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

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике.

Создание широкодиапазонных пре.цизионных аналоговых запоминающих устройств (.АЗУ) является актуальной задачей во многих областях радиоизмерительной техники, в частности при конструировании систем контроля.параметров ИС и БИС ЗУ.

Известны АЗУ, содержащие накопительный элемент в виде конденсатора и повторитель напряжения, собранный на операционном усилителе или истоковом повторителе с фиксированным потенциалом стока D1 и 2.

У этих АЗУ диапазон запоминаемых напряжений ограничен рабочим диапазоном выходных напряжений операционного усилителя или истокового повторителя.

Известно АЗУ, содержащее ключ на газоразрядной лампе, запоминающий конденсатор, истоковый повторитель на полевом транзисторе с нагрузочным

резистором и эмиттерный повторитель потенциала истока с нагрузкой в виде двух последовательно соединенных резисторов, задающих напряжение на сток полевого транзистора .

Эмиттерный повторитель, отслеживая потенциал истока, посредством соответствующим образом рассчитанного делителя, образованного двумя резисторами, обеспечивает между исто10ком и стоком напряжение меньше максимально допустимого и его относительную стабильность при изменении входного напряжения, т.е. плавающее питание.

15

Очевидно, что вследствие непостоянства режима полевого транзистора по напряжению между стоком и истоком Ug и по току стока Jc в пшроком диапазоне входных, напряжений, такое

