Аналоговое запоминающее устройство

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски а(23) Приоритет по делам нэабретеннй н аткрытнй.327,66 (088.8) Дата опубликований описания 25 .07. 81, 3и ;.уЛьвовский ордена Ленина политехническии цнатитут(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выборки и запоминания мгновенных значений напряжений и может быть использовано в аналого-цифровых преоб 5 разователях.Известно аналоговое запоминающее устройство, охваченное двумя контураии отрицательной обратной связью11,Недостатком устройства является большаямультипликативная погрешность.Из известных аналоговых запоминающих устройств, охваченных отрицательными обратными связями, наиболее близким по технической сущности является устройство, которое содержит операционный усилитель, выход которого через первый ключ подключен к инвертирующему входу усилителя, вычитающее и суммирующее устройство, при этом вычитающее устройство подклю" чено вычитающим и суммирующим входами соответственно к выходу усилителя и к инвертирующему входу, а суммирующее устройство соединено одним из входов с выходом вычитающего устройства, другим входом - с инвертирующим входом усилителя, а выходом через второй ключ - с неинвертирующим входом усилителя, подключенного этим же входом через третий ключ с источником сигналов, а инвертирунзцим входом через конденсатор памяти - с шиной нулевого йотенциала.С замкнутым первым и вторым ключем и разомкнутым третьим устройство охвачено первым контуром отрицательной обратной связи и находится в режиме выборки. Напряжение на конденсаторе памяти и выходе суммирующего уст ройства меняется синфаэно с напряжением входного сигнала и мало отличается от него по величине. С замкнутым третьим ключем и разомкнутыми остальными устройство охвачено вторым контуром отрицательной обратной связи и находится в режиме хранения. Напряжение с выхода суммирующего уст"3 849 ройства подается на вход усилителя. Так как характеристики усилителя не изменяются от режима выборки к режиму хранения, это напряжение устанавливается в режиме хранения равным с высокой точностью напряжению сигнала при переходе устройства от режима выборки в режим хранения 121,Устройства, построенные по известной схеме, обладают высокой точностью. В лучших образцах погрешность хранения доведена до 0,01%. Тем не менее требуются аналоговые запоминающие устройства с погрешностьюдо 0,001%. Обеспечение высокого быстродействия устройств становится задачей чрезвычайно сложной. Применение для обеспечения высокого быстродействия широкополосных усилителей приводит к снижению точности устройств, так как такие усилители имеют малый коэффициент передачи. Увеличение коэффициента, передачи усилителей приводит к уменьшению полосы частот усилителей и, следовательно, быстродействия устройств.Цель изобретения " повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство., содержащее операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первым накопительным элементом, например с одной из обкладок конденсатора, другая обклад-ка которого соединена с шиной нулевого потенциала, выход первого операционного усилителя соединен через первый ключ с первым входом сумматора и с одной из обкладок первого 306 конденсатора, выход сумматора подключен к выходу устройства, а через второй ключ к неинвертирующему входу операционного усилителя и через третий ключ ко входу устройства, первыйвычитающий блок, выход которого подключен ко второму входу сумматора,введены второй и третий накопительные элементы, например конденсаторы,10 четвертый и пятый ключи и второйвычитающий блок, выход которого соединен с третьим входом сумматора, первые входы вычитающих блоков подключены к первому входу сумматора, а вто 15 рые входы соединены соответственнос одними из обкладок второго и третьего конденсаторов, другие обкладкикоторых подключены к шине нулевогопотенциала, выход операционного усили20 теля соединен через второй и третий.