Устройство для выборки и хранения информации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик („)978201 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01. 06. 81 (21) 3293572/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.1182, Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 30.1182

f$g) М. Хл.з

G 11 С 27/02

Н 03 О 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (Щ УДХ 681, 327. 66 (088. 8) (72) Автор изобретения

A. M. Федоров (71) Заявитель (5 4 ) УС1РОЙС1 ВО ДЛЯ ВЫБОРКИ И ХРАНЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автомати» ке и вычислительной технике и может быть использовано как в качестве уст-. ройства для выборки и хранения информации, так и в качестве демодулятора амплитудно-модулированных сигналов.

Известно устройство для выборки и хранения информации с общей отрицательной обратной связью, состоящее из последовательно соединенных первого операционного усилителя, ключа, второго операционного усилителя в инвертирующем включении, в цепь обратной связи которого включен конденсатор, цепь общей обратной связи подключена к неинвертирующему входу, а источник входного сигнала — к инвертирующему входу первого операционного усилителя (11.

Недостатком этого устройства является погрешность нри переходе от режима хранения к режиму выборки и низкое быстродействие. В режиме хранения значение выходного сигнала разомкнутого первого операционного усилителя зависит от входного сигнала и сигнала с выхода устройства для выборки и хранение информации, поступающего по цепи общей обратной связи, причем возможно насыщение первого операционного усилителя. Динами" ческая ошибка переходного процесса первого операционного усилителя усиливается вторым операционным усили лителем и обусйав>тивает ошибку устройства. Запаздывание при выходе первого операционного усилителя из насыщения снижает его быстродействие.

Наиболее близким о технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для выборки и хранения информации, содержащее два токозадающих элемента, например, ре" зистора, два операционных усилителя, первый ключ, блок управления, первый запоминающий элемент, например, конденсатор, и шину, причем один вывод первого токозадающего элемента является входом устройства, а другой его вывод соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, выход которого подключен к входу первого ключа, выход которого подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, выход KoToporo является выходом устройства, одна обкладка конденсатора подключена к инвертирующему входу второго операционного усилителя, .а вторая — к его выходу, второй токозадающий элемент

978201

40

Где К2 ответ ственно. включен Iezöó выходом устройства и

11еинвертирую1цим входом первогО QIIGрац IOIIHoI Q усилителя, а блок управ" ления подключен к управляющему входу первого ключа (2) .

Недостатком этого устройства,цля ,выработки и хранения информации яв .ляется «»Is«az точность, вследствие чалого контурного коэффициента усиления, а также необходимость использоВа»)ИЯ ВТОРОГO ОПРРаЦИОННО). Î УСИЛЯтЕ IB с бОльшич RoB»I)ôIIII.:1РнтОм усиления и бОльiliHM входным сОпротивлением, Цель изОбретения - повышение Towности устройства.

Поставленная цель достигается тем,1з что н устройство введен второй запоиинаюший B JIBMG HT „. на при11ер» конде н

0а T0p» Трс токозадающий элемент, напр;:меp,. резистор, и второй ключ, .ра )зля )tit!I lit вхОД которОГО сОединен

»1 1) поко .: У11ра)))1рния, при I.J-I1 второй

3 c= О! 1И11аК) ..1;I)"i B Ji »IB 1! .Е; ВКЛЮ <Е Н В OGP2.j "

;-i »l0 с 3 я =3 ь I EQ p Bo I 0 О пе с»а ц и 0 н нО ) 0 у си лителя между еBO инвертирующим Вхо цом и выходом„один вывод третьего токоэ =, эющега элемента подклю хен к и и В » P т i . » 10)): M y B ХО ПУ ПЕ Р B 0 1. О О ПР P а ""

ДНО ннОГО у силителя» а,друГОЙ РГО Вы

BOД ПОДКЛЮ»10Н К ВХОДУ BTOPOZ КЛЮЧа

ВЬТХОД t(OTOPO ГО COPДИНЕН С ШИНОЙ ПИ тания.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — формы входнОГО Овх и вы IOiI:-)от С ВВЫх напРяжений Устройства; на фиг, .3 и 4 -:. напряжение U на неинвертирующем BxOTIe первого операциoI4Hoго усилителя и напряжение на е го выходе соответственно, Ус Tрой ст во содержит то ко з адающий элемент 1,0перационнь)1Й усилитель з апомин а ощий элеме нт 3, ключ 4, операционный усилитель 5,запоминающий элемент б,токозадающие элементы 7 и 8, ключ 9,блок 10 управления и шину 11 пита.ния.

