Аналоговое запоминающее устройство

Аналоговое запоминающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„„748511

Союз Советски к

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22.06.78 (21) 2631 139/18-24 (51)M. Кл. с присоелиненнем заявки ¹Ci 11 С 27/00

Гееудерстеенный камнтет

СССР до делам лэебретеннй н открытий (23) П риорнтетОпубликовано 15,07.80. Бюллетень ¹ 26 г

Дата опубликования описания 18.07.80 (53) УД К681ъ32 7.

° 66 (088.8) О, С. Андреев, И. Б. Мелихов, О. Л. Николайчук и Р. 3. Шептебань (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро микроэлектроники в приборостроении (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮшЕЕ УСТРОЙСТВО

1.

Изобретение относится к вычиспитетть- иой технике и предназначено дпя испопьэования в аналого-цифровых првобразоватепях.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее два буферных уси5 питепя, две емкости памяти и ключи Pj.

Недостаток такого устройства -. большая погрешность запоминания, что связа10 но с нвидеапьностью усипитепей, т, е, конечностью коэффицйента ослабления входного синфаэного напряжения, с конечностью коэффипиента усипения, с наличием тем-.

HepB pH0r o M Временного дрейфа нап» 5 ряжения смещения. Кроме того, это уст ройство работает в режиме выборки, когда на обе емкости одновременно записывается сигнал, который отслеживается на выходе схемы, в режиме хранения, когда на выходе поддерживается постоянное напряжение равное значению входного напряжении в момент раэмыкания ключей, что ограничивает быстродействие схемы за счет потери времени, необходимого дпя записи. сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройст во, содержащее три усилителя, два конденсатора памяти и три перекидных ключа $2), Недостаток известного устройства закпючается в том, что в нем сигнал записывается на емкости поочередно, а на выходе постоянно присутствует заломленный то одной, то другой емкостью сигнал. Кроме того, при записи сигнала на любую иэ емкостей входной усилитель и соответ ствуюший выходной охвачены обшей отрицательной обратной связью, Быстродействие . такой схемы ограничивается частотными свойствами двух поспедоватепьно включенных усилителей в режиме записи, а точность полностью определяется неидеапьностью входного ус:илитепя.

Uem. предлагаемого изобретения - повышение точности и быстродействия анапогового запоминающего устройства.

3 7485

Она достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее два накопительных элемента, например два конденсатора, одни из обкладок которых соединены с шиной нулевого потенциала

5 три дифференциальных усилителя: и три ключа, введены два дополнительных ключа

I входы которых соединены с выходами первого и второго дифференциальных усилите лей соответственно, первые выходы допол- 10 нительных ключей соответственно соединены с инвертирующими входами первого и второго дифференциальных усилителей, с другими обкладками конденсаторов и выходами первого ключа, вход которого 15 соединен с неинвертирующим входом третЬего дифференциального усилителя, вто рые входы дополнительных ключей соединены с инвертирующим входом третьего дифференциального усилителя, выход кото20 рого соединен с выходом устройства и, первыми выходами второго и третьего ключей, вторые выходы второго и третьего ключей подсоединены ко входу устройства, а выходы второго и третьего ключей - к неинвертирующим входам первого и второго дифференциальных усилителей соотг ветственно.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства. зо

Она содержит дифференциальные усилители 1-3, накопительные элементы, например конденсаторы 4 и 5, ключи 6-8 и дополнительные ключи 9 и 10.

Устройство работает следующим обра35 эом.

