Устройство для выборки и хранения информации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 30,1182, Бюллетень Мо 44Дата опубликования описания 30,1182 1 М. Кл. 6 11 С 27/02Н 03 О 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРКИ И ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИИзобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано как в качестве уст-. ройства для выборки и хранения информации, так и в качестве демодулятора амплитудно"модулированных сигналов.Известно устройство для выборки и хранения информации с общей отрицательной обратной связью, состоящее из последовательно соединенных первого операционного усилителя, ключа, второго операционного усилителя в инвертирующем включении, в цепь обратной связи которого включен конденсатор, цепь общей обратной связи подключена к неинвертирующему входу, а источник входного сигнала - к инвертирующему входу первого операционного усилителя (1) .Недостатком этого устройства является погрешность нри переходе от режима хранения к режиму выборки и низкое быстродействие. В режиме хранения значение выходного сигнала разомкнутого первого операционного усилителя зависит от входного сигнала и сигнала с выхода устройства для выборки и хранение информации, поступающего по цепи общей обратной связи, причем возможно насыщение первого операционного усилителя. Динами" ческая ошибка переходного процесса первого операционного усилителя усиливается вторым операционным усили лителем и обусйавтивает ошибку устройства, Запаздывание при выходе первого операционного усилителя из насыщения снижает его быстродействие.Наиболее близким но технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для выборки и хранения информации, содержащее два токозадающих элемента, например, ре" эистора, два операционных усилителя, первый ключ, блок управления, первый запоминающий элемент, например, конденсатор, и шину, причем один вывод первого токоэадающего элемента является входом устройства, а другой его вывод соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, выход которого подключен к входу первого ключа, выход которого подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, выход которого является выходом устройства, одна обкладка конденсатора подключена к инвертирующему входу второго операционного усилителя, .а вторая - к его выходу, второй токозадающий элементгдв К 2 коэфФициент усиленияр аз омк нуто го о пе рацио нного усилителя ВВ,В 9 тС З - сопротивление реэис"тора 8, ключа 9 и емкость конденсатора саответственно,В режиме выборки ключи 4 и 9 замкнуты, т.е, В 4 О, ВэВ 9 х О, где В - сопротивление ключа 4.устройство работает как усилитель с обратной связью и по сравнению с включан чежцу выходом устройства и неинвартирующим входом первогО операционного усилителя, а блок управ" ления подклю евн к управляющему входу первого ключа 2) .Недостатком этого устройства,цля ,выработки и хранения информации яв.ляется низкая точность, вследствиечалого контурного коэффициента усиления, а также необходимость использования второго операционного усилителя с большим коэффициентом усиления и бОльшич входным сОпротивлением,Цель изобретения " пОвышение точности устройства,Поставленная цель достигается тем,15что н устройство ввецвн второй запо 11 инатюыий элемент напримвРт 1(ОнДен сатор третий токозадающий элемент, еап 0111 ео резистор, и второй ключ,ОаЗЛЕИ 1111 тЗ:;,ОД 1(ОТОРОГО СООДИНЕЕЕ т б токо,1 ч тР 11 нле н НЯ т тРт 1 чвм втОРОйто 1", На 0 щктй ЭЛВ;.1 Э Нт ВКЛЮтЕт Н В Обре Т 11 тО СЗЯ 1 Ь ПЕРВОГО ОПВОПЦИОННОтО УСИ лителя между вго инвертирующим вхо.цом и выходом один вывод трет ье ГО Т(т(Оэ.:;,1 ашщЕГС ЭЛВМЕНТа ПОДКЛтЕ(Е ХЕЕ К инввртиру 10 лвчу Бхогу первого Опера ЦтИОЕЕНОГО УСИЛИТЕЛЯ т а ДРУГОЙ ЕГО ВЫ Б(Д лоттТЮтВЕ К ВХОДУ ВТОРОГО КЛЮЧа ВЫХОД КОТОРОГО СОЕДИЕЕН С ШИНОЙ ПИ :;а ния,На фиг, 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства;па фиг, 2 - формы входНОГО Оцх и выходнотго ЕЕЭЫх напряжений Устройстват на аиг, .3 и 4 : напряжение Н на нет:ВвртирттЮЕттвч ЭХОДЕ ПЕРВОГО ОПЕрацИонного усилителя и напряжение на еговыходе соответственно,Устройство содержит токозадающийэлемент 1,0 перационнте 1 й усилительзапоминат(ещий элемент З,ключ 4,операционный усилитель 5,запоминающий элемент б,токозадающие элементы 7 и 8, ключ 9,блок 10 Управления и шину 11пита.ния. Устройство для выборки и храненияинформации Работает следующим образом.