Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1985 года по МПК G11C27/00 

1. 1 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях. Целью изобретения является повыше ние точности устройства. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Схема содержит реверсивные счетчи ки 1 и 2, цифроаналоговые преобразователи 3 и 4, элементы И 5-8, диф11)е ренциальньш усилитель 9, компаратор 10, триггеры 11-13, инвертор 14 генератор 15 импульсов, элемент ИЛИ НЕ 16, шину 17 управления, шину 18 сброса. Устройство работает следующим образом. В момент появления импульсного сигнала на шине 18 реверсивные счет чики 1 и 2 обнуляются, а счетчик 2 подготавливается к суммированию импульсов, вьфабатьюаемых генератором 15 импульсов и прошедших через элемент И 5. Начиная с момента исче новения импульса на шине 18, разре-. шается запоминание напряжения, присутствующего на входе устройства. Реверсивным счетчиком 2 начинает ся сз ммирование импульсов, а на выходе цифроаналогового преобразователя 3 формируется равномерно-ступе чатое напряжение /,.V- С) где и - напряжение питания цифроаналогового преобразователя 3; N - количество импульсов, зафиксированное счетчиком 2; максимальная емкость реверсивного счетчика 1. Напряжение постоянно сравни ется с напряжением О ,имеющимся на входе устройства и подлежащем запоми нанию. В момент их равенства на выходе компаратора 10 вырабатывается сигнал, которьй переключает триггер Выходным сигналом триггера 11 счетчик 1 подготавливается к регистрации импульсов, поступающих с выхода элемента И 5. Количество импульсов N, зафиксированное реверсивным счетчиком 2 при Ug ии,,п5РПределяется выражением м /тт тт - NlMCKKC NI/UB V и и 80 т.е. оно пропорционально входному напряжению. В момент времени, когда и, , импульсы поступающие на счетньй вход реверсивного счетчика 1, начинают им суммироваться и продохЕжают суммироваться счетчиком 2, а на выходе цифроаналогового преобразователя 4 начинает формироваться равномерно-ступенчатое напряжние у,равное где N. - количество импульсов, зарегистрированное счетчи. ком 1; (кс максимальная емкость реверсивного счетчика 1. При этом напряжение на выходе диф ференциального усилителя 9 у равно BWXA.V Uu,o(n4 С учетом, что, соотношение (3) примет вид - г /.. в. Полученное соотношение (5) подтверждает, что на выходе дифференциального усилителя 9 напряжение Ugj,y д v будет равно входному напряжению и,,„ независимо от разрядности реверсивных счетчиков 1 и 2. Поэтому в моменты регистрации счетчиком 2 максимального, а счетчиком 1 минимального количества импульсов выходными сигналами элементов И 7 и ИЖ-НЕ 16 с помощью триггера 12 осуществляется периодическое и синхронное изменение режима работы реверсивных счетчиков 1 и 2 на суммирование или вычитание. Частота переключения цифР налоговых преобразователей 3 и 4 зависит от входного напряжения tf емкости счетчиков N. „...и напряжения питания и определяется выражением ЦТ/ ч (- Г Импульсы указанной частоты присутствуют на третьем выходе устройства частотного сигнала (вых.З). Используя элемент И 8, на один вход которого поступает сигнал с прямого выхода триггера 12, а на другой - счетные импульсы генерато3pa 15, предварительно прошедшие через элемент И 5, на втором выход получа ют последовательньш цифровой код, пропорциональный входному напряжению и равный N, N.1 - --) (7) 2 При наличии на шине 17 управлени высокого уровня напряжения реализуется статический режим хранения входного напряжения. В этом случае прямым выходом триггера 13 запрещается прохождение через элемент ИЗ импульсов генератора 12 на счетные входы реверсивных счетчиков 1 и 2. В этом случае значение параллельных кодов указанных счетчиков будет определяться количествами зафиксированных в счетчиках 1 и 2 импульсов. На выходах счетчика 1 состояние параллельного кода определяется количеством импульсов N. в соответствии с выражением (2). При этом .на выходах реверсивного счетчика 2 присутствует цифровой код, соответствзтощи его максимальной емкости. При поступлении на шину 17 низкого уровня напряжения управления реализуется динамический режим хранения входного напряжения. В этом случае прямым выходом триггера 13 разрешается про хождение через элемент И 5 импульсов генератора 15 на счетные входы реверсивных счетчиков 1 и 2 и один из входов элемента И 8. Информацию 804 о запомненном значении входного напряжения можно считывать с выходов устройства соответственно в видах последовательного цифрового кода частотного или аналогового сигналов. Длительность процесса статического или динамического хранения инфЪрмации о входном напряжении на любом из выходов устройства никакими факторами не ограничивается и определяется лишь наличием напряжения питания на функциональных элементах устройства. Повьшгение точности запоминания и хранения в предложенном устройстве достигается за счет замены форгдаррвания двух линейно-изменяющихся | напряжений, у которых практически невозможно реализовать одинаковые постоянные времени и исключить их нелинейность, формированием двух равномерно-ступенчатых напряжений с помош;ью реверсивных счетчиков и цифроаналоговых преобразователей, работакнцик от одного генератора ямпульсов. Следовательно, при запоминании входного напряжения в виде разности двух равномерно-ступенчатых напряжений ошибка запоминания и хранения, вызванная нелинейностью и отличием их постоянных времени, отсутствует и при каждом изменении знаков угловых коэффициентов формируемых напряжений ее накопление йе происходит.

АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее элементы памяти на первом и втором триггерах, дифференциальный усилитель, выход которого является первым выходом устройства, компаратор, первый вход которого является входом устройства, выход компаратора соединен с первым, входом первого триггера, генератор импульсов,, шину сброса, соединенную с первым входом второга триггера, и шину управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй реверсивные счетчики, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, элементы И, элемент ИЛИ-ЯЕ, инвертор и третий триггер, выход которого соединен с первым входом первого эле- :мента И, второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора импульсов, входы третьего триггера соединены соответственно с выходом второго элемента И и с выходом инвертора, вход которого соединен с первым входом второго элемента И и с шиной управления, второй вход второго элемента .И соединен с выходом третьего элемента И и с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, первый выход второго триггера соединен с первым входом четверго элемента И и с первыми входами реверсивных счетчиков, выходы которых соединены соответственно со входами цифроаналоговых преобразователей, выход первого элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента И и с вторыми входами ре- версивных счетчиков, третьи входы которых соединены соответственно с выходом и с первым входом первого триггера, выходы цифроаналоговых преобразователей соединены соответ00 N9 ственно с входами дифференциального усилителя, выходы первого реверсивСП ного счетчика соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выходы второго ре00 версивного счетчика соединены с входами третьего элемента И, второй вход компаратора соединен с выходом второго цифроаналогового преобразова;теля, выход четвертого элемента И является вторым выходом устройства, выход второго триггера является третьим выходом устройства.