Аналоговое запоминающее устройство

Аналоговое запоминающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаатскнк

Социалнстмческик

Респубпик (lI355737 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 28. 11. 79 (21) 2843926/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15,0881. Бюллетень Но 30

Дата опубликования описания 15. 08. 81

G 11 С 27/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 327.66 (088.8) В.Н. Осипов

/::/

Г

Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола / (72) Автор изобретения (73) Заявитель (54 ) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых, аналого-цифровых и контрольно-измерительных устройствах.

Известно аналоговое запоминающее устройство, в котором для улучшения метрологических характеристик используются общие обратные связи 51) .

Однако в ряде случаев необходима фиксация не абсолютных значений сигналов, а их приращений за фиксированный интервал времени, что при последующей обработке позволяет получить информацию о скорости изменения сигна45 лов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, которое содержит инвертирующ и и неинвертирующий блоки ана- 2{) логовой памяти, по 1ключйнные через резисторы к суммирующему блоку аналоговой памяти, выход которого является выходом устройства. Каждый из указанных блоков содержит входной 25 усилитель, имеющий инвертирующий и неинвертирующий входы и подключенный выходом через ключ к одной обкладке конденсатора памяти, другая) обкладка которого подключена к шине Щ нулевого потенциала, а также выходной усилитель. Инвертирующий и неинвертирующий блоки аналоговой памяти через определенный интервал времени фиксируют мгновенные значения входного сигнала, которые затем алгабраически суммируются и запоминаются в суммирующем блоке аналоговой памяти f2(.

Однако для реализации укаэанных функций требуются значительные аппаратурные затраты. В устройстве используется шесть усилителей и значительное число прецизионных резисторов.

Недостатком устройства является также невысокая точность, обусловленная напряжением смещения и дрейфом нуля усилителей, входящих в блоки аналоговой памяти. Существенное влияние на точность устройства оказывает также погрешность подгонки отношения резисторов в инвертирующем и суммирующем блоках,а также температурные ь ээффициенты отношений сопротивлений. Кроме того, входное сопротивление устройства не превосходит входного сопротивления инвертирующего блока аналоговой памяти. Это при включении с реальными источниками входных сигналов может приводить к дополнительным погрешностям.

Цель изобретения — повышение точности устройства и его упрощение.

855737

При переходе в режим выборки замыкаются ключи 5,9 и размыкаются

8,7,10. Ключ 9 подключает источник входного сигнала к неинвертирующему входу 3 усилителя 1. Конденсатор 11 заряжается до напряжения

Поставленная цель достигается 5 тем, что B аналоговое запоминающее устройство, содержащее усилитель, первый выход которого соединен через первый ключ с первым накопительным элементом, например, с одной из обкладок первого конденсатора и первым инвертирующим входом данного усилителя, другая обкладка первого конденсатора подключена к шине нулеsoro потенциала, второй накопительный элемент, например, второй конденсатор, одна из обкладок которого подключена к шине нулевого потенциала, введены второй, третий, четвертый, пятый и шестой ключи, причем второй выход усилителя соединен через второй ключ с первым неинвертирующим входом данного усилителя, второй инвертирующий вход которого подключен к другой обкладке второго конденсато ра и через третий ключ к первому выходу усилителя, второй неинвертирующий вход усилителя подключен к шине нулевого потенциала, первый неинвертирующий вход усилителя соединен через четвертый ключ с шиной ЗО нулевого потенциала, а через пятый ключ - со входом устройства, первый инвертирующий вход усилителя соединен через шестой ключ с шиной нулевого потенциала. 35

На чертеже изображена функциональ, ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилитель 1 со входами 2 и 3 и выходом 4, ключи

5- 10 накопительные элементы, напри- щр мер конденсаторы 11 и 12, входы 1314 и выход 15 усилителя 1, вход 16 устройства, шину 17 нулевого потенциала.

Устройство работает следующим образом.

B исходном состоянии замкнуты ключи 7,8,10 и разомкнуты ключи 4, 6,9.

На входе усилителя 1, представляющего собой дифференциально-диф- © ференциальный усилитель, присутствует нулевой потенциал. Напряжение на выходе 4 усилителя 1 и на конденсаторе 12, равно

"лф "ол К +Т + X+K ™о > о где V,,0о - напряжения смещения ол нуля усилителя по входам 2,3 и 13,14 соответственно;

69

К и К вЂ” коэффициенты усиления

1 напряжения от входов

2,3 и 13,14, соответственно к любому из выходов.

