Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1992 года по МПК G11C27/00 

чд

CJ О

i04

оо

СА)

:

Изобретение относится к аналоговой измерительной технике и автоматике и предназначено для использования в системах сбора и обработки аналоговой информации.

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности использования в многоканальных прецизионных системах сбора и обработки информации.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Аналоговое запоминающее устройство содержит два накопительных элемента на конденсаторах 1 и 2, четыре согласующих элемента на резисторах 3-6, восемь переключателей 7-14 и три операционных усилителя 15-17, информационный вход 18 устройства, шину 19 нулевого потенциала, выход 20, счетный триггер 21, два элемента И 22 и 23, вход 24 управления режимом работы.

Аналоговое запоминающее устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на шине 24 нулевой потенциал. При этом нулевой потенциал с выходов элемента И 22 и 23 поступает на управляющие входы переключателей 10- 13, устанавливая их в исходное состояние. Операционный усилитель 16с помощью переключателей 10 и 13 и операционный усилитель 17 с помощью переключателей 11 и 12 включаются в режим повторителей напряжения. Выходная шина (выход устройства) 20 с помощью переключателей 13 и 12 отключена от выходов операционных усилителей 16 и 17. Счетный триггер 21 в начальный момент может находиться в любом из двух состояний. Предположим, что на его прямом выходе нулевой уровень, поступающий на управляющие входы переключателей 7-9. Операционный усилитель 15 и операционный усилитель 17, включенный повторителем с помощью переключателей 7, 9 и 14, охвачены общей отрицательной обратной связью. Конденсатор 2 в-этом случае заряжается с выхода операционного усилителя 15 через переключатели 7-9 до напряжения, равного входному на шине 18, т.е. производится выборка входного напряжения. Резистор 4 служит для предотвращения возбуждения. В это время на резисторе 6 с помощью включенного повторителем операционного усилителя 16 поддерживается напряжение, запомненное на конденсаторе 1 в предыдущем цикле запоминания.

При поступлении на шину 24 единичного уровня триггер 21 переключается в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 21 поступает на

управляющие входы переключателей 7-9. Единичные уровни, поступающие на входы элемента И 22 с входа шины 24 и с прямого выхода триггера 21, вызывают появление на

выходе элемента И 22 единичного уровня, который поступает на управляющие входы переключателей 11 и 12. Операционный усилитель 17 остается включенным в режиме повторителя, но отрицательная обратная

0 связь снимается с выхода 20, на который выдается напряжение, запомненное на конденсаторе 2. Ток утечки переключателя 9 незначителен и практически не сказывается на погрешность устройства, так как раз5 ность напряжений между выводами переключателя 9 при использовании высококачественных операционных усилителей не превышает милливольта. Токи утечки переключателей 7, 10-13 и прямое

0 прохождение аналогового сигнала через емкость этих переключателей также практически не влияют на погрешность передачи сигнала на выход 20, так как замыкаются через малое выходное сопротивление охва5 ченного отрицательной обратной связью операционного усилителя 17.

Одновременно с выдачей с конденсатора 2 через операционный усилитель 17 на выход 20 с помощью переключателей 7-9,

0 10 и 11, усилитель 13 и усилитель 14, включенный в режим повторителя напряжения переключателями 10 и 13, охвачены общей отрицательной обратной связью. Конденсатор 1 при этом заряжается с выхода опера5 ционного усилителя 15 через переключатели 7 и 8 до напряжения, равного входному на шине 16, т.е. производится выборка входного напряжения. Резистор 3 также как и резистор 4 предназначен для предотвра0 щения возбуждения.

Для отключения выхода 18 на вход 24 выдается нулевой уровень. При этом нулевой уровень поступает с входа 24 на вход элемента И 22, с выхода которого также

5 нулевой уровень поступает на управляющие входы переключателей 11 и 12. Они переключаются в исходное состояние, когда их информационный вход подключен к его первому выходу. Операционный усилитель 15

0 остается включенным повторителем напряжения, но его выход отключается от выходной шины 20 и подключается к резистору 5, на котором поддерживается напряжение, запомненное на конденсаторе 2. В то же

5 время на конденсаторе 1 режим выборки входного напряжения не меняется.

