Аналоговое запоминающее устройство

О НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Свщиалистическик Республик(51)М. Кл. С 11 С 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения С,Н.Карпов и А.С,Певзнер Ордена Трудового Красного Знамени специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения научно-технического объединения АН СССР(71) Заявитель 54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 1Изобретение относится к измерительной технике,в частности к устройствам циФрового преобразования быстроменяющегося аналбгового сигнала и к устройствам обработки информации. 5Для осуществления преобразования аналог-код при быстроменяющихся аналоговых сигналах (относительно скорости работы преобразователя) необходима высокоточная схема выборки 1 О уровня аналогового сигнала и сохранения этого уровня с большой точностью на время преобразования его в код. Устройство данного типа носит название схемы выборки и хра нения.Известно устройство выборки и хранения аналогового сигнала, выполненное по операционной схеме.Недостаточно большое нходное со противление операционного усилителя интегратора приводит к малому допустимому отношению времени хранения но времени выборки.Известны также устройства выбор ки и хранения, выполненные по авто- буферной и буферной схемам 111 .Общим недостатком этих устройств является то, что период работы устройства складывается иэ времени ны 2борки и времени хранения, причемполезным является только время хранения, в течение которого производится обработка сигналов. Уменьшение времени выборки ограничиваетсябыстродействием операционного Усилителя,Наиболее близким из известных потехнической сущности является аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной буферный каскад,выход которого соединен с входамиднух ключей, выход первого ключа соединен с вхоцом буферного каскадаи накопительным конденсатором, ныход второго ключа соединен с входомвторого буферного каскада и вторымнакопительным конденсатором, выходпервого буферного каскада соединенс входом третьего ключа, выход второго буферного каскада соединен свходом четвертого ключа, выход третьего и четвертого ключа соединенысо входом выходного каскада 2 .На каждом конденсаторе этого устройства происходит поочередно запоминание (выборка) и хранение входного аналогового напряжения.Однако н подобной схеме погрешности буферных каскадов, погрешнос"ти неидентичности накопительных конденсаторов и их буферных каскадонцеликом входят в погрешность устройства выборки и хранения,Цель изобретения - повышение точности устройства за счет уменьшениястатической и динамической погрешности выборки и хранения аналоговогосигнала,Поставленная цель достигается тем,что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее операционныйусилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, инвертирующий вход операционного усилителя подключен черезпервый пассивный элемент ко входуустройства, выход операционного усилителя соединен со входами первого ивторого ключей, выходы которых соединены соответственно со входами буферных каскадов и накопительными элементами, например, с одними из обкладок конденсаторов, другие обкладкиконденсаторов соединены с шиной нулевого потенциала, выходы буферных каскадов соединены через третий и четвертый ключи со входом выходного каскада, введены второй пассивный элемент, пятый и шестой ключи и третийпассивный элемент, например потенциометр, два вывода которого соединеныс выходами пятого и шестого ключей,входы пятого и шестого ключей соединены соответственно с выходами буферных каскадов, третий вывод потенциометра через второй пассивный элемент соединен с инвертирующим входомоперационного усилителя.На фиг. 1 представлена блок-схемааналогового запоминающего устройства;на фиг. 2 - временная диаграмма управления ключами.Устройство содержит операционныйусилитель 1, первый пассивный элемент 2, ключи 3-8, накопительныеэлементы, например конденсаторы 9 и10, буферные каскады 11 и 12, второйпассивный элемент 13, третий пассивный элемент, например потенциометр14, выходной каскад 15.Устройство работает следующим образом.В моменты времени с , си с 6 гроисходит переключениеключей 3-8 (фиг.2). В моменты времени с 2 , с 4 и сь происходит переключение цепи обратной связи устройствавыборки и хранения. Таким образом, винтервал времени Тз при замыкании отрицательной обратной связи через ключи 4 и 8 и буферный каскад 12 происходит запоминание аналогового сигнала на конденсаторе 10, а напряжениес конденсатора 9 через буферный каскад 11, ключ 5 и входной буферныйкаскад 15 в течение времениподается на выход устройства, при этомключи 3 и 7 разомкнуты. Соответственно в интервале времени с 4, ключи3 и 7 замкнуты и на конденсаторе 9,происходит запоминание входногоаналогового сигнала, а ключи 4 и8 разомкнуты,и с конденсатора 10запомненное за время сз напряжениечерез буферный каскад 12, ключ б ивыходной буферный каскад 15 в течение времени ь 2 подается на выход устройства,Использование операционного усилителя с большим коэффициентом усиления К дает возможность получитьмалую величину эквивалентной постоянной времени заряда конденсатора,приведенной к входу устройства, что15 значительно снижает динамическуюпогрешность устройства выборки ихранения. Кроме того, в К ф разуменьшается статическая погрешностьустройства, вызванная неидентич 20 ностью накопительных конденсаторов, буферных каскадов и ключей,где- коэффициент обратной снязи, равныйкг 5 = 1 2 3 где % - величина входного со 2противления пассивногоэлемента 2;30 К, - величина сопротивленияпассивного элемента13.Испытание макетов показали, чтоданное устройство обладает высокОй тОчнОстью Выборки и храненияаналоговых сигналов при достаточном быстродействии и большом динамическом диапазоне.Наличие такого устройства позноляет значительно увеличить сфе ру применения и производительностьаналитических систем и систем обработки информации другого назначения.За счет повышения быстродействияустройства и точности выборки данных создается экономический эффект,который на единицу продукции (наприбор) составляет 250000-300000руб. в год.50формула изобретенияАналоговое запоминающее устройство, содержащее операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, инвертирующий нход операционного усилителя подключен через первый пассивный элемент ко 60 входу устройства, выход операционного усилителя соединен со входами первого и второго ключей, выходы которых соединены соответственно со входами буферных каскадов и на- Я копительными элементами, например,752494 2 е НИИПИ Заказ 477 ираж 662 Подпис Е филиал ППП "Пат г. укгород, ул. ектная, 4 с одними из обкладок конденсаторов,,другие обкладки конденсаторовсоединены с шиной нулевого потен.циала, выходы буферных каскадовсоединены через третий и четвертыйключи со входом выходного каскада,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности устройстваза слет уменьшения статической и динамической погрешности выборки ихранения аналогового сигнала, в неговведены второй пассивный элемент,пятый и шестой ключи и третий пассивный элемент, например потенциометр,два вывода которого соединены с выходами пятого и шестого ключей, входы пятого и шестого .ключей соединенысоответственно с выходами буферныхкаскадов, третий вывод потенциометрачерез второй пассивный элемент соединен с инвертирующим входом операционного усилителя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шило В.П. Линейные интегральные схемы. М., 1974, с. 260,с. 262-263.2. О целесообразности использования двухтактных устройств выборки ихранения. "Автометрия", 1973, Р 3