Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1986 года по МПК G11C27/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к технике ана.по- говых запоминающих устройств, и может быть иснользовано при построении аналого- цифровых преобразователей.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит усилители, выполненные на транзисторах 1, 2 и 3, ключи на транзисторах 4 и 5, пассивные элементы на резисторах 6 и 7, ограничительный диод 8, стабилизатор 9 тока, источники 10 и 11 напряжения смещения, накопительный элемент на конденсаторе 12, шину 13 строби- рующих импульсов, шину 14 нагфяжения ограничения, шины 15 и 16 питания.

Аналоговое запоминающее устройство работает в двух режимах: в режиме выборки происходит образование выборочных значений сигнала на конденсаторе 12, а в режиме хранения образованное выборочное значение сигнала на конденсаторе 12 поддерживается постоянным и используется для: работы внешних устройств.

В режиме хранения потенциал на базе транзистора 5 ниже потенциала источника 10 смецдения, поэтому транзистор 5 открыт, а транзистор 1 закрыт. Величина токов через стабилизатор 9 и транзистор 3 выбрана таким образом, что ток через транзистор 3 больше тока стабилизатора 9. Потенциал шины 14 больше максимальной амплитуды входного сигнала или равен ему. За счет этого ток транзистора 3 протекает через транзистор 5, стабилизатор 9 и диод 8 и закрывает транзисторы 2 и 4. Конденсатор 12 оказывается отключенным транзисторами 4 и 1.

В режиме образования выборочного значения сигнала положительный импульс с шины 13 стробирующих импульсов приводит к переключению транзисторов 1 и 5, в резуль- тате чего транзистор 5 закрывается, а транзистор 1 открывается. При этом транзисторы 2 и 4 открываются.

Подбирая токи через стабилизатор 9 и резистор 7, сохраняя при этом условие, что ток через резистор 7 должен быть несколько больше тока стабилизатора 9, можно добиться нулевого потенциала на ыходе устройства. Эти два условия легко выполнить при использовании в первом транзисторе с входной характеристикой, расположенной на оси напряжений дальше от нулевой точки. Если при этом в момент выборки на в.ходе устройства присутствует отрицательный сигнал, то конденсатор 12 заряжается током по следующей цепи: шина 16 питания - резистор 7 - конденсатор 12 - трапзис- тор 4 - шина 15 питания.

Так как сопротивление открытого транзистора 4 со стороны эмиттера очень мало,

5 о

5

0

то ток заряда :ко:-1ленсатора 12 определяется веоЧичиной резисто)а 7 и величиной напряжения на njHHax 16 и 15. Величина этого на -1ального тока с помощью резистора 7 может быть выбрана сколь угодно большой, но в пределах безопасного значения для транзисторов, работающих в импульсном режиме. В начальный момент времени на транзисторе 7 создается значительное падение напряжения, которое приводит к запиранию транзисторов 1 и 3.

По мере заряда конденсатора 12 ток заряда уменьшается, транзисторы 1 и 3 открываются и через них нн - инает протекать ток. При достижении потенциалом на выходе устройства значения, paFjHoro входному, ток через конденсатор 12 прекращается и через транзисторы 1 и 3 течет зес:ь ток стабилизатора 9. Следует заметить, что часть тока, текущего через резистор 7, ответвляется в резистор 6 и далее на источник входного сигнала, причем величина этого ответвляющегося я резистор 6 тока незначительна и меняется в зависимости от а.мплитуды и полярности входного сигнала. Это необходимо для поддержания бессдвиговой передачи входного на выход устройства.

При уменьшении входного сигнала увеличивается напряжение в транзисторе 2 и происходит увеличение коэффициента усиления Jb , а это, в свою очередь, при постоянном токе эмиттера приводит к у.меньшению тока базы и уменьшению падения напряжений Убэ. Кроме того, уменьшение тока базы тр,анзистора 2 может произойти из-за неидеальности параметров стаби.,,1изатора 9, а именно три уме}|Ь1пении гютенциала на эмит,- тере транзистора 2 ток через стабилизатор 9 несколько уменьшится.

Одновременно при уменьшении входного сигнала уменьшается напряжение UKS на транзисторе 4, что Г1)иводит к уменьшению , увеличению тока базы и увеличению Ijg,, этого тран: истора. Все это приводит к смещению абсолютного значения выходного сигнала по отрюшепию к входно: 1у.

С другой стороны, при отрицательном вхо,1,ьюм сигнале несколько увеличивается ток, ответЕ;ляющ,ийся в резистор 6. и соответственно уменьшается ток через транзистор 4. Это приводит к уменьшению тока базы транзистора 4 и к уменьшсиик его напряжения Ugj, Подбирая величину резистора 6, мож.чо доби.тьсн сдииаковых по величине изменений {апряжений Uffj у тоанзисто- рос, 2 и 4 при и,ме.че|ц- нх входных сигналов, I.e. добиться бессдвиговой передачи входно- () сиг нала на выход устройства при всех значениях амп.чнтуды входного си:д1ала.

