Аналоговое запоминающее устройство

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 31511 С 11 С 27/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД"К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Маей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПо ДЕЛАМ ИЗОВ ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им,Серго Орджоникидзе(56)1.Бахтиаров Г.Д. и др, Аналогоцифровые преобразователи. М "Советское радио", 1980, с. 15-21.2. Тетельбаум И.М. и др.400 схем для АВМ. М., "Энергия", 1978, с. 125 (прототип). (54)(57) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМННА 0 ЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее накопитель, усилитель, выход которого является выходом устройства, шину управления и шину нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,801119083 А с целью повышения точности устройства, в него введены делитель напряжения, разделительные элементы,источник опорного напряжения и пороговые элементы, входы которыхсоединены с выходами накопителяи со входами усилителя, первый входделителя напряжения является входом. устройства, второй вход делителя напряжения соединен с первыми входамиразделительных элементов и с шиной нулевого потенциала,выходы делителя напряжения соединены со вторыми входами разделительных элементов, выходы которых соединены с выходами пороговых элементов и с первой группой входов накопителя, второй вход которого соединен с шиной управления, а третийвход накопителя соединен с выходомисточника опорного напряжения.1119083 5 20 где 0(01 йО К 1 Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к технике запоминающих устройств, и может быть использовано в качестве аналоговых регистров в аналоговых вычислительных устройствах.Известны стробируемые компараторы с памятью, содержащие дифференциальные каскады, триггеры и выходные каскады, Обычно их используют в аналого-цифровых преобразователях для устранения сбоев в выходных кодах 11 .Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является аналоговое запоминающее устройство, содержащее операционный усилитель (ОУ) с конденсатороМ в цепи обратной связи, резисторы, ключ, форсирующий конденсатор. Запоминание информации в известном устройстве осуществляет конденсатор в цепи обратной связи ОУ при разомкнутой входной цепи 1 2 1Недостатки устройства заключаются в том, что оно имеет невысокое быстродействие, относительно большие погрешности работы и изменение хранимой величины во времени. Низкое быстродействие известного устройства обусловлено инерционностью запоминающего элемента в цепи обратной связи ОУ конденсатора, Погрешности работы и изменение хранимой величины во времени известного устройства обусловлено токами утечки конденсатора - запоминающего элемента и конечным входным сопротивлением,ОУ,Относительную погрешность от конечного значения входного сопротивления ОУ можно определить, исходя 40 из соотношения первоначально запомненное напряжение на конденсаторе;погрешность работы известного устройства;основание натурального 50логарифмазначение напряжения втекущий момент времени,реальное (текущее) время; 55входное сопротивление ОУ,емкость запоминающего конденсатора. 2Из (1) видно, что при К зФ о,погрешность дО(11 возрастает с увеличением времени хранения, т.е.аП(с)й.ффо= П(о). (2)Из (2) видно, что при неограниченном времени хранения запомненноенапряжение на известном устройствепропадает совсем. Большое влияниена погрешность оказывают и токи утечки в конденсаторе.Цель изобретения. - повышение точности и помехоустойчивости устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее. накопитель, усилитель, выход которого яв-ляется выходом устройства, шину управления и шину Нулевого потенциала, введены делитель напряжения,разделительные элементы, источникопорного напряжения и пороговыеэлементы, входы которых соединеныс выходами накопителя и со входамиусилителя, первый вход делителянапряжения является входом устройства, второй вход делителя напряжения соединен с первыми входами разделительных элементов и с шинойнулевого потенциала, выходы делителя напряжения соединены со вторымивходами разделительных элементов,выходы которых соединены с выходами пороговых элементов и с первойгруппой входов накопителя, второйвход которого соединен с шиной управления, а третий вход накопителя сое 1динен с выходом источника опорного напряжения,На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства.Оно содержит делитель 1 напряжения, источник 2 опорного напряжения,разделительные элементы 3, накопитель4, пороговые элементы 5, усилитель б,шину 7 управления и шину 8 нулевого.потенциала.Накопитель 4 выполнен на компараторах с памятью со стробируемымивыходами, каждый разделительный элемент 3 содержит диод с резистором.Устройство работает следующимобразом.При подаче на вход сигнала Пвсработает определенное число компараторов в накопителе 4, пропорциональное входному напряжению (при наличии логической единицы на шине управления). Пока сигнал на одном извторой группы входов в накопителе 4 меньше опорного напряжения источника 2, один из пороговых элементов 5 будет закрыт, потому что.один из выходов накопителя 4 выключен (т,е, напряжение на нем равно уровню нулевого потенциала или близко к .нему). При этом один из разделительных элементов 3 будет открыт, Выходное напряжение в компараторах 1 О накопителя 4 стабилизировано и. выходы непосредственно соединены со входами усилителя б с соответствующими коэффициентами передачи. При снятии или уменьшении выходного напряжения потенциалы с выходов накопителя 4 останутся подведенными к его входам через пороговые элементы 5, включенные в цепи положительной обратной связи компараторов накопителя 4, при этомразделительные элементы 3 закрываются и происходит развязка со входным напряжением. Состояние включенных компараторов в накопителе 4 останется неизменным, и, следовательно, напряжение на выходе усилителя 6 сохранится, Для сброса устройства в нулевое состояние достаточно подать нулевой потенциал на шину 7 управления, при30 этом отключатся выходы компараторов в накопителе 4 и устройство примет исходное состояние. Аналогично можно построить устройство, работаю-, щее в другом диапазоне входных напряжений, Пороги срабатывания в устрой- З 5 стве устанавливают потенциометры в делителе 1. Дпя переключения определенного компаратора при заданном входном напряжении движком соответ 40 ствующего потенциометра задают величину опорного напряжения. Например, при оперировании напряжениями кратными 1 В, потенциометрами выставляют пороги срабатывания компараторов при указанных входных напряже ниях, уменьшенных на 0,5 В, Т.е, при 011 д = 0,56, 1,5 В, 2,5 В и т.д, Это 9083 4сделано для того, чтобы избавиться от помех, возникающих в предыдущих цепях обработки и передачи информации, При этом погрешность по модулю не должна превышать 0,5 В. Анало" гично можно рассмотреть настройку на другие пороги срабатывания при кратности входного напряжения, отличного от 1 В.Опорное напряжение на выходе источника выбирается таким образом, чтобы оно было меньше выходного напряжения включенного компаратора, что является необходимым условием для срабатывания порогового элемента 5 в цепи обратной связи привключении,компаратора. Одновременно из рассмотренного примера установки порогов срабатывания следует, что максимальное значение опорного: лнапряжения должно быть меньшим входного напряжения, при котором должен сработать только первый компаратор (в примере 0,5 В), Коэффициенты перЕдачи по каждому входу усилителя б настраивают таким образом, чтобы при включении каждого следующего компаратора напряжение на выходе устройства увеличилось но модулю на величину, кратную дискретному значению запоминаемого напряжения (для рассмотренного примера эта величина равна 1 В). Резистор в.элементе 3 предназначен для задания нормального режима работы диодов в этом элементе и в пороговом элементе 5. Помехоустойчивость предложенного устройства обеспечивается благодаря применению компараторов, как запоминающих элементов, дискретизирующих входное напряжение, и использованию стабилизированного источника питания устройства. Зависимость погрешности хранимой величины во времени для прототипа была отражена в выражениях (1), (2).ное С 5 ППП "Патент",жгород, ул,Проектна Фил ИИПИ Государственного по делам изобретений3035, Москва, Ж"35, Рау 574 митета С ткрытий ая наб.