Аналоговое запоминающее устройство

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 924756(51)М. Кл. Ь 11 С 27/ОО с присоелиненкем заявки М(23) Приоритет Ъвударвапы 6 квнитет СССР ао делан иэабретеиий и открытий(54 ) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЦЕЕ УСТРОЙСТВО Наиболее близким к предлагае .- мому является аналоговое запоминающее устройство, которое содержитвходной усилитель, неинвертирующий вход которого через первый и второй ключи соединен со входом и выходом устройства соответственно,а выход через запоминающий конденсатор подключен к инвертирующему входу выходного усилителя . При этом тоинвертирующий вход выходного усилите.ля через третий ключ соединяется свыходом устройства И .Недостатком такого аналоговогозапоминающего устройства . являетсянизкая точность. К ключу, связы-.;вающему запоминающий конденсатор свыходом устройства, приложено выходное напряжение, которое при переключении устройства иэ режима выборки в режим хранения скачком изменяется от нулевого до текущего значения входного напряжения. При этомна запоминающий конденсатор прохоИзобретение относится к аналогоцИФровой измерительной технике и может быть использовано в контроль:- но-измерительных системах различногл назначения.Известно аналоговое запоминающее . устройство, содержащее входной и выходной усилители, ключи и запоминающий конденсатор, включенный через ключ между выходом входного усилителя и общей шиной 13 .Недостатком такого устройства является низкая точность, что связано с прохождением части сигнала управления на запоминающий конденсатор. Компенсация этой погрешности ограничивается ее нерегулярностью. Поскольку к ключу, связывающему конденсатор памяти с выходом усилителя прикладывается входное напряжение то погреш.тность прохождения сигнала управле" ния и остаточное напряжение ключа изменяются в зависимости от уровня входного сигнала. О, С, Андреев, Б. А. Бохонко, С.,А. Дщымука Э. П, Дзисяк,В. А. Калынюк, М. М. Корытный 4 И. Б. Мелихов3фьЭ 7дит не только часть сигнала управления; но и часть скачка выходногонапряжения. Обе эти составляющие погрешности не могут быть заранее предсказаны, поскольку они определяютсякак текущим значеним входного сигнала, так и зависимостью от негопараметров ключа и схемы управления.Цель изобретения - повышение точности устройства. 1 ОПоставленная цель достигается тем,что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель,один из входов которого соединен свыходами первого и второго ключей, 15входы первого и второго ключей соединены соответственно с входом и выходом устройства, накопительный элемент, например конденсатор, одна изобкладок которого соединена с выходом первого усилителя, второй усилитель, один из входов которого соединен с другой обкладкой конденсато,"ра и с входом третьего ключа, ишину нулевого потенциала, введен 25третий усилитель, один из входовкоторого подключен к выходу первогоусилителя, другой вход третьего уси"лителя соединен с входом третьегоключа, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход третьего усилителя соединен с другимивходами первого и второго усилителей.На чертеже изображена функциона"льная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит усилители 1-3,накопительный элемент , напримерконденсатор 4, ключи 5-7 и шину 8нулевого потенциала.аоУстройство работает следующим образом,В режиме выборки первый и третий ключи 5 и .7 замкнуты, а второй ключ 6 разомкнут. При этом усилитель 1 че рез усилитель 3 схвачен цепью отрицательной обратной связи, конденсатор 4 подключен между выходом усилителя 1 и шиной 8, а входной сигнал усилителя 2 равен выходному напря О жению усилителя 3. При достаточно большом значении коэффициента усиле. ния усилителя 1 разность напряжений между его входами в рабочем режиме близка к нулю. Поэтому выходное 55 напряжение усилителя 3, а,следовательно, и входное напряжение усили- теля 2 в режиме записи примерно рав56 4 ны напряжению на входе устройства. Таким образом, при единичном значении коэффициента усиления усилителя 2 напряжение на выходе устройства примерно равно напряжению на его вхо- де, а напряжение на конденсаторе определяется выражением Ос ОЬ +Е О Р гРь 1+Р 1 ьР-Еоь д, - е-,Г;,Р,- ъ +Д,1 где 0 - напряжение на конденсасторе 4", О - текущее значение входного напряжения; А ,Ак - коэффициенты усиленияусилителей 1 и 3; 1 , 1 - напряжения погрешностиусилителей 1 в 3; 1 , 1 - напряжения погрешности 3ключей 5 и 7,При размыкании ключей 5 и 7 и за-. мыкании ключа 6 устройство переходит из режима выборки в режим хранения. В момент переключения ключей 5-7 нап" ряжение на конденсаторе 4 будет равно Оса: 01 х . 