Аналоговое запоминающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 587 61 С 27/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТ АВТОР ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Новосибирский государственный университет им. Ленинского комсомола (53) 681,327 (088.8)(56) 1. Бахтиаров Г. Д. и др. Аналого-цифровы е преобразователи. 1980, с. 144, рис. 6.23.2. Там же, с. 139, рис. 6,17 (прототип). (54) (5) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее накопительный элемент, выполненный в виде конденсатора, выводы которого подключены к входу и к выходу инвертирующего усилителя, блок ввода информации, состоящий из генератора тока, первого и второго усилительных транзисторов, эмиттеры которых соединены с первыми выводами первого и второго резисторов соответственно, и блок стробирования, состоящий из первого и второго стробирующих транзисторов, базы которых соединены с коллектором первого стробирующего транзистора, а эмиттеры подключены к первым выводам третьего и четвертого резисторов соответственно, вторые выводы которых и выход генератора тока соединены с первой шиной питания, причем база второго усилительного транзистора подключена к выходу инвертирующего усилителя, база первого усилительного транзистора и выход инвертирующего усилителя являются входом и выходом устройства соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения точности хранения и воспроизведения входного сигнала, в него введены ключи, состоящие из диодов, пятого и шестого резисторов и переключающих транзисторов, тип проводимости которых противоположен типу проводимости усилительных и стробирующих транзисторов, причем эмиттер первого переключающего транзистора соединен с анодом первого диода, коллектором первого усилительного транзистора и первым выводом пятого резистора, эмиттер второго переключающего транзистора подключен к аноду второго диода, коллектору второго усилительного транзистора и пер-вому выводу шестого резистора, вторые выводы пятого и шестого резисторов соединены с второй шиной питания, коллекторы первого и второго переключающих транзисторов подключены соответственно к коллектору второго стробирующего транзистора и вхо- " ду инвертирующего усилителя и к коллектору первого стробирующего транзистора, базы переключающих транзисторов соединены с третьей шиной питания, катоды первого и второго диодов объединены и являются управляющим входом устройства, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с входом генератора тока. 4 ь25 лительного п-р-п транзистора соединен с коллектором, базой второго стробирующего р-и-р транзистора и базой первого стробцру- З 0 35 40 45 нала.Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминаюшее устройство, содержащее накопительный элемент, выполненный в виде конденсатора, выводы которого подключены к входу и к выходу инвертирующего усилителя, блок ввода информа Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться для построения устройств выборки запоминания в аналого-цифровых преобразователях или в качестве выходного устройства в многоканальных цифроаналоговых преобразователяхИзвестно аналоговое запоминающее устройство, содержащее два операционных усилителя, накапливающий конденсатор, ключи, выполненные на биполярном транзисторе и МОП-транзисторе, два ограничительных и компенсирующий диоды 11 .Недостатками данного устройства являются большое апертурное время, следовательно, малое быстродействие и невысокая точность запоминания входного напряжения.Наиболее близким к предлагаемому является аналоговое запоминаюгцее устройство, содержащее входной дифференциальный каскад ца двух усилительных п-р-п транзисторах, эмиттеры которых соединены через резисторы и через стробируемый переклочатель тока с генератором тока, подключеццый к первому источнику питания, база первого усилительного и-р-п транзистора является входом устройства, а коллектор соединен с коллектором первого р-п-р стробирующего транзистора и входом инвертирующего усилителя, коллектор второго усиюгцего р-п-р транзистора, эмиттеры стробирующих транзисторов через резисторы соединены с шиной второго источника питания,между входом и выходом инвертирующего хнсилителя включен запоминающий конлецсатор, а выход усилителя соединен с базой второго усилительного и-р-п транзистора 12,Недостатками известного устройства являются сравнительно больгцая погрешность запоминания, вызванная сквозным прохождением входного сигнала на выход через емкостный делитель, образованный базаколлекторной емкостью первого п-р-п транзистора и запоминающим конденсатором, а также сильное влияние устройства на источник входного сигнала, определяемое изменяющимся при персхоле от режима выборки к режиму запоминания базовым током первого п-р-п транзистора.Цель изобретения -- повышение точности хранения и воспроизведения входного сигции, состоящии из генератора. тока, первого и второго усилительных транзисторов, эмиттеры которых соединены с первыми вывода 5 10 15 20 ми первого и второго резисторов соответ. ствеццо, и блок стробировация, состоящий из первого и второго стробирующих транзисторов, базы которых соединены с коллектором первого стробирующего транзистора, и эмиттеры подключены к первым выводам третьего и четвертого резисторов соответственно, вторые выводы которых и выход генератора тока соединены с первой шиной питания, причем база второго усилительного транзистора подключена к выходу инвертирующего усилителя, база первого усилительного транзистора и выход инвертирующего усилителя являются входом и выходом устройства соответствен цо, введены ключи, состоящие из диодов, пятого