Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G11C27/00 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для запоминания аналоговых сигналов малых уров ней. Известно запоминающее устройство, содержащее усилитель постоянного тока, запоминающий конденсатор в цепи его обратной связи и дополнительный конденсатор,в котором, с целью повышения времени запоминания, дополни тельный конденсатор в режиме хранения через ключи подключается параллельно запоминающему конденсатору В этом устройстве разряд запсминающе го конденсатора, обусловленный входным током усилителя, компенсируется разрядом дополнительного конденсатора, емкость которого больше емкости запоминающего конденсатора. . . Недостатком этого устройства является ограничение времени хранения собственными токами утечки конденсаторов, которые сравнимы с входными токами утечек современных усилителей, построенных на МОП транзисторах. Известно также аналоговое запоминающее устройство, содержащее опе- рационный усилитель СОУ), запсминающий конденсатор в цепи его обратной связи и дополнительный конденсатор, в котором, с целью увеличения времени хранения, между вторьм входом ОУ и шиной нулевого потенциала включены параллельно дополнительный конденсатор и клоч. В этом устройстве разряд запоминающего конденсатора входным током ОУ компенсируется зарядом дополнительного конденсатора -током второго входа ОУС2. Недостатком этого устройства также является ограничение времени хранения собственными токами утечки конденсаторов. i , Наиболее близким к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, содержащее схему сравнения, операционный усилитель, запсшинакнций конденсатор, масштабное звено, ключи, корректирукщую цепь, состоящуюИЗ дополнительного конденсатора и стабилизатора разрядного тока. Вся схема охвачена общей отрицательной обратной связью, запоминающий конденсатор подключен к однрму их входов операционного усилителя, а к другому входу подключена корректируюп я в течение времени хранения стаби лизатор разрядного тока обеспечивае разряд дополнительного конденсатора такой, чтобы его разряд был равен разряду запоминающего конденсатора. Недостатком этого устройства явл ,ется ограничение времени хранения точностью компенсации токов утечки, которая зависит от уровня хранимой информации и от временных и темпера турных нестабильностей схемы. В это устройстве требуется регулярная настройк-а стабилизатора разрядного то ка. Целью изобретения является увели чение времени хранения устройства. Поставленная цель достигается . тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее блок сравнения, первый вход которого соединен с одним из выводов первого пассивно го элемента, например первого резис тора, второй вход блока сравнения соединен с шиной нулевого потенциала другой вывод первого резистора является входом устройства, первый накопительный элемент, например первый конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, второй пассивный элемент, например второй резистор, первый вывод которого соединен с другой обкладкой первого конденсатора, делитель напряжения, первый усилитель выход которого является выходом устройства, второй накопительный элемент, например второй конденсатор., первый и второй, ключи, введены второй усилитель, третий пассивный элемент, например третий резистор, один из выводов которого соединен с выходом первого усилителя и -с одной из обкладок второго конденсатора, другая обкладка второго конденсатора со динена с выходом второго ключа и с первым входом первого усилителя, второй вход которого соединен с первым входам второго ключа, с первым входом делителя напряжения и с шиной нулевого потенциала, второй вход вто рого ключа соединен с выходом делителя напряжения, второй вход которого подключен к выходу и к первому входу второго усилителя, второй вход которого соединен со вторым выводом второго резистора и с выходом первого люча, вход которого соединен с выходом блока сравнения, другой вывод третьего резистора соедине с первым входом блока сравнения. На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства. Устройство содержит блок 1 сравнения, делитель 2 напряжения, ключи 3 и 4 накопительные элементы, например конденсаторы 5, 6, усилители 7 и 8, резисторы 9-11, резисторы 12 и 13 делителя 2 напряжения, имну 14 нулевого потенциала и транзистор 15, на котором выполнен ключ 4. Устройство работает следующим образом. В режиме выборки входной сигнал поступает через резистор 9 на вход блока 1 сравнения и производит его разбаланс. Сигнал с выхода блока 1 сравнения поступает на второй входусилителя 7, с выхода которого через, Ьделитель 2 напряжения поступает на второй вход ключа 4 (на эмиттер транзистора 15), коллекторный ток которого заряжает конденсатор 6 до уровня, при котором происходит восстановление баланса блока 1 сравнения. В этом состоянии напряжение на конденсаторе не меняется при условии, что не меняется входное напряжение, а это значит, что токи утечки конденсатора б компенсируются коллекторным током транзистора 13, ключа 4, при этом на конденсаторе 5 устанавлит вается соответствующее напряжение. После перехода в режим хранения коллекторный ток транзистора 15 остается неизменным и ксмпенсируе токи разряда конденсатора 6 в течение времени, определяемом разрядом конденсатора 5. Так как дрейф коллекторного тока дЗ связан с дрейфом напряжения лО на конденсаторе 5 зависимостью д: 0р зрехр(-), ток разряда конденсатора 6; . коэффициент передачи делителя 2 напряжения; :. UQ - тепловой потенци&л 25м5, то, как видно из выраже.ния, даже значительный дрейф дО, при КсгО,1, приводит к относительно малому изменению тока источника, компенсирующего токи утечки, что позволяет по сравнению с прототипом увеличить время хранения информации за счет более точной компенсации. Предложенное устройство, в котором ток, компенсирующий разряд конденсатора, устанавливается автоматически в течение каждого цикла измерения, имеет преимущество перед прототипом в том, что устраняет влияние временных, температурных и других дестабилизирующих факторов на точность компенсации разряда конденсатора, что особенно важно при изерении относительно малых уровней сигналов. Формула изобретения Аналоговое запоминающее устройство, содержащее блок сравнения, первый вход которого соединен с одним из выводов первого пассивного элемента, например первого резистора, второй вход блока сравнения соединен с шиной нулевого потенциала, другой вьшод первого резистора является входом устройства, первый накопительный элемент, например первый конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, второй пассивный элемент, например второй резистор, первый вывод которого соединен с другой об{сладкой первого конденсатора, делилитель напряжения, первый усилитель, выход которого является выходом устройства, второй накопительный элемент, например второй конденсатор, первый и второй ключи; отличающееся тем, что с целью увеличения времени хранения, в устройство введены второй усилитель, третий пассивный элемент, например третий резистор, один из выводов которого соединен с выходом первого усилителя и с одной из обкладок второго конденсатора, другая обкладка второго конденсатора соединена с выходом второго ключа и с первым входом первого усилителя, второй вход которого соединен с первым входом второго ключа, с первым входом делителя напряжения и с шиной нулевого потенциала, второй вход второго ключа соединен с выходом делителя напряжения, второй вход которого подключен к выходу и к первому вхо0ду второго усилителя, второй вход которого соединен с вторым выводом второго резистора и с выходом первого ключа, вход которого соединен с выходом блока сравнения, другой 5 вывод третьего резистора соединен с первым входе блока сравнения.

Источники.информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 193174, кл. Ь 11 С 27/00, 1965.

0

2.Авторское свидетельство СССР № 587508, кл.С 11 С 27/00, 1978.

3.Авторское свидетельство СССР 531195, кл. Ci 11 С 27/00, 1976

, (прототип).