При осуществлении выборки сигнала по- ,л(),жительной полярности (или когда ам- ч. пп уда входного сигнала при последней выборке б:;лее по. ю/китсльпа, чем в :фсды

дущей выборке) устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени после подачи стробирующего импульса на шину 13 напряжение на конденсаторе 12 меньше, чем на входе устройства, при этом транзистор 4 закрыт. Ток с шины 16 через резистор 7 замыкается через переход эмиттер-база транзистора 3 и источник 11 напряжения смещения. Источником этого тока является источник 11, а ограничителем тока является резистор 7. Таким образом, через базу транзистора 3 протекает ток.величиной

Г Есм - и 6915

б«Rr

Под действием тока транзистор 3 открыт, также открыт и транзистор 1. Конденсатор 12 при этом разряжается через транзисторы 1 и 3 током, равным & Igi , т.е. начальная величина тока разряда конденсатора 12 в -6 раз больше, чем постоянная величина тока с шины 16. По мере разряда конденсатора 12 потенциал на- его обкладке, соединенной с выходом устройства, повышается. Потенциал повышается до тех пор, пока транзис- тор 4 не откроется. При открывании транзистора 4 ток через резистор 7, который до этого ответвлялся только в базу транзистора 3, идет через коллектор транзистора 3, транзистор 1 и транзистор 4. При этом резко уменьшается ток базы транзистора 3 ток перезаряда конденсатора 12. Разряд конденсатора 12 прекращается, когда напряжение на его обкладке, соединенной с выходом устройства, будет равно входному напряжению.

Таким образом, как и при выборке отри цательных значений входного сигнала, вы- борка положительных значений сигнала производится путем перезаряда конденсатора 12 током, значительно превышающим постоянный ток с шины 16. Благодаря этому можно увеличить емкость конденсатора 12, что поз- воляет снизить погрешность «пролезание строб-импульса на выход устройства через емкость транзистора 4.

5

О

0 s о

5 Q

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель на первом транзисторе, коллектор которого является выходом устройства, база первого транзистора соединена с выходом первого источника напряжения смещения, накопительный элемент на конденсаторе, одна из обкладок которого соединена с коллектором первого транзистора, первый ключ на втором транзисторе, коллектор которого соединен с первой щиной питания, второй усилитель на третьем транзисторе, база которого является входом устройства и соединена с одним из выводов первого пассивного элемента на первом резисторе, коллектор третьего транзистора соединен с одним из выводов второго пассивного элемента на втором резисторе и с второй шиной питания, второй ключ на четвертом транзисторе коллектор которого соединен с эмиттером третьего транзистора, с базой-второго транзистора и с анодом ограничительного диода, катод которого соединен с шиной напряжения ограничения, база четвертого транзистора соединена с шиной стробирующих импульсов, эмиттер четвертого транзистора соединен с эмиттером первого транзистора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены третий усилитель на пятом транзисторе, второй источник напряжения смещения и стабилизатор тока, вход которого соединен с первой шиной питания, выход стабилизатора тока соединен с эмиттером третьего транзистора, второй вывод первого резистора соединен с вторым выводом второго резистора, с другой обкладкой конденсатора и с эмиттером пятого транзистора, коллектор которого соединен с эмиттерами четвертого и первого транзисторов, база пятого транзистора соединена с выходом второго источника напряжения смешения, вход которого соединен с второй шиной питания, эмиттер второго транзистора соединен с коллектором первого транзистора.

ист

ист

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к аналоговым запоминающим устройствам, и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей. Цель изобретения повышение точности устройства - достигается введением стабилизатора тока, дополнительного усилителя и дополнительного источника напряжения смещения. Предложенное устройство содержит усилители и ключи, выполненные на биполярных транзисторах, пассивные элементы на резисторах, ограничительный диод, стабилизатор тока, источники напряжения смещения, накопительный элемент на конденсаторе, щи- ны питания, щину стробирующих импульсов и щину напряжения ограничения. Коллектор транзистора первого усилителя является выходом устройства и соединен с одной обкладкой конденсатора и с эмиттером транзистора первого ключа. Коллектор транзистора первого ключа соединен с первой щиной питания и входом стабилизатора тока, выход которого соединен с эмиттером транзистора второго усилителя с базой транзистора первого ключа, с анодом ограничительного диода и с коллектором транзистора второго ключа. Эмиттер транзистора второго ключа соединен с эмиттером транзистора первого усилителя и с коллектором транзистора третьего усилителя. База транзистора второго усилителя является входом устройства и соединена через первый резистор с второй обкладкой конденсатора, с коллектором транзистора третьего усилителя и через второй резистор с входом второго источника напряжения смещения, с коллектором транзистора второго усилителя и второй щиной питания. База транзистора третьего усилителя соединена с выходом второго источника напряжения смещения, база транзистора первого усилителя соединена с выходом первого источника напряжения смещения, база транзистора второго ключа соединена с щиной стробирующих импульсов, катод ограничительного диода соединен с щиной напряжения ограничения. 1 ил. (/) Ю О5