Аналоговое запоминающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХссцмвЮПЧесии 1РЕСПУБЛИК 0% (Ю зю 611 С 27 00ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Обзоры по электронной технике, Сер. 3, Микроэлектроника вып. 3 (590), ЦНИИ "Электроника" 1978, с. 41, рис, 44.2. Авторское свидетельство СССР У 890440, кл. 3 11 С 27/00, 1981 (прототип).(54)(57) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее накопительный элемент на конденсаторе, одна из обкладок которого соединена со входом повторителя напряжения и с вьмодом первого ключа, сигнальный вход которого является входом устройства, управляющий вход первого ключа соединен с выходами второго и третьего ключей, входы которьм соединены с шинами управления, другая обкладка конденсатора соединена с выходом четвертого ключа и с первыми выводами первого и второго пассивных элементов, вход четвертого ключа и второй вывод второго пассивного элемента соединены с шиной нулевого потенциала, выход повторителя напряжения является выходом устройства, и шины питания, о т л и ч а ю щ е е,с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены формирователи токов, источник тока и третий пассивный элемент, первый вывод которого соединен с выходом первого формирователя тока и со входом источника тока, вход первого формирователя тока соединен с первым выходом второго формирователя тока и с первым выводом первого пассивного элемента, второй вывод которого соединен со вторым выводом третьего пассивного элемента, вход второго формирователя тока соединенс первой шиной питания, третий вывод третьего пассивного элемента соединен с вьмодом повторителя напряже-. ния, первый вход третьего формирова" теля тока соединен с выходом источника тока, а второй вход третьего .формирователя тока соединен с второй шиной питания.508 2ство, содержащее н;.копительный элемент на конденсаторе, одна из обкла". док которого соединена с входом повторителя напряжения и с выходом пер" вого ключа, сигнальный вход которого является входом устройства, управляющий вход первого ключа соединен с выходами второго и третьего ключей, входы которых соединены с шинами управления, другая обкладка конденсатора соединена с выходом четвертого ключа и с первыми выводами первого и второго пассивных элементов, вход четвертого ключа и второй вывод второго пассивного элемента соединены с шиной нулевого потенциала, выход повторителя напряжения является выходом устройства, н шины питания, введены Формирователи токов, источник тока и третий пассивный элемент, первый вывод которого соединен с выходом первого формирователя тока и с входом источника тока, вход первого Формирователя тока соединен с первым выходом второго Формирователя Фока и с первым выводом первого пассивного элемента, второй вывод которого соединен с вторым выводом третьего пассивного элемента, вход второго формирователя тока соединен с первой шиной питания, третий вывод третьего пассивного элемента соединен с выходом пов. торителя напряжения, первый вход третьего Формирователя тока соединен с выходом источника тока, а второй вход третьего формирователя тока соединен с второй шиной питания.На чертеже изображена развернутая запоминающего устройства. Устройство содержит коммутирующий компенсации 4, накопительный элемент5, повторитель 6 напряжения, пассивные элементы 7 - 9 шины 10 и 11 управления (источники ЭДС),шину 12 Коммутирующий ключ 1 включен манж. ду входом устройства и соединением первой обкладки накопительного элемента 5 и входа повторителя 6 напряжения, Вход управления ключа 1 сое-, динен с выходами ключей 2 и 3 управления, входы которых соединены соответственно с шинами 10 и 11 1 1108Изобретение относится к техникезапоминающих устройств и может быгьиспользовано в качестве схемы выборки"хранения в устройствах различногоназначения,5Известно аналоговое запоминающееустройство, содержащее коммутирующийключ на полевом транзисторе с изолированным затвором, источник управляющих сигналов и схему компенсации заряда коммутации 111.Недостатками устройства являютсянеполная компенсация заряда коммутации, а вследствие этого зависимостьошибки коммутации от входного сигнала, и необходимость в генераторе,компенсируюнрх импульсов напряженияНаиболее близким по техническойсущности к изобретению является 20аналоговое запоминающее устройство,содержащее коммутирующий ключ наполевом транзисторе, вход которогоявляется входом устройства, а выходподключен к первой обкладке накопительного элемента и входу буферногоусилителя, выход которого являетсявыходом устройства, управляющий входкоммутирующего ключа подключен к выхсдам второго и третьего ключей,входы которых соединены соответствен.но с входом устройства и шиной управления (источником ЭДС), втораяобкладка накопительного элементаподключена к источнику постоянного35компенсирующего тока и соединена через параллельно включенные четвертыйключ и первый пассивный элемент сшиной нулевого потенциала, а черезвторой пассивный элемент - с .выходом функциональная схема аналоговогоустройства. Устройство имеет высокуюстепень подавления погрешности комму.,тацни, генератор компенсирующих ключ 1, ключи 2 и 3, ключ схемыимпульсов напряжения в нем отсутствует 122,Недостатком устройства являетсяневозможность использовать в качестве коммутирующих ключей такие перс- нулевого потенциала, источник 13пективные элементы как ИОП (Д 10 Пф тока, формирователи 14-16 токов,КОП) транзисторы. Устройство работо- шины 17 и 18 питания.50способно лишь при использовании полевых транзисторов с - -переходом.Цель изобретения - повышениеточности путем компенсации погрешности коммутации при использованиилюбых полевых транзисторов в качестве,коммутирующих ключей.