Аналоговое запоминающее устройство

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦЙАЛИСТИЧЕСНИСПУБЛИК 4 519 511 О 11 С 27/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАН Н АВТОРСНОЮ ОБРЕТ ИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 3446837/122) 31.05,8246) 15.10,83. Б72) С,Д.Чечин и53) 681.327.6656) 1. Цыганковая фотомвтрйя. Л972, с. 76 с выходом ключа, выходом стабилизаторатока и с. входом апемента считывания,формирователь импульсов сброса; вход ов, . которого соединен с выходом элементасчитывания, выход формирователя импульпьс- сов сброса соединен с вхоцом стабилизатора тока, выхоа элемента считыванияявляется выходом. устройства, и шинунулевого потенциала, о т и и ч а юРщ е е с я тем, что, с цепью повышения1980точности устройства, в него введены нелинейный элемент и ограничительный элемент, вход которого соединен с вторым МИНАЮ-. выходом апемента памяти, выход ограни- ее ключ,". читепьного алемвнта соединен с шинойустройства, нулевого потенциала, группа входов апедиодах, : . мента памяти соединена с выхоаами несоединены линейного апемента.(54)(57) АНА ЩБЕ УСТРОЙ вход которого алемент памят вхоа и первый ЛОРОВОЕ ЗАПО СТВО, содержащ является входом и на туннепьных выход которого104851 9 1Изобретение относится к вычислительной.технике и может быть использовано для записи и хранения информации, заключенной в амплитуде электрических импульсов.Известно аналоговое эапоминакяцее устройство, построенное на накопительных конденсаторах 11,Основным недостатком емкостного запоминающего устройства является малое время хранения информации, что обусловлено разрядом накопительного конденсатора через входное сопротивление каскада, подключаемого к конденсатору, и выходное сопротивление источника инфор- мации. Данное устройство характеризуется также сравнительно низким быстродействием, обусловленным конечным време-. нем заряда накопительного конденсатора при записи информации.Наиболее близким к изобретению является аналоговое запоминающее устройство, которое содержит последовательно соединенные ключ., элемент памяти, выполненный в виде последовательно соединенных туннельных диодов, элемент считывания, стабилизатор тока, соединенный с элементом памяти, и формирователь импульсов сброса, вход которого подключен к выходу элемента считывания, а выход соединен со стабилизатором тока 2; Быстродействие известного запоминающего устройства, определяемое частотными свойствами туннельных диодов, существенно выше, чем быстродействиеемкостны х запоминающих устройств. Вопьт-амперная характеристика запоминающего элемента этого устройства имеетнесколько устойчивых состояний, числокоторых равно числу туннельных диодовв цепочке. При поступлении на запоминающий элемент данного устройства записываемого напряжения его рабочая точкаиэ некоторого начального, близкого.к нулю положения переходит в. новое устойчивое состояние, соответствующее с точ- , . ностью, определяемой дискретностьювольт-амперной характеристики, записываемому напряжению, Дискретность вольтамперной характеристики запоминающегоэлемента в данном устройстве, определяемая напряжением между двумя соседни- . ми устойчивыми состояниями, приблизительно равна напряжению раствора используемых туннельных диодов. Напряжение.раствора у туннельных диодов составляетдесятые доли вольта, поэтому точность .запоминания аналоговой информации в виде амплитуды импульсов напряжения в дан ном устройстве сравнительно низка.Количество туннельных диодов в запоминающем элементе данного устройства,5, необходимое для записи Некоторого напряжения, определяется выражениемОй = - (1))Ргде П - коЛичество туннельных диодов в1 О запоминающем элементе;0 - записываемое нанряжение;0 Р- напряжение раствора туннельногодиода.Учитывая, что напряжение раствора5 туннельных диодов составляет десятыедоли вольта, для записи напряжений внесколько десятков вольт известное за,поминающее устройство должно содержать большое (до нескольких сотен штук)2 О количество последовательно соединенныхтуннельных диодов, что усложняет егоконструкцию н снижает надежность работы,Кроме того, известное устройство ха 25 рактеризуется низкой точностью запоминания информации.Дель изобретения - повышение точ,ностиустройства. Поставленная, цель достигается тем,что в аналоговое запоминающее устройствф,содержащее ключ, вход которого являетсявходом устройства, элемент памяти натуннельных диодах, вход и первый выходкоторого соединены с выходом ключа, 35выходом стабилизатора тока и с входомэлемента считывания, формирователь импульсов сброса, вход которого соединенс выходом элемента считывания, выход 4 О формирователя импульсов сброса, соединен с входом стабилизатора тока, выходэлемента считывания является выходомустройства, и шину нулевого потенциала,введены нелинейный элемент и ограничительный элемент, вход которого соединен:с вторым выходом элемента памяти, вы-.сход ограничительного элемента соединенс шиной нулевого потенциала, группа входов элемента памяти соединена с выходами нелинейного элемента.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема предложенного устройства; а нафиг. 2 - 4 - вольт-амперные характеристики туннельного диода и элемента памяти.