Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1977 года по МПК G11C27/00 

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Иаобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых и аналого- шфровых вычислительных машинах и контрольно-измерительных устройствах.

Переход к проектированию аналоговых запоминающих устройств (АЗУ) на высококачественных МОП-ключах н интегральных операционных усилителях (ОУ) потребовал усовершенствования схем известных АЗУ для того, чтобы преимущества новой элементной базы были полностью использованы.

Известны АЗУ, среди которых наилучшие показатели по точности и быстродействию имеют схемы с общей обратной связью l.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аналоговое запоминающее устройство, содержащее операционные усилители, выход первого из которы соединен с истоком МОП-транзистора, не- инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с щиной входного сигнала, а инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен через резистор с выходом и инвертирующим входом второго

операционного усилителя, конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулево потенциала, другая - со стоком МОП-транзистора и неинвертируюшим входом второго операционного усилителя, затвор МОП-транзистора соединен с шиной управления 2. Однако при выборке входного сигнала этому устройству свойственно низкое быстродействие.

В режиме выборки первый МОП-транзистор размыкается, а второй замыкается (наоборот в режиме хранения). На входы обоих ОУ в этот момент подается дифференциальное напряжение, равное разности входного и ::фанимого на запоминающей емкости. Под действием этого напряжения выходные на пряжения операгшонных усилителей изменяются со скоростью нарастания свойственной усилителю. При этом возможны два случая. В первом напряжение на выходе первого ОУ не достигает своего максимально допустимого значения (обычно ± 11В) в течение времени нарастания выходного напряжения устройства до уровня входного сигнала. Тем не менее выходное напряжение

первого ОУ в nio6ufvi гпучае будет вна штепьно отличат1«54 от входного и для TorOj чтобы рхзе успроГк-тво вошло в линейную область {.оботы, выходное напряжение первого ОУ цопйшо возвратиться к уровню входного ctnнеяа. ripiraef.is, это требует почти тчз же время которое затрачено на нарастаяие выхоп лого напршкения устройсгша до уровня вход ного сигнала Таким, образом, в первом спу чае допопнителы1ая еадерлжа выборки возникает s-iS a выброса .напряжения на выходе первого ОУ. Этот случай имеет место, ес. ли ИЗМ9НВ1ШЯ входных напряже шй лежат в диапазоне i 3,5В (ншгрнмера есяи Ьв)./ АЭзбВ , а Uaiix 3,SB, то когда Цвыч Дос 1Игнет + 3j5B то ОУ - -tlO.bj, т.е. Ибходится на грани предельной величины

Во птором cjiyiao кояда дна :аэсн ;:о-« меиения входлуго ciirn-.ia 6ri- bi;i ; -З.Г )

ва 1 1яже;те fia Jn ixoni,j ) iiivjii..-.: н S lOii и его .1 /икй к;ж:Кп-1А MtKi: ;.);)/i-..

Это nplM /siiUV } ifO5iJ:nCMJO - iVij;M -i

Bemi4iisiHs огпрля nriaKTiinfCfOi sy n ii. i iicnojiijSoaaHJio чев стлсш схеья.; ;ia и,т; j-ра 1ьных ОУ, Кроме того,, у иаосспног мч

norOBOJO SaiTOMKliaioyiiOJ O уг:;Г|Х рг;ТВ,- и ,.:

дессе усталпьлел.ия BbwoAiiovo кшрял ОП.л при переходе В гпшейлую обли:Т1- MHiiiryn;; saiyxaK)iiUiK KOHeOfinuii на выхо.чо .jr(i ОУ обьпшо сна пгшлгл;ую вояичмлу; что приводит к yRejiHueiTjiio ijp ncroi уст- но.в.ьэ.н1ш. ycTpoifeTBa

Общим недостатке, схемь, пв-; 51отс:я первь х, низкое .бьклродействие выборки во всем стандартном для аналоготзой техмикп диапазоне вхо.пвых ст палоБ ± .lOBj .(..- вторых йспо-га зоваипе дв.ух .П- гра-и:; ;.торов, для упрасления которыми ipoGyic/resi разнополяршле кмггу./гьсы.

Це,т;ь изобретещая - увеличешю бьюяро™ действия устройства.

Это достигается тем, что в известное аналоговое запоминающее устройство введены два бипопяриых транзистора эм.иитерЫ которых соеданены с выходом первого one раштоююго усигштеля, кодлекахэры и базы соединень с инвертирующим и неи}Шертирую шим входами первого. операционного снлй теля coTBeTCTBejoio ,

На чертенсе нйобра.н(;епа злектркческая cJteM.a устройства.

