заданной точности, следовательно, и низкое быстродействие. Помимо этого имеет место проникание переходных процессов через проходную емкость третьего ключа на накопительный элемент, что приводит к снижению точности. Извест-. ному устройству присуща низкая точность в режиме хранения, поскольку при этом третий ключ находится под напряжением, близким к напряжению на выходе устройства, с чем связаны значительные утечки токов через третий ключ.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель, вход которого соединен с выходами первого и второго ключей, накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом первого усилителя, вход первого ключа является входом устройства, второй усилитель, первый вход которого соединен с другой обкладкой конденсатора и с входом третьего ключа, вход второго ключа соединен с первым выходом второго усилителя, который является выходом устройства, и шину нулевого потенциала, введены первый и второй пас сивные элементы и четвертый ключ, вход которого соединен с вторым входом второго усилителя и с одними из выводов первого и второго пассивного элементов, второй выход второго усилителя подключен к другому вь1воду первого паса вного элемента, выход первого усилителя соединен с вторым выводом второго пассивного элемента, выходы третьего и четвертого ключей соединены с шиной нулевого потенциала.

1О

20 зо

4 4

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилители 1 и 2, накопительный элемент, например конденсатор 5, ключи 4-7» пассивные элементы 8 и 9 и шину 10 нулевого потенциала.

Устройство работает следующим образом.

В режиме записи замыкаются ключи

4 и 6. Конденсатор 3 заряжается до напряжения

С ЬХ где А - коэффицйент передачи усилителя 1, при этом на выходе устройства усилителем 2 поддерживается напряжение

A A«<-М (2)

ВЫХ Вк д р1) где А - коэффициент передачи усилителя 2; коэффициент, равный отношению величины элемента 9 связи к сумме величин элементов

8 и 9 связи.

В случае, когда величины элементов 8 и 9 связи равны, т.е, .1=0,5, последнее выражение принимает вид

1 ВЫ Х =-" ьх (3)

Таким образом, на протяжении всего режима записи выходное напряжение устройства отслеживается близким к входному.

При изменении состояния ключей

4 и 6 на противоположное, последнее переходит в режим хранения, напряжение на накопительном элементе

3 фиксируется неизменным на протяжении всего режима хранения 1СО = "gХ ".1, (4) где U - напря>кение на входе устHXо ройства в момент перехода в режим хранения, При этом выходное напряжение устройства составляет

А-. (5)

ВИХо © +А„Д или с учетом (4 ) д„д2 - (6)

ВЫХО ВХо .(+д д

Из этого выражения можно найти погрешность 11 устройства при А = 1

0)

"Sxo "ВмХо

100%= 1оо /„

Usxî

942154 б

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4853/46 Тираж 622 Подписное

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

Таким образом, напряжение на выходе устройства при переходе в режим хранения практически не изменяется, поэтому отсутствуют переходные процессы и установление выходного напряжения происходит практически мгновенно, следовательно, быстродействие предлагаемого устройства намного выше, чем у известного. Ключ 6 и в режиме записи и в режиме хранения 10 работает под нулевым напряжением.

Действительно, в режиме хранения напряжения на входах усилителя 2 близки к нулю вследствие соединения одного из входов усилителя 2 с ши- 1S ной 10 нулевого потенциала посредством замкнутого ключа 7. Кроме это" го ключ 6 не соединен с выходом устройства. Поэтому отсутствуют утечки токов через этот ключ, а коммутацион- щ ные помехи, проникающие на конденсатор 3 из цепей управления ключом

6 не зависят от уровня входного сигнала и могут быть легко скомпенсированы, например, балансировкой уси- 2$ лителя 2.

Таким образом, в предлагаемом устройстве точность хранения возросла по сравнению с известным, а независимость коммутационных помех Зо от уровня входного сигнала, как и в известном устройстве, сохранена.

Введение новых элементов и связей выгодно отличает предлагаемое устройство от известных улучшением быстродействия и точности, с чем связан значительный экономический эффект от улучшения технических характеристик устройств, использующих изобретение.

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель, вход которого соединен с выходами пер" ваго и второго ключей, накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом первого усилителя, вход первого ключа является входам уст« ройства, второй усилитель, первый вход которого соединен с другой обкладкой конденсатора и с входам третьего ключа, вход второго ключа соединен с первым выходом второго усилителя, который является выходам устройства, и шину нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства, в него введены первый и второй пассивные элементы и четвертый ключ, вход которого соединен с вторым входом второго усилителя и с одним из выводов первого и второго пассивных элементов, второи выход второго усилителя подключен к другому выводу первого пассивного элемента, выход первого усилителя соединен с другим выводом второго пассивного элемента, выходы третье»

I го и четвертого ключей соединены с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 590831, кл. 0 11 С 27/00, 1978.

2. Патент США И 4066919, кл 307353, опублик. 1978 (прототип).