Аналого-дискретный интегратор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(И 1 М Кл з С 06 О 7/184 с присоединением заявки М(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ ИНТЕГРАТОР Изобретение относится к электронным преобразователям информации вавтоматике, измерительной техникеи связи, а также может быть использовано при интегрировании и фильтрации последовательностей выборок(дискретных отсчетов) аналоговыхсигналов,Известен аналого-дискретный интегратор, содержащий операционный усилитель с интегрирующим конденсатором,ключи и накопительный конденсатор,выполняющий функцию резистора так,что постоянная времени интегрирования задается отношением емкостей конденсаторов ОНедостатки устройства заключаютсяв погрешности интегрирования из-засмещения нуля операционного усилителя. Сложность схемы иэ-за введения ОУ.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяаналого-дискретный интегратор дляфильтров, содержащий истоковый повторитель напряжения (ИПН) на основеактивной модуляции длительности паузы (МДП) транзистора и генераторатока (например, на МДП транзисторев режиме насыщения), интегрирукщийн накопительный конденсаторы, ключи на МДП транзисторах и два источника входных сигналов. Вход ИПН через первый ключ соединен с первой обкладкой интегрирующего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, накопительный конденсатор первой обкладкой соединен с выходом ИПН, второй через второй ключ - с первой обкладкой интегрирующего конденсатора. Вход ИПН подключен через третий ключ к первому источнику, а вторая обкладка накопительного конденсатора через четвертый ключ подключена к второму источнику входного сигнала. Выход подключен через пятый ключ к выходу ИПНПод действием периодических управляющих тактовых импульсов (от внешнего генератора ) последова тельно замыкаются ключи и источники входщх сигналов через ИПН заряжают ( разряжают ) накопительный конденсатор, который передает заряд на интегрирующий конденсатор 2 3:Недостатком данного устройства является большая погрешность интегрирования в рабочих режимах ( до 10 и более ), связанная с тем, что коэффициент передачи ИПН меньше 1 и не, постоянен (зависит от входных н вы 987632ходных напряжений из-за влияния подложки, сдвига выходного (относительно входного ) уровня сигнала, величина которого зависит от входРРых сигналов, температуры и напряжения питания и др.Цель изобретения - повышение точ - ности интегрирования.Указанная цель достигается тем, что в аналого-дискретный интегратор, содержащий повторитель напряжения, вход которого через первый ключ соединен с первой обкладкой интегрирующего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, накопительРРый конденсатор, первая обкладка которого соединена с выходом повторителя напряжения, а вторая обкладка через второй ключ подключена к первой обкладке ицтегри - рующего конденсатора, и источнику входного сигнала и компенсирующего напряжения, введены дополнительный повторитель напряжения, дополРРительный накопительный конденсатор и ключи, причем выход дополнительного повторителя напряжения является выходом интегратора и подключен через 25 третий ключ к входу основного повторителя напряжения и через четвертый ключ к первой обкладке дополнительного накопителя ко денсатооа, вход дополнительного повторителя 3 О напряжения соединен с первой обкладкой интегрирующего конденсатора, источник входного сигнала через пятый ключ подключен к первой обкладке дополнительного накопительного конден сатора, вторая обкладка которого через шестой ключ соединена с источни - ком копменсирующего напряжения и через седьмой ключ с второй обкладкой основного накопительного конденсатора.На чертеже изображена схема предлагаемого аналого в дискретно интегратора.