Емкостное накопительное устройство

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ(22) Заявлено 12,08,75 (21) 2162987/ 51) М, Кл.Н 03 К 5/15 ( 06 ( 7/18 оелинением заявк Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам иэаоретений и открытий(4 б) Дата опубликования описания 27.05.77 72) Автор изобретеии) ЕМКОСТНОЕ НАКОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится х области радиотехники и предназначено для использования в радиотехничесхих установках различного назначения, в частности в измерительной технике в хачестве преобразователя часто ты в аналоговый сигнал, накопителя и т.д.Известно емкостное накопительное устройство, содержащее повторитель напряжения, первый и второй МДП-транзисторы, затворы которых объединены и подключены 1 О к первому источнику управляющих импуль сов, а стохи - х источникам входных импульсов, третий и четвертый МДП-транзисторы, затворы хоторых объединены и подхлючены ко второму источнику управляющих тб импульсов, параллельно соединенные разрядный резистор и нахопительный конденсатор с одним заземленным выводом и дозируюший конденсатор, причем второй вывод параллельно соединенных разрядного резистсь ра и накопительного конденсатора подключен к истоку четвертого МДП-транзистора, а первая обхладка дозирующего хонденсатора подключена к истоху второго МПП-транзистора 1, 25 Однако это устройство обладает дост точно высокой погрешностью.Цель изобретения - уменьшение погрешности устройства за счет начального сметьния и температурного дрейфа,Это достигается тем, что в емкостном накопительном устройстве, содержащем повторитель напряжения, первый и второй МЛП- транзисторы, затворы которых объединены и подключены к первому источнику управляюших импульсов, а стоки - к источникам входных импульсов, третий и четвертый МСПтранзисторы, затворы которых объединень.и подключены ко второму источнику управляюших импульсов, параллельно соединенныеразрядный резистор и накопительный конденсатор с одним заземленным выводом н дозируюший конденсатор, причем второй выводпараллельно соединенных разрядного резистора и накопительного конденсатора подключен к истоку четвертого МЩ 1-транзистора,а первая обкладка дозируюшего конденсатора подключена к истоку второго МЛП-транзистора, стохи третьего и четвертого МНПтранзисторов объединены и подключены кистоку первого МДП-транзистора и ко входу повторителя напряжения, истох третьего МДП-транзистора подключен к истоку втсьрого МДП-транзистора и к первой обкладке доэируюшего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к выходу повторителя напряжения,На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Емкостное накопительное устройство состоит из первого и второго МДП-транзисторов 1, 2, затворы хоторых подхлючены к первому источнику 3 управляюших импульсов, а стоки к источникам 4, 5 входных импульсов, третьего и четвертого МДП-транзисторов 6, 7, затворы хоторых подсоединены ко второму источниху Я управляющих импульсов, разрядного резистора 9 и накопительного конденсатора 10, дозирующего конденсатора 11, повторителя напряжения 20 на МДП-транзисторе 12, стабилизатор тока на МДП-транзисторе 13.При отсутствии импульсного сигнала на клемме источника 8 управляющих импульсов установится отрицательное напряжение, 25 которое открывает транзисторы 1, 2. В это время транзисторы 6, 7 закрыты, На левой обкладке дозирующего конденсатора 11 установится потенциал, равный О напряжения источника 5, на входе повторителя З 0 напряжения установится напряжение, равное ", напряжению источника 4, а на выходе повторителя и на первой обкладке конденсатора установится потенциал Ц О (гдеОО, - падение напряжения между затвором з 5 и истоком транзистора 12). Зто падение будет оставаться постоянным при любых значениях напряжения, подаваемого на вход истокового повторителя, лежащего в пределах -Е - +Е - Ц,(где О будет состав лять сумму напряжений Ц ) и некоторогоо 1минимального падения напряжения между стоком и истоком транзистора 13, позволяющего транзистору 13 работать в режиме генератора тока, Дозируюший конденсатор 45 11 зарядится до разности потенциалов, равной .О- (Ц- Ц ) и заряд будет равеня=си,-(о-и,)з с,уды г 1 01 д50 где С - емкость хонденсатора 11.