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

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВр

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, предназначено для запоминания и хранения одного или суммы аналоговых сигналов и может быть использовано, в частности при создании устройств для решения задач статистической обработки и оптимизации.

Известно устройство, предназначенное для запоминания аналоговых сигналов, выполненное на операционном усилителе с емкостной обратной связью, которое не приспособлено к выборочному запоминанию суммы входных сигналов 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, предназначенное для запоминания одного или суммы аналоговых сигналов и содержащее усилитель, в цепь обратной связи которого через контакты переключателя включены резистор и конденсатор, а к входу через ключ и резистор подсоединена одна из обкладок второго конденсатора, подключенного второй обкладкой к щине нулевого потенциала 2.

Недостатком данного устройства является малое быстродействие, которое обусловлено требованием повыщения точности устройства и больщим временем установления выходного напряжения интегрирующего усилителя в режиме накопления. При достаточно быстроменяющемся входном сигнале это вызывает динамическую погрещность и снижает возможности устройства при необходимости квантования сигнала по времени. Кроме того, разрыв цепи обратной связи усилителя при переключении режимов устройства приводит к искажению запысы10 ваемой информации, причем влияние переходных процессов усугубляется из-за несинхронности работы ключей и больщих величин запоминающих емкостей.

Цель изобретения - увеличение быстродействия, повыщение точности и расщирение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее усилитель, выход которого является выходом устройства, первый накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого подключена ко входу усилителя через первый ключ и первый элемент обратной связи - к выходу усилителя, а через первый согласующий элемент и первый ключ - ко входу устройства, второй ключ и второй конденсатор введены в дополнительный усилитель, второй и третий согласующие -элементы и второй элемент обратной связи, причем второй ключ, второй конденсатор и через первый ключ второй элемент обратной связи включены между входом и выходом дополнительного усилителя, вход которого через первый ключ и второй согласующий элемент подключен к выходу усилителя, а выход дополнительного усилителя через первыи ключ и третий согласующий элемент подключен ко входу усилителя. На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит усилитель 1, дополнительный усилитель 2, первый накопительный элемент-конденсатор 3, второй конденсатор 4, первый и второй элементы 5 и 6 обратной связи, первый, второй и третий согласующие элементы 7-9, первый и второй ключи 10 и 11. Устройство работает следующим обраНа вход устройства подается некоторое напряжение ), поступающее через контакт первого ключа 10 и первый согласующий элемент 9 на вход усилителя 1, которое заряжает конденсатор 3. При этом напряжение U,.,(t) на выходе усилителя 1 и устройства пропорционально напряжению Ujj(t). По управляющей команде в момент времени i происходит изменение положения первого ключа 10, размыкающие контакты которого разрывают входные цепи и цепь первого элемента 5 обратной связи в обратной связи усилителя 1, а замыкающие контакты первого ключа 10 соединяют выход усилителя 1 со входом дополнительного усилителя 2 и подключают второй элемент 6 обратной связи в цепь обратной связи дополнительного усилителя 2. Напряжение Ujy(ti), поддерживаемое на выходе усилителем 1, через контакты первого ключа 10 и второй согласующий элемент 7 поступает на вход дополнительного усилителя 2 и заряжает конденсатор 4 до напряжения (t),, пропорционального напряжению Uemxil ч сбответственно напряжению Ug(t),. При возврате первого ключа 10 в исходное положение, второй элемент б обратной связи выключается из цепи обратной связи дополнительного усилителя 2, одновременно разрывается входная цепь дополнительного усилителя 2 и замыкаются входные цепи и цепь обратной связи усилителя 1. На выходе дополнительного усилителя 2 поддерживается напряжение Utbixti которое поступает через третий согласующий элемент 8 на вход усилителя 1. Таким образом, если на первый вход усилителя 1 продолжает поступать напряжение U8x(t), на выходе устройства отслеживается напряжение, пропорциональное сумме ивы,(1) (t) 3 следовательно - сумме UBX (t)+иьх(), которая, в частности, служит критерием для подачи очередного управляющего воздействия. Если новое управляющее воздействие вызывает переключение тактов первого ключа 10 в момент ii, аналогично тому, как это осуществлялось при запоминании Uff, (i, то происходит запоминание суммы сигналов )+Ubx (U) на конденсаторе 3, а при возврате первого ключа 10 в исходное положение - на конденсаторе 4. Для того, чтобы аннулировать накопленную сумму, достаточно замкнуть контакты второго ключа 11, шунтирующего цепь обратной связи дополнительного усилителя. Таким образом, устройство позволяет в зависимости от подачи управляющего воздействия осуществлять запоминание одного или суммы аналоговых сигналов. При этом, если управляющие воздействия подают периодически с достаточной частотой, устройство работает в режиме квантования по времени. Если на вход устройства подают постоянный сигнал, оно служит для масщтабирования или умножения в целое число, а также используется в качестве счетчика числа переключений первого ключа 10. Заряд запоминающих конденсаторов происходит достаточно быстро, так как осуществляется при включении усилителей в режиме малоинерционного звена. При подаче управляющего воздействия, цепи обратной связи усилителей не разрываются, что уменьшает влияние переходных процессов на точность запоминания. Таким образом, из-за введения дополнительных элементов и новых связей, повышены быстродействие и точность устройства и расширены его функциональные возможности. Формула изобретения Аналоговое запоминающее устройство, содержащее усилитель, выход которого является выходом устройства, первый накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого подключена к выходу усилителя, другая обкладка подключена ко входу усилителя, через первый ключ и первый элемент обратной связи - к выходу усилителя, а через первый согласующий элемент и первый ключ - ко входу устройства, второй ключ и второй конденсатор, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, повышения точности и расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный усилитель, второй и третий согласующие элементы и второй элемент обратной связи, причем второй ключ, второй конденсатор и через первый ключ второй элемент обратной связи включены между входом и выходом дополнительного усилителя, вход которого через первый ключ и второй согласующий элемент подключен к выходу усилителя, а выход дополнительного усилителя через первый ключ и третий согласующий элемент подключен ко входу усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 484565, кл. G 11 С 27/00, 1973 (прототип).