Аналоговое запоминающее устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 484568 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Од 61) Дополнительное к авт. свид-ву - 22) Заявлено 09.07.73 (21) 1944044/1 51) М.1 хл. 6 11 с 27/ с присоединением заявки Ле -(23) Приоритет -Опубликовано 15.09,75. Бюллетень Хд 34Дата опубликования описания 05.04.76 сударственный комите авета Министров СССР оа делам ивооретенийч открытий(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНА Е УСТРОЙСТВ оматичеия при времени тличаювременипрохоых услоПредлагаемое изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, точнее к области аналоговых запоминающих устройств, и может быть использовано в специализированных аналоговых вычислителях, 5 контурах самонастройки с входной информацией в виде низкочастотных автоколебаний,Известно запоминающее устройство, содержащее усилитель, накопитель, соединен- О ный со входом усилителя, узлы заряда и разряда, входы которых соединены с выходом компаратора, а выходы их соединены со входом усилителя. Известны также модификации схемы данного запоминающего уст ройства. Основными достоинствами компараторных запоминающих устройств являются малый дрейф нулевого уровня и высокая точность при сравнительно простой и дешевой схеме усилителя, на вход которого под ключен накопитель.Однако у перечисленных ЗУ отсутствует ряд свойств, необходимых для применения их в контурах самонастройки. Одним из таких свойств является автоматический переход из режима запоминания в режим записи при О ) У, где У - напряжение на входе ЗУ; 0. - напряжение на выходе ЗУ.При этом постоянная времени записи ЗУ должна оыть неизменной и переходные про цессы проходить с учетом начальных и конечных условий.Вторым свойством является автский переход из режима храненУ.,( Ь, При этомхранения должна быть неизменной, ощейся на порядок от постояннойзаписи, переходной процесс должендить с учетом начальных и конечнвий.С целью повышения быстродействия предлагается аналоговое запоминающее устройство, которое содержит генератор опорного напряжения, два сумматора и дополнительный компаратор, выход которого соединен со входом узла заряда, положительный вход дополнительного компаратора соединен с выходом одного сумматора, а отрицательный вход - с выходом усилителя и с одним из входов другого сумматора, другой вход этого сумматора соединен с генератором опорного напряжения и с одним пз входов первого сумматора, другой вход второго сумматора подключен к входу устройства и к отрицательному входу компаратора, причем положительный вход этого компаратора соединен с выходом первого сумматора.Функциональная схема устройства приведена на фпг. 1; диаграммы, поясняющие работу устройства, приведешя ца фиг. 2, а, б.3В состав аналогового зяпомилювего устройства, приведеого а фиг. 1 входят: цякопитель 1, предстЯВЛ 51 юий соО: код" - сятор с 1 ли токами "Счкц; ) с,тс, 2 с входым сопротпвлссм 10 о - -1 О" Ом; зсл 33 ряда 8 рсдс 1 вл 5110 п Й сООООков стябилизирОгцЙ двхххОГ 10 ск с лиО) а входе; узел разряда 4 - токостяблзцрощЙ дВмхпол 10 сппк с к;почоъВКО,с; генератор 0 опорного лряжсшпп форм- РУ 10 И 1 И ОДООЛ 51 РПЬС ОТРПЦЛТСЛЫ ) пульсы трсуго:пяой формы члстоты 1000 )ц, сквя)костьО 10; 6, 7 - комярлторы, 8, 1 сумматоры.Аялоговос запомиающсс устройсГВО рдботаст следуОщиз образом.Для случая Увх ) 1.,вхх диаграммы, оясцяющис работу схемы, приведены ня фиг, 2 а. Сигнал с генератора 5 опорного аряжеция суммируется с сигналом У,ых на сумматоре 8 и поступает на поло)ктельный вход компаратора 6, ца отрицательный вход которого поступает сигнал Увх Как видно из диаграммы фиг. 23, напряжение на отрицательном входе компаратора 8 положительное и всегда больше амплитуды апряжеиГя У;, . В результате с выхода компаратора а управление ключом узла разряда оступаст постояюс отрицательос арякение и ключ все время разомкнут, ток с узла разряда е поступает ца някотель. Сигнал Увх суммируется с сигялом Сз я сумматоре 9 и с зьходя сумматор 9 постеле и оло)ктел 111 )хо; КОзр;торя 7.1 я Отрите:ВыЙ Вход (Омрятор СГ пяст сГял У . Кяк Бпд 0 цз дцГрм- МЫ, СГПЯЛ Уых МСЬШС сМЛТДЬ СПГЯ- ла У 5 а величину, равную Ух - 7 ввх . В результате ца выходе компаратора 7 появляются положительные импульсы частоты 1000 Рц, длительность которых пропорциональна разности Увх - Ьв,х . Поло)ктельные импульсы, поступая ца узел заряда, открывяот ключ узла заряда. В рсзультятс ца накопитель (конденсатор) нач 1 ают поступать импульсы тока постоянной амплитуды, длительность которых пропорциональна разности Увх - Уввх По мере заряда накопительной емкости разность Увх - Соевых узеьшается. Прп У,= Ух длительность импульсов заряда становится равной нуло, и ро. цесс заряда прекращается. Для случая Увх ( живых, как видно из диагрямм, ояся- ЮЩИХ РабОтУ СХСМЫ, СИГНаЛ 1.,вз.