Аналоговое запоминающее устройство

Союз Советскиз Социалистических Республик(22) Заявлено 10. 07. 78 (21)2639914/18-24с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет -Опубликовано 300780, Бюллетень Мо 28Дата опубликования описания 040880 р 1)кэ С 11 С 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытиИ(71) Заявитель Всесоюзный заочный политехнический институт(э 4) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАКЦЕЕ УСТРОРСТВО 10 Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для запоминания аналоговых сигналов в различных устройствах аналого-цифрового преобразования, в многоканальных устройствах обработки информации, в системах съема и запоминания сигналов с аналоговых датчиков, сопряженных с ЭВМ и т.д,ч Известно запоминающее устройство на конденсаторе, обеспечивающее долговременное хранение запомненного напряжения, содержащее систему конденсаторов 11 . 15Однако долговременность запоминания в известном устройстве принципиально ограничена, поскольку достигается путем улучшения технологических характеристик материалов и конс О трукций пластин конденсатора. Известно также запоминающее устройство, содержащее в качестве ячейки памяти последовательно соединенные " 25 МДП-транзистор и транзистор с плавающим затвором 2,Недостатком такого запоминающего устройства является ограниченный диапазон запоминаемых напряжений и большая погрешность запоминания во време" ниНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является запоминающее устройство ыа конденсаторе, содержащее источник запоминаемого напряжения и активные элементы (транзисторы) в цепи заряда-разряда конденсатора 31 .Недостатком этого известного устройства является значительная погрешность запоминания напряжения, вызванная разрядом конденсатора во времени, В результате этого запоминаемое напряжение не сохраняет свое значение на больших интервалах времени.Цель изобретения - повышение то%- ности и быстродействия устройства За счет устранения погрешности, вызванной разрядом конденсатора.Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, одна иэ обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка конденсатора подключена к выходу блока ввода информации, шины5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 опорных напряжений, введены последовательно включенные задающий генератор, триггер, генератор линейно изменяю.цегася напряжения, элемент сравнения и формирователь импульсов, два ключа, дна элемента И и иннертор, вход которого соединен с выходом задающего генератора и одним из нходон первого элемента И, выход инвертора соединен с одним из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с другим входом первого элемента И, другим входам триггера и выходом формирователя импульсов, выходы элементов И соответственно соединены с первыми входами ключей, вторые входы которых подсоединены к шинам опорных напряжений соответственно, выходы ключей соединены с другой обкладкой конденсатора и другим входом элемента сраннения.На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства, а на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Аналоговое запоминающее устройство содержит блок 1 ввода информации, накопительный элемент, например конденсатор 2, задающий генератор 3, триггер 4, генератор 5 линейно изменяющегося напряжения, элемент б сравнения, инвертор 7, формирователь 8 импульсов, элементы 9 и 10 И, ключи 11 и 12.Работа аналогового запоминающего устройстна основана на принципе преобразования аналогового сигнала (напряжения) во временной интервал, пропорциональный запоминаемому напряжению, последующего сравнения этого интервала с опорным интервалом, вырабатываемым тактирующим генератором, и введения корректирующей поправки в величину запоминаемого напряжения в случае его изменения.Устройство работает следующим образом.