Устройство для запоминания мгновенных значений сигналов Советский патент 1976 года по МПК G11C27/00 

Иэооретегтее относится к цифрорзой изме.-ч (эительной тяхнйке, в частности к задаче построения запоминающих и суммщаук-- :.. уст роЙстБ на мнсгоустойчивых элемц гуах

Известны з..помииатсЩие устройства, со -держащие у;:.:; авляемые кл;о«-гЛ1. блог отспе ;с№1 ввния сигнала, выход которого соедивен с его первым входом, запоминающие элементы, блоки запоминания, блок управлеаня и гене ратор, первый выход нотор-пгс сое/дапек с cooTBeTCTByronjHfJK входами двук. 6лс;со-, за. поминания, а второй выход с соответсгвук щим входом первого блока запомин ;;ия, первый выход которого сЬедкнен с дзумя запоминающими элементами, а пер;, : второго блока эапомкианиь,. оединен с третьиы запом:;иаю111им элекентом, упра-зляк щие входы ключей соединены с соотв Тст---вующими Еыхс;. блока упрп пекия.

Однако меобходиььа - тройства, могли бы не только заномикагь, .:,о и ::;;.„:.:} роветь ,:гчовенные значечип чп.лотэрьх сигналов с высокой точностью.

Цел- :.аобп- сч:лр „ повышение то :ности раЬоты устройства. Дл51 этого в него тзве-ц л упразгяс; ый генератор пилообразного напрйжили; npH4Civi uxOii устройства соеди ней через первый ключ с вторым входом блока отс 1й г таш1Я (птгнала и выходом второго ключ ;, вход которого соединен с генератаро f, вь;х;:х; блока отслеживания сигнала c- y- -HSri о входом третьего, чет- Ъертого I-7 го злючей, выходы третьего а ч.еть.ергсгс из 1ТО:.ых соедкнзньг с со- отвеготвук; ;ци,..1 за поминающими элемента Ми, Г- соотьс.сгвепно, через шестой и седьмой - с входом первого блсжа запол Нлання, выход пятого ключа соединен с TpsTfcnNf :. ;:пс)Инаюшим элементом я соответствующим входом второго блока

ЭйПс,, ВТОрОЙ ВЫХОД КОТОрОГО Чв-

рез BocLNici ключ соединен с управляющим входов блока отслеживания и с сигнальным влодом девятого , выхоц которого cc-aai-iiier с шиной кулевого потенциала, :3Topoi -д первого блока запоминания r,f)6;iKHe j с вхоло.- управляемого генератора Ш -со-.раз;;огс квпряжения, выход лого .-cG;.5.i:;, j-i с оперным входом второго блокГ; эвтю-...1Эния.

На чертеже дана блок слема устройст-ва.

Устройство дгш запо:-.«шайи 1 мг новей- ных эначенк: скгавлов сс отоит из блока 1 отслеживакил сигнкла, блоков запомина -

НИЯ ((« НОГОУСТОЙЧКВЬ:К. sririf/vKTOs) 2, S,

управляемого генератора 4 пилообразного напряжения, эг Г5Омивающих алеметггов (.. денсаторов) 5, б и 7, управляемых (нор-- мально-разомкнутых) ключей , блока управления 17 и генератора 18.

Входной сигнал через первый ключ 8 поступает на второй вход блока 1 отсле живания сигнала, Bbixoii которого соединен с первым его входом и через ключи 9, 1О, 11, соответственно, с запоминающим41 элементами 5, 6, 7. В свою очередь, вхо- ды ключей 9 и 10, соответственно, че«. рез ключи 12 и 13 подключены к сигнапь ному входу блока 2, а выход ключа 11 подключен к сигнальному вхбду блока запоминания 3. Г1илообраз 1ое напряосновной частоты -Д

и

с сожение

ответствующего выхода генератора 18 по- дается на соответствующий опорный вхоп блока 2 запоминания к через ключ 16 на второй вход блока 1 отслеживания сиг- нала. Прямоугольные импульсы ij

женной в fi раз основной частоты ft/y

с соответствующего выхода i-зиератора 18 подаются на соответс вую1лие опорные

№ ключа

9

АК8

цикл Ы

работы

1.Ввод сигнала

Р

3

2.Суммирование

3

Р

3.Ввод сигнала

Р

3

Р

4. 5.

Р Суммирование Ввод сйгнЕла

3

Р 6.

Р

3

Суммирование и т. д.

входы блоков запоминания 2 и 3. Выхог обратной связи {первый вы:;зд) блока з поминания 2 подключен к запоминающим элементам 5, 6 а фазовый (второй) выход « к входу генератора 4 пилообразно напряжения, выход которого подсоединен к опорному входу блока запоминания 3, Вых.од сбрет ой связи (первый выход) этого блока, в свою очередь, соединен с запоминающим элементом 7, а фазовый (второй) выход через ключ 14 с управ ляющим входом блока отслеживания 1, причем к этому же входу подкттючаетсЕ через кпюч 15 общий провод (шина нулевого потенциала) устройства в целом, На пряжения с отдельных выходов блока управления 17 подаются на управляющие входы групп ключей (16 и 14),( (8, 15, 11) и отдельнь)х ключейГО, 9, 12,1

Устройство работает следующим образом. Запоминание сигнала и последующее суммирование с преды.дущим значением суммы проводится в течениедвух

циклов. В течение первого цикла произ - водится запоминание мгновенного зна« чения сигнала, в течение второго цикла - суммирование. Смена циклов ведется при помощи соответствующей коммутации ключей S-ie. В таблице приведены режит мы работы ключей, причем буквой З обозначается замкнутое состояние ключа, а буквой Р разомкнутое состояние.