1 хл K2 k2

В заданный момент времени это напряжение фиксируется на конденсаторе 11 путем раэмыкания ключа 5. Одновременно замыкается ключ 7.Напряжение,до которого заряжен конденса-, тор 11, определяется из выражения (2). При этом полагается, что 0>„ мгновенное значение входного напряжения в момент раэьыкания ключа 5.

Далее происходит заряд конденсатора 12. Через некоторый точно фиксированный интервал времени ключи 7 и

9 Размыкаются и замыкаются ключи 6 и 10. Напряжение, до которого заряжен конденсатор 12, определяется

ii К 4 IC а=("Ьх ол 0«) „, „ "о „+ „ (М

" "2 входное напряжение в момент размыкания ключа 7.

После замыкания ключа 10 и быстрого разряда конденсатора 11 на выходе устройства присутствует напряжение (у}ц — — (4)

К 1< л алых. "< о лл к 4+" л л !

После Юдстановки иэ (1) в (2) и

U+, из (2) в (3) получаем из (4) с учетом малого влияния 0оли U

I i

0 @ 0ех 0 х (5)

Это напряжение остается неизменным на .выходе устройства в течение всего режима хранения и может преобразоваться из аналоговой форьы в цифровую, после чего осуществляется сброс. При сбросе замыкаются ключи

8,7,10 и размыкаются ключи 5,6,9.Далее работа устройства не отличается от описанной ранее. При переходе в режим хранения можно не замыкать ключ 10. Тогда на выходе устройства присутствует напряжение, равное мгновенному значению входного в момент раэьыкания ключа 7. Для извест- . ного устройства согласно выражению

008be = + ((0ml + 2(Uoa+ (U l при

0ол = Uo 0оЪ = + 100 мВв случае 0о f, 500 мВ. Для предлагаемого устройства, как следует из (5), несущественен разброс коэффициентов, К(и К и нет необходимости применять точные резисторы для построения входных каскадов дифференциально-дифференциального усилителя

Достаточно потребовать, чтобы К„ и

К> имели достаточно большую величину.

855737

Формула изобретения

Вхдд

17 17

Составитель А. Воронин

Техред Л. Пекарь Корректор С. Шекмар

Редактор М. Погориляк

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений-и открытий

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

Заказ 6923/73, Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4>

Так. как напряжения U „ U< фиксированы через етрого определенный интервал времени, то выходное напряжение пропорционально скорости изменения входного сигнала. В устройстве отсутствуют точные резисторы и, соответственно, нет погрешностей, обусловленных отклонением их сопротивлений от номинальных значений.

Входное сопротивление устройства может достигать весьма больших величин, что исключает появление погрешностей при подключении источников входных сигналов с большими внутренними сопротивлениями. Входные каскады усилителя можно выполнять на полевых транзистора.:, не опасаясь существенного влияния напряжений смещения нуля на точность устройства. В оТличии от известного, содержащего шесть усилителей, предлагаемое устройство выполнено на одном дифференциально-дифференциальном усилителе, причем введение дополнительнсьй пары входов по аппаратурным затратам эквивалентно добавлению одного каскада.

Предлагаемое устройство выгодно отличается от известного, так как облада% большей точностью, реализуется со значительно меньшими аппаратурными затратами.

Аналоговое запоминающее устрЬйство, содержащее усилитель, первый 35

i выход которого соединен через первый ключ с первым накопительным элементом, например, с одной иэ обкладок первого конденсатора и первым инвертирующим входом данного усилителя, другая обкладка первого конденсатора подключена к шине нулевого потенциала, второй накопительный элемент,например, второй конденсатор, одна .иэ обкладок которого подключена к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы шения точности устройства и его уп рощения, в него введены второй, третий, четвертый, пятый и шестой ключи, причем второй выход усилителя соединен через второй ключ с первым неинвертирующим входом данного усилителя, второй инвертирующий вход ко° торого подключен к другой обкладке второго конденсатора и через третий

1 ключ к первому выходу усилителя, второй неинвертирующий вход усилите ля подключен к шине нулевого потенциала,первый неинвертирующий вход усилителя соединен через четвертый ключ с шиной нулевого потенциала,а через пятый ключ - со входом устройства,первый инвертирующий вход усилителя соединен через шестой ключ с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 586500, кл. G 11 С 27/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 494769, кл. G 11 С 27/00, 1974 .(прототип).