Поставленная цель достигается тем,что в аналоговое запоминающее устроймость от входного напряжения, поскольку вне области нелинейной зависимости емкости постоянны,Компенсация погрешности коммутации осуществляется следующим образом. Входной импеданс формирователя 14 тока относительно шины 12 нулевого потенциала нулевой. После размыкания ключа 4 падение напряжения на пассивном элементе 8 за счет протекания по нему суммарного тока формирователей 15 и 16 тока, а также пассивного элемента 7 компенсирует изменение разности потенциалов обкладок накопительного элемента 5, обусловленное погрешностью коммута" ции. При нулевом входном и выход" ном напряжениях осуществляется компенсация неизменной составляющей погрешности коммутации. При этом токи через пассивные элементы 9, и 7 принимают нулевые значения . Величина компенсирующего тока в этом случае определяется разностью выходных токов формирователей 15 и 16 тока, величины которых определяются током источника 13 тока и коэффициентами передачи формирователя тока. Причем коэффициент передачи формирователя 15 тока может подбираться при регулировке. При изменении входного и выходного напряжений устройства одновременно изменяется ток через пассивные элементы 9 и 7. Изменения тока пассивного элемента 7 непосредственно, а пассивного элемента 9 через Формирователь 14 тока и формирователь 16 тока в противофазе подаются на пассивный элемент 8, Величи" на суммарного изменения тока и соответствующего ему изменения падения напряжения на пассивном элементе 8 пропорциональны вьмодному напряжению устройства, Коэффициент пропорциональности и знак изменения подбирается перемещением движка пассивного элемента 9 при регулировании устройства, Для обеспечения симметричных пределов регулировки сопротивление пассивного элемента 9 ь выбирается вдвое больше .суммы сопротивлений пассивньм элементов 7 и 8.Аналоговое запоминающее устройство позволяет испольэовать в качестве коммутирующего ключа любые полевые транзисторы как с р-о -переходом, ,так и с изолированным затвором, и 3 1108508управления, Вьмод устройства соединен с вьмодом повторителя 6 напряжения. Вторая обкладка накопительногоэлемента 5 соединена с первым выводом пассивного элемента 7 и черезпараллельно включенные ключ 4 и пассивный элемент 8 с шиной 12 нулевогопотенциала. К второй обкладке пассивного элемента 5, кроме того, под"ключаются выходы формирователей 15 10и 16 тока, общие выводы которых сое.динены соответственно с шинами 17и 18 питания. Источник 13 тока своими выводами соединен с входами формирователя 15 тока и формирователя14 тока, выход которого подключен квходу Формирователя 16 тока. Пассивный элемент 9 своими крайними выводами подключен к выходу устройства ивходу Формирователя 14 тока. Среднийвывод элемента 9 соединен с вторымвыводом пассивного элемента 7.Устройство работает следующимобразом.: При замыкании ключей 2 и 4 уп 25равляющий вход коммутирующего ключа1 соединяется с шиной 10 управления,при этом ключ 1 открывается. Накопительный элемент через открытыеключи 1 и 4 заряжается до входного30потенциала, При размыкании ключеи2 и 4 замыкается ключ 3. Управляющий вход коммутирующего ключа 1соединяется с шиной 10 уйравления,при этом ключ 1 закрывается. В результате просачивания через паразитную емкость между управляющимвходом и выходом коммутирующегоключа 1 управляющего импульса, сформированного ключами 2 и 3, зарядположительного элемента 5 изменяет 40ся. Это изменение заряда влечет засобой соответствующее изменение разности потенциалов между обкладкаминакопительного элемента 5, возникаетпогрешность .коммутации. Хотя прииспользовании в качестве коммутирующего ключа МОП транзистора амплитудаимпульса постоянна, но емкость междувыводами стока и затвора имеет участок нелинейной зависимости от разнос.50ти потенциалов между ними. Областьизменения емкости при правильномвыборе амплитуды импульса управления всегда лежит внутри диапазонауправляющих напряжений при любых изменениях входного напряжения. Приэтом величина заряда погрешностикоммутации имеет линейную зависи1108508 любым типом проводимости канале. Устройство имеет высокие быстродейст"- вие и точность. Кроме того, в нем отсутствует генермор компенсирующих импульсов.Положительный эффект от исполь"ования предложенного аналогового запоминающего устройства ло сравнению с базовым объектом, в качестве которого выбирается прототип, иллюстрируется таблицей.Анализ таблицы показывает, что предложенное аналоговое запоминаю-. щее устройство позволяет при использовании полевых транзисторов с 1 О Сопротивле" Нестационарная (шум)погрешность комму"тации в устройстве,мкВ Тип и наименованиекоммутирующего элемента Емкостьзатворсток,пФ Статическая поАмплитуа им грешность коммутации в устройстве, мВ ульса управления у ниеканала азовом предла- гаемом базовом предла- гаемом Я "канальный полевой транзистор с -п-переходом 2 П 312 А. Длительность выборки 100 нс для 2 П 312 А и 50для 590 КН 8 А. Погрешность выборки 0,5%, Входнапряжение ф 1,5 В,Прим е.ч Р-канальный полевой транзистор с изолированнымм затвором 590 КН 8 А изолированным затвором одновременноповысить точность и уменьшить длительность выборки, что выгодно отличает его от прототипа и базовогообъекта, Одновременно можно упростить схему управлеия коммутирующимключем, которая превращается в формирователь импульсов постояйнойамплитуды (ФИП). Если в качествекоммутирующего ключа используется полевой транзистор с р-и-переходом, то вторая шина 11 управления должна быть объединенас входом устройства, как в базовом объекте.1108508 ака Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В,Фокинедактор М,Недолуженко Техред С. Легеза 5874/38 ВНИИПИ по д 113035, Тираж 575Государственного комитета СССелам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб. д орр ект ор . А. Обруч ародписное