Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G11C27/00 

Изобретение относится к анапогрвой технике и может быть использовано в приборах для физических и физиолошчески экспериментов, где требуется регистрация амплитуды и точная временная фиксация медленно изменяющихся электричес- ких сигналов. Известно устройство для времен й фиксации сигналов основанное на сраба- тьшании спускового устройства в момент достижения сигналом фиксированного перо га или на сравнении первой производной сигнала с нулевым уровнем 1| . Однако в таких устройствах погрешность фиксации велика: в первом случае - при изменении амплитуды сигнала, во втором - иэ-аа малой величины производной медленно меняющегося сигнала. Кроме того, устройство не обеспечивает измерения амплитуды сигнала. Наиболее близким из известных по тезснической сущности к изобретению является аналоговое ЗУ, которое содержит операционньт усилитель, связанный через ДИОД с зарядным конденсатором, и повторитель с эмиттерным резистором, соединенный вькодом с инверти руюшим входом усилителя. Коллектор транзистора повтс ителя соединен с источ Ником питания Благодаря наличию цепи отрицательной обратной связи нелинейные свойства диода и транзистс а повторителя, включенцых в прямую цепц не вносят погрешности в измерение амплитуды. В результате погрешность не превышает статической ошибки операциэнного усил№теляГ23. Однако это устройство при анализе параметров медленно изменяющихся сиг налов не позволяет фиксировать момент их появления. Целью изобретения является повыщение точности работы устройства за счет фиксации момента появления сигнала при точном измерении его амплитуды. Эта цель достигается тем, что в анаглоговое ЗУ содержащее операционный усилитель, выход которого через нели- нейньп элемент, например диод, соединен с накопительным элеме)том, }1апример с одной обкладкой конденсатора, н входом повторителя напряжения, первьа которого соедипен с одним из входов операционного уошителя, другх)й вход операционного урилителя соединен со вхо дом устройства, другая обкладка конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала и элементом нагрузки повторителя напряжения, введены последовательно соединенные компаратор, первьШ одновибратор и ключ и второй одновибратор, вход которого соединен с выходом первого одновибратора и первым входом ключа Выход второго одновнфатора соединён со входом питания повторителя нагфяженкя, первый выход которого соединен со вторым входом ключа. Второй выход повторителя .напряжения подключен к одному из входов компаратора, другой вход которого соединен со входом устройства. На фиг.. 1 изображена функциональная схема устройства на фиг, 2 - два сигнала треугольной формы для пояснения принципа фиксации момента появления сигнала. Устройство содержит операционный ус литель 1, нелинейный элемент 2, напр№мер диод, накопительный элемент, на-. Пример конденсатор 3, повторитель напря жения, выполненный на транзисторе 4, элемент нагрузки, вьшолненный на потенциометре 5, компаратор 6, первый одновибратор 7, 1ШЮЧ 8 и второй одновибратор 9, Устройство работает следующим образом. При поступлении на вход усилителя 1 экстремального сигнала положительной пол5фности происходит заряд конденсато. ра 3 через нелинейный элемент 2. После прохождения сигнала через максимум напряжение на выходе повторителя 4 рав амплитуде сигнала, благодаря отрицательной обратной связи по цепи: эмиттер транзистора 4 - вход усилителя 1. Част с амплитуды сигнала, зафиксированной на выходе повторителя 4, с выхода потенциометра 5 поступает на один вход компаратора 6 для сравнения с убывающим входным сигналом, подаш1ым на вто рой вход компаратора. В момент равенст ва этих величин на выходе компаратора появляется фиксационный импульс, который запускает одновибратор 7, импульс на выходе которого открывает ключ 8 для передачи амплитудного значения игаала на выход ycTpofteTBa - к регистатору. После возврата одновибратора 7 исходное состояние ключ 8 закрывается задний фронт импульса этого одновибратора запускает второй одновибратор 9. При этом коллектор транзистора 4 на время выдержки одновибратора 9 оказь вается под нулевь1м потенциалом. В результате конденсатор 3 разряжается через базовый переход транзистора 4, и схема оказьшается подготовленной к восприятию следующехх импульса входного сигнала. На фиг. 2 показаны два входных сиг нала треугольной формы с амплитудами Uin иОгро. Из попарного подобия треугольников и . (где уровни и ( определяют пороги срабатьтания схемы, составляюшие постоянную частьс/1- И от амплитудного значения сигнала) видно, что момент фиксации i со не зависит от амплитуды сигнала. Величина с/1. , определяющая положение фиксационного импульса относительно вершины сигнала, задается потенциометром 5. Испытания и эксплуатация устройства показали, что при изменении амплитуды входного сигнала в 20 раз смещение фиксационного иЛ пульса составляет не более 1,5-2% от длительности спадающей ветви сигнала. Устройсч-во испыгь валось в диапазоне частот от долей герца до 20 кГц. Формулаизобретения Аналоговое запоминающее устройство, содержащее операционный усилитель, которого через нелинейный элемент, например диод соединен с накопительным элементом, например с одной из обкладок конденсатора, и первым входом повторителя напряжения, первый вь«од которого соединен с одним из входов операционного усилителя, другой вход операционного усилителя соединен со входом устройства, другая обкладка конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала и элементом нагрузки повторителя напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены последовательно соединенные компаратор, первый одновибратор и кшоч и второй одновибратор, вход которого соединен с выходом первого одновибратора и первым входом клю

ча, выход второго одновибратора соединен со вторым входом повторителя наnpsDKeHHHi первый выход которогх соединен со вторым входом ключа, второй выход повторителя напряжения подключен к одному из входов компаратора, другой вход которого соединен со входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при акспертиэе

1,Митяшев Б. Н. Определение временного положения импульсов при наличии помех, М., Советское радио , 1962, с. 9, 122.

2.Гутников В, С. Л., Энергия, 1974, с. 138, рис. 736 (прототт).