Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1987 года по МПК G11C27/00 

11345262

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и применяется в дискретно-аналоговых преобразователях сигналов, в устройствах считывания выходных сигналов ИС с зарядовой связью (ИСЗС) и .других устройствах.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.10

Ка фиг. 1 представлена функциональная схема аналогового запоминающего устройства; на фиг. 2 - времен- , ные диаграммы.

Устройство содержит запоминающий 15 конденсатор 1, буферный усилитель 2 с единичньм коэффициентом передачи, первый и второй транзисторы 3, 4 выборки различных типов проводимости.

торы, шестой диод 12. Токи первого и второго стробируемых генераторов тока 13 и 14 1 , I. равны, третий и четв.ертый диоды 9 и 10, пятый и шестой диоды 11 и 12, первый диод 7 и первый транзистор 3, второй диод 8 и второй транзистор 4 подобраны в пары при одинаковом токе по напряжению прямого смещения переходов диодов, для транзисторов - по напряжению на эмиттерных переходов транзисторов. Токи в плечах мостового элемента, состоящего из диодов 7-12 и транзисторов 3 и 4 выборки будут равны, если падение напряжения на первом диоде 7 при половинном токе первого стробиру- емого генератора 13 тока равно

и падение напряжения на втоI RJ.,

два экранирующих резистора 5 и 6, пер- 20 Ром диоде 8 при половинном токе втовый, второй, третий, четвертый, пя- тьй и шестой диоды 7-12 смещения, первый и второй стробируемые генераторы 13 и 14 тока, информационньй и управляющий входы 15 и 16 и информационный выход 17 устройства, первую и вторую шины 18 и 19 питания и шину 20 нулевого потенциала,

На фиг. 2 приведены временные зависимости сигналов V - на информационном входе аналогового запоминающего устройства; V - на управляющем входе; 7 - на втором выводе конденсатора; 7 - на инфоррого стробируемого генератора 14

тока равно 2 .

При общем потреб

ляемом мостовьм элементом и транзис 25 торами токе в момент выборки 10 МА сопротивления первого и второго резисторов выбираются приблизительно равными 200 Ом. Входной информацион ный сигнал V, передается через пря 30 МО смещенные первый, третий, четвер тьш диод ы 7, 9, 10 на базу первого транзистора 3 выборки и через второ пятый, шестой диоды 8, 11, 12 на базу второго транзистора 4. Первый

мационном выходе устройства. Цифрой 1 35 второй транзисторы 3 и 4 формируют

обозначены временные зависимости предлагаемого устройства, для сравнения показаны обозначенные цифрами 2 и 3 временные зависимости соответственно для известного устройства и собранного на идеальных элементах.

Устройство работает следующим образом.

потенциал V на конденсаторе 1, ра ный входному (кривая 1 временной за

висимости V на фиг. 2), такой же потенциал поддерживается на выходе

40 17 устройства усилителем 2, в качес ве которого используется буферный повторитель (кривая 1 временной зависимости информационного выходного сигнала V на фиг, 2). При появНа информационный вход 15 устрой- 45 лении на управляющем входе 16 устства (фиг. 1), например, при работе в составе устройства считывания по методу двойной коррелированной выборки поступает информационньй сигнал V,y (фиг,2) .При выборке напряжения V когда на управляющем входе 16 устройства присутствует высокий уровень управляющего напряжения V, первый и второй стробируемые генераторы 13 и 14 тока вырабатывают вытекающий и втекающий токи соответственно, которые проходят через третий, первый, второй, пятый 9, 7, 8, 11 и четвертый 10 диоды, первьш 5 и второй 6 резисторы, шестой диод 12. Токи первого и второго стробируемых генераторов тока 13 и 14 1 , I. равны, третий и четв.ертый диоды 9 и 10, пятый и шестой диоды 11 и 12, первый диод 7 и первый транзистор 3, второй диод 8 и второй транзистор 4 подобраны в пары при одинаковом токе по напряжению прямого смещения переходов диодов, для транзисторов - по напряжению на эмиттерных переходов транзисторов. Токи в плечах мостового элемента, состоящего из диодов 7-12 и транзисторов 3 и 4 выборки будут равны, если падение напряжения на первом диоде 7 при половинном токе первого стробиру- емого генератора 13 тока равно

и падение напряжения на втоI RJ.,

рого стробируемого генератора 14

тока равно 2 .

При общем потребяемом мостовьм элементом и транзис- торами токе в момент выборки 10 МА сопротивления первого и второго резисторов выбираются приблизительно равными 200 Ом. Входной информационный сигнал V, передается через пря- МО смещенные первый, третий, четвер- тьш диод ы 7, 9, 10 на базу первого транзистора 3 выборки и через второй, пятый, шестой диоды 8, 11, 12 на базу второго транзистора 4. Первый и

потенциал V на конденсаторе 1, равный входному (кривая 1 временной зависимости V на фиг. 2), такой же потенциал поддерживается на выходе

17 устройства усилителем 2, в качестве которого используется буферный повторитель (кривая 1 временной зависимости информационного выходного сигнала V на фиг, 2). При появении на управляющем входе 16 устройства управляющего сигнала низкого уровня первой, второй стробирующие генераторы 13 и 14 выключаются, диоды 7-12 закрываются, потенциалы на

базах транзисторов 3 и 4 уравниваются с потенциалом эмиттеров и транзисторы закрываются.