и шестого резисторов и переключающих транзисторов, тип проводимости которых противоположен типу проводимости усилительных и стробирующих транзисторов, причем эмиттер первого переключаюгцего транзистора соединен с анодом первого диода, коллектором первого усилительного транзистора и первым выводом пятого резистора, эмиттер второго переключающего транзистора подключен к аноду второго диода, коллектору второго усилительного транзистора и первому выводу шестого резистора, вторые выводя пятого и шестого резисторов соединены с второй шиной питания, коллекторы первого и второго переключаюгцих транзисторов подключены соответственно к коллектору второго стробируюгне го транзистора и входу инвертирующего усилителя и к коллектору первого стробирующего транзистора, базы переключающих транзисторов соединены с третьей шиной питания, катоды первого и второго диодов объединены и являются управляющим входом устройства, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с вхолом генератора тока,На чертеже показана принципиальнаясхема предлагаемого устройства.Устройство содержит накопительный элемент 1, например конденсатор, первый 2 и второй 3 усилительные транзисторы, резисторы 4 - 7 с первого по четвертый, генератор 8 тока, первый 9 и второй 10 переключающие транзисторы, первый 11 и второй 12 диоды, инвертирующий усилитель 13, первый 14 и второй 15 стробирующие транзисторы, пятый 16 и шестой 17 резисторы, На чертеже обозначены вход 18 и выход 19 устройства, шины 20 - 22 питания с первой по третью и управляющий вход 23 устройства.Транзисторы 2 и 3 (п-р-п типа), р-п-р транзисторы 9 и 10, п-р-п транзисторы 4 и 15 имеют попарно идентичные характеристики, а номинальные значения сопротивчений резисторов 4 и 5, 6 и 7, 16 и 17 попарно равны, причем значения сопротивлений резисторов 6 и 7 выбраны таким образом,что ток, протекаюцгий через них, превышает ток генератора 8 тока.Устройство работает следующим образом.В режиме выборки входного сигнала на вход 23 подается положительный перепад напряжения относительно напряжения питания на шине 22, при этом диоды 11 и 12 запираются.Ток, протекающий через резисторы 16 и 17, за вычетом коллекторных токов транзисторов 2 и 3 протекает через транзисторы 9 и 1 О. Разность коллекторного тока второго р-п-р транзистора 10 и тока, протекающего через резисторы 6 и 7 на шину 20, поступает на вход усилителя 13 и перезаряжает конденсатор 1 до тех пор, пока потенциалы баз транзисторов 2 и 3 не сравняются. 11 ри этом их коллекторные токи равны, а также равны между собой токи транзисторов 14 и 15. Разностный ток в узле на входе усилителя 3 оказывается равным нулю, и перезаряд конденсатора 1 прекращается. Устройство отслеживает все изменения входного сигнала, передавая их на выход с коэффициентом передачи, равным единице.При переходе к режиму хранения на входе 23 устанавливается уровень напряжения, меньший напряжения питания на шине 22. Диоды 11 и 12 отпираются, а транзисторы 9 и 10 запираются. Транзисторы 14 и 15 обесточиваются. На выходе 19 устройства сохраняется уровень сигнала, соответствующий запомненному на конденсаторе 1 напряжению.Изменение входного сигнала вызывает изменение коллекторных токов транзисторов 2 и 3, а значит, и токов через диоды 11 и 12.Изменение напряжения на динамическом сопротивлении открытых диодов1 и 12 черзвычайно мало, и, следовательно, отсутствует влияние этого изменения напряжения на запомненное напряжение. В предлагаемом устройстве возможно лишь прямое прохождение входного сигнала на вход усилителя 13 через паразитные емкости монтажа, что легко может быть сведено к минимуму введением соединенного с общей шиной охранного кольца вокруг выводов входа усилителя 13 и соответствующих выводов конденсатора 1, коллек.торов второго р-и-р транзистора 10 и выхода транзистора 15.При переходе от режима выборки к режиму хранения не изменяется базовый ток от транзистора 2, а значит сводится до минимума влияние устройства на источник входного сигналя.Предлагаемое устройство может работать в составе, например, многоразрядного аналого-цифрового преобразователя, в котором при переключении с канала на канал 15 происходит резкое изменение входного сигнала (в худшем случае на величину, равную удвоенной максимальной амплитуде сигнала).Ч резвы ча йно малое влияние входногосигнала на запомненное напряжение в предлагаемом устройстве позволяет производить переключение каналов сразу по окончании процедуры выборки сигнала при совмещении во времени процесса переключения каналов с аналого-цифровым преобразованием 25 запомненного напряжения, что на 30/о увеличивает быстродействие системы.Таким образом, предлагаемое устройствопо сравнению с прототипом повышает точность запоминания выборок сигнала (погрешность в точности составляет, например, 0,01/О), имеет высокую скорость установления напряжения на выходе (например, 10 В/мкс), обладает малым апертурным временем (5 нс), большим временем хранения (0,5 мс с заданной погрешностью), обеспечивает в 100 - 120 раз меньшее влияние входного сигнала на выходной в режиме запоминания, что, в свою очередь, позволяет увеличить быстродействие и обеспечивает отсутствие модуляции нагрузки для источника входного сигнала, что также повышает точ ность хранения и воспроизведения входногосигнала.Технико-экономическое преимуществопредлагаемого устройства заключается в более высокой точности хранения и воспроизведения на выходе входного сигнала.Составитель Т. Зайцева Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор О. Билак Заказ 5028/39 Тираж 575 Поднисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4