20 АЗУ будет иметь непостоянство напряжения коэффициента передачи К д , обратного тока затвора Э (вре мени хранения. кроме того, при замене полевого транзистора в данной схеме, с целью уменьшения напряжения начального смещения между затвором и истоком, требуется подбор резистора истоковой нагрузки. Эта операция при регулировке автоматических измеритель ных систем, где число АЗУ достигает нескольких сотен, является трудоемким процессом. Цель изобретения - повьппение точности увеличения времени хранения и расширения области применения устройства за счет увеличения динамичес кого диапазона запоминаемых напряжений и уменьшения начального сме Щения выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопитель- ный элемент,например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, первый повторитель напряжения, выполненный на первом полевом транзисторе, затво которого соединен с другой обкладкой конденсатора и выходом ключа, вход которого подключен ко входу уст ройства, исток первого полевого тран зистора соединен с выходом устройств второй повторитель напряжения, выпол .ненный на первом р-п-р-транзисторе, четыре пассивных элемента,например, резисторы и шины питания, введены первый генератор тока, выполненный на втором полевом транзисторе,третий повторитель напряжения,выполненный на втором р-п-р-транзисторе,четвертый и пятый повторители напряжений, выполненные на дерном и втором п-р-1г-транзисторах, второй генератор тока, выполненный на третьем р-п-рТранзисторе,третий генератор тока, выполненный на третьем п-р-п-транзисторе, первый и второй делители напряжений, выполненные на пятом и шестом, седьмом и восьмом резисторах соответственно, причем исток первого полевого транзистора соединен со стоком второго полевого транзистора затвор к исток которого соединены с эмиттером р-п-п-транзистора и с кол лектором второго р-п-р-транзистора, змиттер второго р-п-р-транзистора подключен к первому выводу первого резистора, второй вывод которого соединен с б-азой первого. п Р п-тран зистора и с коллектором третьего р-п-р-транзистора, эмиттер третье4го р-п-р-транзистора подключен к первому выводу второго резистора, второй вывод которого соединен с первой шиной питания и с коллектором первого ji-p-п-транзистора, змиттер которого соединен со стоком первого полевого транзистора и с коллектором второго п-р-п-транзистора, эмиттер второго п-р-п-транзистора подключен к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого соединен с базой первого р-п-р-транзистора и с коллектором третьего п-р-п-тран,зистора, эмиттер которого соединен с первым выводом четвертого резистора, второй вывод четвертого резистора подключен ко второй шине питания,к коллектору первого р-п-р-транзистора и к первому выводу пятого резистора, второй вывод которого . соединен с базой третьего п-р-п-транзнстора и к первому выводу шестого резистора,второй вывод которого соединен с шиной улевого потенциала, первый вывод седьмого резистора соединен с первой имной питания, второй вывод седьмогорезистора подключен к базе третьего р-п-р-транзистора и к первому выводу восьмого резистора, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, базы второго р-п-р-транзистора и второго п-р-п-транзистора соединены с выходом устройства. На.чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства. Она содержит накопительный элемент, например конденсатор 1, первый повторитель напряжения, выполненный на полевом транзисторе 2, первый генератор, тока, выполненный на полевом транзисторе 3, второй, третий повторители напряжений, выполненные на р-п-р-транзисторах 4 и 5, второй генератор тока, выполненш й на р-п-р-транзисторе 6, четвертый и пятый повторители напряжений, выполненные на п-р-п-транзисторах 7 и 8, третий генератор тока, выполненный на п-р-п-транзисторе 9, пассивные элементы, например, резисторы 10-17, ключ 18,. шину 19 нулевого потенциала и шины 20 и 21 питания. Устройство работает следуклцим образом. Эмиттерные повторители на биполярных транзисторах 4 и 7, 8 и 5, отслеживая потенциал истока полевого транзистора 2, обеспечивают постоянное напряжение между истоком и стоком обоих полевых транзисторов 2 и 3 . Это резко снижает требования к величине максимально допустимых напр жений между затвором и стоком ксполь syeMjix транзисторов 2 и 3. Коэ4ф1циент передачи истоков повторителя 2, близкий к единице, благо даря использованию динамической нагрузки транзистора 3, при наличии плавающего питания позволяет снизить, без ухудшения характеристик истокового повторителя, напряжение между затвором и стоком полевых тран зисторов 2 и 3 до 2-3 В, что .значительно уменьшает и делает постоянным обратный ток затвора, являющегося разрядным током для конденсатора 1, и тем caNfiiM увеличивает время хранения напряжения независимо от его значения. Введение эмиттерных повтор телей 4,7 позволяет применять полевые транзисторы 2,3 с любым начальны током, что в совокупности с идентичностью их параметров позволяет получить начальное смещение выходного на пряжения близким к нулю без регулиро ки схемы. Диапазон запоминаемых напряжений ограничивается предельно-допустимыми напряжениями примененньгх в эмиттерных повторителях 4 и 7 и генераторах тока транзисторов 6 и 9 и може превысить 1200 В. Особенностью схемы предлагаемого устройства является также относитель ная простота ее интегральной реализации. Формула изобретения Аналоговое запоминающее устройств содержащее накопительный элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, первый повтори- напряжения, выполненный на первом транзисторе, затвор кото рого соединен с другой обкладкой кон денсатора и выходом ключа, вход которого подключен ко входу устройства исток первого полевого транзистора соединен с выходом устройства, второ повторитель напряжения, выполненный на первом р-п-р-транзисторе, четыре пассивных элемента, например резисто ры и шины питания, отличающе еся тем, что, с целью повышения точности, увеличения времени хранения и расширения области применения устройства за счет увеличения динамического диапазона запоьо1наеьв 1х напряжений и уменьшения начального смещег ния выходного напряжения, в него введены первый генератор тока, выполненный на втором полевом транзисторе, третий повторитель напряжеш1я, выполненный на втором р-п-р-транзисторе, четвертый и пятый повторители напряжений, выполненные на первом и втором п-р-п-транзисторах, второй генератор тока, выполненный на третьем р-п-р-транзисто)ре, третий генератор тока, выполненный на третьем п-р-птранзисторе, первый и второй делите-, ли напряжения, выполненные на пятом и шестом, седьмом и восьмом резисторах соответственно, причем исток первого полевого транзистора соединен со стоком второго полевого транзистора, затвор и исток которого соединены с эмиттером первого р-п-р-транзистора, и с коллектором второго р-п-р-транзистора, эмиттер второго р-,п-р-транзистора подключен к первому нлводу первого резистора, второй вывод которого соединен с базой первого п-р-птранзистора и с коллектором третьего р-п-р-транзистора, эмиттер третьего р-п-р-транзистора подключен к первому выводу второго резистора, второй вывод которого соединен с первой шиной питания и с коллектором первого п-р-птранзистора, эмиттер которого соединен со стоком первого полевого транзистора и с коллектором второго п-р-птранзистора, эмиттер второго п-р-птранзистора подключен к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого соединен с базой первого р-п-р-транзистора и с коллектором третьего п-р-п-транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом четвертого резистора, второй вывод четвертого резистора подключен ко второй шине питания, к коллектору первого р-п-р-транзистора и к первому выводу пятого резистора, второй вывод которого соединен с базой третьего п р-п-транзистора и к первому выводу шестого резистора, второй вывод которого соединен с 1Ш1ной нулевого потенциала, первый вывод седьмого резистора соединен с первой шиной питания, второй вывод седьмого резистора подключен к базе третьего р-п-ртранзистора и к первому выводу во сьмого резистора, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциапа. 7 базы второго р-п-р-транзистора и вто рого п-р-п-транзистора соединены с выходом устройства. Источники информации, принятые во внимаете при экспертизе 68840 1.Авторское свидетельство СССР № 621024, кл. ( П С 27/00, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР №601761, кл. Q1 С 27/00, 1978. 3.Патент Фрашщи № 2149188, кл. Н 03 I/OO, 1973 Спрототип).

18

о

19