Аналого-дискретный интегратор содержит повторитель 1 напряжения, выполненныи ца транзисторе 2, источнике 3 тока с источниками напряже- ниЯ питаРи 51 4 и 5, интегРиРУюший Си) б и накопительный (С 8.1 ) 7 конденсаторы, ключи 8,9 на ЩП транзисторах и источники входного сигнала О вх 1 и компенсирующего напряжения Ов 11, вход повторителя напряжения 1 через ключ 8 соединен с первой обкладкой интегрирующего конденсатора б, вто - рая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, накопительный конденсатор 7 первой обкладкой через ключ 9 соединен с первой обкладкой интегрирующего конденсатора б, дополнительный повторитель 60 напряжения 12 на идентичных активных МДП транзисторах 13 и 14 и двух генераторах тока 15 и 16, дополнительные ключи 17 - 21 и дополнительнь,. накопительный конденсатор 22. Выход 6 повтори 1 еля напряжения 12 подсоединен к выходу интегратора 23 и подключен через ключ 17 ко входу повторителя напряжения 1, а также через ключ 18 - к первой обкладке дополнительного конденсатора С 22, Вход повторителя напряжения 12 подсоединен к первой обкладке конденсатора 22, подкЛюченной через ключ 19 к первому источнику входного сигнала О 10вх а вторая обкладка через ключ 20 подключена к второму источнику входного сигнала Овх 11 и через ключ 21 к второй обкладке конденсатора 3.Дополнительные элеглецты могут быть идентичны элементам прототипа и выполняться в составе одной ИС без изменения технологии изготовления и настроек схем,1,Предлагаемое устройство работает следующим образом, Ключи управляются от внешнего источника тактовых импульсов с частотой Р , До прихода тактового импульса ключи 8,9,19 и 20 нормально открыты, а остальные нормально замкнуты. После прихода тактового импульса их состояния изменяются на обратные. При наличии тактового импульса на дополнительном накопительном конденсаторе 22 СН)накапливается зарядН НВХБХНа накопительном конденсаторе 7 (СН 1 заряд равен= н яИ- н "н3 на интсгрирующем конденсаторе б 1 СН ) и ца выходе равныВЬХ 2 БПосле окончания тактового импульса происходит перераспределение части заряда д ЯН на накопительный конден"2сатор 7 причем 02 не меняется, следовательно Л 0 тоже не меняется, а на С я заряд изменяется надй:а бН С, )(С +СПри поступлении следующего тактового импульса весь заряд айН переходит на интегрирующий конденсатор б:Н Н)вых= С 7 С + С )Вх Вхд а за х тактовых импульсовСН СН Квьх-"выхй=о)с Гс,си НН/ К 1"=и (сн "н )(сн сн т в отличие от прототипа без погрешности, вносимой, например, влиянием987632 1 О Формула изобретения 20 30 ВНИИПИ Заказ 10304/37 ТиРаж 704 Подписи Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 подложки, без сдвига уровня на выходе и без отключения выхода схемы. Это достигается в частности тем, что зарядка и разрядка накопительного конденсатора производится при одном и том же напряжении на повторителе напряжения 1, что обеспечивает постоянство дО.Вводимые дополнительные элементы проще, например, чем операционный усилитель с компенсацией дрейФа (как в случае описанного выше аналога , а основные параметры (динамический диапазон входных сигналов, шумы дискретизации, стабильность и быстродействие ) при введении их не ухудшаются,Аналого-дискретный интегратор, содержащий повторитель напряжения, вход которого через первый клич соединен с первой обкладкой интегрирующего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, накопительный конденсатор, первая обкладка которого соединена с выходом повторителя напряжения, а вторая обкладка через второй клич подкличена к первой обкладке интегрируищего конденсатора, и источник входного сигнала и компенсирующего напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в неговведен дополнительный повторительнапряжения, дополнительный накопительный конденсатор и ключи, причем выход дополнительного повторителя напряжения является выходом интегратора и подключен через третий ключ квходу основного повторителя напряжения и через четвертый ключ к первойобкладке дополнительного накопительного конденсатора, вход дополнительного повторителя напряжения соединенс первой обкладкой интегрирующегоконденсатора, источник входного сигнала через пятый ключ подключен кпервой обкладке дополнительного накопительного конденсатора, втораяобкладка которого через шестой ключсоединена с источником компенсирующего напряжения и через седьмой ключс второй обкладкой основного накопительного конденсатора,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. С. 1 асоЬь, С. Е апдьЬ цгд,В, ЯЬ 1 г.е, О, Мойделе " тоцсЬе- сопедесодег сЬ 1 р шаг.еь апа 1 од 111 сегьи 1 Ь 0191 йа 1 1 од 1 с", Еесгоп 1 сь,1979, м 52 Р 4, р, 105-112.2. 5. Гап, к. Сгедог 1 ап, С. Теяеь,М. 2 ощоггод 1 "5 и 1 йсЬед- сарас 1 сог