Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1991 года по МПК G11C27/00 G11C27/02 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, например, при построении аналого-цифровых преобразователей, контрольно-измерительных, телевизионных и других систем для осуществления временной дискретизации электрических сигналов,

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит ключевой элемент 1 на диодном мосте, накопительный элемент 2 на конденсаторе, первый, второй, третий и четвертый генераторы 3-6 тока, переключатель 7 тока, запирающие элементы 8 и 9 на диодах, источник 10 сигнала, повторитель 11 напряжения, регулирующие элементы 12 и 13 на n-канальных транзисторах, первый и второй источники 14 и 15 смещения напряжения, первую и вторую шины 16 и 17 питания устройства, информационный выход 18 устройства, шину 19 управления переключателем 17.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговый сигнал поступает от источника 10 сигнала на информационный вход мостового диодного ключа 1, токовые импульсы поступают на вход 19 устройства.

При подаче на шину 19 управления сигнала Выборка (крайнее правое положение переключателя 7 на чертеже) через элемент 1 начинает протекать ток генератора 3, переводящий диоды элемента 1 в открытое состояние. При этом источник 10 сигнала через малое сопротивление элемента 1 начинает заряжать элемент 2. При напряжении на элементе 2 меньшем, чем напряжение на информационном входе элемента 1, потенциал на элементе 12 более низкий, чем на затворе элемента 13. Элемент 13 открывается и генератор 6 оказывается подключенным к шине нулевого потенциала устройства через открытый канал элемента 13. При этом сумма токов верхних генераторов 3 и 4,1з, 14 соответственно становится больше тока нижнего генератора 5 Is:l3 + 14 Is или Д1 (1з +U) Is

При этом разностный токД совместно с током источника сигнала 1с заряжает элемент 2.

В момент, когда напряжение на элементе 2 становится равным напряжению на информационном входе элемента 1, элементы 12 и 13 находятся в равновесном состоянии. При дальнейшем увеличении напряжения на элементе 2 потенциал на звтворе элемента 12 возрастает (по отношению к потенциалу на затворе элемента 13). Элемент 12

открывается и генератор 6 через открытый канал элемента 12 оказывается подключенным к выходу переключателя 7 тока. При этом сумма токов нижних генераторов 5 и 6

тока (по схеме) Is, le соответственно становится больше суммы верхних генераторов 6 1з, k Тогда Л H a+UHs+le).

Разностный ток Д| совместно с током источника 10 сигнала Ic разряжает элемент

0 2.

В момент, когда напряжение на элементе 2 становится равным напряжению на информационном входе элемента 1, элементы 12 и 13 находятся в равновесном состоянии.

5 При этом ток генератора 6 тока перераспределяется поровну по каналам элементов 12 и 13. При этом в схеме устройства устанавливается баланс токов 1з+ЦН5+1/2 |б.

0 При подаче на шину 19 управления переключателем сигнала Хранение (крайнее левое положение переключателя 7 по схеме) ток U генератора 4 течет через элементы 8 и 9, минуя элемент 1. На элементах 7 и 8

5 создается напряжение, запирающее элемент 1. Источник 10 сигнала оказывается изолированным от элемента 2. Суммарный ток (b+U) перераспределяется между генераторами 5 и 6 тока.

0 В режиме Хранение схема авторегулирования на дифференциальной паре элементов 12 и 13 практически не оказывает влияния на работу устройства.

Математическое моделирование уст5 ройства показало, что по сравнению с изве- стным предлагаемое устройство обеспечивает большую точность (более чем на 40%) и большее быстродействие (более чем на 50%).

0 С целью обеспечения предельных ско- , ростных параметров аналогового запоминающего устройства имеет смысл реализовать его в виде монолитной ИС на GaAs. Формула изобретения Аналоговое запоминающее устройство, содержащее повторитель напряжения, ис- 5 точник сигнала, переключатель тока, три ге-- нератора тока, ключевой элемент на диодном мосте, первый и второй запираю: щие элементы на диодах, накопительный элемент на конденсаторе, первый вывод ко0 торого подключен к шине нулевого потенциала устройства, а второй - к информационному выходу ключевого элемента и входу повторителя, выход которого является информационным выходом уст5 ройства, информационный вход ключевого элемента подключен к выходу источника сигнала, входы первого и второго генераторов тока обьединены и подключены к первой шине питания (положительной) устройства, выход первого генератора тока соеди- нен с первым управляющим входом ключевого элемента, первым информационным входом переключателя тока и катодом диода первого запирающего элемента, анод которого объединен с катодом диода второго запирающего элемента и подключен к шине нулевого потенциала устройства, выход второго генератора тока соединен с вто- рым управляющим входом ключевого элемента, вторым информационным входом переключателя тока и анодом диода второго регулирующего элемента, вход и выход третьего генератора тока подключены соот- ветственно к выходу переключателя тока и второй шине питания (отрицательной) устройства, информационный вход ключевого элемента подключен к выходу источника сигнала, управляющий вход переключателя тока подключен к шине управления задания

режима устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены первый и второй регулирующие элементы на п-ка- нальных транзисторах, четвертый генератор тока, первый и второй источники смещения напряжения, выводы которых подключены соответственно к выходу повторителя напряжения и информационному входу ключевого элемента, а входы подключены соответственно к затворам транзисторов первого и второго регулирующих элементов, истоки которых объединены и подключены к входу четвертого генератора тока, выход которого объединен с выходом третьего генератора тока, стоки транзисторов первого и второго регулирующих элементов подключены соответственно к выходу переключателя тока и шине нулевого потенциала устройства.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей, контрольно-измерительных, телевизионных и других систем для осуществления временной дискретизации электрических сигналов. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства за счет наличия схемы автоматического регулирования, позволяющей существенно улучшить скоростные и точностные параметры устройства. Цель достигается за счет введения регулирующих элементов 12, 13 на N-канальных транзисторах, четвертого генератора 6 тока и двух источников 14, 15 напряжения смещения. 1 ил.