Аналоговое запоминающее устройство

О П И С А Н И Е (1 И 942155ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскинСоцналистическикРеспублик(51) . Кл. С 11 С 27/00 3 Ьеударстаанный квмнтвт СССР ав данам нзоаретеннй н еткрытнй(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 1ЮИзобретение относится к вычисли. тельной и контрольно-измерительной технике и может использоваться в помехоустойчивых системах сбора данных и устройствах аналого-цифрового вво да - вывода для связи с вычислитель 5 ной машиной,Известно помехоустойчивое аналоговое запоминающее устройство с дифференциальным входом, содержащее уси-,10 лители, накопительный элемент, ключ и делители напряжений Недостатком указанного устройства является низкая точность, обусловленная отсутствием отрицательной обратной связи как в режиме выборки, так и в режиме хранения.Известно также аналоговое запоми- за нающее устройство с дифференциальным входом, содержащее три усилителя, накопительный элемент три делителя напряжения и ключи 21. Недостатком указанного устройстйЗ является повышенная сложность и низкая точность, Сложность устройства вызвана наличием трех усилителей, а низкая точность определяется точностью подбора коэффициента деления каждого из трех депителей и относительным разбросом коэффициента деления от одного делителя к другому. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый и второй усилители, одним входом первый усилитель через второй и первый ключи соединен соответственно с входом и выходом уст ройства, а выходом - с выходом устройства и входом второго усилителя, выход второго усилителя через третий ключ подключен к другому входу первого усилителя и накопительному элементу, например, одной обкладке, конденсатора, соединенного другойПри выборе коэффици ента переда чи у си -лителя 2 близкого к единичному, т,е.Я1, напряжение на выходе 11 устройства и на конденсаторе 3 близко кразности напряжений, приложенных квходам устройства.При изменении состояния ключейустройства на противоположное, последнее переходит в режим хранения, 45 На выходе 11 устройства воспроизводится напряжение, неизменное .на протяжении всего режима хранения, с ве- личиной 50 ц Е А 1 д.д ддд д О АА ВЫК 04 1 А Ой 1 А 1 А Э 4+А 1 своей обкладкой с шиной нулевого потенциалаНедос"атком известного устройстваявляется низкая точность, посколькуна накопительный элемент через пара.зитную емкость третьего ключа проникает часть напряжения, управляющегоработой ключа. Величина этой погрешности зависит от напряжения входного сигнала, а поскольку закон изменения его обычно непредсказуем, товыделение погрешности из-за прохождения сигнала управления ключом иее компенсация крайне затруднена,Известное устройство обладает такженизкой помехоустойчивостью, вызванной отсутствием дифференциальноговхода. Синфазный сигнал воспринимается как полезный и воспроизводитсязатем на выходе устройства. Такимобразом, невозможно выделить слабыйсигнал на фоне сильных синфазных помех,Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости.Поставленная цель достигается тем,что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, первыйусилитель, первый вход которого соединен с выходами первого и второгоключей, входы которых являются соответственно первым входом и выходомустройства, второй усилитель, первыйвход которого подключен к выходупервого усилителя и является выходом устройства, третий ключ и шинунулевого потенциала, введены четвертый и пятый ключи, выходы которыхсоединены с вторым входом второгоусилителя, выход первого усилителясоединен с одной из обкладок конденсатора, другая обкладка конденсатора соединена с входами пятого итретьего ключей, вход четвертогоключа является вторым входом устройства, выход третьего ключа соединенс шиной нулевого потенциала,На чертеже изображена .Функциональная схема предлагаемого устройстваа.Устройство содержит усилителии 2, накопительный элемент, например конденсатор 3, ключи 4-8,входы 9 и 10 уатройства, выход 11устройства и шину 12 нулевого потенциала.Устройство работает следующим образом. 4С замкнутыми ключами ч, 7, б иразомкнутыми ключами 5 и 8 устройство находится в режиме выборки.