Передаточная функция первого операционного усилителя с обратной связью имеет вид; 5 ОК 2(1 е 1 р К 1+(Вэ+Рте) Сз21+(1+к 2) тр 1+Н+к 2 Вэ+вз ср известным имеет на низких частотах в К 2 раэ больший коэффициент усиления по контуру и, следовательно, большую точность воспроиэведсния входного сигнала.В режиме хранения ключи 4 и 9 Разомкнуты, т.е. В,т-) 0 и В 9 э) В8На (риг,2 показаа форма выходного сигнала НЭ,х устройства для выборки и хранения информации при синусоидальЕном входном сигнале Ь э, Напряжение Не на неинвертирующем входе первого Операционного усилителя равно-е: Н ВЕт 1 х В т+Б рх В тВ,Е+В-,Под действием напряжения Б" изменяется сигнал Н 2 на выходе первогооперационного усилителя, однако, из -за раэмыкания ключа 9 и, следовательно, значительного увели (ения постоянной времени Т в передаточной функции Х 2(р), быстродействие первогооперационного усилителя резко умень"шавтся и напряжение П 2 не успеваетзначительно Отклониться от своегозначения в момент выборки,,Цинамическая ош 11 бка переходногопроцесса Б 2 от значения в момент,предшествующий выборке, к значениюпри выборке (показан на фиг, 4 непрерывной линией) усиливается выходнымкаскадом и обуславливает ошибку устройства при переходе от режима хранения к режиму выборки. На фиг. 4для сравнения пунктирной линией показан переходный процесс, которыйпроисходил бы при постоянно эакороченном ключе 9, т,е. бвэ уменьшениябыстродействия первого операционного усилителя на период хранения.Для увеличения входного сопротивления выходного каскада, необходимого для качественного запоминания сигнала, в нем могут быть ПримененыМОП-транзисторы с любой, даже смещенной относительно нуля, характеристикой. Это приведет лишь к смещению относительно нуля диапазона значенийЬ 2 при выборках, как показано на фиг.4, однако, работоспособность устройства полностью сохранится,В известном устройстве применениевыходного каскада со смещенной характеристикой приводит к увеличениюОшибки при переходе от режима хранения к режиму выборки.Предлагаемое устройство для выборки и хранения информации позволяет увеличить точность его работы засчет повышения коэффициента усиленияпо контуру путем введения гибкой Обратной связи первого операционногоУсилителя и уменьшить ошибки при пеРеходе от режима выборки к режимухранения, характерных для устройствс операционными усилителями, не Охваченными жесткой обратной связью.Б операционном усилителе могут быть применены МОП-транзисторы с любой управляющей характеристикой, причем работоспособность устройства при этом полностью сохраняется.5Формула изобретенияустройство для выборки и хранения инФормации, содержащее два токоэадающих элемента, два операционных усилителя, первЫй ключ, блок управления, первый запоминающий элемент, например конденсатор, и шину питания, причем один вывод первого токоэадающего эле мента является входом устройства, а другой его вывод соединен с неинвер" тирующим входом первого операционно" го усилителя, выход которого подключен к входу первого ключа, выход ко О торого подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, выход которого является выходом . устройства, одна обкладка конденса" тора подключена к инвертирующему вхо-, 2 ду второго операционного усилителя, а вторая - к его выходу, второй токозадающий элемент включен между выходом устройства и неинвертирующим входом первого операционного усилителя, а блок управления подключен куправляющему входу первого ключа,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности устройства,в него введен второй запоминающийэлемент, третий токозадающий элементи второй ключ, управляющий вход которого соединен с блоком управления,причем второй запоминающий элементвключен в обратную связь первого операционного усилителя между его инвертирующим входом и выходом, один выводтретьего токоэадающего элемента подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя, а другойего вывод подключен к входу второгоключа, выход которого соединен с шиной питания Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Бахтиаров Г.Д., Малинин В.В.,Школин В.П.,Аналого-цифровые преобразователи. М., Советское радио,1980, с. 139.2. Дис.Ленк.руководство для пользователей операционных усилителей.М., Связь, 1978, с. 226 (прототип) .978201 и Составитель Федотов дактор П.Макаревич Техред Ж, Кастелевич Корректор Г РеетникЗак снов д. 4/ П Патент, г.Ужгород, ул.Проектная Фил 227/67 Тираж б 22 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РПомитета СССткрытийокая наб Лула Ыб:Ажие лри Ьлле ЫГУЯ М 7 Рб Сфф