Как видно из таблицы, циклы сумм-иро вания и ввода сигнала имеют чередующиесй комбинации состояний ключей, и хотя по.к ное совпадение состояний ключей происходит через 4 цикла комм-тацин, суммирование ведется через два цик.ча.

Во время порБОГс цикла ключи 8, 11, .:.3, 15 замкнуты. При это.л происходит нпод vlнфopмaшlи о мгновенном .значении (Jв конечный м:змо ;т прс-мрии итого

цикла в запоминающий элемент 7 и восщ); изведение информации о предыдущей сумме напряжений и на запоминающем эле менте 6 1тутем периодической подпитки ЕГО

с фазового

напря сением частоты

вь.хода блока эаиомнианпя 2, Фазовый признак ..пиюк иеиной предыдущей супредставляет cnGoii фй.:1у (t по ледог;-;.TenfiiJCTH т1ря 1С1уг:)льи1 х пыку/и. О

/( /. , ivOTOpass пкябй частоты следования но завис :;т ст запома-снкого иапряжйия 0 . Зтя импульсы эапускаюг ге,:-эра- Tffp пилообризаого напряжекйя, вел1чина, форма и частота выходного напряжения ), котсфого идентичны пилообразно ; , напряжению Ц . На фазовом выходе блока 3 Kfv.aei иыпу.пьская ,па..дователь. яость и,, . Фаза этой импульсной последовательности отсчитывается от начала импульсов и и линейно зависит от значения входного сигналаU Во втором цикле открыты ключи 9, 13 14, 16, На протяжении этого цикла проис ходит хранение информапии на запоминающих элементах 6 и 7. На второй вход блока 1 через ключ 16 поступает пило образное напряже{ше U а на управ-пяющий его вход через ключ 14 « после довательность импульсов Фаза этой имгульсной последовательности сдв1ь нута по сравнению с ({зазой напряжения }. на величину, пропорционашрную сумме значения сигнала Uи предыдущего запомненного значения суммы U . Блок 1 может заряжать емкость запоминающе. го элемента только .в момент присутствия импульса (j , а в остальное время он пассивен. Запоминающий элемент 5 заря- дится ДО , напряжения 01 , равного величине пилообразного напряжения U в MONeHT времени t, , что будет соот1ветствовать сумме П + (j В третьем 1шкле замкнуты ключи 8, 1Г 12, 15, Происходит ввод информации в запоминающий элемент 7 и хранение информа ции в запоминающем элементе 5. Напряже ние на запоминающем элементе 6, несмотр иа постоянное соединение его с фазовым, выходом блока запоминания 2, вследствие разомкнутого состояния ключа 13, па буде сохранять своего предыдущего значения, Поэтому в дальнейшем это значение не будет влиять на работу устройства в цело В четвертом цикле ключи Ю, 12, 14. 16 находятся в замкнутом состоянии. На протяжении этого цикла происходит хранение введенного значения сигнала{J на запоминающем элементе 7, н значения суммы и нз зr rIoмиIiaюlцe элементе 5, а . напряжение на запоминающем элементе 6 становится равным сумме этих напряжений подобно тому, как было описано выще для запоминающего элемента 5, прн рассмотрении второго цикла. Пятый цикл полностью повторяет первый н т. п. Диапазон суммирования мгновенных значений ограничен максимальным значением напряжений U. и U , Время цикли гf ие должно быть меньше периода 1/ Л В случае когда время цикла равно 1/f , циклы работы устройства должны быть син зфонизированы частотЫ f , Итак, фаза fj импуяьсной последова ельнорти блока 2 запоминания является выходным фазовым признаком предлагаемо. го устройства, а напряжение U на сигнально.м входе этого же блока является потенциальньш выходным признаком устройства. Аналогично, иа соответствующих блока 3 имеется фаза Фр и нагфяжение U , .которые соответствуют последнему мгновенному значению сигнала. Точность устройства в целом зависит от числа устойчивых состояний элементов, равного Я , и итри П 250 определяется, в основном, идентичностью пилооб-. разных HanpscxceHiffl Ц и U , и при принятии соответствующих- мер, не услож«няющих заметно данную схему, может быт|ь достаточно высокой. Формула изобретения Ус7ройство для запоминания мгновенных значений сигналов, содержащее управ ,тяемые ключи, блок отслеживания сигнала, выход которого соединен с его первым входом, запоминающие элементы, блоки за поминания, блок управления и генератор, первый выход которого соединен с соответ ствующимн входами двух блоков запоминания, а второй выход с соответствующим входом первого блока запоминания, первый выход которого соединен с запоминающими элементами, а первый выход второго блока запоминания соединен с третьим запоминающим элементом, управляющие входы ключей соединены с соответствующими вы- ходами, блока управления, о т л и ч а ющ е е с я Тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит , управляемьпТ генератор пилообразного напряжрний, причем вхоа устройство соединен через первмй ключ с вторыv Bxonos блока

отслеживания сигнала и выходом второго ключа, вход которого соединен с генераго ром, выход блока отслеживания сигнала соединение входом третьего; четвертого и пятого ключей, выходы третьего и четвертого из которых соединены с соответствую ющими запоминающими эпементами и, соответственно, через шестой и седьмой клк чи - с входом первого блока запоминания, выход пятого ключа соединен с третьим запоминающим элементом и соответствую

щим входом второго блока запоминания, второй выход которого через восьмой ключ соединен с управляющим входом блока отслеживания и с сигнальным входом девятого ключа, выход которого,соединен с шиной нулевого потенциала, второй выход первого блока запоминания соединен с входом управляемого генератора пилообразного напряжения, которого соединен с опорным входом второго блока запоминй- иия.