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

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к радиотехнике, автоматике, вычислительной и измерительной технике и предназначено, в частности для запоминания электрического напряжения в течение длительного времени.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее запоминающий элемент, два электронных ключа, схему сравнения, триггер Шмитта, инвертор, выходное устройство. Данное запоминающее устройство работает в двух режимах: хранения и записи, причем режим записи имеет два варианта - увеличение или уменьщение заряда на емкости 1.

К недостаткам этого устройства относятся ограниченное время хранения информации и высокие требования к электрическим характеристикам запоминающего конденсатора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является запоминающее устройство, которое содержит операционный усилитель, вход которого через первый пассивный элемент связан со входом устройства, а через второй пассивный элемент связан с выходом повторителя напряжения канала коррекции. Выход операционного усилителя через коммутатор соединен со входами накопительных элементов, состоящих, например из буферных повторителей, параллельно входам которых подключены конденсаторы. Выходы накопительных элементов через коммутатор и третий пассивный элемент соединены со входом операционного усилителя, вь1ход которого через ключ соединен со входом повторителя напряжения канала коррекции, параллельно входу которого подсоединен дополнительный накопительный элемент 2.

Несмотря на высокую прочность данного устройства, оно имеет невысокое время хранения записанной информации.

Цель изобретения - увеличение време5 ни хранения записанной информации.