Устройство для выборки и хранения информации работает следующим образом.

Передаточная функция первого операционного усилителя с обратной связью имеет вид; 5Î

K2 (1+T P) I

R8,R9,C 3 — сопротивление реэис" тора 8, ключа 9 и емкость конденсатора саВ режиме выборки ключи 4 и 9 замкнуты» T.e. Н4 О, Re > R > О, R< — сопротивление ключа 4.

Устройство работае- как усилитель с обратной связью и. по сравнению с известным имеет на низких частотах в)

KZ раэ больший коэффициент усиления по контуру и, следовательно, большую точность воспроизведсния входного си гнала.

В режиме хранения ключи 4 и 9

РазомкнУты, т.е. R<-.> О и R9>J R в

I1B фиг. 2 показайа форма выходного сигнала Uх, Напряжение

U+ на неинвертирующем входе первого

Операционного усилителя равно

4: U вь»х R+U xRI

R4+R 1

Под действием напряжения U" изменяется сигнал U 2 на выходе первого операционного усилителя, однако, из— эа раэмыкания ключа 9 и, следовательно, значительного увели тения постоянной времени Т в передаточной функции Х<(р), быстродействие первого операционного усилителя резко уменьшается и напряжение U2 не успевает значительно Отклониться от своего значения в момент выборки. ,Цинамическая ош11бка переходного процесса U2 î- значения в момент, предшествующий выборке, к значению при выборке (показан на фиг. 4 непрерывной линией) усиливается выходным каскадом и обуславливает ошибку устройства при переходе от режима хранения к режиму выборки. IIa фиг. 4 для сравнения пунктирной линией показан переходный процесс, который происходил бы при постоянно эакороченном ключе 9, т.е. беэ уменьшения быстродействия первого операционного усилителя на период хранения.

Для увеличения входного сопротивления выходного каскада, необходимого для качественнога запоминания сигнала, в нем могут быть применены

МОП-транзисторы с любой, даже смещенной относительно нуля, характеристикой. Это приведет лишь к смещению относительно нуля диапазона значений

U2 при выборках, как показано на фиг.

4, однако, работоспособность устройства полностью сохранится.

В известном устройстве применение выходного каскада са смещенной характеристикой приводит к увеличению

Ошибки при переходе от режима хранения к режиму выборки.

Предлагаемое устройство для выборки и хранения информации позволяет увеличить точность его работы за счет повышения коэффициента усиления по контуру путем введения гибкой Обратной связи первого операционного усилителя и уменьшить ошибки при переходе от режима выборки к режиму хранения, характерных для устройств с о0IпiеeрpаBц иHо0нHнHыEмMи H у сoиH»л иHтTеeJлI.я Mми, не Охваченными жесткой обратной связью.

978201

Б операционном усилителе могут быть применены МОП-транзисторы с любой управляющей характеристикой, причем работоспособность устройства при этом полностью сохраняется.

Формула изобретения устройство для выборки и хранения информации, содержащее два токоэадающих элемента, два операционных усилителя, первЫй ключ, блок управления, первый запоминающий элемент, например конденсатор, и шину питания, причем один вывод первого токоэадающего эле- 15 мента является входом устройства, а другой era вывод соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, выход которого подключен к входу первого ключа, выход ко- щ торого подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, выход которого является выходом . устройства, одна обкладка конденсатора подключена к инвертирующему вхо-, yS ду второго операционного усилителя, а вторая - к его выходу, второй токозадающий элемент включен между выходом устройства и неинвертирующим входом первого операционного усилителя, а блок управления подключен к управляющему входу первого ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен второй запоминающий элемент, третий токозадающий элемент и второй ключ, управляющий вход которого соединен с блоком управления, причем второй запоминающий элемент включен в обратную связь первого операционного усилителя между его инвертирующим входом и выходом, один вывод третьего токоэадающего элемента подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя, а другой его вывод подключен к входу второго ключа, выход которого соединен с шиной питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бахтиаров Г.Д., Малинин В.В., Школин В.П.,Аналого-цифровые преобразователи. М., Советское радио, 1980, с. 139.

2. Дис.Ленк.руководство для пользователей операционных усилителей.

N., Связь, 1978, с. 226 (прототип) .

978201

Л7ло яй"Холуе лри Ач.о/е 027

Составитель Федотов

Редактор П.Макаревич Техред Ж. Кастелевич Корректор.Г Ре етник

Заказ 9227/67 Тираж б22 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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