Ключи 6-10 одновременно переключ а ются иэ положения д в положение сГ и наоборот. В положении ключей 6-10 <М сиг40 нал со входа устройства через ключ 8, усилитель 1, охваченный в этом режиме отрицательной обратной связью, и ключ

10 поступает на конденсатор 5, напряжение на котором с точностью, определяемой

45 усилителем 1, отслеживает входное напряжение. В это время усилители 2 и 3 образуют замкнутую систему через ключи 7 и 9 общей отрицательной обратной связью и напряжение на выходе усилителя 3 а

М следовательно, и выходе устройства, будет с точностью, определяемой усилителями

2 и 3, равно напряжению, присутствующему в этот момент на обкладках конденсатора 4. В момент перехода ключей 6-10

55 иэ положения О в положение СГ роли усилителей 2 и 1 меняются. Если в этот момент напряжение на входе устройства было равно U, то напряжение на, конденса11 4 торе 5, а следовательно инвертирующем входе усилителя 1 и неинвертирующем вхс " де усилителя 3 будет сохранять это значение до следующего изменения положения ключей 6-10 и станет равно где К4 - коэффициент усиления усилите.ля 1 (или 2 в зависимости от рассматриваемого такта)

9„- погрешности, вызванные напряжением смещения и влиянием синфазной помехи усилителей

2 или 1.

Напряжение на выходе усилителя 1 определится иэ выражения:

I %

0 „=(u„1„+Å„-u j К„, (г) где 0а, - выходное напряжение устройся ва, которое в свою очередь равно.

Оз„„=(ис+е - !„) к,, (З). где К - коэффициент усиления усилителя 3:

С - погрешность, вызванная напряжением смещения и влиянием синфаэной помехи усилителя 3.

Поставив (1) и (2) в формулу (3) получим;

0 = а

„„=о „.. wе .(

Иэ выражения (4) следует, что погрешность, связанная с конечностью коэффициента усиления в предлагаемом устройстве не больше, чем в известном, при идентичных усилителях. Погрешность, вызванная напряжением смещения, влиянием синфазного сигнала, временным и температурным дрейфами усилителей 2 и 1 устраняется полностью, а усилителя 3 уменьшается в число раэ, равное коэффициенту усиления первого усилителя (усилителя 1 ипи 2). Более высокое быстродействие схемы по сравнению с известной обусловлено использованием для записи сигнала только одного усилителя, замкнутого отрицательной обратной связью, а не двух, включенных последовательно. Эго обесп чивает устойчивость схемы при более широкой полосе пропускания.

Таким образом, введение новых элементов и новых связей выгодно отличает предлагаемое устройство от известного большей точностью и быстродействием.

Слабая зависимость параметров устройства от качества усилителей позволяет испольэовать простые широкополосные уси20

5 7485 лители, что устраняет затраты на подгонку параметров и упрощает схемотехнику иэделий. Высокие технические характеристики обеспечивают широков применение предлагаемого аналогового запоминающего устройства в прецизионных аналого-цифровых преобразователях, в "различных приборах и системах, в которых совмещены аналоговые и цифровые методы обрабо1 ки информации. о

Полученный экономический эффект от. применения предлагаемого устройства связан с улучшением характеристик этих систем и уменьшением затрат на регулировку и подстройку параметров в процес- 1s се производства и эксплуатации.

Формула изобретения

Аналоговое запиминаклцев устройство, содержащее два накопительных элемента, например два конденсатора, одни из обкладок которых соединены с шиной нулевого потенциала, три дифференциальных 2 усилителя и три ключа, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьаиення точности и быстродействия устройства, в

11 6 него введены два дополнительных ключа, входы которых соединены с выходами первого и второго дифференциальных усилителей соответственно, первые выходы дополнитвльньпс ключей соответственно соединены с инвертирующими входами первого и второго дифференциальных усилителей, с другими обкладками конденсато. ров и выходами первого ключа, вход которого соединен с неинввртирующям входом третьего дифференциального усилителя, вторые выходы дополнительных ключей соединены с инвертирующим входом третьего дифференциального усилителя, вчход которого соединен с выходом устройства . и первыми выходами второго и третьего ключей, вторые выходы второго s третьего .ключей подсоединены ко вХоду. устройства, а входы второго и третьего ключей - к неинвертирующим входам первого и второго дифференпиальных усилителей соответсз венно

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Мо 3851260, кл. 328-151, опублик. 1975.

2. Патент США % 3304507, кл. 328-151, опублик. 1968 (прототип).

Составитель А Воронин

Редактор М. Келемвш Техред А. Щепанская Корректор А. Гриценко

Заказ 4372/14 Тираж 662 Подписное

БНИИПИ 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