Устройство содержит ключ 1, элемент2 памяти, элемент 3 считывания, формирователь 4 импульсов сброса, стабили.затор 5 тока, нелинейный элемент 6,3 ,1 О 48 ограничите пьный эпемент 7, выполненный на резисторе. Эпемент 2 памяти содержит поспедоватепьно,соединенные туннепьса -ные диоды, а нелинейный эпемент - по-., . спеаоватепьно соединенные диоды. Сопро-5 тивпение К резистора ограничитепьного эпемента выбирается из выражения- ток, .протекающий через эпе-:.мент 2 памяти от стабипиэа-тора 5 тока.Кривая Д (фиг. 2) представпяет собой 15 вопьт-амперную характеристику параппепьного соединения туннепьного диоаа ГИ 307 А и импупьсного диода 1 Д 508 А. - Суммарная характеристика. одной. такой запоминающей ячейки напоминает харак-20 теристику одного туннепьного диоаа, поскопьку имеет участок с отрицательным . . сопротивлением.Вопьт-амперная характеристика эпемента памяти в преапоженном устройстве, 25 представляющего собой нескопько вкпю ченных поснеаоватепьно туннепьных диодов, имеет, нескопько устойчивых состояний, чиспо которых равно чиспу испопьзован-.ных туннепьных диодов. ,: 30Вопьт-амперная характеристика цепочки. послеаоватепьно соединенных тунненьных анодов имеет виа, преаставпенный на фиг. 3. Вкпючение поспеаоватепьно с цепочкой ограничитепьнот о 7 эпемента, вы попненного в виде резистора, приводит к тому, что характеристика сдвигается вдопь оси напряжений на вепичину 0 =К, где. 1 - ток стабипизатора, протекающий через эпемент 2 памяти; В - сопротивпе-. 40 ние резистора ограничитепьного 7 эле-, мента. Результирующая вопьт-амперная характеристика эпемента 2 памяти (фиг.4) представпяет собой цепочку из поспедова тельно соединенных туннепьных аиоаов, 45. параппепьно кажаому из которыхподкпю чен обычный попупроводниковый диод, при этом поспедоватепьно с цепочкой вкпючен резистор, Характеристика имеет нескопько устойчивых состояний, чиспо которых соответствуег чиспу туннепьеях: диодов, при этом она сдвинута вправо вдоль оси напряжений.Устройство работает спедующим об- .; , разом.55Вепичина токачерез эпемент 2 памяти опредепяется стабипизатором токй 5. При отсутствии измеряемого импупьса на входе кпюча 1 рабочая точка элемента 2 памяти находится в попожеиии а и на выход устройства через эпемвнт 3 подается напряжение 0 , соответствующее исходному состоянию устройства иприбпизитепьно равное 0, ъ 1К . Сопротивпение резистора В, ограничитепьного эпемента 7 выбирается из усповия (2), в резупьтате чего напряжение на выходе устройства в исходном состоянии прибпвэительно равно минимапьно возможной амппитуде запоминаемы х импульсов ц щ и При поступлении через кпюч 1 на эпемент 2 памяти импупьса напряжения рабочая точка элемента 2 памяти переходит в новое устойчивом состояние, соответствующее амппитуде входного импупьса, и это напряжение через эпемент 3 считывания подается на вход устройства, По окончании входного импупьса рабочая точка элемента 2 памяти находится в новом ус 1 ойчиьом состоянии скопьугодно долго, при этом на выходе эпемента З.считывания, а спедоватепьно, и на выходе устройсгва сохраняется напряжение, равное амппитуде вхоаного импупь са, с точностью, опредепяемой степенью дискретности вопьт-амперной характериотики элемента 2 памяти.Дпя возвращения, устройства в исходное состояние необходимо перевести рабочую точку эпемента 2 памяти в положение а. Дпя этого спужит формироватепь 4 импупьсов сброса. Импупьсы с выхода эпемента 3 своим передним фронтом запускают формироватепь 4 импупьсов сбро са, который через время, опредепяемое необходимой дпитепьностью вы ходкого импупьса устройства, формирует управпяющий импупьс, включающий на короткое время стабипизатор 5 тока, через который питается эпемент 2 памяти. При этом токчерез эпемент 2 памяти прекращается, и напряжение на выхоае устройства становится равным нупю, Привключении стабипизатора .5 тока по окою чании управляющего импупьса с формироватепя 4 импупьсов сброса рабочая точка вновь переходит в попожение а, т.е. устройство оказывается в исходном соотоянии и готово к обработке спеаующеговходного чмпупьса. Точность запоминания информации вредпагаемом усгройстве опредепяется степенью дискретносгивопьт-.амперной ха-. рактеристики его запоминающего эпемента которая в свою очередь опредепяетсй напряжением раствора его отаепьноготуннельного диода. Йапряжение раствораодного туннельного диода (фиг. 2) в пред-лагаемом устройстве дпя рассмотренныхконкретелх типов апементов примерно вдва раза меньше, чем нацряжение рас-. 5твора однто туннельного диода, используемого в качестве отдельного туннельного диода в известных устройствах, Следовательно, точность заноминания информации в предложенном устройстве выше, .чем. в известном. Используя различныегипы туннепьных диодов и различные эпементы с нелинейной вольт-амперной характеристикой, подключаемые к ним,можно в широких пределах регулироватьнапряжение раствора отдельного туннельного диода эпемента памяти предложенногоустройства, а спедоватепьно, получатьнеобходимую точность запоминания информации. В случае записи сравнительновысоких напряжений, изменяющихся в уз-:ких пределах, предлагаемое устройствообладает более высокой надежностью работы,104881 О Заказ 7939/56. илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Е 01 А/ НИИ ФигЗ раж 894 Псаписное