Аналоговое запоминающее устройство

 

Союз Соввтсиин

Социалистические

Рвспубпми

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 23.04.81 (21) 3277631/18-24 с присоединением заявки В (23 } Приоритет

Опубликовано 30.12,82. Бюллетень М48 (51)NL. Кл.

G 11 С 27/00

3Ьвударственньй квинтет

СССР о далем изобретений н открытий (53) УДК 681.327 ° ..66(088.8) Дата опубликования описания 30 . 12 .82 (72) Автори изобретения

Ю. В. Левочкин и В. И. Левочкина (7! ) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях.

Известно аналоговое запоминающее устройство содержащее накопительный т элемент, генератор тока, два компаратора,, повторитель напряжения и разрядный блок (l j, Недостатками этого устройства яв- 1о ляются большое время запоминания, обусловленное медленным зарядом накопительного элемента на заключител ьной стадии процесса записи и невозможность звпоминания сигналов произвольной полярности.

Известно также аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, выход которого подключен через ключ к накопительноиу эдементу - конденсатору, а также два компаратора, управляющие через элемент ИЛИ работой блока управления, выход которого подключен к управляющему входу ключа и разрядному блоку $2) .Такое устройство позволяет производить запоминание входных сигналов произвольной полярности, но имеет недостаток, заключающийся в наличии относительной погрешности перезаряда накопительного конденсатора, которая становится значительной при больших скоростях заряда, и, кроме того, погрешности, вызванной пролезанием управляющего сигнала ключа и входного сигнала, усиленного входным усилителем, через паразитные емкости ключа, Наиболее близким по технической сущнооти к .предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент - конденсатор, подключенный к входному и выходному повторителям напряжения, выходам генераторов тока и разрядного блока, первый и

98582

20

3 второй компараторы, одни противофазные входы которых объединены и являются входом устройства, другие противофазные входы объединены и соединены с выходом входного повторителя, а выходы - соединены с управляющими входами генераторов тока, а также блок управления, выход которого соединен с управляющим входом первого компаратора, а входы - с шиной управления и выходом второго компаратора 1 31.

К недостаткам такого устройства можно отнести во-первых, малое быстродействие за счет наличия процесса достягивания потеЙЦиала конденсатора малым током до уровня входного сигнала, во-вторых, уст.ройство не может запоминать входной сигнал произвольной полярности в-третьих, устройство должно иметь два высокоточных повторителя напряжения, обладающих высоким входным сопротивлением.

Цел ь и зобре те ни я - у вели чение быстродействия устройства при сохранении точности запоминания и расширение области применения устройства эа счет обеспечения запоминания напряжений произвольной полярности.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройст во, содержащее на копи тел ьный эле -, мент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, повторитель напряжения, вход которого соединен с выходом разрядного блока и выходами первого и второго генераторов тока первые управляющие входы которых 4О соединены с выходами соответственно первого и второго компараторов, пер" вые противофаэные входы которых объединены и подключены к выходу повторителя напряжения, вторые противофазные входы объединены и являются входом устройства, блокирующий вход первого компаратора соединен с выходом блока управления, первый вход которого соединен с первой шиной управления, введены элемент ИЛИ и пассивный элемент, например резистор, включенный между другой обкладкой конденсатора и входом повторителя напряжения, выход которого является выходом устройства, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены к выходам соответственно первого и второ».

8, 4 го компараторов, блокирующие входы которых объединены, выход элемента

ИЛИ соединен с вторым входом блока управления, вторые управляющие входы первого и второго генераторов тока подключены к входу устройства, первый вход разрядного блока подключен к первой шине управления, второй вход - к второй шине управления, Сущность предлагаемого изобретения заключается s том,,что для увеличенйя быстродействия запоминания сигналов положительной и отрицательной полярности, устройство содержит соответственно первый и второй генераторы тока различной полярности, обеспечивающие быстрый заряд конденсатора до уровня входного сигнала, а процесс медленного заряда исключен.

Возникающая при этом погрешность запоминания, связанная с перезарядом конденсатора из-эа задержкй срабатывания компаратора и задержки выключения генератора тока, скомпенсирована напряжением, образующимся на резисторе за счет протекания тока заряда и включенном последовательно с конденсатором, Величина резистора выбрана из условия равенства напряжения перезаряда конденсатора и падения напряжения на резисторе тока заряда. Кроме того, для уменьшения погрешности запоминания при малых амплитудах входного сигнала использованы управляемые генераторы тока, величина тока которых прямо пропорционально за-, висит от амппитуды входного сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема устройства . . Устройство включает s себя компараторы 1 и 2, повторитель ) напряжения, генератор 4 вытекающего тока, reнератор 5 втекающего тока, разрядный блок.:6, блок 7 управления, конденсатор 8, резистор 9, элемент ИЛИ 10, первую шину 11 управления, вторую шину 12 управления, вход 13 и выход

14 устройства. Токи в генераторах Й и 5 выбираются одинаковыми и противоположными. по направлению.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает, сигнал положительной полярности. С приходом нв шину 11 управления стартового импульса блок 7 управления срабатывает по установочному входу, и с ла отрицательной полярности. В этом случае работает генератор 5 тока, а генератор 4 выключен.

