Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1989 года по МПК G11C27/00 

/х-г

4 СО СП

00

ел

00

А/л г

И:юбретение относится к вычислительной технике, а именно к запоми- намжим устройствам, и может быть ис- польяовлно в качестве аналогового ча номинан)щего устройства в системах сбора данных для микропроцессорных устройств.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит переключатели 1-4, пассивные элементы 5-10, операционный усилитель 11, ключи 12 и 13, накопительные элементы на конденсаторах 14 и 15, повторители 16 и 17 напряжений, шину 18 нулевого потенциала, входы 19 и 20 и выходы 21 и 22, Пассивные элементы 5-10 выполнены на резисторах.

Устройство работает следующим образом,

i На входы 19 и 20 устройства по- 1 ступают два входных напряжений i и , На первом этапе переключате- I ли 1-4 замкнуты на шину 18, ключ 12 iзамкнут, ключ 13 разомкнут. При ра- Iвенстве всех резисторов 5-10 на пер- :вом выходе 2 Г устройства получают на ;пряжение

Р7 р7 (1+ |g + ,-mc«r3Uc4,,

где Uc/4,H VcHi) напряжения смещения ;нуля усилителей 16 и

17 соответственно.

На втором этапе ключ 12 размыкается, ключ 13 замыкается, переключател 2 подключает первый выход 21 устрой- ства через элемент 6 к инвертирующему входу усилителя 11. Переключатели 1, 3 и 4 остаются замкнут1 1ми на шину 18,

Тогда на втором выходе 22 устрой- ства получают напряжение

R7

R7 , R7,

- g и.ы,Л (1 R й5 -ис«1 Ч кГ

-UcH,+lbij,50

-де Uebi,3UcM(+U(-.M,2 этап); UcAf. - напряжение смещения нуля

усилителя 17,

Па третьем этапе ключ 13 pasMbJKa- ется, ключ 12 замыкается, переключатель 3 подключает выход усилителя 17 через элемент 8 к неинвертирующему Bxoiy усилителя 11, переключатели и 4 остаются замкнутыми на шину 18, переключатель 2 замыкается на шину 18,

Тогда на первом выходе 21 устройства получают напряжение

Т, - (R9JLBI22П4 + Л.

ивы.г R8+(R9 II RIO) R6 R5

R7 R7 g + 5)UcM +U H5 3lfc«,+Uc«j,

где UftH)(g -Uc/4,+Uc«,,, (предыдущий этап) ; R91IR10 - Величина сопротивления, образованного путем параллельного включения элементов 9 и 10.

На четвертом этапе (собственно режим выборки)размыкается ключ 12, замыкается ключ 13, переключатель 2

Подключает первый выхбд 21 устройства через элемент 6 к инвертирующему входу усилителя 11. Переключатели 1 и 4 подключают входы 19 и 20 соответственно, переключатель 3 замкнут на нулевую шину. Тогда на втором выходе устройства получают

(R8M R102 .,,. R7 R7. UBHX,- Кд+даТ RTO) R6 R5

R7 R7 /, R7 R7v 5ч й Г 5й ивы,, + (1+ р7 + гр)х

R5

R6

R6 R5

« UuR,+UcjM5 Ue;j-U i(,

где UjSb(t,3Uu4t+UcJHi, (предыдущий этап);

R8IIR10 - величина сопротивления,

образованного путем параллельного включения элементов 8 и 10.

Напряжение смещения нуля усилителя 11 и повторителей 16 и 17 аналогового запоминанлцего устройства оказывается скомпенсированным.

При размыкании ключа 13 устройство переходит в режим хранения ъыич

UftxcrUen.

Рассмотренные напряжения смещения нуля повторителей 16 и 17 и усилителя 11 есть текущие напряжения смещения нуля данных усилителей, включающие как постоянные составляющие этих напряжений, так и их временной и температурный дрейф.

Устройство позволяет также компенсировать коммутационные погрешности ключей 12 и 13 полностью или частично. Если коммутационная погрещ- ность ключей 12 и 13 постоянна для всех записываемых на конденсаторах

5l/

14и 15 напряжений, то ее можно рассматривать как добавочную (аддитивную) погрешность к напряжению смещения нуля повторителей 16 и 17 соответственно, которая полностью компенсируется в течение четырех указанных этапов работы устройства. Если же коммутационная погрешность ключей 12 и 13 является знакопостоянной (но неконстантной) функцией от записываемых на конденсаторах 14 и

15напряжений, то в течение четырех этапов работы происходит ее частичная компенсация. Конкретный уровень компенсации коммутационной погрешности зависит от характера знакопостоянной функции коммутационной погрешности.

Формула изо бретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее операционный усцли- тель, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами первого и второго пассивных элементов, выход операционного усилителя соединен с информационным входом первого ключа, первый повторитель напряжения, вход которого соединен.с выходом первого ключа, первый накопительный элемент на первом конденсаторе, одна из обкладок которого соединена с щиной нулевого потенциала устройства, первый переключатель, выход которого соединен с вторым выводом первого пассивного элемента, первый вход первого переключателя является первым информационным входом устройства, третий пассивный элемент, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены четвертый, пятый и шестой пас

0

5

53и

сивиые элемент, второй, тре , е1Й и четвертый Г1ерекчю .);)тели, второй ключ, второй иакопительньгй элемент на втором койдепсаторе и второй повторитель напряжения, вход которого соединен с одной из обкладок второго конденсатора и с выходом второго ключа, информационный вход которого соединен с выходом операционного уси- литедтя, другая обкладка второго конденсатора подключена к шине нулевого потенциала ycrpoi icTBa, выход первого повторителя напряжения является первым выходом устройства и соединен с первым входом второго переключателя, выход которого соединен с вторым выводом второго пассивного элемента, первый вывод второго пассивного эле0 мента соединен с первцм выводом третьего пассивного элемента, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилителя, вход первого повторителя напряжения соединен

5 с другой обкладкой первого конденсатора, выход второго повторителя напряжения является вторым выходом устройства и соединен с первым входом третьего переключателя, выход кото0 роге соединен с первым выводом четвертого пассивного элемента, второй вывод четвертого пассивного элемента соединен с первыми выводами пятого и шестого пассивных элементов и

с с неинвертирующим входом операционного усилителя, второй вывод пятого пассивного элемента соединен с выходом четвертого переключателя, первый вход которого является вторым

0 информационным входом устройства, вторые входы переключателей и второй вывод шестого пассивного элемента соединены с шиной нулевого потенциала.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к запоминающим устройствам и может быть использовано в качестве аналогового запоминающего устройства в системах сбора данных для микропроцессорных систем. Цель изобретения - повышение точности - достигается введением в устройство дополнительных трех переключателей, трех пассивных элементов, накопительного элемента на конденсаторе, ключа и двух повторителей напряжения. Переключатели 1-4 и ключи 12 и 13 обеспечивают четыре этапа работы устройства, на которых осуществляется компенсация текущих напряжений смещения нуля усилителя 11 и повторителей 16 и 17 напряжения. 1 ил.