Устройство содержит первый 1 и вто рой .2 операционные усилители, МОП.гран аистор 3j ре-зистор 4,, конденсатор 5, два биполярных транзистора 6 и 7.

Анапоговое запомчнаютдее устрО}ют.во работает сле.цую1Ш1м образом., В режиме харенения на управляющий вход подается на пряжезше, размыкающее МОП- гранзистор.

На выходе операшютюго усилителя 2 уста-, навливается н.а11ряжение травное напряжению на К01щенсаторе 5, а на выходе операци ошйго усилителя 1 -напряжение равное

. ,J, если и, и,,,

В режиме выбор ш на вход управлешш подается налряжение U ,д , отпирающее .МОГЬ гранзистор З.при этом выход операitHOHHoro усипитегш 1 замыкается с неинвер... iTipyioufflM входом. операцио1шого усилителя . На входах операционного усилителя 2 диффе резщиальное напряжение стремится к разнос выходных напряжений операционных усилите;)е ,1 и 2 и выходное напряжение опера1ИО1Шог. усилителя 2 изменяется с собственной скоростью парасташш. онерапиопного усигштеля

|м; -У ОИи;1,- Г;.;.о;г- OliUpaunOJDiOrO уСПJ i:;i4j.v :/ . GI у .ХЩСЛВО ИЮЙ СКОрСЮТИ

н-;1р:.,-с-Ьд;;ч;к ччо иГкЯтпчпскл {юогда спр,1Ведли i5o) |1 Пкм-л :г v:{n.r;f..e ипярч/коние устройсТ ii- (.;Г1.|,; a-ji;K не KU-g.,a к U и,,,,, + (и;ли в пепь эмиттеров доиолляюших тран j;nTc;Oi;or облвмтт д11:г;;дь; ип стабилитроны, :,-, м -io.i.a лП1.:,-,.. i-v::aLo/;apsj TObiy, ЧТУ ojiepau iO n.iii усил;г1.оль 1 работает в течпиле npcN-n ; чоро.-,:-:Па:;1 гь:лс/ нсго на-Ь)1Я;«ояии в пииийпой облает);, сохраняя nfXJTOHiiJiOH вел ГЛП1у сюботвею ого выходнО ,io nasiusi/KeHnjj., lo IMJC; yc-rfJOJiCTBo Bxortjrr ьи.иеГи.гую область в момент priBeHCTBa вь1 ходпюго напря ке шп входному. Возможные iipu rvor.f а; Г11)(гт:удьт гшлебашш на выходе а1го к;иимиииго у1;1 /путеля 1 не превыишют i i.3d S благодаря 4eivfy значител но сокра.i;ii;4-oiv время yc7va iOB.ieHiifl выходного наniiffKR4j- H ycTpoiiCTDa. Так как вр.тходное iiJuip jKi ifHe онерацноттиот о устройства 1 не может отличаться от входного более, чем па Uaj , то диапазон входных сигналов, не насыщающих этот усилитель, расширяется до ± 10В. Когда входное напряжешге операционного усилителя 1 установится до величины мегшшей, чем (И + Ugfl- ), то б1-шо1 яриые дополняющие тра11зисторьг 6 и 7 не Bjniffloi на работу схемы, так; как напряжение пх эмпттерпо-базовых переходов стрегчпгтся к пулю и О1Ш выключаются, что необходимо для нормальной работы схемы.

.Ф о р м у л а изобретения

Аналоговое запом.инаюшее устройство, содержащее операционные усилители, выход первого из которых соединен с истоком МрПтранзистора, неипверт1фуюишй вход noiiBoro операциогшого усилителя соединеп с тиной

входного сигнала, инвертирующий вход-первого операционного усипитепя соединен черев резистор с выходом и инвертирующим входом второго операционного усилителя, конденсатро, одна обкладка KOixiporo соедн- нена с шиной нулевого поа«нпз«ала, другая со стоком МОГЬ ранзистора и некнверти рующим входом второго операдионного усишс теля, затвор МРП-транзйстора соединен с шиной управления отличающееся (Тем, что, с депью повышеннн бы тродейс ВИЯ устройства, в. нш-о введены два бикс- лярных травЕЗИотора, эмиттеры которых упроВления

динены с выходом первого операкнокного усилителя, коллекторы и базы соединелы с инвертирующими и неинвертирующнм входами первого операционного;усилителя со- ответстве1шо. -;

Источники информации, принятые во вни- мание при экспертизе:

2.I Патент США № 3634834, кл. 340-173, публ. 1969 г. 0