1. Ь - Рох1 ф Я-Е, -Еь - Ке(а), где Оц - мгновенное значение входнохсь го напряжения в момент переключения ключей; а 1 - изменение напряжения на конденсаторе 4, вызванное прохождением части управляющего сигнала через ключ 7 Зто напряжение сохраняется на конденсаторе 4 в пределах допустимой точности некоторое время, определяемое токами утечки, входными токами и сопротивлениями усилителей 2 и 3 В течение этого времени входное напряжение усилителя 3 можно считать постоянным и, при достаточно большом значении входного сопро" тивления усилителей 2 и 3, не зависящим от выходного напряжения усилителя 1. Таким образом, в режиме хранения усилитель 1 замкнут цепью обратной связи через конденсатор 4 и усилитель 2. При этом установившееся значение выходного напряжения устройства равноЬ.Ы.О.О.обык.кр: Оео-1 1,Р ф м -,Д-Д -Е (3) .:Д,1 Ь 4 д р 3 Ь088 а1 фР 1 ф 11924756 где 1 - напряжение погрешности клю"ча 6,Подставляя в (3) значение напряжения (2 ) , хранящегося на запоминающем конденсаторе 4, получим при 5 условии, что А Э 1,. РсЛМ; 5) А Ах 1ду О с А 1 1ев(Д.1 АТаким образом, погрешйциента передачи аналонающего устройства знаше погрешности передачвзятых усилителей, напостроено.8 ведение дополнительного усилителя и новых связей выгодно отличает 20 предлагаемое аналоговое "запоминающееустройство от известного, обеспечиваяповышение точности, Кроме того, постоянство напряжения на ключе 7 позволяет применить токовый ключ, отказать 25 ся от схем слежения за уровнем. входного сигнала и сложных схем компенсации выбросов, Это обеспечивает Возможность достижения минимальной нестабильности аппаратурного времени, 30 цто увеличивает рабочий диапазон частот устройства. ость коэффигового запоми"чительно мень"и отдельнокоторых оно бретения формула Аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель,один из входов которого соединен свыходами первого и второго ключей, 40 входы первого и второго ключейсоединены соответственно с входом и выходом устройства, накопи"тельный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого сое динена с выходом первого усилителя, второй усилитель, один из входов которого соединен с другой обкладкой конденсатора и с входомтретьего ключа, и шину нулевого 50 потенциала, о т л и ц а ю щ е е с ятем, цто, с целью повышения точностиустройства, внего введен третийусилитель, один из входов которогоподключен к выходу первого усили теля, другой вход третьего усилителясоединен с входом третьего ключа,выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход третьего Таким образом, следует, что погрешно . сти усилителей 1 и 2 и третьего ключа 7 - 1 10, 1 ослабляются в число раэ равное коэффициенту усиле-. ния усилителя 1. Погрешность усилителя 3 ослабляется более значительно. Погрешностями первого и второго ключей 5 и 6 - 1;1 практически можно пренебречь. Эти погрешности входят в выражение (4) с разными знаками и компенсируют друг. друга, если ключи 5 и 6 идентичны. Кроме того, при достаточно большом знацении входного сопротивления ,/усилителя 1 и достаточно малом зна- чении его входного тока через первый "и второй ключи 5 и 6 не протекает ток, следовает льно, и величина:пог" решности этих ключей не большая. Чтъ же касается погрешности, вызванной изменением напряжения на конденсаторе 4 при переключении устройст 9ва из режима выборки в режим хранения ь,1, то в предлагаемом устройстве в отличие от аналогов ее величина не зависит от уровня входного сигнала и может легко скомпенсироваться, Действительно, третий ключ 7 независимо от величины входного сигнала все время находится под напряжением, близким к нулевому, Поэто" му параметры ключа не зависят от уровня входного сигнала. Кроме того, переход устройства из режима выборки в режим хранения не связан со значительным . изменением напряжения на ключе и входе выходного усилителя . Это изменение при единичном . коэффициенте усиления усилителя 2 равно изменению напряжения на выходе аналогового запоминающего устройства при переходе из режима вы" борки в режим хранения, которое, как показано выше, незначительно и, в отличие от известного не зависит от величины входного сигнала. Для погрешности коэффициента передачи аналогового запоминающего устройства иэ (4) записываем, О цыхОЬО При выполнении условий А 1 выражение (5) приводится к7 924756 8усилителя соединен с другими входа. Авторское свидетельство СССРми первого и второго усилителей,У 182815, кл, С 11 С 27/00, 1971,Источники .информации , 2, Патент СНА У 1066919,принятые во внимание при экспертизе кл.307-353,опублик.1977,прототип),оний Корректор Н,Составитель А.Техред И.Гергел актор Ю. Се кая Заказ 2826/69ВНИИП 5 ектная,филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул Тираж 624 И Государственн по делам изобрет 113035, Москва, ЖПодписноео комитета СССРий и открытий .Рауоская наб., д.