Устройство для хранения и выборкиинформации

О МУ СВИ АВТ ЛЬСТВ 1) Дополнительное к авт. свид-ву -2) Заявлено 06.09.79 (21) 2829696/1851) 11 С 27/02 соединением заявкиГоеударстввннмй комитет 23) Приори СССР ао делам нзовретеннй и открытийпубликовано 23.06.81. Бюллетеньата опубликования описания 28,06.81 53) УДК 681.327(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ВЫБОР ИНФОРМАЦИИе энерИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании аналого-цифровых преобразователей.Известно устройство выборки и хранения, содержащее буферный операционный усилитель, аналоговый ключ на диодном мосту, запоминающий конденсатор и выходной буферный усилитель 1.Недостаток устройства - большогопотребление в режиме хранения.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство выборки и хранения, содержашее дифференциальный каскад на транзисторах, объединенные эмиттеры которых соединены с коллектором третьего транзистора, на базу которого подается управляющий сигнал, а 1 эмиттер соединен с отрицательным источником питания, коллекторы первого и второго транзисторов дифференциального каскада соединены, соответственно, с коллекторами четвертого и пятого транзисторов, эмиттеры которых ооъединены и соединены с поло- ф жительным источником питания, базы объединены и соединены с коллектором четвертого. транзистора, коллектор второго транзистора дифференциального каскада соединен с одной из обкладок конденсатора 12.Недостаток устройства - малое быстродействие, ограниченное полосой пропускания операционного усилителя при значительном энергопотреблении в режиме хранения. Например, при использовании операционного усилителя с полосой пропускания 15 МГц время выборки 1 мкс при потреблении в режиме хранения 200 мВт.Цель изобретения - б действия устройства и умребляемой мощности.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для хранения и выборки информации, содержащее накопительный элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, дифференциальный каскад, выполненный на первом, втором, третьем и четвертом транзисторах, база первого транзистора соединена с шиной входного сигнала, коллекторы первого и второго транзисторов соединены соответственно с коллекторами третьего и четвертого транзисторов, эмиттеры которых подключены к положительной шине питания, коллектор первого тран 841058зистора соединен с базами третьего и четвертого транзисторов, ключ, выполненный на пятом транзисторе, коллектор которого соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов, база пятого транзистора подсоединена к шине управления, а эмиттер - к отрицательной шине питания, введены элемент подзаряда, выполненный на шестом транзисторе, и эмиттерный повторитель, выполненный на седьмом транзисторе и элементе нагрузки, например, резистора, один вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, а другой вывод - с выходной шиной устройства,эмиттером седьмого транзистора и базой второго транзистора, база седьмого транзистора подключена к другой обкладке конденсатора, коллектор седьмого транзистора соединен с эмиттером шестого транзистора, база которого подключена к коллектору первого транзистора, коллектор шестого транзистора соединен с положительной шиной питания.На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит транзисторы 1-4, составляющие дифференциальный каскад, транзистор 5, на котором выполнен ключ, транзистор 6, на котором выполнен элемент подзаряда, транзистор 7 и резистор 8, входягцие в состав эмиттерного повторителя, накопительный элемент, например, конденсатор 9, шины 10 и 11 питания, входная и выходная нины 12 и 13 и шина 14 управления.Устройство выборки и хранения работает следующим образом.В начальный момент времени устройство находится в режиме выборки. При этом с помощью управляющего напряжения в транзисторе 5 выдается постоянный ток, и устройство работает как обычный дифференциальный усилитель с глубокой обоатной связью.Для перевода устройства выборки и хранения в режим хранения, управляющее напряжение изменяется так, чтобы ток в транзисторе 5 стал равен нулю, При этом ток через дифференциальный каскад не проходит и заряд или разряд конденсатора 9 прекращается. Эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе 7 и резисторе 8, поддерживает на выходе напряжение, соотвествующее входному напряжению в момент прекращения протекания тока в транзисторе 5.Для того, чтобы не происходило разряда конденсатора 9 за счет входного тока эмиттерного повторителя, выполненного на транзисторе 7 и резисторе 8, в коллекторную цепь транзистора 7 включен транзистор 6, Так как через транзистор 6 течет тот же ток, что и через транзистор 7, то токи баз их будут равны. Базовый ток транзистора 6 вызывает падение напряжения на транзис торе 3, а так как транзисторы 3 и 4 являются согласованными, то это приводит к появлению тока в коллекторной цепи транзистора 4, равного базовому току транзистора 6, а следовательно, и току базы транзистора 7. Поэтому ток разряда конденсатора 9 равен току заряда и напряжение на конденсаторе меняться не будет. В режиме хранения через устройство течет только ток нагрузки,Применение изобретения позволяет повыСить быстродействие устройства выборки и хранения в 5 раз и уменьшить энергопотребление в 15 - 20 раз. 5о Формула изобретения 15 Устройство для хранения и выборки информации, содержащее накопительный элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевогоо потенциала, дифференциальный каскад, выполненный на первом, втором, третьем и четвертом транзисторах, база первого транзистора соединена с шиной входного сигнала,коллекторы первого и второго транзисторовсоединены, соответственно, с коллекторамитретьего и четвертого транзисторов, эмиттеры которых подключены к положительноишине питания, коллектор первого транзистора соединен с базами третьего и четвертого транзисторов, ключ, выполненный назо пятом транзисторе, коллектор которого соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов, база пятого транзистора подсоединена к шине управления, а эмиттер - котрицательной шине питания, коллектор второго транзистора соединен с другой обкладЗ 5 кой конденсатора, отличающееся тем, что,с целью повышения быстродействия устройства и уменьшения потребляемой мощности,в него введены элемент подзаряда, выполненный на шестом транзисторе, и эмиттеро ный повторитель, выполненный на седьмомтранзисторе, один вывод нагрузочного резистора соединен с шиной нулевого потенциала, а другой вывод - с выходной шинойустройства, эмиттером седьмого транзистора и базой второго транзистора, база седь 45 мого транзистора подключена к другой обкладке конденсатора, коллектор седьмоготранзистора соединен с эмиттером шестоготранзистора, база которого подключена кколлектору первого транзистора, коллекторшестогО транзистора соединен с положительной шиной питания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Еес 1 гоп 1 с Реэ 1 дп, 1978, Ме 23, р. 84 -89.55 2. Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники. Экспресс-информация, 1974, Юо 28, реферат 143 (прототип).+Ел мчнк Редактор В. ЕремееваЗаказ 4780/8ВНИИПло113035, МФилиал ППП Составитель Техред А. Бой Тираж 645 Государственного елам изобретеннй сква, Ж - 35, Рау Патент, г. УжгорА. Воронинкас Корректор М. ДПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од ул Проектная 4