Аналоговое запоминающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК е ЯОаи 3(50 0 11 С 27/О ЕТЕНйЯ Мор др зователи,с 133 н ьство ССС/00, 1978 видете 1 С 2 лярныи выходы им- клю- Р ыи о входом элемента паратора соедин адержки, в ны соответстта задержки енн с выходом элеме ходом первого у паратора соедин формирователя с другая об .нена с шин с выд комодомпульсов,илителя, вых н с вторым в ирующих и енсатора едикладка кондой нулевого пот а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭОБР(54) (57) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕУСТРОЙСТВО, содержащее накопительнэлемент на конденсаторе, одна изобкладок которого соединена с выходключа и с первым входом первого усилителя, формирователь стробирующихимпульсов, первый вход которого соединен с шиной управления, второйусилитель, выход которого являетсявыходом устройства, первый вход второго усилителя соединен с выходом блока развязки, первый вход которогосоединен с выходом первого усилителяпервый выход формирователя стробирующих импульсов соединен с вторымвходом блока развязки, первый входключа является входом устройства,и шину нулевого потенциала о т л ич. а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и быстродействияустройства, в него введены элеме тзадержки, компарстор и двухпоисточник напряжения смещения,которого соедин ны соответственно свторыми входами усилителей, второйвыход формирователя стробирующихпульсов соединен с вторым входомча, ,первый ьход которого соединен с1 10848Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для испопьзования в быстродействующих и сверхбыс,тродействующих, аналогоцифровьк преобразователях.5Известно аналоговое запоминающее устройствс разомкнутого типа, содержащее токсвые ключи, буферные усилители и схемы стробирования 11.Недостатками данного устройства 10 являются невысокая точность, являющаяся Результатсм ошибки буферньк усилителей и ключа, появляющаяся в результате наличия р-и-переходов в цепи прохождения сигнала, падение напряже ния на которых меняется при изменении1режима по току, нестабильность вход ного тока фиксатора, влияние цепи управляющего сигнала на напряжениена запоминающем конденсаторе, Это очевидно из того, что для данного устройства напряжение на выходе в режиме записи имеет вид: ВЫХ 1 2 ВХ сМ 1 см 2 3где К и К: - коэффициенты передачи1буферных усилителей;0 Е, - электродвижущая силаСм 1 см 2-,смещения буферных уси ЗОлителей и ключа,Общая погрешность такого аналогового запоминающего устройства определяется погрешностью коэффициентовв правой части выражения (1),Наиболее близким по технической З 5сущности к изобретению является аналоговое запоминающее устройство,содержащее ключ, входной накопительный конденсатор, блок развязки, выходной усилитель и Формировательстроб-импульсов Г 2 3.Однако схема известного аналоговогозапоминающего устройства по своейструктуре является разомкнутой. Применение двух накопительных элементовконденсаторов) ведет к использованиюдвойного заряда-перезаряда накопительных элементов, что уменьшает быстродействие и снижает точность запоминания сигнала за счет увеличения коэффициента передачи и погрешности, связанной с диэлектрическойполяризацией. Возрастает также иапертурное время.Цель изобретения - повьппение точности и быстродействия устройства,Поставленная цель достигается тем,что в аналоговое запоминающее уст,97ройство, содержащее накопительныйэлемент на конденсаторе, одна иэ обкладок которого соединена с выходомключа и с первым входом первого усилителя, формирователь стробирующихимпульсов, первый вход которого соединен с шиной управления, второйусилитель, выход которого являетсявыходом устройства, первый вход второго усилителя соединен с выходомблока развязки, первый вход которогосоединен с выходом первого усилителя,пеРвый выход формирователя,стробирующих импульсов соединен с вторымвходом блока развязки, первый входключа является входом устройства,и шину нулевого потенциала, введеныэлемент задержки, компаратор и двухполярный источник напряжения смещения, выходь 1 которого соединены соответственно с вторыми входами усилителей, второй выход формирователястробирующих импульсов соединен свторым входом ключа, первый вход которого соединен с входом элемента задержки, входы компаратора соединенысоответственно с выходом элементазадержки и с выходом первого усилителя,выход компаратора соединен с вторымвходрм формирователя стробирующих им- .пульсов, другая обкладка конденсатора .соединена с шиной нулевого потенциала,На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства..Устройство содержит шину 1 нулевого потенциала, элемент 2 задержки,ключ 3, накопительный элемент наконденсаторе 4, компаратор 5, первыйусилитель 6, двухполярный источник7 напряжения смещения, шину 8 управления, формирователь 9 стробирующихимпульсов, блок 10 развязки, второйусилитель 11. Блок 10 развязки содержит генераторы 12 и 13 токов,ключ, выполненный на транзисторах14 и 15, управляющий каскад, выполненный на транзисторах 16 и 17,резистор 18,Устройство работает следующим образом.В режиме слежения ключ 3 замкнут,а ключ в блоке 10 развязки разомкнут. Входной сигнал поступает черезэлемент 2 задержки на первый входкомпаратора 5, а также через ключ 3заряжает накопительный элемент - ,конденсатор 4.Коэффициент передачи усилителя6 равен единице, поэтому напряжениез 1084897оде равно напряжению на где 4время задержки элемента2;- время задержки ключа 3;- время задержки усилителя6,Значение выходного напряжения предложенного аналогового заломинающЕго устройства и известного устройства согласно выражения (1) можно представить в следующем виде: гд,е Е. Е 2 Кг Поскольку напряжение на входе ключа 3 равно напряжению на выходе усилителя 6, следовательно, цепь ключ 3 - конденсатор 4 - усилитель 6 не вносит дополнительной погрешности то Е 1, К 1 и 1 из выражения (4) исключаются, Таким образом, окончательное выражение для выходного напряжения предложенного аналогового запоминающего устройства значительно упрощается и принимает следующий Вид а пвьх = ег + кг "вхг, (5)Из сравнения выражений (4) и (5) следует, что при идентичности параметров всех применяемых элементов в известном и в предлагаемом устройствах абсолютная величина погрешности передачи напряжения д равна разности напряжений Б , известного устройства. и Пь, предлагаемого на величину, которая получается при вычитании выражений (5) из (4), т.е. 0 Пвьщпр, 18 ьх,Ч Е 1+ К Пвх+ +, (6.)Использование двойного заряда перезаряда накопительных элементов в известном устройстве снижает его быстродействие примерно в два раза по сравнению с предложенным аналоговым,на его выхконденсаторе 4. В момент равенства напряжений на входах компаратора 5 последний устанавливает формирователь 9 в такое состояние,прикотором напряжение с его выхода воздействует на ключ 3 и на блок 1 О развязки таким образом, что ключ 3 закрывается, а ключ в блоке 10 открывается.10С этого момента начинается режим хранения. Напряжение с конденсатора 4 через усилитель 6, блок 10 развязки и усилйтель. 11 поступает на вход устройства для измерения. После окон чания измерения на шину 8 приходит (от измерительного устройствь) импульс,. который воздействует на формирователь 9 и с его помощью устанавливает ключ 3 и ключ в блоке 10 развязки в исходное состояние.В реальном компараторе на его входах необходима минимальная разность сигналов, определяемая его чув" ствительностью, поэтому на первый вход компаратора 5 подается напряжение Бв, а на его второй вход подается сигнал, равный Бб, =Б Ф,ЬП, (2)где П- напряжение на втором входекомпаратора 5;У - напряжение на конденсатоСре 4;.,йО - напряжение источника 7, 35равное чувствительностикомпаратора 5,Операция сложения напряжений УСи ЬП происходит в усилителе 6. 40Для исключения погрешности, вызванной добавлением напряжения Д 0 источника 7, определяемого чувствительностью компаратора 5, такое же по величине напряжение вычитается в усилителе 11, поэтому в режиме хра" нения сигнала напряжение ПЕ х на выходе устройства равно напряжению Б на конденсаторе 4.Для исключения временного сдвига между напряжениями на входах компаратора 5 между входом устройства и первым входом компаратора 5 включен элемент 2 задержки с временемзадержки, равным51 электродвижущая сила смещения ключа 3;коэффициент передачи усилителя 6;электродвижущая сила смещения усилителя 6;электродвижущая сила смещения блока 10 развязки;коэффициент передачи усилителя 11;электродвижущая сила смещения усилителя 11,,стаяите 1 ь 1. боСаенко Техр",з 1 7, гг: 1, л ;,а 1гк т г" мрек пака-,ч/ В., писное та СС ытий и отк аушска аб,т;ч Проектт-аг л запоминаюшим устройством, где отсутствует перезаряд накопительного элемента.Предложенное устройство используется в аналого-цифровых преобразователях с частотой дискретизации Тираж 575 ЧИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, 1.осква Ж"-35 Р1 иал ППП "Патент"г, ж. до 15 мГц.-. Получаемый экономический зффект от применения изобретения связан с улучшением таких характеристик АПП как точность быстродействие, уменьшение апертурнойпогрешности,