Устройство выборки и хранения величины напряжения
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может ть использовано в аналого-цифровых системах обработки импульсных сигналов. Цель изобретения - оптимизация энергетических паррметрог устройства и уменьшение дрейфа напряжения смещения. Поставленная цель достигается путем введения в устройство выборки и хранения величины напряжения п дополнительных транзисторов 19.1-19.п, п резисторов 20.1-20.п, п фильтров 21.1-21.п высоких частот и инв ртора напряжения 22, а также связей с известными элементами. Устройство позволяет активно управлять процессом перезаряда емкости элемента храненич М в згвисимости от скорости изменения входного напряжения, что уменьшает рассеиваемую мощность на выходном транзисторе и дрейф напряжения смещения. 1 ил.
союз советских социллистических
PFÑÏÓÁËÈK (s>)s Н 03 К 17/60
ГОСУДАРСТВЕ) 1НЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ГЗРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ| :ТВУ (21, 4685148/21 (22) 3.02.89 (46) 23,01.91. Бкзл. N 3 (72) В.В,Смирнов, Всев.M,ÄóëüêèB, Вяч.MДулькин и А.l Fip0BKMH (53) 621.382(088.8) (56) Авторское авидетельство СССР № 1406774, кл. Н 03 К 17/60, 1986.
Патент США ¹ 3643110, кл. Н 03 К 17/60, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ВЫБОРКИ И ХРАНЕНИЯ
ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может б ть использовано в аналого-цифровых системах обработки импульсных сигналов. Цель изо„„JIB 1622940 А1 бретения — оптимизация энергетических параметров устосйства и уменьшение дрейфа напряжения смещения, Поставленная цель достигается путем введения в устройство выборки и хранения величины напряжения
A дополнительных транзисторов 19,1-19.п, и резисторов 20.1 — 20.п, и фильтров
21.1-21.п высоких частот и инв< ртора напряжения 22, а также связей с известными элементами. Устройство позволяет активно управлять процессом перезаряда емкости элемента хранения 17 в зависимости от скорости изменения входного напряжения, что уменьшает рзссеиваемуго мощность на выходном транзисторе и дрейф напряжения смещения, 1 ил.
1622940
Изобретение относится к авгоматике и измерительной технике и може ° быть использовано в аналого-цифровых системах обработки импульсных сигналов.
Цепь изобретения — улучшение температурной стабилизации устройства и уменьшение дрейфа напряжения смещения.
Еа чертеже 11редставпе Ia принципиальная электрическая схема устройства.
Устройство выборки и хранения величины напряжен «я содержит входную шину 1, шину 2 опорного напряжения, шину 3 управления, входной транзис«оо 4, первый гран
=ис-ор 5 обратной связи, коммутирующие первый 6, второй 7, третий 8 и четвер ъ1й 9 транзисторы, выходной транзистор ".О, второй гранз««стор 11 обратной связи, диод 12, первый 13, BTopol,, l4, третий 15 и четвертый
16 источники тока, элемент 17 хранения, выходную шину 18, дополнительные транзисторы 19.1-19,11 дог«олнительные резисторы 20.1-20.п, фильтры 21.2 — 21,п высоких частот, инвертор 22 напряжения и шины питания -Е, +Е, Входная шина 1 подключена к базе входного транзистора 4 и входу инвертора
22 напряжения, выход которого подключен
K Bxop3M фильтров Bblc0vY«x частот 2 1. 1
21.п, выходы которых подсоединены к соответствую цим базам дополнительных транзисторов 19.1 — 19.п, эмиттеры которь х через соответствующие дополнительные резисторы 20.1 — 20.п соединены с шиной пит ания — Е. Коллекторы дополнительных транзисторов, Э.1 — 19.п обьединены и подключены к эмиттерам коммутирующих Tpai«зисторов 8 и 9 и через источник i8 ггка подключены к шине питания — F. Коллектор входного транзистора 4 обьединен с коллектором второго транзистор,", 11 обратной связи, коллектором выходного транзистора 10, коллектором третьего транзистора (коммутирующего) 8 и подключен к шине питани«.
