Аналоговое запоминающее устройство

Аналоговое запоминающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с(- . н.". ефм2т 1

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И:C- :А П И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<щ 752493

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 10. 07. 78 (21)2639914/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23} Приоритет—

Опубликовано 3007.80, Б оллете"ь № 28

Дата опубликования описания 04.0880

Р1 ) „э

G 11 С 27/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 327. 66 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Б. Алякринский, Б. H. Коншин и E.Ñ. Ермина (71) Заявитель

Всесоюзный заочный политехнический институт (э4) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАКЩЕЕ УСТРОРСТВО

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для запоминания аналоговых сигналов в различных устройствах аналого-цифрового преобразования, в многоканальных устройствах обработки информации, в системах съема и запоминания сигналов с аналоговых датчиков, сопряженных с ЭВМ и т.д. м

Известно запоминающее устройство на конденсаторе, обеспечивающее долговременное хранение запомненного напряжения, содержащее систему конденсаторов (1"„ .

Однако долговременность запоминания в известном устройстве принципиально ограничена, поскольку достигается путем улучшения технологических характеристик материалов и конс- 20 трукций пластин конденсатора.

Известно также запоминающее устройство, содержащее в качестве ячейки памяти последовательно соединенные " 25

МДП-транзистор и транзистор с плавающим затвором f2) .

Недостатком такого запоминающего устройства является ограниченный диапазон запоминаемых напряжений и боль-30 шая погрешность запоминания an време" ни.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является запоминающее устройство ыа конденсаторе, содержащее источник запоминаемого напряжения и активные элементы (транзисторы) в цепи заряда-разряда конденсатора (31 .

Недостатком этого известного устройства является значительная погрешность запоминания напряжения, вызванная разрядом конденсатора во времени. В результате этого запоминаемое напряжение не сохраняет свое значение на больших интервалах времени.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства За счет устранения погрешности, вызванной разрядом конденсатора.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, одна иэ обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка конденсатора подключена к выходу блока ввода информации, шины

752493

fO

S5 опорных напряжений, введены последовательно включенные задающий генератор, триггер, генератор линейно изменяющегося напряжения, элемент сравнения и формирователь импульсов, два ключа, дна элемента И и иннертор, вход которого соединен с выходом задающего генератора и одним из нходон первого элемента И, выход инвертора соединен с одним из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с другим входом первого элемента И, другим входам триггера и выходом формирователя импульсов, выходы элементов И соответственно соединены с первыми входами ключей, вторые входы которых подсоединены к шинам опорных напряжений соответственно, выходы ключей соединены с другой обкладкой конденсатора и дру- гим входом элемента сраннения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, а на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Аналоговое запоминающее устройство содержит блок 1 ввода информации, накопительный элемент, например конденсатор 2, задающий генератор 3, триггер 4, генератор 5 линейно изменяющегося напряжения, элемент б сравнения, инвертор 7, формирователь

8 импульсов, элементы 9 и 10 И, ключи 11 и 12.

Работа аналогового запоминающего устройстна основана на принципе преобразования аналогового сигнала (напряжения) во временной интервал, пропорциональный запоминаемому напряжению, последукщего сравнения этого интервала с опорным интервалом, вырабатываемым тактирующим генератором, и введения корректирующей поправки в величину запоминаемого напряжения в случае его изменения.

Устройство работает следующим образом.

Конденсатор 2 через блок 1 ввода информации подключается к источнику запоминаемого напряжения и заряжается до значения О» (в качестве блока внада информации может быть использован ключ, управляемый строб-импульсом). Задающий генератор 3 непрерывно генерирует прямоугольные импульсы со скважностью, равной двум (фиг. 2а). Эти импульсы поступают во второй вход триггера 4, который под дейс вием заднего фронта импульса от задающего генератора 3 устанавливается в состояние "1" (фиг. 2в).

