АНАЛОГОВОЕ КОНДЕНСАТОРНОЕ ЗАПОЛ1ИНАЮШ,ЕЕУСТРОЙСТВО Советский патент 1972 года по МПК G11C27/00 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при создании аналоговых и комбинированных вычислительных устройств, используемых в режиме периодизации решения.

Известны аналоговые конденсаторные запоминающие устройства (АКЗУ) с нелинейным элементом (диодом) и цепью записи и высокоомным повторител-ем в цепи считывания на полевом транзисторе.

Известные АКЗУ отличаются высоким быстродействием, точностью, простотой, надежностью, однако время хранения информации ограничено вследствие наличия паразитных обратных токов элементов и токов утечек.

Целью настоящего изобретения является улучшение основных характеристик АКЗУ: быстродействия, времени хранения, точности.

Эта Цель достигается подключением нелинейнык элементов не только к верхней, но и к нижней обкладке запоминающего конденсатора. В этом случае нелинейные элементы образуют мостовую схему, средней ветвью которой является запоминающий конденсатор. Вход запоминающего устройства охвачен нелинейной обратной связью с выходом, обеспечивающей уменьшение зависимости времени хранения от уровня запоминаемого сигнала, а значит, увеличение точности при хранении информации в данном АКЗУ,

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного АКЗУ. Здесь: }-нелинейный элемент (диод); 2-нелинейный элемент обратной связи; 3,4,5 - нелинейные элементы, подключаемые к запоминающему конденсатору; 6 - запо.минающий конденсатор; 7-аналоговый ключ с логически м управлением; 8 - повторитель (полевой

транзистор); 9, /О -делитель на резисторах, обеспечивающий нулевой ноте1щиал на средней точке при отсутствии потенциала на конденсаторе 6; 11 - согласующий биполярный транзистор; 12-нагрузочное сопротивление;

13-ключ гащения; Lar, L/вых - входной и выходной сигналы устройства.

В данном устройстве запоминаются входные сигналы одной полярности (отрицательные). Положительные входные сигналы могут запо.минаться в устройстве, построенном аналогичным образом, при из.менении полярности включения нелинейных элементов и применении соответствующих транзисторов.

Запись информации осуществляется при открытом управляющим сигпалом ключе 7 током /л, протекающим через нev инeйныe элементы /, 3, конденсатор 6, нелинейный элемент 4 и ключ 7. За некоторое время записи напряжение на запоминающем конденсаторе f(f/,.x. /з) i- выражение ностоянно.м ,U::.-A, где: /(| - коэффициент передача при записи спгнала (можно считать К 1); Л - чувствительность (разрешающая способность), зависит от реальных характеристик элементов устройства, времени записи, уровня входного сигна.ча. При некотором 6 мин. величину А можно считать постоянной, определяемой характеристиками элементов устройства. Таким образом, напряжение па конденсаторе f/c и (7в1 связаны между собой линейной зависимостью (2) при некотором tsumi (3) с той или иной степенью приближения, где KZ - коэффициент пропорциональности; С - емкость запоминающего конденсатора. Погрешность нелинейности может достигать 0,1% и менее (относительно одного из возможных диапазонов- 10в). Погрешность хранения запоминаемого папряжения на конденсаторе 6 определяется величиной обратных токов нелинейных элементов и полевого транзистора, временем хранения , величиной емкости С конденсатора 6, уровнем напряжения на конденсаторе. Увеличение допустимого времени хранения/ш-дом-, под которым понимается время хранения с допустимой погрешностью, достигается различными способами: применением элементов с малыми обратными токами, увеличением емкости конденсатора 6 и схемным путем - компенсацией обратных токов. Наилучшие результаты можно получить при схемной компенсации обратных токов, так как обратные токи элементов обычно заданы (известны), а выбор элементов привод 1Т к неэкономичному решению, увеличение емкости конденсатора С приводит к снижению быстродействия, увеличению t. Снижение величины обратных токов элементов схемным путем позволяет уменьшить величину емкости запоминающего конденсатора (при ыполнении условия ц,/ xp.,,on., где /к,.,,,.... - время хранения с заданной точностью). При этом сиил ается время записи и увеличивается быстродействие схемьь Па выходе повторителя устройства при открытом ключе 7 получае.м: L,,,,,. /(з(/с + (Уо,(4) где Лз - коэффициент передачи по напряженню повторителя АКЗУ, величина, близкая к 1; UQ- напряжение отсечки, перекрытия какала, параметр, характеризующий свойства лолевого транзистора. Подстановкой (2) и (4) получим выражение, связывающее .входную и выходную величины АКЗУ: fy.b,x /C3 /Clf/BX-A +f/o.(5) Выражение (5) при некотором выборе г . будет практически линейны.м, что является важной характеристикой данного АКЗУ, определяющей его точность. Предмет изобретения 1. Аналоговое конденсаторное запоминающее устройство, содержащее конденсатор, одна обкладка которого подключена через нелинейный эле.мент к входной клемме и высокоомный повторитель к выходу устройства, огличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены дополнительно два нелинейных элемента, например диода, и ключ, причем один нелинейный элемент включен между второй обкладкой конденсатора и шиной с нулевым потенциалом, а другой нелинейный элемент-между второй обкладкой конденсатора и вы-ходом ключа. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения времени хранения, оно содержит делитель напряжения на резисторах, включенный между выходом повторителя и источником смешения, средняя точка делителя через соответствующий нелинейный элемент соединена со входом ус1ройства.