Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1979 года по МПК G11C27/00 

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

- Изобретение относится к области вычислительной техники и преднаэначено .для выборки и хранения мгно-.. венных значений напряжений, в частности, может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях. Данное изобретение является допол нительным, т.к. является усовершенствованием устройства по авторскому .свидетельству. Устройство по основному авторско му свидетельству № 482815, содержит основной усилитель и дополнительный охваченный отрицательной обратной связью через резистор обратной евяз пэ одному из входов и подключенный этим входом через входной резистор выходу основного усилителя и через первый ключ.к другому входу, конден сатор, включенный между шиной нулевого потенциала и точкой соединения другого входа дополнительного усили ля и одного КЗ входов основного, соединенного другим входом через второй и третий ключи соответственно с источникам сигналов и выходом дополнительного усилителя. С замкнутым первым и вторым ключом и разокцснутым третьим устройств охвачено первым контуром отрицательной обратной связи и находится ш режиме выборки. Напряжение на конденсаторе и выходе дополнительного операционного усилителя меняется синфазно с напряжением входного сигнала и мало отличается от него по величине. С замкнутым третьим ключом и разомкнутыми остальными устройство охвачено вторым контуром отрицательной обратной связи и находится в режиме хранения. Напряжение с выхода дополнительного усилителя подается на вход основного усилителя. TSK как характеристики основного усилителя не изменяются за время .перехода, от режима выборки к режиму хранения, это напряжение, устанавливается в режиме хранения, jJaBHEJM с высокой точностью напряжению сигнала при переходе устройства из режима выборки в режим хранения. Известное устройство обладает вы-. сокой точностью. Особая ценность его состоит в том, что достижение высокой точности оказывается возможным даже при использовании в устройстве операционных усилителей с малыми коэффициентами передачи, а также при использовании несогласованных дискретных компо703866нентов (транзисторов, диодов). И пер вое, и второе позволяет повысить бус родействйё устройств. Препятствием в дальнейшем росте быстрбдействй я яв-. лйеТсяприсуТствие 6 контуре, обрагзованйъм в режиме хранения основным и дополнительным усилителем, RC-цепи Цепь включает в себя входной резисто дополнительного усилителя и паразитн ёмкость входа усилителя. Данная цепь вызывает задержку распространения ейгйала в koHType и требует вВёДёйи дЬйЬлнйтельных коррёкйий част6тн1ых характеристик усилителей для обёёйёчения устойчивости устройства, что, в ШокГ , сопровождается снижением быстродействия устройства Целью предлагаемого изо13ретенйя является повыгйение быстродействия аналогового запоминающего устройства для чего в аналоговое запоминаюшёё устройство по авторскому свидетельст ву .№ 482815 введены повторитель на. пряжения и ограничительные элементы одни выводы которых подключё н ы к1 выходам дополнитёль.нрго усили геля соотвётствённо, а другие вывЪды.- к выходу повторителя напряжения, вход которого соединен с одной из обкладбк конденсатора. На чертеже представлена блок-схеMa.,jiHanoroBoro запоминающего устрой7 . Аналоговое запоминающее усзтройбтво содержит бсИовной ycилиVeль 1 дополнительный усилитель.2, подключе ный одним из входов 3 к выходу 4 основного усилителя 1 и Через ключ 5 к инвертирующему входу б основного - уеилйтёЛ я; сЪёдйнённого неийвертируюи1им входом 7 через ключ 8 с и :тЬч НИКОМ 9 сигналов и через ключ Ю с .вь1хЬдЬм 1 i устройства, а также выхо дом 12 дополнительного усилителя 2, противофазного его входу 3, и через Ъг анйчЙтёльйыЙ элемент 13 к выходу 14 ЙВвторитёля 15 нап;ряжёнйЙ711Ьдклю:, ченного через ограничительный элемент. 16 к выходу Г7 дополнительного . усилителя 2, синфазному его входу , 3,1и;вх6ду 18, щ отив6$ёэнЬШ Ш:Ш1У 17, а вход 19 повторителя 15 напряжения подключен .ко входу 6 основного усилителя 1, между которым и шинЬЙ 20 нулевого потенциала включёй конденсатор 21. Устройство работаеа- следующимобразом. С замкнутыми ключами 5 и 8 и разомкнутым 10 устройство находится в режиме выборки. НаПряжение а выходе 4 усилителя 1, а также rta кон денсаторе. 