При приходе импульсного сигнала транзисторы 1, 2 закрываются, а транзисторы 6, 7 открываются. Транзистор 6 подключает- левую обкладху дозирующего хонденсатора 55 11 ко входу истокового повторителя, а транзистор 7 - к выходной клемме устройства и к накопительному конденсатору 10. Дозирующий конденсатор 11 отдает часть заряда в накопительный хонденсатор, Вел)м чина остаточного заряда на дозируюшем конденсаторе будет равна0 СТ 01где 6 С величина остаточного заряда.Очевидно, что величина заряда, передаваемая в накопительный хонденсатор, будет определятьсягде Ц - величина заряда, передаваемая внакопительный конденсатор.После окончания импульса и с приходомвторого импульса цикл работы повторяется.Тааким образом, величина заряда, передаваемого с дозирующего конденсатора внакопительный, с приходом каждого импульса неизменна и определяется тольхо разностью потенциалов О - У и величин йличиноемкости дозирующего конденсатора - СП ир приходе Я импульсов величина зарядадона накопительном конденсаторе будет равнаА"г "1) дгде Зад- величина заряда, накопленного заЯ входных импульсов,Величина и знак заряда на накопительномконденсаторе будут определяться величинойи полярностью разности аналоговых напряжений (Ц - Ц ),Из вышеизложенного видно, что устройство в режиме нахопления исхлючает ошибку за счет неидентичности начальных смещений истоковых повторителей. Очевидно,что температурный дрейф, который будетсказываться на величине начального смешения, не будет вносить погрешности в работу устройства.При работе устройства в режиме преобразователя частоты импульсных входныхсигналов в аналоговое выходное напряжениепараллельно нахопительному конденсаторуподсоединяется разрядный элемент 9 (например, резистор). Если постоянная времениразрядного сопротивления и накопительногохонденсатора намного больше периода Твходных импульсных сигналов, то в установившемся режиме на выходной клемме установится постоянное напряжение с незначительными пульсациями. Разряд нахопительного конденсатора за один период Т черезразрядное сопротивление будет компенсироваться зарядом, передаваемым из дозируюшего хонденсатора. Следовательно, можнонаписать равенство:Из этого равенства определяется величина выходного напряжения при работе усъ. ройства в режиме преобразователя частотыОвь х=(и,- 0) САМУ где 7= - - частота импульсных сигналов.Т.Так хак величина выходного напряжения в режиме преобразования зависит от разности входных аналоговых сигналов и не зависит от параметров повторителя, то и в этом режиме исключается ошибха, определяемаяд ц=(О дкивьк Ат.е. исхлючается ошибка за счет начального смешения повторителя за счет температур 15 ного дрейфа,В случае использования в предлагаемом устройстве в качестве повторителя операционного усилителя, работающего в режиме усиления х 1, также исключается ошибха 20 за счет начального смешения и температурного дрейфа.Увеличение точности преобразования устройства за счет исключения ошибки преобразования, вызванной неидентичностью пои 25 торителей и температурным дрейфом, позволит расширить области применения устройства. Элементы устройства позволяют его выполнение в виде интегральной схемы.30 Формула изобретенияЕмкостное накопительное устройство, содержащее повторитель напряжения, первый Кф УЮ и второй МДП-транзисторы, затворы которых объединены и подключены к первому источнику управляюших импульсов, а стоки к источникам входных импульсов, третий и четвертый МДП-транзисторы, затворы которых объединены и подключены ко второму источнику управляющих импульсов, параллельно соединенные разрядный резистор и накопительный конденсатор с одним заземленным выводом и дозируюший конденсатор, причем второй вывод параллельно соединенных разрядного резистора и нахопительного конденсатора подключен к истоку четвертого МДП-транзистора, а первая обкладка дозируюшего конденсатора подключена к истоку второго МДП-транзистора, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешности устройства за счет начального смешения и температурного дрейфа, в нем стоки третьего и четвертого МДП-транзисторов объединены и подключены к истоку первого МДП-транзистора и ко входу повторителя напряжения, исток третьего МДП- транзистора подключен х истоку второго МДП-транзистора и к первой обкладке дозируюшего хонденсатора, вторая обкладка которого подхлючена х выходу повторителя напряжения.Источники информации, принятые во внимание при эхспертизе:1. Авторское свидетельство СССР