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

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

;1 - . Иэобрегевие относится к вычислительной N киформационно-иамеригельне й -техйике и Может быть использовано в системах автоматического управления и ковгропя. Известно аналоговое запоминающее уст ройство (АЗУ) с отрицательной обратной связью, в котором в качестве запоминающего элемента используется накопительный конаенсатор. Достоинством АЗУ юпяется высокие 1;очностные характервстики Г 1 . Оонако быстродействие устройства не аостагочно высоко. ИаябоАее близким по технической сушмостик вреолагаемому явл$1ется аналоговое запоминающее устройство, которое со оержит вхопной дифференциальный усилитель, неинвертирующий вхсл которого соеаинен с входным выводом АЗУ, выход входного дифференциального усилителя через ключ соединен с неинверторующим входом выходного дифференциального усилителя, который, в свою очередь, через коИоенсатор соединен с общей шиной, вход управления ключа соединен с выходом источника управляющего сигнала, выход выходного дифференциального. усилителя соединен с выходным вывсюом запоминающе го устройства и с инвертирующими входами входного и выходного дифференциальных усилителей 123. Функциональная схема..известного АЗУ содержит входной днфференциальный усилитель, ключ, источ1жк управляющего сигнааа, конденсатор, выходной дифференциальный усилитель. Работа атого устройства поясняется следующими напряжениями -входное напряжение на АЗУ; -выходное напряжение на АЗУ; -наА ряженне на выходе входного дифференциального усилителя;-напряжение насыщения входного дифференциального усилителя. 365 Предположим, что в некоторый момент времени ijj первый ключ закрылся, после чего АЗУ работает в режи1ле хранения заряда накопленного на конденсаторе. Выходное напряжение АЗУ при этом будет равно значению U-, соответствующему значению входного напряжения в момент времени tp- Для осуществления выборки очередного значения входного напряжения, соответствующего значению t , действующему на входе АЗУ в момент времени I ij, с выхода источника управляющих сиг-j налов на вход управления ключа подается импульс, открывающий его на некоторое время, необходимое для осуществления выборки нового значения входного сигнала. К моменту времени Ь между входами усилителя действует сигнал ° В результате чего усилитель находится в насыщении, в выходное напряжение его отрицательно и равно значению U. Вслед ствие этого при открывании ключа конденсатор разряжается, уменьшая значение напряжения Ugjjuf, что приводит к возникновению между входами входного усилителя условия 0/ необходимого для увеличения значения его выходного напряжения. Следовательно начиная с этого момента времени t (инерционностью цепей заряда и разряда конденсатора пренебрегаем) напряжение Uoy возрастает с некоторой скоростью нарастания UH определяемой частотными свойствами входного усилителя и достигает значения входного напряжения АЗУ в момент времени этом, значения напряжений Ugy И равны. Таким образом, интервал времени, необходимый для осуществления выборки новогозначения входного сигнала и определяющий в конечном счете быстродействие АЗУ, может быть определен на выражения 4 4: .ММ. tft-to-п UH За это время входное напряжение АЗУ может существенно изменяться, что вызы вает значительную погрешность, определя емую скоростью изменения входного сигнала и значением интервала времени Д4. Цель изобретения - повышение быстро действия аналогового запоминающего устройства. 4 Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый дифференциальный усилитель, выход которого соединен через первый ключ с накопительным элементом, например с одной из обкладок конденсатора, другая обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала, второй ференциальный усилитель, охваченный по инвертирующему вхоДу обратной связью, неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя подсоединен к одной из обкладок конденсатора, выход второго дифференциального усилителя соединен с выходом устройства, щину управления, соединенную с управляющим входом первого ключа, введены второй ключ и пассив- ные элементы, один из выводов первого из которых соединен с входом устройства, другой вывод первого пассивного элемента соединен с неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя, выход второго дифференциального усилителя подключен к одному из выводов второго пассивного элемента, другой вывод которого соединен с инвертирующим входом второго ключа, выход которого соединен с неинвертирующимвходом первого дифференциального усилителя, управляющий вход второго ключа соединен с шиной управления. На фиг. 1 приведена функциональная схема пpeдлiaгaeмoгo устройства; «а фиг. 2- временная диаграмма работы устройства. Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит дифференциальные усилители 1 и 2, ключи 3 и 4, пассивные элементы 5 н 6, накопительный элемент, например конденсатор 7, шину управления 8, и шину нулевого потенциала 9. На фиг. 2 приняты следующие обозначения:Ugy f входное напряжение АЗУ; (jatjiv - выходное напряжение АЗУ; (JiQy - напряжение на выходе первого дифференциального усилителя. Устройство работает следующим образом. Предположим, что в некоторый момент времени-Ьо закончилась выборка значе- , ния входного сигнала, соответствующего этому моменту времени, и АЗУ перешло в режим хранения заряда, накопленного на конденсаторе 7. При работе АЗУ в режиме хранения ключ 3 закрыт, а дополнительный ключ 4 открыт, за счет чего между входаь и дифференциального усилителя 1 поддерживается нулевая разность 56S потенциалов и, слецовагельно, выходное напряжение l/ov этого усилителя 1 равно О. Для осуществления выборки очередного значения входного напряжения, действующего на входе АЗУ, в момент времени tn с шины управления 8 на входы управления ключа 3 и ключа 4 пои&ется импульс, открывающий ключ 3 и закрывающий ключ 4 на некоторое время, необходимое для осуществления выборки нового значения входного сигнала. Вследствие того, что к моменту времени Ц напряжение на выходе усилителя 1 равно нулю, а напряжение на конденсаторе 7 положительно, при открывании ключа 4 конденсатор 7 разряжается, уменьшая значение напряжения 1, приводит к возникновению .между входами усилителя 1 условия t ftX-l Bb,..... необходимого для увеличения значения его выходного напряжения. Следовательно, начиная с момента времени i (инерционностью цепей заряда и разряда конденсатора 7 пренебрегаем) напряжение Uoy возрастает с некоторой скоростью нарастания U определяемой частотными свойствами усилителя 1, и достигает значения входного напряжения АЗУ в момент времени t . При этом, значения напряжений Ug и Од. .уАЗУ в момент времени tij будут равны. Таким, образом, интервал времени, необходимый для осуществления выборки нового значения входного сигнала и определяющий, в конечном счете, быстродействие АЗУ, может быть определен. из выражения Сра;Внение выражений (2) и (1) по казывает, что интервал времени, необходимый ОЛЯ осуществления выборки очередного выходного напряжения в предлагаемом АЗУ, меньше, чем в известном, а следовательно, предлагаемое устройство А ЗУ является быстродействующим по отношению к известным АЗУ такого типа, 3,6 Пассивные элементы 5 и 6 установлены в Предлагаемом АЗУ с целью исключения влияния вхЪдного напряжения АЗУ на выходной сигнал и выравнивания в содных Т1ЖОВ дифференциального усилителя 1. Таким образом, введение в аналоговое запоминающее устройство двух пассивных элементов, ключа и указанных связей позволяет повысить его быстрог.ействие. Формула изобретения Аналог(жое запоминающее устройство, содержащее первый дифференциальный усилитель, выхдд которого соединен через первый ключ с накопительным элементом, например с одной из обкладок конденсато- . ра, другая обкладка которого подключена к шине нулевого потенциала, второй ференциальный усилитель, охваченный по инвертирующему входу обратной связью, неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя подключен к одной из обкладок ксшденсатора, выход второго дифференциального усилителя соединен с выходом устройства, шину управления, соединенную с управляющим входом первого ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены второй ключ и пассивные элементы, один из выводов из которых соединен со входом устройства, другой вывод первого пассив- ного элемента соединен с неинвертируюшнм входом первого дифференциального усилителя, выход второго дифференциального усилятеля подключен к опяаму вз выводов второго пассивного элемента,другой вывод которого соединен с инвертирующим входсм первого дифференциального усилителя я входом второго ключа, выход которого соединен с неннвертирующим вхо дом первого дифференциального усилителя, управляющий вхоа второго ключа соепянбн с шиной уп{)авления. Источники информации, принятые во внимание при акспертизв 1. Авторское свидетельство СССР hfe , кп. Q 11 С 27/00, 1977. 2. Зарубежная радноалектроника. 1978, № 10, с. 8О-81.

i/Л

-Ч

/

IffM