ключи с одними из обкладок конденсаторов,На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.25 Устройство содержит операционныйусилитель 1, вычитающие блоки 2 и 3,ключи 4-8, сумматор 9, накопительныеэлементы, например конденсаторы 10-12,выход 13 усилителя 1, выходы 14 и 1550 вычитающих блоков 3 и 2, шину 16 нулевого потенциала, входы 17 ь 18 блоков3 и 2, входы 19-21 сумматора 9, входы 22 и 23 усилителя 1, вход 24 устройства и выход 25 сумматора 9 и уст 35 ройства. Наименование этапов 7, 8, 4, 6 5 8, 4, б 2-й этап - промежуточныйэтап 7, 4, 6 8, 5 55 где О.к00= цьх 1+к " На первом этапе в режиме выборкинапряжение иа конденсаторе 10 равно Работа устройства состоит из трех этапов. Состояние ключей, соответствующее40 этапам, приведено в таблице,1-й этап . - режим выборки 3-й этап - режим хранения напряжение входного сигнала (напряжение, присутствующее на входе1 уси.иителя 1)1ередачи в ка по сум коэффициентчитающего бл оДУупередачи повходу;передачипо любомУ из мирующему в оэффициент вычитакщему коэффициент сумматора 9 зобретения орму ходов 5 8- коэффициент передачи уси лителя 1.На втором этапе напряжение на конденсаторе 10, а также равное ему напряжение на конденсаторе 11 (О) становятся входными. Напряжение, устанавливающееся при этом на конденсаторе 12, составляет вели- чину 49306 6няется 0,013. Для достижения той жепогрешности в известном устройствепотребовались бы усилители с коэффи"цнентом передачи не менее 00, Реализация таких усилителей требуетзначительных аппаратурных затрат.Увеличение коэффициента передачисказывается на частотных свойствахусилителей и является основным пре пятствием в создании высокоточныхи одновременно быстродействующиханалоговых запоминающих устройств.Предлагаемое устройство позволяет в высокоточных аналоговых запоми-, 15 Нающих устройствах применять усилители с малыми коэффициентами передачи.Технико-экономическая эффективностустройства определяется выигрыш)ем в щ 0 точности и быстродействии и 5 и использовании усилителей с заданным коэффициентом передачи.Так как О = Ои с учетомК =1, К+=1,О 4 ООЬ Ос 4 о 1+ К (2)На третьем этапе напряжения наконденсаторах 12 и 1 О становятсявходными. При этом, напряжение навыходе 25 устройства равно1 с -1)О =О- аОЬЫ)(. С 4 О 1+1 О(О 1 аКс учетам (к)Ор,ь),= Ос 4 о (4+)с)а уй+рс у м (1) Оыкш О (,+)з,(Зотсюда определяется величина ошибки,с которой устанавливается напряж ниена выходе 25 устройства по отношениюк входному.Ь(Ц) = Оат, (ятк) (4)Из выражения (4) видно, что ошиб"ка, связанная с коэффициентом передачи усилителя, уменьшается по сравнению с известным устройствомв М раз. Ц( е ройстлеелоков я пере говы Рурав В аналоговом запоминающем ус ве с числом вычитаюших блоков б 2-х, например прн и вычитающнх ошибка определяется как б(б) - ббк Это дает возмохность, исполь усилитель с малым коэффициентом дачи, строить прецизионные анал запоминающие устройства, Наприм при к=25 погрешность устройстваАналоговое запоминающее устроиство, содержащее операционный усили 30тель, инвертирующий вход которого соединен с первым накопительным элементом, например с одной из обкладокконденсатора, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, выход первого операционного35усилителя соединен через первый ключс первым входом сумматора и одной изобкладок первого конденсатора, выходсумматора подсоединен к выходу уст 40ройства а через второй ключ - к не"инвертирующему входу операционногоусилителя и через третий ключ - ковходу устройства, первый вычитающийблок, выход которого подключен ко вто45рому входу сумматора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в неговведены второй и третий накопительные элементы, например конденсаторы,четвертый ипятый ключи и второй вычитающий блок, выход которого соединен с третьим входом сумматора, первыевходы вычитающих блоков подключенык первому входч сумматора, а вторые55входы соединены соответственно с одними из обкладок второго и третьего е конденсаторов, другие обкладки которых подключены к шине нулевого потенциала, выход операционного усили849306 Воронин .Кощек Решетни к 610368 Тираж 645ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий к одписное 113035 д Москва ЖРаушская наб. д. 4/5Филиал ППП "Патент,. г. ужгород, ул, Проектная, 4 7теля соединен через второй и третий ключи с одними из обкладок конденсато.- ров. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе