Устройство выборки-хранения Советский патент 1991 года по МПК G11C27/00 

.-Ј-f

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах постоянного и переменного гока, автоматических системах контроля переменного напряжения, в контрольно-измерительном оборудовании для измерения параметров изделий электронной техники.

Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства.

На чертеже представлено устройство выборки-хранения.

Устройство содержит первый токозада- ющий элемент 1, первый элемент 2 смещения, первый элемент 3 обратной связи, первый операционный усилитель 4, первый ключевой элемент 5, накопительный элемент 6 на конденсаторе, второй операционный усилитель 7, инвертор 8, согласующий элемент 9, второй токозадающий элемент 10, второй элемент 11 обратной связи, второй 12 и третий 13 ключевые элементы, второй элемент 14 смещения, третий операционный усилитель 15, третий 16 и четвертый 17 элементы обратной связи, информационный вход 18, вход 19 задания режима, информационный выход 20. Элементы 1-3,9-11,14, 16 и 17 выполнены на резисторах.

Устройство выборки-хранения работает следующим образом.

Входное напряжение поступает на вход 18 и через элемент 1 на инвертирующий вход усилителя 4, через элемент 3 с выхода 20 устройства и выхода усилителя 7. При замкнутом элементе 5 выходной сигнал усилителя 4 наступает на элемент 6 и неинвертирующий пход усилителя 7, повторяющего на выходе напряжения на элементе 6. Поскольку через инвертор 8 на элемент 12 подано закрывающее напряжение, то от- крыва тся элемент 13 и через элементы 10 и 17 входное и выходное напряжение суммируется на инвертирующем входе усилителя 15, усиливается с коэффициентом, определяемым величиной элемента через элемент 11 поступает на вместе соединенные неинвертирующий вход усилителя 4 и первый вывод резистора элемента 2.

В режиме хранения разомкнуты элементы 5 и 13, замкнут элемент 12. В этом случае усилитель 15 сравнивает входной уровень через элемент 10 и выходной уровень усилителя 4 через элемент 9.

Устройство выборки-хранения работает с усилением выходного сигнала и его инвер- тированирм Усиление здесь равно

«з

R,

U7UL

Для минимизации дрейфа величина параллельно включенных элементов 2 и 11 должна быть равна

При замыкании элементов 5 и 13 на время выборки происходит следующее На входе действует постоянное напряжение величиной Ui, тогда на выходе операционного усилителя 7 действует напряжение, величина которого стремится к величине

Кз

Ri

Очевидно, что постоянная времени заряда определяется выходным сопротивлением операционного усилителя 4,элемента 5 и величиной емкости элемента 6. Операционный усилитель 7 включен повторителем напряжения и обеспечивает развязку элемента 6 от выхода 20. Поскольку входное напряжение Ui через элемент 10 поступает на инвертирующий вход усилителя 15, где сравнивается с напряжением с выхода усилителя 7, подаваемым через элемент 17 и элемент 13, то выходное напряжение усилителя 15 равно

U

(J1R I У± -L U15 lRio Ri7 f Rn

RIG.

Это напряжение подается на неинвертирующий вход усилителя 5 для компенсации ошибки рассогласования, что эквивалентно повышению результирующего коэффициента усиления в цепи обратной связи в К раз, величина которого определяется величиной

Rie

К

R17

При выключении элементов 5 и 13 включается элемент 12, что не позволяет разорвать цепь ООС, что имеет место в известных схемах. Усилитель 4 охватывается цепью ООС, находится в линейном режиме, что повышает его устойчивость и быстродействие.

Формула изобретения Устройство выборки-хранения, содержащее первый и второй операционные усилители, накопительный элемент на конденсаторе, первые токозадающий элемент, элемент смещения и элемент обратной связи на резисторах, первый ключевой элемент, информационный вход которого подключен к выходу первого операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к первым выводам резисторов первых токозадающего элемента и элемента обратной связи, второй вывод резистора первого токозадающего элемента является

информационным входом устройства, второй вывод резистора первого элемента обратной связи подключен к выходу второго операционного усилителя, объединенного с его инверсным входом, и является информационным выходом устройства, информационный выход первого ключевого элемента подключен к неинвертирующему входу второго операционного усилителя и первому выводу конденсатора накопительного элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала устройства, управляющий вход первого ключевого элемента подключен к входу задания режима устройства, неинвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к первому выводу резистора первого элемента смещения, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены третий операционный усилитель, инвертор, первый и второй ключевые элементы, выполненные на резисторах второй, третий и четвертый элементы обратной связи, вторые токозадающий элемент и элемент смещения, согласующий элемент, причем неинвертирующий вход третьего операционного усилителя подключен к первому выводу резистора второго элемента

смещения, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала устройстпа. инвертирующий вход третьего операционного усилителя подключен к информационным выходу второго и входу третьего ключевых элементов, первым выводам резисторов второго токозадающего элемента и третьего элемента обратной связи, второй вывод которого соединен с выходом третьего операционного усилителя и первым выводом резистора второго элемента обратной связи, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, первый и второй выводы резистора согласующего элемента подключены соответственно к выходу первого операционного усилителя и информационному входу второго ключевого элемента, управляющий вход которого подключей к выходу инвертора, вход которого объединен с управляющим входом третьего ключевого элемента и подключен к входу задания режима устройства, первый и второй выводы резистора четвертого элемента

обратной связи подключены соответственно к информационному выходу третьего ключевого элемента и выходу устройства, второй вывод резистора второго токозадающего элемента соединен с информационным входом устройства.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах постоянного и переменного тока, автоматических системах контроля переменного напряжения, в контрольно-измерительном оборудовании для измерения параметров изделий электронной техники. Цель изобретения - повышение точности и надежности. Поставленная цель осуществляется за счет того, что входное напряжение поступает на инвертирующий вход усилителя 15 через элемент 10, где сранивается с напряжением с выхода усилителя 7, подаваемым через элементы 17 и 13. Выходное напряжение с усилителя 15 подается на вход усилителя 5 для компенсации ошибки рассогласования, что эквивалентно повышению результирующего коэффициента усиления в цепи обратной связи в К раз. Усилитель 4 охватывается цепью ООС, находится в линейном режиме, что повышает его устойчивость и быстродействие. 1 ил. (Л с