Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G11C27/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к аналоговым запоминающим устройствам и может быть использовано .для выборки и хранения мгновенных значени аналогового сигнала, .например, в анашого-цифровых преобразователях. Известны устройства выборки и хранения -интеграторного типа, выпол ненные на одном операционном усилителе {l и 2. Однако эти устройства характеризуются динамической погрешностью, вызванной проникновением через паразитную проходную емкость основног аналогового ключа помех, источником которых является изменяющееся входное напряжение в режиме хранения. Наиболее близким по--технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее вспомогатель аналоговый ключ, конечное прямое сопротивление которого образует с масштабными резисторами делитель, ослабляющий воздействие изменяющего ся входного напряжения в режиме хранения. Кроме того, устройство со держит операционный усилитель с кон денсатором памяти в цепи обратной связи, основной аналоговый ключ. два послздовательно соединенных масштабных резистора, вспомогательный аналоговый ключ, через конечное прямое сопротивление которого точка соединения масштабных резисторов и входа основного аналогового ключа соединяется с шиной нулевого потенциала з. Недост,:.ток данного устройства заключается в том, что оно имеет ограниченную возможность уменьшения постоянной цепи заряда конденсатора памяти, определяющую погрешность слежения, так как с уменьшением масштабных резисторов падает коэффициент ослабления делителя, что снижает точность устройства. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминагощее устройство, содержащее первый операционный усилитель, неинвертируквдий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, накопительный элемент,- например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с инвертирующим входом первого операционного усилителя и через первый ключ с одними из выводов первого и второго пассивных элементов, например резисторов, другая обкладка конденсатора подключена к выходу первого операционного усилителя, второй .клю, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, введены второй и третий операционные усилители, охваченные по инвертирующим входам обратной связью, третий,четвертый и пятый ключи, причем неинвертируювдий вход второго операционного усилителя подсоединен ко входу второго ключа и через третий ключ к выходу первого операционного усилителя, выход второго операционного усилителя подключен к другому выводу второго резистора, выход третьего операционного усилителя соединен с другим выводом первого резистора, неинвертирующий вход третьего операционного усилителя через четвертый ключ соединен со входом устройства и через пятый ключ с шиной нулевого потенциала.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит операционные усилители 1-3, ключи 4-8, пассивные элементы, например резисторы 9 и 10, накопительный элемент, например, конденсатор 11, вход 12 устройства, выход 13 устройства и шину 14 нулевого потенциала.

В режиме выборки ключи 4,6 и 7 открыты, к-лючи 8 и 5 закрыты. Выходное напряжение операционного усилителя 1 отслеживает изменяющееся входное напряжение, поступакядее на вход 12 устройства, с постоянной времени , где С-емкость конденсатора 11; R -.сопротивление резистора 10, Падением напряжения на ключах 6 и 7 можно пренебречь, так как их прямые сопротивления много меньше входных сопротивлений операционных усилителе 2 и 3,включенных по схеме повторителя . . .

При переходе устройства из режима выборки к режиму хранения ключи 4,6 и 7 закрываются, ключи 8 и 5 открываются, неинвертирующий вход операционного усилителя 2 отключается от выхода операционного усилителя 1 и подключается через прямое сопротивление ключа 5 к шиненулевого потенциала, а выход операционного усилителя 2 соединяется с выходом операционного усилителя 3, неинвертирую1ДИЙ вход которого подключается через прямое сопротивление ключа 8 к шине нулевого потенциала. При этом на выходах операционных усилителей 2 и 3 устанавливаются нулевые потенциалы, что приводит к сохранению нулевого по енциала на ключе 4.

в режиме хранения изменяющееся входное напряжение не проникает на ключ 4, так как шунтируется прямым сопротивлением ключа 8, которое много меньше импеданса разомкнутого ключа 7. При этом величина резисторов 9 и 10 не влияет на ослабление изменяющегося входного напряжения, так как ограничена снизу только .нагрузочной способностью операционных усилителей 1-гЗ.

Таким образом, возможно практически полностью исключить влияни е изменяющегося входного напряжения при Мсшой постоянной времени цепи заряда конденсатора 11. Кроме того, в предлагаемом устройстве в режиме хранения ток через резисторы 9 и 10 не протекает и, следовательнр, не происходит рассеивания мощности, 5 что улучшает тепловой режим работы устройства, повышает его стабильность и снижает требования к выходной мощности операционнь1Х усилителей.

По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет более высокие точность, стабильность и в нем снижены требования к выходной мощности основных элементов устройства-операционных усилителей.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройст содержащее первый операционный усилитель, неинвертирунмций вход которого соединен с шиной нулевого, потенциала, накопительный элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с инвертирующим входом первого операционного усилителя и через первый ключ с одними из выводов первого и второго пассивных элементов, например резисторов, другая обкладка конденсатора подключена к выходу первого операционного усилителя, второй ключ, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены второй и третий операционные усилители, охваченные по инвертирующим входам обратной связью, третий, четвертый и пятый ключи, причем неинвертирующий вход Ёторого операционного усилителя подсоединен ко входу второго ключа и через третий ключ к выходу первого операционного усилителя, выход второго операционного усилителя подключен к другому выводу . второго резистора, выход третьего операционного усилителя соединен с другим выводом первого резистора, неинвертирующий вход третьего операционного усилителя через четверты ключ соединен .со входом устройства и через пятый ключ с шиной йулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 193174, кл. G 11 С 27/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 587508, кл. G 11 С 27/00, 1977.

3.Измерения, контроль и автоматика. Реферативный сборник. 1976, № 4, с. 10, рис. 7 (прототип).

ft