Импульс с выхода триггера 4 запускает генератор 5 линейно изменяющегося напряжения (фиг. 2б). Напряжение с выхода генератора 5 линейно изменяющегося напряжения поступает на второй вход элемента б сравнения, на первый вход которого подается напряжение с конденсатора 2. Пока напряжение на конденсаторе 2 U» больше напряжения на выходе генератора 5 линейно и-.-меняющегося напряжения, на ныходе элемента б сравнения имеется высокий положительный потенциал (фиг. 2г) . Как только напряжение генератора 5 становится больше напряжения LI на х конденсаторе 2, на выходе элемента 6 сравнения появляется низкий потенциал. Этот перепад напряжения через формирователь 8 пост. пает на вход триггера 4 и опрокидывает его н состояние "О". В этот момент формируется обратный фронт пилообразного напряжения генератора 5 линейно изменяющегося напряжения. Напряжение с выхода элемента б сравнения поступает также через формирователь 8 на один из входов элемента

9, на второй вход которого поступают тактирующие импульсы с выхода задающего генератора 3. Элементы 9 и 10 И и инвертор 7 анализируют момент времени прихода импульса с выхода формирователя 8 (фиг 2 д) по отношению к импульсам генератора 3 и, соответственно этому, осуществляют подзаряд конденсатора 2 или его подзаряд.

Если напряжение U на конденсаторе 2 за время нарастания пилообразного напряжения уменьшается (фиг. 2б)

/ то срабатывание элемента б сравнения происходит раньше момента времени соответствующего переднему фронту одного из импульсов генератора 3. Через инвертор 7 и элемент 10 И импульс с формирователя 8 (фиг. 2д) открывает ключ 12 (фиг. 2е) и подзаряжает конденсатор 2 на фиксированную величину от источника Е . Если по какой-либо причине после момента t<напряжение на конденсаторе 2 увеличинается и становится больше напряжения Uх(фиг.

2б), то срабатывание элемента сравнения б происходит позже момента времени t, соответствующего переднему фронту импульса генератора 3. При этом импульс формирователя 8 через элемент 9 И открывает ключ 11 (фиг.

2ж) и подзаряжает конденсатор 2 на фиксированную величину от источника напряжения Е, при этом величины напряжений источников Е и Е выбираются так, чтобы Е 0», а Е.(Цх с»х min, где О», „и 0„;„- максимальное и минимальное значения запоминаемого напряжения.

Таким образом, запоминаемое напряжение О„ на конденсаторе 2 сохраняется неограниченно долгое время с одинаковой погрешностью на любом интервале времени.

Запоминаемые напряжения на конденсаторах являются дискретными и определяются количеством импульсов

752493 генератора 3 за время линейного роста напряжения генератора 5

U п — т где Т вЂ” период импульсной последова- 5 ц тельности генератора 3; — крутизна напряжения генераР

dt тора 5; и — количество импульсов генерато-10 ра 3 за время нарастания пилообразного напряжения до значения u„.

Относительная погрешность от дискретности преобразования (запоминания), 15

ЬЦх 2

U 2п 1

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например, конденсатор, одна из 25 обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка конденсатора подключена к выходу блока ввода информации, шины опорных напряжений, о т л и ч а- 3(} ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства за счет устранения погрешности, вызванной разрядом конденсатора, в него введены последовательно включенные задающий генератор, триггер, генератор линейно измеряющегося напряжения, элемент сравнения и формирователь импульсов, два ключа, два элемента И и инвертор, вход которого соединен с выходом задающего, генератора и одним иэ входов первого элемента И, выход инвертора соединен с одним иэ входов второго эле" мента И, другой вход которого соединен с другим входом первого элемента И, другим входоь. триггера и выходом формирователя импульсов, вы.ходы элементов И соответственно сое,динены с первыми входами ключей, вторые входы которых подсоединены к шинам опорных напряжений соответственно, выходы ключей соединены с другой обкладкой конденсатора и другим входом элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 141015, кл.G 11 С 17/00, 1959.

2. Патент США 9 3500142, кл. G 11 С 11/40, опублик. 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

9 565327, кл. 6 11 С 17/00, 14.04.75 (прототип}.

Тираж 662 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель В.Гордонова

Редактор Л.Веселовская Техред H. Граб орректор . емчик

Эаказ 4775/25