Одна обкладка конденсатора 3 соединена с шиной 12 нулевого потенциала, а другая - с выходом усилителя1 и выходом 11 устройства. Усилительохвачен отрицательной обратнойсвязью, цепь которой образована уси- О лителем 2, Выходное напряжение усилителя 1, до которого заряжается конденсатор 3, определяется выражением АА 2. А д О. 1+АА 1 +Я А о 1 1+ А 1 Агде О и О - напряжения на входах9 и 10 устройства соответственно;1и 1 - напряжения смещения04усилителей 1 и 2 соответственно;25Яи Я - коэффициенты передачиусилителей 1 и 2 соответственно.Напряжение полезного сигнала ОДи напряжения синфазной помехи О,- выражаются через входные напряженияследующим образом.10 -0 - О,с учетом (1) это выражение йринимаетвидВьх (1+АЮ+А.АД И+А К+ААа)ддд дд-д дддд ддд д, д дв+д,дО д,дд5 942Из выражения (4) с учетом формул (2) и (3) и Яможно определить погрешности аналогового запоминающего устройстваЬ =ЬШ)+Ь(Жс)Ь(о)+ЬЖо)Фа оа (А+ д)Ь(Ос) =Ос ЬА 211 ОЬ(Ео,)=Ео Аь(е)=ЕО А1ЬАт=-Аягде Ь(Оф- погрешность воспроизведе 15ния входного сигнала;д(у )- погрешность, вызванная синфазнцми помехами; Ь(Оо)иь,)-погРешности, вызванные наличием напряжения смещенияв усилителях 1 и 2.Указанные выражеНия показывают высокую точность воспроиз ведения входного сигнала, подавление напряжений смещения усилителей и синфазной помехи.В предлагаемом устройстве устранена зависимость от входного сигнала погрешности прохождения на накопительный элемент напряжения управления ключами 6 и 8, Действительно, в режиме выборки благодаря замкнутому ключу б входы ключей 6 и 8, соединенные с обкладкой конденсатора 3, находятся под нулевым потенциалом шины 12. В режиме хранения с замкнутым ключом 5 напряжение на одном входе усилителя 1 близко к напряжению на его вьходе, При значительном коэффициенте передачи усилителя 1 разность напряжений на его входах о всегда близка к нулю. Следовательно, близким к выходному является напряжение на другом входе усилителя 1 и на выходе усилителя 2. При единичном коэффициенте передачи усилителя 4 2 напряжение на его входе, подключен" ном к ключу 8, будет близким к нулю, поскольку на другом входе усилителя, 2 присутствует выходное напряжение устройства. Поскольку ключ 8 в режи- Зо ме хранения замкнут, то и,на его входе и на,его выходе напряжение будет близким к нулю. Будет близким к нулю напряжение на входе ключа 7 и на об 155 6кладке конденсатора 3, соединенной с входами ключей 6 и 8. Таким образом, независимо от уровня напряжения. приложенных к входам устройства, входы ключей б и 8 всегда находятся под близким к нулю напряжением, Поэтому погрешность, определяемая прониканием на конденсатор 3 напряжения управления ключами б и 8, не зависит от входнцх сигналов и постоянна, следовательно, легко может быть компенсирована, например, простой балансировкой усилителяВведение новых элементов и связей в предлагаемом устройстве позволяет значительно повысить точность и помехоустойчивость устройства.Формула изобретенияАналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например, конденсатор, первыйусилитель, первый вход которогосоединен с выходами первого и второго ключей, входы которых являютсясоответственно первым входом и выходом устройства, второй усилтелЬ,первый вход которого подключен к выходу первого усилителя и являетсявыходом устройства, третий ключ и шину нулевого потенциала, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения .очности и помехоустойчивости устройства, в него введенычетвертый и пятый ключи, выходы которых соединены с вторым входом второго усилителя, выход первого усилителя соединен с одной из обкладокконденсатора, другая обкладка конденсатора соединена с входами пятогои третьего ключей, вход четвертогоключа является вторым входом устройства, выход третьего ключа соединенс шиной нулевого потенциала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 639021, кл. О 11 С 2/00, 1978.2. Патент США й 3304507,кл. 328-151, опубпик. 1967.3; Патент США Ю 3696305,кл. 350-51, опублик. 1972 (прототип).92155 12 Тираж 22 НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раущская написнР лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Сост а ви тел ь А. Воронин едактор С,Крупенина Техред Т, Наточка Корректор И. Демчик аказ 3/ Под ое