Линейный аналоговый экстраполятор Советский патент 1976 года по МПК G06G7/30 

предлагаемое устройство {см. чертеж) содержит аналоговый сдвигающий регистр 1 и интегрирующий усилитель на основе операционного усилителя 2 с дифференциальным входным каскадом, во входной фазоинверсной цепи интегрирующего усилителя включен полевой транзистор 3, а в качестве замыкающего элемента использован конденсатор 4, шунтированный ключом 5. День управления состоит из запоминающего конденсатора 6, подключенного параллельно управляющему переходу «затвор-исток и через переключатели 7 и 8 - параллельно управляющему конденсатору 9, который в свою очередь подключен параллельно переходу «затвор-исток полевого транзистора 10, включенного в плечо самобалансирующейся мостовой схемы. Самобалансирующаяся мостовая схема включает в себя две последовательные цепи: первая состоит из резистора 11 и конденсатора 12, шунтированного ключом 13, вторая - из резистора 14 и полевого транзистора 10, диагональ моста подключена ко входу комнаратора 15. За время записи Атз в аналоговый сдвигающий регистр 1 вводится очередное дискретное значение сигнала /(/ ) так, что его величина фиксируется на выходе «а, а величина предществующего импульсного сигнала фиксируется на выходе «б. Одновременно на длительность Атз замыкаются ключи 5 и 13, разряжая конденсатор 12 и интегрирующий конденсатор 4, а переключатели 7 и 8 из положения I устанавливаются в положение II, перезаписывая напряжение с конденсатора 9 на запоминающий конденсатор 6. После окончания режима записи ключи 5 и 13 размыкаются, а переключатели 7 и 8 возвращаются в положение I. Выходное напряжение усилителя описывается зависимостью (/6-t/a)rfT, f/вых f/a - где ГУ-сопротивление полевого транзистора 3. Поскольку f7a ) const и (гA-i ) const, напряжение Увых, имеет вид /7 f// о- , (tk)-(tk-j) и кык. /(fft) Величина сопротивления г у определяется хранящимся на запоминающем конденсаторе 6 напряжением С/с , выработанным в предыдущем такте самобалансирующейся мостовой схемой. К окончанию предыдущего интервала баланс моста был выполнен при условии tk - ft-i fl. г,у , г,. U- б; - . где J n-сопротивление резистора 11, R- сопротивление резистора 14, С„ - емкость конденсатора 12, гу - сопротивление канала транзистора 10. Поскольку из-за нелинейности стоковой характеристики полевого транзистора необходимо, чтобы подбор сопротивления канала транзистора 10 осуществлялся при малых напряжениях между стоком и истоком, реальных для работы транзистора 3 во входной цепи решающего усилителя, должно быть выполнено соотношение К„С„ , которое одновременно обеспечивает и хорошую линейность вырабатываемого R „ С„ -цепью напряжения, поэтому с учетбм т Т „ условие баланса моста может быть записано в виде fe - k-i ГУ Лп Сп г4-y т. е. величина сопротивления Гу равна ( конденсатора 9 выработанное напряжение f/3 перезаписывается на запоминающий конденсатор 6, причем (где Су - емкость управляющего конденсатора 9). При идентичности характеристик транзисторов 3 и 10 величина выходного напряжения t/вых. определяется зависимостью f/Bb,.x. (,+т) f{t,) + RnCn f (ik)-f(tk-i) + RC ik-tk-i И при C Rn С „ моделирует исходную экстраполяционную зависимость. Формула изобретения Линейный аналоговый экстраполятор, содержащий двухразрядный аналоговый сдвигающий регистр и дифференциальный интегрирующий усилитель с управляемым разрядным ключом в цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, экстраполятор дополнительно содержит управляемый резистор на полевом транзисторе, сток и исток которого соединены соответственно с инвертирующим входом дифференциального интегрирующего усилителя и со вторым выходом аналогового сдвигающего регистра, запоминающий конденсатор, обкладки которого подключены к затвору и истоку полевого транзистора, управляющий конденсатор, подключенный через вновь введенный переключатель к запоминающему конденсатору, источник постоянного напряжения и блок формирования управляющего напряжения, выполненный в виде самобалансирующегося моста с компаратором в одной из диагоналей, два смежных плеча моста образованы резистором и конденсатором, параллельно которому включен второй разг рядный ключ, а два другие плеча - вторым резистором и вторым полевым транзистором, причем другая диагональ моста подключена к источнику постоянного напряжения, а выход компаратора подключен к управляющему конденсатору и к затвору второго полевого транзистора.