При повторной выдаче сигнала единичного уровня на вход 24 триггер 21 переключается в нулевое состояние. Единичные уровни с инверсного выхода триггера 20 и с

входа 24 поступают на входы элемента / 23, на выходе которого также появляется единичный уровень, поступающий на управляющие входы переключателей 10-13. В этом случае на вход 20 с помощью операционного усилителя 16 выдается напряжение, запомненное на конденсаторе 1, а на конденсаторе 2 производится выборка входного напряжения, действующего на входе 18. Следовательно, при каждой новой выдаче единичного уровня на входе 24, на выходе 20 выдается новое значение входного сигнала на входе 18, запомненное последовательно во времени на конденсаторах 1 или 2. Для нормального функционирования в различных режимах и одинакового быстродействия при переключениях уровня сигнала на входе 24 емкости конденсаторов 1 и 2 целесообразней выбрать одинаковой величины. Сопротивления резисторов 5 и 6 выбираются равными сопротивлению нагрузки на шине 20, при этом перепад напря- жений на выходах операционных усилителей 16 и 17 при переключениях ключей 10, 13 и 10, 11 минимален и, соответственно, минимальны времена их установления после переключения.

Предлагаемое аналоговое запоминающее устройство по сравнению с известным за счет введения в него дополнительного счетного триггера, двух элементов И, резистора и переключателя с соответствующими связями имеет более широкую область применения. За счет наличия в нем отключенного состояния выходной шины устройство может быть использовано в многоканальных прецизионных системах сбора и обработки информации, при этом становится не нужен многоканальный коммутатор, который имеет довольно существенные погрешности, а также задержки включения и выключения, ухудшающие соответственно точность и быстродействие всей системы. Использование предлагаемого устройства в системе сбора и обработки информации позволяет также раздельно определять в составе системы погрешности собственно преобразователя информации и входной цепи, включающей аналоговое запоминающее устройство, и проводить в дальнейшем их коррекцию. Устройство имеет простое управление одним управляющим сигналом, что упрощает схему управления всей системой сбора информации.

Формула изобретения Аналоговое запоминающее устройство, содержащее два накопительных элемента на первом и втором конденсаторах, три согласующих элемента на первом, втором и третьем резисторах, семь переключателей и

три операционных усилителя, неинвертирующий вход первого из которых является входом устройства, а выход подключен к информационному входу первого переключателя, управляющий вход которого подключен к управляющим входам второго и третьего переключателей, а первый и второй выходы - к информационным входам соответственно второго и третьего пере0 ключателей, первый выход второго переключателя подключен к неинвертирующему входу второго операционного усилителя и первому выводу первого резистора, второй вывод которого подключен к первой обклад5 ке первого конденсатора, второй выход второго переключателя соединен с информационным входом четвертого переключателя и инвертирующим входом второго операционного усилителя, первый выход

0 третьего переключателя подключен к неинвертирующему входу третьего операционного усилителя и первому выводу второго резистора, второй вывод которого подключен к первой обкладке второго конденсато5 ра, а второй выход третьего переключателя соединен с информационным входом пятого переключателя и инвертирующим входом третьего операционного усилителя, выход которого соединен с информационным вхо0 дом шестого переключателя, управляющий вход которого соединен с управляющим входом пятого переключателя, второй выход шестого переключателя соединен с вторым выходом пятого переключателя и

5 первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с вторыми обкладками первого и второго конденсаторов и шиной нулевого потенциала устройства, первый выход шестого переключателя сое0 динен с первыми выходами четвертого, пятого и седьмого переключателей и выходом устройства, информационный вход седьмого переключателя соединен с выходом второго операционного усилителя, а его второй

5 выход и управляющий вход соединены соответственно с вторым выходом и управляющим входом четвертого переключателя, о т- личающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обесле0 чения возможности использования в многоканальных прецизионных системах сбора и обработки информации, в устройство введены счетный триггер, два элемента И, четвертый резистор и восьмой переклю5 чатель, информационный вход которого подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя, а первый выход восьмого переключателя соединен с вторым выходом седьмого переключателя и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала устройства, второй выход восьмого переключателя соединен с вторым выходом шестого переключателя, а управляющий вход восьмого переключателя соединен с управляющим входом первого переключателя, с первым входом первого элемента И и с прямым выходом счетного

триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И. а счетный вход является входом управления режимом работы и соединен с вторым входом первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам шестого и седьмого переключателей.

Изобретение относится к аналоговой измерительной технике и автоматике и предназначено для использования в системах сбора и обработки аналоговой информации. Целью изобретения является расширение области применения за счет возможности использования в многоканальных прецизионных системах сбора и обработки информации. Цель достигается за счет введения в аналоговое запоминающее устройство счетного триггера 21, двух элементов И 22,23, четвертого согласующего резистора 6 и восьмого переключателя 14 с соответствующими связями. Использование устройства в системе сбора и обработки информации позволяет также раздельно определять в составе системы погрешности собственно преобразователя информации и входной цепи, включающей АЗУ, и проводить в дальнейшем их коррекцию. Устройство имеет простое управление одним управляющим сигналом, что упрощает схему управления всей системой сбора информации. 1 ил. сл с