«-с и через источник 13 — к коллектору первогс транзистора 5 обратной связи, коллектору второго коммутирую1 «его транзистора
7, базе выходного транзистора 10 и к аноду диода 12. Эмиттеры входного транз«стара 4 и первого транзита-ра 5 обратной связи объединены и подключены к коллектору первого коммутирующего транзистора б, база которого пбьединена с базой четвертого коммутирую«цего тра«зистора 9 и подключена к шине 2 опорного напряжения, Эмиттер первг о коммутирующего транзистора 6 объединен с эмиттером второ1о коммутирующего ранэисгора 7 и через второй источник 14 тока ппдклю «ен к шине питания
-E. Катод диод" 12 подключен к эмиттеру в; рого «, зн. «егора 11 с братнпй связи ., ч р э тре«ий источник 15 гока — к шине п«»та«11»я -Е. База второго транз»стора 11 обратно« связи объединена с базой первого транзистора 5 обратной связи, коллектором
5 четвертого коммутирующего транзистора 9, подключена к эмиггеру выходного транэис ра 1;i, «годка«оченного к элементу 17 хранения и выходной шине 18. Базы второго 7 и четвер1ого 9:оммутиру«ощ «х транзисто10 ров объединены In подкп очены к шине 3 управления.
У<.-:poincTBo работает следующим образом, В режиме в,,борки управляющее напря1 j желе, пост,паю1иее на шину 3 и связанные с неи б ы KOY»Y»ó!I»oó!oU«èõ транэистороя 7 и 8, мень и::,«ап ях "-HYIs«смещения, поступа,".,его на,пину 2 и с.:o.BBHHûe с ней базы
;омму;i»p,ю,J/v õ транэ «сfopoB 6 и 9. Поэто"«Э му то,.; ис -о «1; кон 11 и 16 тока переключаются со )TBeicTBBHHo в транз1»сторы б и 9. з:;r;i»rY,IBB» «I,I«ô« epeíöèàëüíóà пару на в од1«ог«TpaIIaI»;«оре 4 и транзисторе 5 обI:а =гно i c: яз.", и выходной транзистор 10.
2 . При этом тра1«зис»ор 11 обратной связи закрь1т in тпк ист "ика 15 тока течет через
«иОд 1
В г;ех«и „..1борки устройство работает ак у ..:и!11 нагруженный HB элемент 17
311 хра««ения с. 00%-й отрицательной обратнсй связьк . В режиме хра«нн«ия управляю.;ЕЕ 1«аПг ЯжЕНИЕ ВЬ;ШЕ «аПРЯжЕНИЯ смещения и ioKn источников 14 и 16 тока
ПЕРЕКЛЮЧЕНЬ В V 1ММУтИРУЮIÖ!ne тРаНЗ1«СтО5,iы 7 и 8. а ток источника 15 тока поотекает
«врез открытые диод 12 и транзистор 11 обратной связи. При этом напряжение база.1миттер выходного транзистопа 10 близко к
НУПЮ И ОН ОГКП«ОЧЕН.
41 1ерез вых-дной транзистор 10 в режиме выбор«;и протекает ток г« - вх
I;a== Ir С«г г1С
räå I1о - ток выходного тра««зистора 10;
Ir -- ток, протекающ«лй через коммутир,— ющий транзистор 9;
С«т емкость элемента 17 хранения;
dU0, — — скоросгь изменения входног, dt наг«ряжения.
Причем знак «относится к режи««у заряда емкости элемента 17 хранен« я (входно -. напряжение растет), а знак "-" — к реж»му разряда емкости элемен а 17 хранения (вход Ioe напряжение уменьшается), Напг»яже««и» на баз; х дс 1 с и! итеп!:ных гранэисторог« 19.1 — 19.rI оп««оделяю»ся г.г едующим образом
1622940
dU ÄÄÄÄ
ОД = — — — — т,;1=1, i где т = R; Ci — постоянная времени i-го фильтря верхних частот, При этом учтенс, что t > 7, т.е.
d U,„ /71
ОД, = — — -- .7!(1 — 1 )=
dt
dU„„
== — — -" —" . т .
d t
ЗняK "—" .вязан с инверсией входного ряжения ня vil!Båptoãå 22 апря кения.