х, ПОСТУП)К)- щий на орицятсльь Вход комаряторя 7, всегда больше сГилля 15, постулкнцсгоОлозкп ельЙ хо, кО)рОр /. В рсзульгпс с щяходя комдрлтора 7у)яВ;сис кГ 1 ючо)1 узл 1 зяр 51 ч и;ст постоя- пос отрщяге;ос аряжспис ключ Все Врсм 51 1)с 303 кпут. 10 к с узла зяр 51 дя пс 0- ступяет пя пако 1 ГГсльЫЙ эгсъспГ. Ся . .,вх, ЮСтУПЯЮЩй а ОтРШ 1 дтЕЛЫЫй ВХОГ компЯРЯтОРЯ 6, меыис сГдля ы, Ост 4аОщсго ца положительцый вход компаратора 6 ца величину, равнуо живых - Увх.В результате с выхода компаратора 6 цауправление ключом узла разряда поступают поло)кительиые импульсы, длительность кото- РЫХ ЦРОПОРЦИОаЛЬаЯ РаЗЦОСтУввх - Свх По мере разряда длительность оло)ктельных импульсов с компаратора 6 умецьшастся. При Увх== У ,. длительность поло)ки телыых мпульсов с комаратора 6 станетРЯ 1)ОЙПриведем основные соотношения, характеризующие измесс апряксия па выходе устройства з зазисимости от соотношения 15 входного и выходного апрякеий. В зависимости от соотношения входного и выходного напряжений реализуются два режима работы.1. Режим заряда реализуется при 20 вх"выхпРи этОм компаРатоРом 6 фоРмируется длительность импульса, прямо пропорциональная разности входного и выходого апря)кеций,.вх - выхпз -й25 11)вх .вых+ у 40 вых= Сз АТ где С - величина интегрирующей емкости; Уз - амплитуда импульса тока заряда; Т - прод ОпорОГО вапряи(сиия 7 - ца пряжепие а выходе устройства в момент переключеия в режим заряда.Решив приведенное линейное дифференци.альпое уравнение отпосительпо Увых, получим50з +выхв живых = (7 вх - 7 ввхв ) 1 - е кСТгде 1 з= , - постоянная времени заряда.55,Цля упрощения получения конечного результятя предполагается, что за время переходного процесса величина входного напряжения остявалась неизменной (реакция устрос з а воздействие функции включе- П 5) .2. Режим разряда реализуется приУвх( 7 вх, ри этом компаратором 6 фор мируется длительность импульса, прямо где г - скорость изменения опорного апрякеия.После узла заряда формируется импульстока постоянной амплитуды длительностьюположительной полярпости, поступающийВ акопитель, выполняющий функции интегряторя, напряжение с накопителя через З 5 усилитель поступает па выход устройства.113 рякеие пя выходе устройства в этом случяе описывается выракеием484568 вых -кчк где ряда. 11 пропорциональная разности вь 1 ходного ивходного напряжений В узле разряда формируется импульс разряда постоянной амплитуды и отрицательной полярности, который вызывает соответству 10- щее изменение напряжения на выходе.По аналогии с предыдущим случаем запишем общее выражение для определения выходного напряжения СкТарык,где 1 р - амплитуда импульса тока разряда. Решение приведенного уравнения имеет вид С,ы(С 1,ык - .,1 к ) Е+ С кСТпостоянная времени раз- ор Таким образом, заряд и разряд накопителя устройства происходит с постоянными времени заряда (1, ) и разряда (1), величина которых определяется амплитудо импульса тока, величиной интегрируощсй емкости, скоростью нарастания опорного напряжения и его периодом, 11 зменяя соотношение между амплитудами импульсов тока заряда н Ь разряда, .ожно менять отношение постоянных заряда и разряда. Предмет изооретения О Аналогогое запоминающее устройство содержащее усилитель, накопитель, соединенный со входом усилителя, узлы заряда н разряда, входы которых соединены с выхо- ДО ко иарятора а Вьходы их соединены со 1, входом усилителя, от.цающеегя тем, что, сцелью повышения быстродействия устройства, оно содержит генератор опорного напряжения, два сумматора и дополнительный компаратор, выход которого соединен со вхо дом узла заряда, положительный вход дополнительного компаратора соедшен с выходом одного сумматора, а отрицательньш вход - с выходом усилителя и с одним из входов другого сумматора, другой вход это го сумматора соединен с генератором опорного напряжения и с одним из входов первого сумматора, другой вход второго сумматора подключен к входу устройства и к отрицательному входу комнаратора, причем З 0 положительный вход этого комнараторасоединен с В 1 хозо первого суматора.484568 Риг 2 Редактор Б. Нанкина Корректор Н. Стельмах Заказ8233 Изд. Ло 182 Тираж 648 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 415