Конденсатор 2 через блок 1 ввода информации подключается к источнику запоминаемого напряжения и заряжается до значения О (в качестве блока внада информации может быть использован ключ, управляемый строб- -импульсом). Задающий генератор 3 непрерывно генерирует прямоугольные импульсы со скважностью, равной двум (Фиг. 2 а). Эти импульсы поступают во второй вход триггера 4, который под действием заднего фронта импульса от задающего генератора 3 устанавливается в состояние "1" (Фиг. 2 в), Импульс с выхода триггера 4 запускает генератор 5 линейно изменяющегося напряжения (фиг. 2 б). Напряжение с выхода генератора 5 линейно изменяющегося напряжения поступает на второй вход элемента б сравнения, на первый вход которого подается напряжение с конденсатора 2. Пока напряжение на конденсаторе 2 О больше напряжения на выходе генератора 5 линейно изменяющегося напряжения, на ныходе элемента б сравнения имеется высокий положительный потенциал (Фиг. 2 г) . Как только напряжение генератора 5 становится больше напряжения О нахконденсаторе 2, на выходе элемента б сравнения появляется низкий потенциал. Этот перепад напряжения через формирователь 8 пост. пает на вход триггера 4 и опрокидывает его н состояние "О". В этот момент формируется обратный фронт пилообразного напряжения генератора 5 линейно изменяющегося напряжения. Напряжение с выхода элемента б сравнения поступает также через формирователь 8 на один из входов элемента 9, на второй вход которого поступают тактирующие импульсы с выхода задающего генератора 3. Элементы 9 и 10 И и инвертор 7 анализируют момент времени прихода импульса с выхода формирователя 8 (фиг 2 д) по отношению к импульсам генератора 3 и, соответственно этому, осуществляют подзаряд конденсатора 2 или его подзаряд. Если напряжение Она конденсаторе 2 за время нарастания пилообразного напряжения уменьшается (Фиг. 26)/ то срабатывание элемента б сравнения происходит раньше момента времени соответствующего переднему фронту одного из импульсов генератора 3. Через инвертор 7 и элемент 10 И импульс с формирователя 8 (фиг. 2 д) открывает ключ 12 (фиг, 2 е) и подзаряжает конденсатор 2 на фиксированную величину от источника Е. Если по какой-либо причине после момента напряжение на конденсаторе 2 увеличинается и становится больше напряжения Ох(фиг.2 б), то срабатывание элемента сравнения б происходит позже момента времени 1, соответствующего переднему Фронту импульса генератора 3. При этом импульс формирователя 8 через элемент 9 И открывает ключ 11 (фиг.2 ж) и подзаряжает конденсатор 2 на фиксированную величину от источника напряжения Е, при этом величины напряжений источников Е и Е выбираются так, чтобы ЕОх с а Е.с Охтсюхтп, где Ох,и О;- максимальное иминимальное значения запоминаемого напряжения. Таким образом, запоминаемое напряжение О на конденсаторе 2 сохраняется неограниченно долгое время с одинаковой погрешностью на любом интервале времени. Запоминаемые напряжения на конденсаторах являются дискретными и определяются количеством импульсовгенератора 3 за время линейного роста напряжения генератора 5О= пф - тгде Т - период импульсной последовац тельности генератора 3;- крутизна напряжения генераРстора 5;П - количество импульсов генерато ра 3 за время нарастания пилообразного напряжения до значения О.Относительная погрешность от дискретности преобразования запоминания), 15АО 2О 2 п 1 пФормула изобретенияАналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например, конденсатор, одна из 25 обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка конденсатора подключена к выходу блока ввода информации, шины опорных напряжений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства за счет устранения погрешности, вызванной разрядом конденсатора, в него введены последовательновключенные задающий генератор, триггер, генератор линейно измеряющегося напряжения, элемент сравнения иформирователь импульсов, два ключа,два элемента И и инвертор, вход которого соединен с выходом задающегогенератора и одним из входов первого элемента И, выход инвертора соединен с одним из входов второго эле"мента И, другой вход которого сое"динен с другим входом первого элемента И, другим входом триггера ивыходом формирователя импульсов, выходы элементов И соответственно сое-,динены с первыми входами ключей,вторые входы которых подсоединенык шинам опорных напряжений соответственно, выходы ключей соединены с другой обкладкой конденсатора и другимвходом элемента сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 141015, кл.С 11 С 17/00, 1959.2. Патент США 9 3500142,кл. С 11 С 11/40, опублик. 1970.3. Авторское свидетельство СССР9 565327, кл. 6 11 С 17/00, 14.04.75Составитель В.ГордоноваРедактор Л.Веселовская Техред Н, Граб орректор . емчик Э 4775/25 аказ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 662 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобретений и13035, Москва, Ж, Раушска Подписноеитета СССРткрытийнаб., д. 4/5