Устройство выборки и хранения информации Советский патент 1980 года по МПК G11C15/04 

;; Изобретение откосится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах преобразования формы информации. Известно устройство выборки и храна НИИ информации, содержащее усилитель, ожваченный отрицательной обратной связью в Цепи питания которого включена схема Управления, один из входов которой подключен к выходу усилителя, а выход У илителя соединен с элемвйтом хранения конденсаторомНедостатками .устройства является отличи е от нуля в ыхбдного уровня при отсутствии входного сигнала, нестабильность выходного уровня при отсутствии входного сигнала и коммутахшонная погрешность, что приводит к невысокой точности устрой ства. Цель изобретения - повышение точнос, Цепь достигается тем, что в устройств вь1борки и хранения информации, соДерж щеё усилитеть йостоянйогб тока, охвачен ный отрицатм1ьной обратной связью, в цепи йиТания которого включен элемент управления, один из входов которого подключен к выходной клемме устройства, а другой - к первой управляющей клемме устройства, первый элемент хранения - конденсатор, соединенный первой обкладкой с общей шиной и второй обкладкой - с выходом усилителя постойнного тока и входом истоКового повторителя, подключенного выходом к инвертирующему .входу дифференциального операционного усилитеЛй, содержащего в цепи истока генератор тока, введен второй элемент храненияконденсатор, а генератор тоКа выполнен управляемым, причем одна обкладка второго конденсатора соединена с шиной питания, а другая - с управляющим выходом генератора тока и через ключ и резисторс выходом дифференциального операционного усилителя, а управля1оЩий вход ключа соединен со второй управляющей клеммой устройства. На чертеже предстаапена сжема предлагаемого устройства выборки и хранения. Устройство состоит из усилитегш 1, охваченного отридатепьной обратной связью, в цепи питания которого включена Ьхема управления 2, вход 3 которой подклкяен к выходной клемме устройства, выход усилителя 1 соейийёй с первьм элементом хранения - конденсаторрм:4, к конденсатору 4 подключен затвор истокового повтор итапя 5, в цепи истока котоjDoro включен управляемый генератор тока 6, по цепи управления соединейный со вторым элементом хранения - конденсатором 7, причем конденсатор 7 через ключ 8 и резистор 9 соединен Свыходом операционного усилителя 1О, один из кходов которого соединен с истоком истокового повторителя 5 и выходной клеммой. Устройство работает следующим образом,О В исходном состоянии входной сигнал равен нулю, ключ 8 замкнут, а на вход схемы управления 2 поступают управляющие импульсы, обеспечивающие режимы работы Выборка и Хранение, Операционный усилитель 1О управляет через открытый ключ 8 генератором тока 6 так, что на истоке истокового повторителя, а соответственно на выходе устройства, бьшо напряжение равно нулю независимо от напряжения на затворе транзистора Т 5 (это возможно при использовании полевогч транзистора со встр енным каналом), Таким образом, на втором элементе хранения. 7 накапливается сигнал, компенсирующий уход выходно го уровня. При этом устраняется погрещность, .вызванная смещением выходного уровня, так и коммутационная погрещност Перед подачей на устройство входного сигнала ключ 8 размыкается и на конден .саторе 7 запоминается потенциал, которы поступает на вход управляемого генерато ра тока 6 и не изменяется до окончания входного сигнала, ВькодноЙ сигнал снима ется с истока истокового повторителя 5, После окончания входного сигнала ключ 8 замыкается. Рассчитаем напряжение смещения на выходе устройства выборки и хранения. В нем в нстокового повторителя ис пользуется транзистор со встроенным кавапом (типа КП305, КП306), котррый р ботает в активном режиме при Из формулы Al,AU идно, что можно выбрать такой ток стока, тобы напряжение смещения бьио рйвно апряжению УЗД т.е. напряжение на исоке будет равно О. Ток генератора тока, а который нагружен истоковьй повториель, изменяется согласно формуле л 7 А1; - ; де ди - приращение напряжения на токозадающем резисторе генератора тoкa R - величина токозадающего резистоПриращение ли поступает на генератор тока с выхода операционного усилителя и определяется AU U. де и в|э1к - напряжение на выходе истокового повторителя; К - коэффициент усиления ОУ, USU-RОткудаЕсли оценитьи ц кОм; мА/В; 0-ло ОГ.А К 10ООО, тогда VJ /lO.OOO ., Из прйведённьгх расчетов видно, что напряжение смещения и температурный дрейф на выходе предлагаемой схек1ы за счет истокового повторителя, управляемого от операционного усилителя, определяются в основном смещением нуля и дрейфом операционного усилителя. Так, для операционного усилителя К153УД2 смещение нуля не превьииает 3 мВ, а его дрейф менее Ю , что более чем на Порядок лучше прототипа. Включение управляемого истокового повторителя позволяет уменьшить коммутационную погрешность за счет интегрирующей цепочки (конденсатор 7, резистор 9), Величина напряжения смещения во время i р на выходе истокового повторителя будет равна U и .-1ь51Ё -и В УВХ величину T/i выбирают бо лее 10. Таким образом, за счёт включения истокового повторителя удается уменьшить влияние коммутационной помехи в 1О раз Экспериментальные исследования предложенной схемы, показали, что суммарная погрешность не превышала величины, равной 0,1-0,15%, что более чем на. порядок лучше известных схем выборки и хранения работающих с той же скоростью выборки (100 кГц-1 МГЦ). Формула изобретения Устройство выборки и хранения И№})Ор мации, содержащее усилитель постоянного тока, охваченный отрицательной обратной связью, в цепи питания которого включен элемент управления, один из входов которого подключен к выходной клемме устройства, а другой - к первой управляющей клемме устройства, первый элемент хра749 нения - конденсатор, соединенный первой обкладкой с общей шиной и второй обкладкой - с выходом уснлитеяя постоянного |Тока с входом вотокового повторителя, подкпюченвого выходом к нешвертнрукнцему входу дифференциального оп ационного усилителя, содержащего в. цепи истока генератор тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен второй элемент хранения конденсатор,- а генератор тока выполнен управляемым, причем одна обкладка второго конденсатора соединена с щиной питания, а другая - с управляющим аходоМ генератора тока и через ключ и резистор- с выходом дифференциального опврацийвного усилителя, а управляющий вход ключа соединен со второй управляющей клеммой устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3643ИО, кл. Н 03 К 17/60, 1970. (прототип).