Чри положительнол рогте входного наг ряжения Bblxoäíoé транзистор 10 в режиме выборки заряжает элемент:, хранения, при этом величина упрагя;емого вх дным нап.;чжe Ie,"л тока минимальна и равна току лот .гчникс. 1 б тока
DpIl отрицате ьном рост входного наi ряжения в зав.1с- мости от величины
dU „.„ — — проис ходит увеличен ле -ен .рат ар. ого г1t т ка пере=аряда: лемянтя 1; хрян-".:.ия, причем
I l 1!6+, !!, i =1
1-де !1в — величина тока генератора б тока;
ti — величин;., 1-го управляемого гснераторя тока;
m — число актив <о действующи, генераторов тока на дополнительных транзисто„ах 19,1 -- 19.п, которое определяется постоянными фильтров 7! и скоростью изменения входного сигнала dUI; /dt, причем (dU р, d t 1r!,+ : — О-.б
i г2о — „
Таким образом. происхчдит активное 1рявление процессом перезяряда емкости элемента 17 хранения. Скорость нарястания напряжения на элементе 17 хранения определяеся током зарядя (разряда) и величинои емкости.
Увеличение тока заряда (разряда) с целью достижения больших скоросгей изменения выходного няг;ряжения ограничивается предо,ьно допустил ой мощностью, рагссхвающейся на коммутирующих транзисторах 8 и 9 и выходном транзисторе 10.
Таким образом, введение дополнительных транзисторов, резисторов, фильтров высших частот и инвертора напряжения позволяеr оптимизиргватьэнергетические параметры устроиства и уменьшить дрейф напряжения смещения.
Форм. ла изобретения
Ус; оойство BblOopKl и хранения Beë чины няпряжения содепжящее входной тран5
1О
25 дД
55 зистор, база которого подключена к в..одной шине. а коллектор — к положительной шине питания и через первый источник тока — к коллектору пеового транзистора обратной связи и к бяке выходного тоанзистора, коллектор которого подключен к положительной шине питания, г эмиттер — к базе пергvrо транзистора обратной связи, к элементу хранения и к выходной шине устройства, и ри этом эмиттеры входного транзисторя и первсго транзистора обратной связ об,единень1 и подключены к коллектору первого коммутирующего транзистора, база ко1чрого обьединена с базой четвертого коммутирующего транзиo ooB l! под,лючег а к ш, не опорного напряжения а эмитIер первого коммутирующего тра.:31 стора обьединен с эл1иттером второ .о коммутирун. щего транзистора и через второй с-» ник тока подключен к отрицательной шине питания, при этом коллектор второго .оммутиру ощего транзистора соединен с ано, 1о дио;-;я и коллектором первого транзистор-. обратной связи, а база обьед;не а с базой третьего коммутируюцего транзистора и подключена к шине упрявления, при этом эмигтер третьего комл1у; ру ощего транзистора объединен о эмиттером .етвертьгo коммутирующего транзистора и чере:- четвертый:сточник тока подключен к отр,ца-о. ьной шине питания, а копеек ор соединен с коллектором выходного транзистора причем катод диода соединен с э, иттером второго тр=нзистора обратной связи и через тре1ий источник тока соединен с отрицательной шиной BI".тания. а Koллектор второго транзистора обратной связи соединен с положительной шиной питания, а база объединена с коллектором четвертого коммутирующего транзистора и эмиттером выходного транзистора, отличающееся тем.что, с целью улучшения температурной стабилизации и уменьшения дрейфа напряжения смещения, введены п дополнительных тра зисторов, и резистоpов, и фильтроз высокиx частот и инвертор напряжения, вход которого подключен к входной шине, à R, :÷ä — к входу и фильтров высоких .,".этот, в.. ходы
КОтарЫХ ПОдКл»ЮЧЕНЫ К СООтВЕ1OTB) :OùÈÌ базам и дополнительных гранзисторов, коллекторы которых обьединены и подключены к объединен blM эмиттерам третьего и четвертого коммугирующих транзисторов, а эмиттерь и дополнительных транзисторов через соотв тствующие л резисторов подключены к отрицательной шине питания,