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

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислитель ной технике и предназначено для использования в аналого-41ифровых преобразова- теляк. Известны устройства выборки - хранения, содержащие входной дифференциальный усилитель, выход которого через ключ соединен .с емкостью памяти и входом выходного усилителя Щ. Недостатком таких устройств является большая погрешность запоминания, которая связана с неидеальностью входного усилителя. Сюда входят конечность коэффициента усиления, конечность коэффициента ослабления синфазных входных напряжений, наличие температурного и временного дрейфа напряжения смещения. Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, неинвертирующий вход которого соответственно через первый и второй ключи соединен со входом и выходом устройства, а выход входного усилителя через третий ключ подключен к запоми- нающему элементу и выходному усилителю, выход которого подключен к выходу устройства 2. Недостатком указанного уст1эойства . являечхзя его низкая точность, .что . зано с конечностью коэффициентов усиления входного усилителя К1 и выходного усилителя К2, а также наличием цепи обратной связи, влияние которой можно учесть с помощью коэффициентов передачи по цепи обратной связи А , равного отношению резисторов обратной связи R 1, посредством которотч инверфнрующий вход выходного силителя Соединен с выходом вхЪднб1Х, и R 2, соединяк)щим выход устройств инвертирующим входом выходного усиителяЯдя:;тг к моменту окончания режима выборки входное напряжение будет равно напряжение на запоминающем элементе Uc-Uoe TT В режиме хранения это напряжение является задающим к выкоаное напряжеHtte V)(оирец,еп11тся из выражения. -у «и ,. Л гвы% ОЙА (+ К1- )(-t- К2 Погрешность устройства сГ опреце ляется выражениемOUX аык. Эта погрешность минимальна при Р 0. В этом случае она равна -кА:г Как видно из прибеденных выражений ЧЬЧНоеть йЭВестйо го устройства опреде- ляется произведением коэффициентов пер дачи входного и выходного усилителей. В лучшем случае погрешность передачи устройства сГ обратно пропорциональна этому произведению. Целью предлагаемого изобретения яв ляется повышениеточности устройства Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит повторитель напряжения, вход которого подключен к запомиН(ающему элементу, а выход - к инвертирующему входу входного усилите ля и к неинвертирующему входу и общей шине выходного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом входного усилителя. Такое построение устройства обеспечивает меньшую погрешность передачи, так как в данном случае выходной сигнал выходного усилителя накладывается на напряжение запоминающего элемента т. е. выходной сигнал собственно выход ного усилителя значительно меньше в предлагаемой схеме, чем у известной, а следовательно, меньше и входной сигнал, с наличием которюго связана погрешность передачи. На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства. Схема содержит первый ключ 1 и тр тий ключ 2, через первый из которых вход устройства свя;Эан с неинвертирую ШЙ1Й ЖШЬКГ ВХддногЧ) усилителя 3, а че рез второй - выход этого усилителя св зан с повторителем 4 напряжения и запоминающим элементом 5. Через второ ключ б неинвертирующий вход входного усилителя связан с выходом устройства который одновременно является выходом выходного усилителя 7. Устройство работает следующим обр зом. ,v ... .; , 9 8« режиме выборки ключи 1,. 2 замкнуты и сигнал, поступающий на вход устройства, поступает также и на неинвертирую- щий вход входного усилителя 3, который через ключ 2 и повторитель 4 напряжения охвач&н бтрицательной обратной связью. При этом, в установившемся режиме напряжение на инвертирующем входе входного усилителя 3 с точностью определяемой неидеальностьй его параметров повторяет входное.. Поскольку напряжение на выходе повторителя 4 напряжения равно напряжению на его входе, то напряжение на запоминающем элементе 5 тоже повторяет напряжение, поступающее на вход устройства. Напряжение на выходе устройства: в режиме выборки не существенно. В момент Окончания режима выборки напряжение на входе устройства достигнет ка кого-то значения Ug , ключи 1, 2 размыкаются , а ключ 6 замыкается. Устройство переходит в режим хранения. Напряжение на запоминающем элементе перестанет отслеживать сигнал поступающий на вход устройства. Если пренебречь разрядом конденсатора - запоминающего элемента, конечностью полосы пропускания и скорости нарастания входного усилителя 3 и повторителя напряжения 4, то напряжение на инвертирующем входе входного усилителя 3, на неинвертирующем входе и общей шине выходного усилителя 7 будет равно напряжению на емкости 5. ..ЙГ л Здесь К1 - коэффициент усиления входного усилителя, а ди - напряжение, вызванное наличием напряжения смещеВИЯ входного усилителя и конечным значением коэффициента синфазных входных напряжений. Поскольку выход входного усилителя соединен с инверти1эующим входом выходного усилителя, то н инвертирующий вход входного усилителя является инвертирую- щим входом для всего устройства. Таким образом, в режиме хранения все устройство через второй ключ 6 ох- вачен отрицательной обратной связью. В установившемся режиме напряжение на выходе схемы будетравно -i-t-Ki-bK-j-Ka G /|-УКЛ-К.г кл(/|+ка.) 06) ( 2) к 2 - коэффициент усиления выходйого усилителя. Погрешность устройства будет onpe деляться выражением об амк Cl+K.MC -M-Ka) Следовательно, в предлагаемом устройстве практически полнос1 ью компенсируются погрешности, вызванные напряжением смещения и конечностью коэффициента осла ления входных синфазных напряжений, а погрешность вызванная конечностью коэф фициентов усиления усилителей в число раз, равное коэффициенту усиления входного усилителя, меньше , чем у известно го устройства. Предложенное устройство выборКихранения имеет значительно меньшую по грешность передачи, что позволяет испол зовать выходной усилитель с коэффициентом усиления близким к единице, а следовательно, с широкой полосой пропускания. Кроме того, в предложенном устройстве меньше зависимость погрешности от нестабильности коэффициента усиления и больше время хранения, так как запомйнавэщаяся емкость разряжается через третий ключ и повторитель напряжения. Формула нэобретения Аналоговое запоминающее устройство, содержащее вкодной усилитель, неинвертирующий вход которого соответственно через первый и второй ключи соединен со входом и выходом устройства, а выход входного усилителя через третий подключен к запоминающему элементу и выходному усилителю, выход которого подключен к выходу устройства, отличавэщееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит повторитель напряжения, вход которого подключен к запоминающему элементу, а выход - к инвартирующему входу входного усилителя и к неинвертирующему входу и общей шине выходного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом входного усилителя . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 1213457, кл. Н 03 Т Н 4, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 482815, кл. G 11 С, 27/00, 1976 (прототип).