21 меняется синфазно с напряжением йходното сигнала и м1ало отличается от него по величине, отличается от него по величине и напряжение на выходе 17 усилителй 2,а также напряжение на выходе 14 повторителя 15. Дополнительный усилитель 2 выполняется с большим выходным сопротивлением, т.е. выходы его 12и 17 следуетрассматривать как источники токов (токи равны по величине и противоположны по фазе). Повторитель 15 иограничительный элемент 13обеспечйй йт равенство врежиме выборки напряж.ений на выходах 12 и 17. При отсутствии элемента 13 даже кшнимальные токи через выход 12 на большом выходном сопротивлении (сопротивлении выхода 12) приведут к . перегрузке выхода по напряжению. При наличии ограничительного элемента 13 токи выхода 12 текут через элемент 13, величина которого намного меньше выходного сопротивления выхода 12, и имеет место только, некоторое отличие напряжения на выходе 12 от напряжения на выходе 14 (на велиЧйн у падения напряжения на элементе 13) , Так как ток входа 3 равен нулю, а ток через элемент, 16 в ;рё)КЙЙё ВЫборки отсутствует (напряжения на: выходе 17 и выходе Г4 равны) , нет тока и через выход 17. Нет, следовательно, тока через . выход 12 также некоторого отличия в режиме выборки напряжения на выходе 12 от напряжения на выходе 14 (нет падения напряжения на элементе 13). Значит напря- . жение на выхЪде 12 практически не отличается от напряжения на выходе 17; Практически не отличается это напряжение и от напряжения,источника сигналов. Такое соответствие имеет место в режиме выборки для любог.О входного сигнала. С разомкнутыми ключами 5,8 и замкнутым 10 устройство находится в режиме хранения. Напряжение наконденсаторе 21выполняет роль входного сигнала. С выхода 12 дополнительного усилителя 2 напряжение поступает на вход 7 основного усилителя 1, устанавливаясь равным с ВЫСОКОЙ точностью йНпряжёнию сигнала, присутствовавшегр на источнике сигнала : ;|юШй1 | 1Ш1 ания ключей 5,8.Напряжение на выходе 12 изменяется от практически не отличаю1гтегося равного с высокой точностью напряжению сигнала, присутствовавше го на источнике. Данное изменение прикладывается к элементу 13, вызывая некоторый незначительный ток через него, а следовательно, и выход 12. Такой же по величине и. противоположный по знаку ток возникает через выход 17. Как и выход 12, выход 17 обладает больд1им выходным сопротивлением. Как и в,выходе 12, незначительный ток через него, при отО ТСтвий элемента 16 приводит к перегрузке выхода 17 по напряжению. При наличии .элемента 16 ток, возникаютпий в режиме хранения, приводит к появлению незначительного .. паления напряжения на элементе 16, т.е. к некоторому незначительному изменению напряжения на выходе 17, Так же изменяется и напряжение, на входе 3 усилителя 2, а значив и на выходе 4 усилителя.1. Отстоя видно, что в данном устройстве, как и в прототипе, переход в режиме хранения не сопровождается видимым изменением напряжений внутри устройства и, в частности, напряжений, приложенных к ключу. Иными словами,в режиме хранения ключ остается под напряжением близким к нулю, со всеми вытекающими достоин- ствами устройства, связанными с использованием ключа в облегчённом режиме.

Не проигрывая известному устройству в точности, предлагаемое устройство имеет значительно более высокое быстродействие.Это обусловлено отсутствием в структуре предлагаемого устройства паразитных цепей, вызывающих задержку распространения сигнала. Теперь харак-гёрйстики быстродействия устройства практически полностью зависят от.характеристик

операционных, усилителей, используемых в устройстве, в их наилучшем по быстродействию включении.

Предлагаемое .устройство позволяет на современной элементной базе производить запоминание аналоговых сигналов с точностью-О,1% в полосе частот от О до 1 МГц.

Формула изобретения, .

Аналоговое запоминающее устройство по авторскому свидетельству № 4.82815., о. т ли чающееся тем, что,с целью повыьюния быстродействия устройства, в него введены повторитель напряжения и ограничительные элементы, одни выводы которых подключены к выходам допел-. нительного усилителя соответственно, а другие, выводы.- к выходу повторителя напряжения, вход которого соединен с одной из обкладок конденса-, тора. ; .., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР

482815, Kjri.G 11 С 27/00, от 28j.l.73

(прототип).