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

1

Изобретение относится к аналоговой технике и предназначено, в частности, для запоминания мгновенных значений исследуемых сигналов в определенные моменты времени.

Устройство может быть использовано в быстродействующих аналого-цифрО вых преобразователях.

Одной из основных составляющих частей аналого-цифровых преобразователей, предназначенных для преобразования переменных значений напряжения в код, является устройство выборки и запоминания.

Широкое применение в стробоскопических осциллографах нашло устройство l . Оно содержит мостиковую схему, собранную на четырех диодах, на входе которой включен генератор сигнала и первый резистор, а на выходе - первый конденсатор, симметрирующий трансформатор, выходные выводы обмоток которого подсоединены к точкам соединения катодов и анодов диодов, а входные выводы через второй и третий резисторы подключены к источникам смещения +Ef| и ЕП соответственно, а через второй и третий конденсаторы к генератору строб-импульсов. Для удовлетворительной работы схемы необходимо, чтобы оба плеча схемы имели одинаковые параметры. .

Недостатком устройства является

5 то, что накопительный конденсатор заряжается через омические и дифференциал ьньаё сопротивленйя коммутирующих диодов, что приводит к увеличению времени выборки, а тем

10 самым и к увеличению апертурного времени.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является аналоговое запоминающее

5 устройство 2. Устройство содержит дифференциальный усилитель, коммутирующие диоды и тра зисторы, накопительный конденсатор; который подключен к затвору полевого транзистора. Дифференциальный усилитель, собранный на двух транзисторах и четырех резисторах, управляет усклителем, собранным на двух транзисторах, базы которых подключены к

25 нагрузочным резисторам соответственно, а эмиттеры через резисторы обратной связи соответственно соединены с источником питания +ЕП. К коллектору второго транзистора уси30 пителя подключен резистор и база

ключевого транзистора, между эмитfepoM которого и источником питания Efl включен резистор. Между коллекторами первого транзисгора усилителя и ключевым транзистором включены последовательно диоды и два конденсатора. Точка

соединения катода и анода диодов соединена с накопительным конденсатором и затвором полевого транзистора. Второй вывод накопительного конденсатора соединен с корпусом. Коллектор первого ключевого транзистора соединен с коллектором в.торого ключевого транзистора и резистором,а коллекто первого транзистор усилителя соединен.с коллектором- третьего ключевого транзистора и резистором. Базы второго и третьего ключевых транзисторов подсоединены к источнику стробимпульсов. Сток полевого транзистора соединен с источником +, .а между источником - Е„ и стоком включен резистор.

Недостатком устройства являются высокие требования относительно симметр1 чнр сти параметров плеч схемы .(с цёльтр -выравнивания параметров плеч охемы в ка;кцое плечо включаются подстроечные конденсаторы), а такйсе относительная низкочастот- . ность схемы, обусловленная наличием емкостей диодов, через которые входной сигнал проходит на выход схемы, когда второй транзистор усилителя и первый ключевой транзистор закрыты

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства и его .упрощение.

Поставленная цель достигается тем что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например, конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка конденсатора подключена к. входу истокового повторителя на пряжения, . выход которого соединен с выходом устройства г дифференциальный усилитель, входы которого соединены с входами устройства , ключи, нелинейные элементы, шину управления и шину пкт-ания.

введены каскад восстановления начального уровня напряжения, дифференцирующая RC-цепочка и три делителя напряжения, первые входы которых соединены с шиной питания, вторые входы делителей напряжения соединены с шикой нулевого потенциала, выход первого делителя напряжения соеди. нен с входом первъго ключа и через первый нелинейный элемент с- выходом дифференцирутащей RC-цепочки, вход которой подключен к шине управления, выход второго делителя соединен с однйм из входов второго ключа, другойвход второго ключа соединен с выходом дифференциального усилителя

и выходом первого ключа, выход второго клича соединен с другой обкладкой конденсатора и выходом каскада начальногоуровня напряжения, выход которого соединен с выходом третьего делителя напряжения и чере второй нелинейный элемент с выходом дифференцирующей КС-цепочки.

На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройсва. Оно содержит накопительный элемент, например, конденсатор 1,дифференцирующую RC-цепочку 2, делител 3-5 напряжения,ключи 6 и 7, каскад 8 восстановления начального уровня напряжения, истоковый повторитель 9 напряжения, дифференциальный усилитель 10, шину 11 питания, шину 12 управления, нелинейные элементы 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда на шну 12 не подается импульс переключения, транзистор ключа 6 открыт, а транзистор ключа 7 и транзистор каскада 8 закрыты. Входной сигнал усиливается дифференциальным усилителем и транзистором ключа б.

Когда поступает импульс переключения, передний фронт его через нелинейный элемент 13 подается на баз транзистора ключа б, который закрывается, а транзистор ключа 7 открывается.

Конденсатор 1 заряжается через транзистор ключа 7 коллекторным током транзистора ключа 6, значение которого зависит от входного сигнал После того, когда потенциал базы тра,зистора ключа 6 становится меньше потенциала базы транзистора ключа 7 последний закрывается и на конденсаторе 1 удерживаетдя запомненное значение напряжения. После оконча.ния действия импульса переключения, его спад через нелинейный элемент 14 и конденсатор 1 подается на. базу транзистора каскада 8. указанный транзистор открывается, и конденсатор 1 быстро разряжается до потен- . циала корпуса. Значение напряжения на конденсаторе 1 повторяется истоковым повторителем 9 и подае ся на вход аналого-цифрового преобразователя.. .

Предложенное устройство имеет ряд преимуществ перед прототипом. Во-первых,.изменяя параметры дифференцирующей цепочки 2 и параметры делителей напряжения в базах транзисторов ключей 6 и 7, можно проста изменять время выборки, а тем сагльзм и апертурное время аналого-цифрового греобраз ователя. Во-вторых, транзистор ключа 7 работает на открывайие и не переходит в режим насыщения, что даёт возможность pea лизовать максимальное быстродейст