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

(34) АНАЛОЮБОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Иаобрегение относится к вычислительной технике и может быть использовано в контрольно измерительной технике для построения аналого-цифровых преобразователей, устройств цискрегной и цифровой фильтрации, аналоговых вычислительных машинах и других устройствах, использующих гибридные методы обработки инфо| мацин. Известно аналоговое запоминающее уст ройство, содержащее вхоцной и выхоаной усилители и пва запоминающих элемента, подключенных ко входам кифференциального усилителя 11. Недостатком устройства является низ. кая .точность, так как на выхэдной сигнал накладываются погрешности усилителей. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аналоговое-запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, первый вход которого через первый и второй ключи соецинен со входом и выходом устройства, а второй вхоп соединен со вторым входом выходного уснлителя, с накопительным апемевтсм, а через третий ключ с выходом входнот о усилителя и через элемент обратной связи - с первым вход(( выхсщного усвл1гтв. ля 2. Недостатком такого устройства 1юляет са низкая точность. Его выхосное вапражевие в ре яшме хранения равяо wnr +Sfgj f ;1 8r olтM l - ( гдЪД А - коэф цвевгы усвления входного и выходного усилителей; Ugy - нап{жжаняе ва входе устройства в момент переключения устройства из режима записи в режем хранения; 01 01 Ряжения смещения входного и выходного усилителей; 38 р - коэффициент, опреаеляющий глу бину обратной связи, который охвачен выходной усилитель и равный отношению резисторов обратной связи. Выражение (1) показывает погрешности устройства (А + |Ь , л -(. , + , , . K- tAT (|Ь + А)Аа - (+А)(,) ,//,1Ь4.д - погрешность, вызванная конечностью коэффициента усиления усилителя, логрешности, вызванные напряжением смещения. При jb 1 и выражения (2), (3), (4) примут вид к б«оИ-ГАУа i а ° Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый накопительный эле мент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка первого конденсатора соединена с инвертирующим входом первого усилителя, неинвертирующим входом второго усилителя и выходом первого ключа, вход которого подключен к выходу первого усилителя, неинвертирующий вход первого усилителя соединен с выходами второго и третьего ключей, выход второго усилителя соединен с выходом устройства и входом второго ключа, вход третьего ключа соединен со входом устройства, введены четвертый ключ и вт рой накопительный элемент, например, кон денсатор, одна из обкладок которого соединена с инвертирующим входом второго . усилителя н выходом четвертого ключа, другая, обкладка второго конденсатора под ключена к выходу первого усилителя, вход четвертого ключа соединен с выходом вто рого усилителя. 44 На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит усилители 1 и 2, ключи 3-6, накопительные элементы, например конденсаторы 7 и 8 и шину 9 нулевого потенциала. Устройство работает следующим образом. В режиме записи замкнуты ключи 3, 5 и 6. Ключ 4 разомкнут, при этом накопительный элемент, например конденсатор заряжается до величины U7 и -и )(A +1 ,, , .tV где Uny - сигнал на входе устройства; А - коэффициент усиления входного усилителя 1; gfj - напряжение смещения входного усилителя. Конденсатор 8 заряжается до величины Ug IIА-1 (l4A)(4+A2,) ; H(l+A,)(.Ai) где А( - коэффициент усиления выходного усилителя 2; 60,, - напряжение смещения выходного усилителя. Выходное напряжение устройства в режиме записи отслеживает входное с погрешностью, определяемой конечностью усиления усилителей 1 и 2. При размыкании ключей 5, 3 и 6 и замыкании ключа 4 устройство переходит в режим хранения аналогового сигнала. В момент переключения входное напряжение, устройства будет иметь значение Ugx/;/ подставляя- которое в выражения (8) и ( 9), получим напряжения, сохраняемые на конденсаторах 7 и 8 в режиме хранения Ai .« Ai II -ll 07- 1+AI 08 б11о(14А)) С ,)() -(+ А Выходное напряжение устройства врежиме хранения определяется выражением r(,. 5,8 , - напряжение усили теля 1 вЫчД вь«-()А, ИЬ) Подставляя {10). 1) и (13) в (12). находим значение выходного напряжения устройства в режиме хранения и -И -1 ilillMlt. ) +/1, Aj {1+Ai)(l+AQ) и . Oi(4+,)(,i) Vn+Ar X +A A/i) Из последнего выражения можно определить погрешности устройства WiSTA .., 01 Pifi Сравнение выражений (15), (16) и (17) с (5), (6) и (7) показывает, что погрешности предлагаемого устройства значительно меньше, чем у известного. Введение новых элементов четвертого ключа и второго накопительного элемента выгодно отличает предлагаемое аналоговое запоминающее устройство от известного значительным уменьшением погрешностей. Так погрешность за счет конечно го зяаченвя коэффициентов усиления умен шается в число раз, равное произведению коэффициентов усиления усилителей. Погрешности за счет напряжения смещения также значительно меньше. Это позволяе снизить требования к усилителям без 46 ухудшения точности устройства и практически не его, струкгурнук) скему. Снижение требований к величине коэффициента усиления усилителей позволяет значительно повысить их быстродействие. 1а следовательно и быстродействие устройства в целом. Формула изобретения Аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, другая обкладка первого ;конденсатора соединена с инвертирующим входом первого усилителя неннвертя рующим входом второго усзиштеля и выходом первого кгаоча, вход кото рого по дключен к выходу первого усилителя, неинвертирующий вход первого усипителя соединен с выходами второго и третьего ключей, выход второго усилителн соединен с выходом устройства и входом второго ключа, вход третьего ключа соединен со входом устройства, отличающееся тем, что. с целью повышения точности устройства, в него введены четвертый ключ и второй накопительный элемент, например, конденсатор одна из обкладок которого соединена с инвертиру1бшим входом второго усилителя и выходом четвертого ключа, другая обклаака второго конденсатора подключена к выходу первого усилителя. вхоД четвертого ключа соединен с выходом второго усилитела. Источники информации, принятые во вйкмание при экспертизе 1.Патейт США J 38512 0, кл. 328-151. 1974. 2.Авторское свидетельство СССР N 482815, кл. Q 11 С 27/ОО, 1974 (прототип).

«i-X/

JL9

«

I

Вых.