Устройство выборки-хранения Советский патент 1991 года по МПК G11C27/02 

и

Увых.

(Л

С

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для выборки и хранения мгновенных значений напряжений и может быть использовано в АЦП. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Поставленная цель осуществляется за счет заряда элемента 4 до величины запоминаемого напряжения по линейному закону и уменьшения времени запоминания. Устройство содержит генератор 1 тока, неинвертирующий повторитель 2 напряжения, компаратор 3, накопительный элемент 4 на конденсаторе. 4 ил.

и,

8х

4 т с

Ј

I

О

о

О1

ы о ы

Фиг.1

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для выборки и хранения мгновенных значений напряжений и может быть использовано в АЦП.

Целью изобретения является повыше- ние быстродействия и точности устройства.

На фиг,1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - диаграммы напряжений; на фиг.4 - схема управляемого генератора тока.

Устройство выборки хранения содержит генератор 1 тока, неинвертирующий повторитель 2 напряжения, компаратор 3, и накопительный элемент 4 на конденсаторе.

Генератор 1 тока состоит из формирова- теля 5, вырабатывающего при положительном входном напряжении высокий уровень выходного напряжения, а при отрицательном - низкий, элементов И 6 и 7 и управляемых от них генераторов 8 и 9 тока, отличающихся направлением1 вырабатываемого тока, а также RS-триггера 10, S-вход ,которого соединен с управляющим сигналом, а R-вход с выходом компаратора 3, ключа 11, вход которого подключен к управ- ляющему входу, а выход соединен с выходами генераторов 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении сигнала на управляю- щий вход генератора 1 начинает заряжаться элемент 4 по закону

II I ti Uc -r-.

где С - емкость элемента 4;

I- постоянной величины ток, вырабатываемый генератором 1 тока (знак тока определяется знаком входного сигнала);

ti - время заряда, которое определяется амплитудой входного сигнала.

Напряжение на выходе повторителя 2 копирует напряжение на элементе 4. При равенстве напряжений Uc и U вх срабатывает компаратор 3 и вырабатывает импульсную команду UCA , по которой отключается от элемента 4 выход генератора 1. Таким образом, нагрузкой элемента 4 является вы- сокоомный вход повторителя 2, выходное напряжение которого на выходе соответствует величине входного напряжения в мо- мент выдачи импульса UCA. Для осуществления следующей операции вь

борки-хранения необходимо снять управляющий сигнал U упр, по которому элемент 4 подключается на низкоомную нагрузку генератора 1 и разряжается. Выбор знака тока происходит в генераторе 1 в зависимости от знака входного сигнала.

Таким образом, заряд элемента 4, как показано на фиг.З, происходит по линейному закону, а не по экспоненциальному, как это происходит в других схемах. Это позволяет уменьшить время запоминания устройства выборки-хранения на величину t2/ti: U0 С

ti Jti

RC

t2 -RCIn(e),

так как ,( 1 - e пъ ), где U0 запоминающее напряжение;

R - выходное сопротивление повторителя или входной цепи, через которые происходит заряд емкости;

Ј Л U/Uo ; A U - погрешность запоминания напряжения, вызванная ограниченным временем преобразования.

Отсюда

t2 R-Iln(e)

,

Принимая по внимание, что Rl U0 и In ( к ) 1, например для Д ,1 мВ (чувствительность компаратора 521 СА1) и Uo 10 В In e -11,5, следует, что t2 ti.

Формула изобретения

Устройство выборки-хранения, содержащее генератор тока, неинвертирующий повторитель напряжения, компаратор, накопительный элемент на конденсаторе, первый вывод которого подключен к шине нулевого потенциала устройства, а второй - к выходу генератора тока и входу повторителя напряжения, выход которого является информационным выходом устройства, информационный вход компаратора - информационным входом устройства, выход компаратора подключен к входу отключения генератора тока, управляющий вход которого является входом задания режима устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, информационный вход генератора тока подключен к информационному входу устройства, вход опорного напряжения компаоатора - к выходу повторителя на-