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

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике и предназначено для аналогоцифровых преобразований, систем сбора данных устройств аналого-цифрового ввода (вывода в цифровые вычислительные машины). Известно аналоговое запоминающее устройство Г13 Недостатком его является низкая точность, вызванная отсутствием кон-г тура стабилизирующей отрицательной обратной связи. Кроме того в них отсутствует компенсация погреишостей усилителей. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель, вход которого через первый и второй ключ соединен с первым входом и выходом устройства, второй усилитель, первмй вход которого через третий ключ coei динен с выходом устройства, и конденсатор, включенный между выходом первого и первым входом второго усилителей 2. Недостатком известного устройства является отсутствие дифференциального входа, следствием чего является. низкая помехоустойчивость к синфазным входным помехам и низкая точность .Для достижения высокой точности коэффициент усиления второго усилителя должен быть болыиим. В результате этого в режиме хранения, когда усилители охвачены общей петлей обратной связи, резко падает устойчивость устройства, что является недостатком. Из-за необходнмости обеспечить стабильность известного устройства в режиме хранения, невозможно использовать второй усилитель с высоким и сверхвысоким усилением, что является причиной ограничения точности известных устройств. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности устройства. . Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый усилитель, вход которого соединен с выходом первого ключа, вход первого ключа соединен с первым входом устройства, второй усилитель, выход которого подключен к выходу устройства, накопительный эдемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с первым входом второго усилителя и выходом второго

ключа, вход которого соединен с выходом второго усилителя, и шину нулевого потенциала, введены третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой ключи, вход седьмого ключа соединен со входом первого ключа, выход седьмого ключа соединен с шиной нулевого потенциала, выходы первого усилителя соединены со входами третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа соединен с другой обкладкой конденсатора и с выходом пятого ключа, вхо которого подключен к выходу второго усилителя, выход четвертого ключа соединен со вторым входом второго усилителя и с выходом шестого ключа, вход которого соединен со вторым вхдом устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит усилители 1 и 2, ключи 3-9, шину 10 нулевого потенциала и накопительный элемент, например конденсатор 11.

Схема работает следующим образом.

С замкнутыми ключами 3,4,5 и 8 и разомкнутыми ключами 7 и 9 устройство находится в режиме записи. При этом ко входам устройства приложены напряжения,

(1)

(2)

где Уз - потенциал полезного сигна-

ла;

DC - потенциал синфазной помехи. Дифференциальное напряжение Ujj, приложенное к первому входу и ко второму входу устройства составляет

.-Uj - (3) При этом конденсатор 11 заряжается разностью напряжений

H ftblX/ tiblX

Напряжение на первом выходе первого усилителя 1 U0i)iK и напряжение на выходе устройства и g,,y определяются следующим образе

вьк,(Ч,ез,).А,-,

(5) l Mi4 ii tVbib (6)

.,tf)ti A,AQ - .напряжения смещения и коэффициенты усиления усилителей 1 и 2, соответственно. Совмес- ое решение уравнений (4) - (6) позволяет найти напряжение заряда конденсатора 11

,,,: (7)

с разомкнутыми к/шчами 6 и 9 и разомкнутьдагй кяочами 3,4,5 я В устройство находится в режиме хранения. В момент переключения устройства на конденсаторе 11 фиксируется напряжение, пропорциональное входным напряжениям , Urtp в этот момент

-А

Ч

( (8)

Благодаря местной отрицательной обратной связи, образованной подключением конденсатора 11 к первому входу второго усилителя 2 и выходу устройства, устройство обладает высокой стабильностью и устойчивостью. Первый усилитель 1 не охвачен цепью обратной связи и не влияет на общую устойчивость работы устройства. Выходное напряжение первого усилителя 1 в режиме хранения на втором выходе равно ,, п . ,. (9)

Напряжение на выходе устройства в режиме хранения принимает значение

Аи .

(10) выхТГАГ-(вы,1/и,,г,2).

Из выражений (8) - (10) выходное напряжение устройства в режиме хранения составит

Ла

АИ

( (11)

Для усилителей с и А 1 следует д,

Подстановкой значений . U/jo из выражений (1) и(2) в (П) определ ляются величина выходного напряжения Ugbix и погрешности дифференциального аналогового запоминающего уст- ройства и,„,и. ,

яо

UA U

4C Ueo/- -uA,i, ) °

.а а

где ,

ДА,лсп,дКо-1 погрешности, связанные с конечностью козффйциента усиления второго усилителя 5, наличием входных синфазных помех, напряжением смещения первого 1 и второго 5 усилителей, соответственно.

Предложенное устройство выгодно отличается от известного высокой помехоустойчивостью к входным синфазным помехам, результатом чего является повыщение точности. Отсутствие общего для усилителей устройства контура обратной связи, охваченный в режиме хранения местной отрицательной обратной связью второй усилитель факторы, повышающие устойчивость устройства, что позволяет применить второй усилитель с высйким и сверхвысоким усилением, улучшая тем самым точность устройства. Предлагаемое устройство имеет малые аппаратурные затраты, - построено на двух усилителях, что выгодно отличает .его от анаг логичных дифференциальных устройств.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство , содержащее первый усилитель, вход которого соединен с выходом первого ключа, вход первого ключа соединен с первым входом устройства второй усилитель, выход которого подключен к выходу устройства, накопигельный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с первым входом второго усилителя и выходом второго ключа, входikoToporo соединен с выходом второго усилителя, и шину нулевого потенциапа, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства и повышение его точности, в него введены .третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой ключи, вход седьмого ключа соединен со входом первого ключа, выход седь- iMoro ключа соединен с шиной нулевого потенциала, выходы первого усилителя соединены со входами третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа

0 соединен с другой обкладкой конденсатора и с выходом пятого ключа,

вход которого подключен к выходу ВТО.

рого усилителя, выход четвертого ключа соединен со вторым входом вто5рого усилителя и с выходом шестого ключа, вход которого соединен со вторым входом устройства.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 549839, кл. G 11 С 27/00, 1977.

2.Патент США 4066919,

.кл, G 11 С 27/02, 1978 (прототип).

i

8x2