Указанная цель достигается тем, что в запоминающее устройство, содержащее,первый накопительный элемент, например конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом первого ключа, входом второго ключа и одним из входов первого выходного усилителя, другая обкладка конденсатора соединена с выходом второго ключа, с другим входом первого выходного усилителя и с шиной нулевого усилителя, и коммутатор, первый и второй входы которого являются входами устройства, введены два пороговых элемента, второй выходной усилитель, третий и четвертый ключи, блок срав нения и второй накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, а вторая обкладка - со входом третьего ключа, первый выход которого соединен с обкладкой первого конденсатора и с одним из входов первого выходного усилителя, второй выход третьего ключа соединен с выходом четвертого ключа и входом второго выходного усилителя, выход которого соединен с первым выходом коммутатора, второй выход которого соединен с выходом первого выходного усилителя И выходом устройства, третий и четвертый выходы коммутатора соединены с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого соединен со входами пороговых элементов, выходы пороговых элементов соединены с управляющими входами первого, второго и четвертого ключей. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений. Устройство содержит блок 1 коммутации, блок 2 сравнения, пороговые элементы 3 и 4, выполненные на триггерах Шмитта, первый ключ 5, второй ключ 6, четвертый ключ 7, первый накопительный конденсатор 8, второй накЪпительный конденсатор 9 первый выходной усилитель 10, второй выходной усилитель 11, третий ключ 12. Предлагаемое устройство работает в двух режимах: записи и хранения. В режиме записи вход запоминающего устройства через блок 1 коммутации соединен с инвертирующим входом блока 2 сравнения, выход которого соединен с входами пороговых элементов, выполненных на триггерах Шмитта 3 и 4, выход триггера 3 соединен с управляющими входами электронных ключей 5 и 7, а выход триггера 4 соединен с управляющим входом электронного ключа 6, выход электронного ключа 5 соединен с, входом электронного ключа б и с обкладкой первого накопительного конденсатора 8 и со входом выходного блока 10, выход которого соединен с выходом устройства и через блок 1 коммутации с инвертирующим входом блока 2 сравнения, кроме того, параллельно накопительному конденсатору 8 через контакты ключа 12 подключен второй накопительный конденсатор 9. В режиме хранения выход первого выходного усилителя 10 через блок 1 коммутации соединен с инвертирующим входом блока 2 сравнения, а выход второго выходного усилителя 11 через блок 1 коммутации соединен с инвертирующим входом блока 2 сравнения, второй накопительный конденсатор 9 через ключ 12 соединен с выходом электронного ключа 7 и входом второго выходного усилителя 11. Режим записи имеет два подрежима работы: увеличение заряда на емкости и его уменьшение. Выходное напряжение и&. в режиме записи сравнивается с выходным напряжением Ugt,, блоком сравнения. Напряжение ошибки подается на триггеры 3 и 4. Знак ошибки определяет состояние триггеров 3 и 4, от которых зависит состояние электронных ключей 5-7. При выполнении условия ( Uexj вьш триггер 3 открывает электронный ключ 5 и происходит заряд параллельно соединенных конденсаторов 8 и 9, выходное напряжение растет, величина ошибки уменьшается. Это вызывает переброс триггера 3 в исходное состояние и закрытие электронного ключа 5. Если 1ивх1 |и ых1,то происходит переброс триггера 4, электронный ключ 6 открывается и параллельно соединенные конденсаторы 8 и 9 разряжаются до момента, когда сигнал ошибки становится равным заданной погрешности сложения. Таким образом, пока на устройство подан сигнал, в нем суш,ествует режим подстройки выходного напряжения до значения входного напряжения электрического сигнала. В режиме хранения долговременное хранение информации о напряжении записи основано на сравнении величин напряжений, записанных на конденсаторе 8 и конденсаторе 9, и в зависимости от величины разности напряжений на выходе выходных усилителей 10 и 11, подзарядке конденсаторов 8 и 9. На фиг. 2 показаны эпюры напряжений на выходах выходных усилителей и выходе всего устройства, где (2х - напряжение на выходе второго выходного усилителя; напряжение на выходе первого выходного усилит еля; в - напряжение записи; 2. - напряжение ощибки. Постоянные времени разряда накопительных конденсаторов в режиме хранения выбраны таким образом, что снижение уровня напряжения на выходе выходного усилителя 10 на заданную величину Л U соответствуют снижению уровня напряжения на выходе усилителя 11 на величину AU(, ди /Г пороговое напряжение триггеров Шмитта; д - коэффициент передачи блока сравнения. При снижении напряжения на выходе выходного усилителя 10 на величину Д Uo, а на выходе выходного усилителя 11 на величину А и, триггер 3 переходит в состояние, при котором электронные ключи 5 и 7 открываются и подключаются конденсаторы 8 и 9 на подзаряд. Постоянные времени заряда конденсаторов 8 и 9 выбраны такими, что напряжение на выходе выходного усилителя 10 возрастает на величину iUo за время, в течение которого напряжение на выходе выходного усилителя 11 возрастает на величину, необходимую для того, чтобы триггер 3 вернулся в исходное состояние и запер электронные ключи 5 и 7. Предлагаемое устройство позволяет получить практически неограниченное время хранения записанной величины напряжения с заданной точностью, существенно упростить запоминающее устройство с точки зрения отказа от применения высококачественных конденсаторов, увеличить надежность работы. Формула изобретения Аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый накопительный элемент, например конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом первого ключа, входом второго ключа и одним из входов первого выходного усилителя, другая обкладка конденсатора соединена с выходом второго ключа, с другим входом первого выходного усилителя и с шиной нулевого потенциала, и коммутатор, первый и второй входы которого являются входами устройства, отличаюи ееся тем, что, с целью увеличения, времени хранения информации,, в него введены два пороговых элемента, второй выходной усилитель, третий и четвертый ключи, блок сравнения и второй накопительный конденсатор, одна обкладка которого соединена с щиной нулевого потенциала, а вторая обкладка - со входом третьего ключа, первый выход которого соединен с обкладкой первого конденсатора и с одним из входов первого выходного усилителя, второй выход третьего ключа соединен с выходом четвертого ключа и входом второго выходного усилителя, выход которого соединен с первым выходом коммутатора, второй выход которого соединен с выходом первого выходного усилителя и выходом устройства, третий и четвертый выходы коммутатора соединены с первым и вторым, входами блока сравнения, выход которого соединен со входами пороговых элементов, выходы пороговых элементов соединены с управляющими входами первого, второго и четвертого ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Сб . Электронная техника в автоматике. Под ред. Ю. И. Конева. Вып. 2, М., «Советское радио, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР N°. 591964, кл. G 11 С 27/00, 1976 (прототип).