Диапазон возможных входных напряжений V предлагаемого устройства

ограничен суммой пробивного напряжения четвертого или шестого диодов 10 и 12 и напряжений отпирания последовательно включенных первого, третьего или второго, пятого диодов

9, 7, 8, 11 соответственно. При использовании быстродействующих диодов КД512А его величина превышает 15 В.

Импульсы входного напряжения с крутыми фронтами на информационном входе 15 предлагаемого устройства на фиг. 1, находящегося в режиме хранения, также могут проникать на информационный выход 17 через барьерные емкости первого, третьего, четвертого диодов 7, 9, 10 и второго, пятого шестого диодов 8, 11, 12 на базы первого и второго транзисторов 3 и 4 через их емкости эмиттерных перехо- дов на конденсатор 1 и вход усилителя 2. Так как постоянные времени перезаряда цепей в базах первого и второго транзисторов 3 и 4 выборки через сравнительно низкоомные первый и второй резисторы 5 и 6 смещения предлагаемого устройства в режиме хранения намного меньше постоянной времени усилителя 2, амплитуда проходящих на выход 17 устройства им- пульсов может быть в десятки раз меньше, чем у известного устройства.

По сравнению с известным устройством повьш1ается точность обработки входного сигнала при длительности времени выборки свыше 25 не от 8 до 25 раз в случае использования усилителя с постоянной времени 3 не, повышается быстродействие устройства в 5

и в 25 раз при использовании совмест но с 10-й и с 14-разрядным АЦП соответственно, а также расширяется диапазон изменения входных сигналов более, чем в 2 раза, увеличивается вдвое время хранения.сигнала, когда

в качестве усилителя используется

прецизионный повторитель с малыми входными токами.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройст- во, содержащее запоминающий конденQ5 0 5

о

5

0

сатор, буферный усилитель, два последовательно включенных резистора, два последовательно включенных диода смещения, два стробируемых генератора тока, первый и второй транзисторы выборки различных типов проводимости, причем первый вывод запоминающего конденсатора подключен к шине нулевого потенциала устройства, второй вывод запоминающего конденсатора подключен к эмиттерам первого и второго транзисторов выборки различных типов проводимости и к входу буферного усилителя, выход которого подключен к первым выводам экранирующих резисторов и является информационным выходом устройства, коллекторы транзисторов выборки подключены соответст- - венно к первой и второй шинам питания устройства, первый и вторые выводы экранирующих резисторов подключены соответственно к базам транзисторов выборки, управляющие входы первого и . второго стробируемых генераторов тока соединены и являются управляющим входом устройства, катод первого и анод второго диодов смещения соединены и являются информационным входом устройства, отличающев- с я тем, что, с целью повьш1ения быстродействия устройства, введены третий, четвертый, пятый и шестой диоды смещения, причем к аноду первого диода и базе первого транзистора выборки соответственно подключены катоды третьего и четвертого диодов смещения, аноды которых подключены к управляющему выходу первого стробирую- щего генератора тока, к аноду второго диода смещения и базе второго транзистора выборки соответственно подключены аноды пятого и шестого диодов смещения, катоды которых подключены к выходу второго стробиру- емого генератора тока.

ь

(риг.2

Составитель А. Ершова Редактор И. Сегляник Техред Л.Сердюкова Корректор А. Обручар

4927/51

Тираж 587Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д., 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и используется в дискретно-аналоговых преобразователях сигналов, в устройствах считывания выходных сигналов ИС с зарядовой связью и других устройствах. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается созданием в режиме хранения экранирующего потенциала на базах первого и второго транзисторо-в выборки, величин которого равна потенциалу на запоминающем конденсаторе. Постоянная времени перезаряда базовых цепей транзисторов, определяемая соответствующими паразитными емкостями и сопротивлениями первого, второго резисторов, оказывается на порядок меньше постоянной времени усилителя, поэтому импульсы в базовых цепях первого и второго транзисторов выборки, вызванные скачкообразным изменением входного напряжения и далее ослабленные делителями из емкостей конденсатора и змиттерных переходов, дополнительно фильтруются усилителем, что приводит к повьшению точности обработки сигнала в десятки раз по сравнению с прототипом. Независимость экранирующего потенциала от входного обеспечивается введенными четвертым и шестым диодами, а также первым, третьим и вторым, пятым диодами, которые также формируют потенциал смещения в режиме выборки. 2 ил. с (Л со 4:: СЛ ГО О5 го