Устройство выборки и хранения аналоговых сигналов Советский патент 1978 года по МПК G11C27/00 

(54) УСТРОЙСТВО ВЫБОРКИ И ХРАНЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

I

2

Устройство содержит основной усилитель , буферный усилитель 2, подключенный инвертирующим входом 3 через второй ключ 4 к выходу 5 основного усилителя, синфазному с его неинвертирующим входом б, неинвертнрующим входом 7 к шине 8 нулевого потенциала, а выходом 9 через резистор iO обратной связи - к неинвертирующему входу 6 основного усилителя и входному резистору 11, конденсатор 12 памяти, включенный между выходом 9 буферного усилителя и его инвертидующим ВХОДОЛ5, дополнительный усилитель 13, соединенный неинвертирующим входом 14 с выходом 15 основного усилителя, противофазным его неинвертирующему входу 6, инвертирующим входом 16 через входной резистор 17 с выходом 9 буферного усилителя и через резистор IS обратной связи - с выходом 9, а выходом 19 свыходом 20 устройства и через дополнительный ключ 2 с первым ключом 22, соединяющим источник 23 сигналов через входной резистор 11 с неинвертирующим входом 6 основного усилителя, подключенного инверти.рующим входом 24 к шине 8 нулевого потенциала.

С замкнутыми ключами 4, 22 и разомкиуг

тым ключом 21 . устройство охвачено первым контуром отрицательной обратной связи и наводится в режиме Выборки. На выходе 9 буферного усилителя 2 устанавливается напряженйе, близкое по величине нагфяжению источника 23 сигналов, но противоположное по знаку. Так как на входе 7 усилителя 2 присутствует напряжение, равное нулю, то и на входе 3

и, соответственно,, на выходе 5 основного усилителя ,1 будет присутствовать напряжение,близкое к нулю. Близким к нулю будет напряжение на противофазном выходе 15. Напряжение с выхода 9 буферного усилителя и наиряжение с выхода 15 основного поступают на дополнительный усилитель 13, соответственно на инвертирующий и неинвертируюплий входы. Так как напряжение суммирующей точки (вход 6) дополнительного усилителя мало отличается от напряжения на в.ходс 14, т. е. от нуля, то напряжение с выхода 9 усилителя 2 к выходу 19 усилителя 13 инвертируется по фазе, не изменяясь по величине. Это значит, что напряжение на выходе 19 дополнительного усилителя мало отличается по величине от наг ряжения входного сигнала и не отличается от него по знаку. Такое соответствие имеет место в режиме выборки для любого напряжения входного сигнала (н пределах динамического диапазона входных сигналов).

С разомкнутыми ключами 4, 22 и замкнутым ключом 21 устройство охвачено вторым контуром отрицательной обрат1шй связи и на.ходится в режиме хранения. Напряжение на конденсаторе 12 выполняет роль входного сигнала. Напряжение с выхода 19 допо.г1нительного усилителя 13 поступает на входной резистор 11 усилителя 1 и устанавливается с В1 1сокой точностью, |)авным напряжению сигнал;, присутстион;эв1ием пя источнике 23 сигпалон в момент размыкания к. 4, 22. Мапряжение на .чыходе 5 ornoFiiKiro усилителя

меняется при этом настолько, насколько необходимо напряжению на выходе 19 дополнительного усилителя, мало отличающемся от напряжения входного сигнала (в режиме выборки), стать равным напряжению входного сигнала (в режиме хранения). Отсюда видно, что переход устройства в режим хранения не сопровождается какими-либо заметными изменениями напряжений в устройстве. Ключ 4 остается под напряжением, близким к ьгулю, отсутствуют перепады, способные привести к |13менениям напряжения на конденсаторе памяти при переходе устройства в режим хранения. Точность устройства не ниже точности известного устройства.

Как в режиме выборки, так и в режиме хранения, предлагаемое устройство представляется в виде контуров, подобных (по количеству инерционных звеньев) контурам известного устройства. В связи с этим быстродействие предлагаемого устройства не снижается.

Потенциал, присутствующий на входе 24 основного усилителя 1, равен нулю. Так как суммирующая точка (вход 6) усилителя 1 воспринимает потенциал входа 24, то и потенциал суммирующей точки будет близок к нулю. Зтим обеспечивается возможность неискажающего введения в суммирующую точку весовых, токов, а также возможность качественной коммутации этих токов. Введение весовых токов производится в режиме хранения. На вы.чоде 19 дополиительно.го усилителя 13 и, соответственно, выходе 20 устройства выр ратывается напряжение, равное с высокой точностью разности напряжения входного сигнала (напряжения сигнала, присутствовавшего на входе устройства при размыкании ключей 4, 22) и напряжения, равного произведению весового тока на величину резистора 1Ь. Другими словами, на выходе 20 устройства образуется напряжение, равное произведению разности токов, тока от напряжения входного сигнала и весового, на величину входного резистора 11. Устройство допускает, таким образом, вычитание сигналов., заданных в виде токов.

Формула изобретены ч

Устройство выборки и хранения аналоговых сигналов, содержащее основной усилитель, неинвертирующий вход которого через последовательно соединенные входной резистор и первый ключ подключен к входу устройства, инвертирующий вход - к щине нулевого потенциала, а неинвертируюп1,ий выход через второй ключ связан с инвертирующим входом буферного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к спине нулевого потенциала, а выход через конденсатор соединен с ннвертируюп1им входом и через резистор обратной .ш с неинвертирующим входом основного усилителя, отличающееся тем, что, с целью по)ЫН1ения точности работы устройства, в него введены до1 олнительн1 1е ключ

и усилитель, инвертирующий вход которого через входной резистор подключен к выходу буферного усилителя, неинвертирующий вход - к второму выходу основного усилителя, а выход через дополнительный ключ связан с выходом первого ключа.

Источники информации, принятые во BHiiмание при экспертизе:

1.Патент США № 3469 12, кл, 307- -2:, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 48281 Г). Мкл. G II С 27/00, 1973.