Таким образом, предлагаемое аналоговое запоминающее устройство, как и прототип, не имеет погрешности запоминания, связанной с перезарядом конденсатора, но в отличие от прототипа обладает большим быстродействием, так как в устройстве отсутствует процеос медленного заряда конденсатора да уровня входного сигнала.

Кроме того, предлагаемое устройство содержит только один повторитель напряжения, который. может быть выполнен по упрощенной схеме.

Увеличение быстродействия и обеспечение возможности запоминания сигналов произвольной полярности значительно расширяют область применения изобретения.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, повторитель напряжения, вход которого соединен с выходом разрядного блока и выходами первого и второго генераторов тока, первые управляющие входы которых со.-. единены с выходами соответственно первого и второго компараторов пер1 вые противоФазные входы которых объединены и подключены к выходу пов-.< торителя напряжения, вторые противофазные входы объединены и являются входом устройства, блокирующий вход первого компаратора соединен.с выходом блока управления, первый вход xoyoporo соединен с первой шиной управления, о т л и ч а ю щ е ес я тем,. что, с целью повышения быстродействия и расширения области применения устройства за счет обеспечения запоминания напряжений произвольной полярности, в него введены элемент ИЛИ и пассивный элемент, например резистор, включенный между другой обкладкой конденсатора,и входом, повторителя напряжения, выход которого является выходом устройства, первый и второй входы элемента ЫЛИ подключены к выходам соответ5 985828 6 его выхода на блокирующие входы компараторов 1 и 2 подается. разрешающий гютенциал, Кроме того, этот же стартовый импульс выключает разрядный блок 6. На выходе компаратора 1 появ- g ляется разрешающий перепад напряжения, а на выходе компаратора 2 остается запрещающий уровень. Разрешающим перепадом открываетая генератор

4, и конденсатор 8 начинает быстро 10 заряжаться. В процессе заряда на резисторе 9 создается падение напряжения за счет прохождения тока через конденсатор, которое, складываясь с напряжением ка конденсаторе, подает- 15 ся через повторитель напряжения 3 на входы компараторов 1,2 и выход 14 устройства. В момент достижения на выходе устройства напряжения, равного входному, компараторы 1 и 2 срабаты- 20 вают. На выходе комваратора 1 появляется запрещающий перепад напряжения, который выключает генератор 4.

Запрещающий перепад с компаратора .1, пройдя через элемент ИЛИ, опрокиды- 2$ вает триггер блока 7 управления по счетному входу и с его выхода на .блокирующие входы компараторов I и 2 поступает запрещающий потенциал, под действием которого на выходах компара зв торов 1 и 2 устанавливаются запрещающие потенциалы. Поскольку генератор 4 из-эа наличия задержки в цепи обратной связи не может выкпючить ток заряда. мгновенно, то конденсатор 8 несколько перезарядится и напряжение на компенсирующих входах компараторов будет превышать амплиту.ду входного сигнапа. Величина этого превышения будет пропорциональна вели чине зарядного тока, времени задержки выкпючения и обратно пропорциональна емкости конденсатора. После выключения генератора 4 тока падение напряжения на резисторе 9 станет, равным нулю и напряжение на компенсирующих входах кампараторов снизится.

Выбрав величину резистора, при которой падение напряжения на нем равно напряжению перезаряда конденсатора, имеется напряжение на выходе устройства после выключения генератора 4 тока, равное входному напряжению.

По окончании процесса хранения напряжения на шину 12 поступает импульс, по которому включается блок б разИ ряда и накопительный конденсатор

8 разряжается. Аналогично работает устройство в случае входного сигнаИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Патент СВА N 386É37, кл. H 03 К 17/00, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство CCCP

И 728162, кл. С 11 С 27/00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

И 690617, кл. 6 ll C 27/00,1976

tO (прототиn).

7 985828 стввнно первого и второго компараторов, блокирующие входы которых объединены, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом блока управления, вторые управляющие входы первого и второго генераторов тока подключены к входу устройства, первый вход разрядного блока подключен к первой шине управления, второй вход - к второй шине управления.