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

Изобретение относится к вычислите ной технике и может быть, использован в аналоговых и аналого-цифровых вычи лительных системах. Известно аналоговое запоминающее устройство 1 , предназначенное для запоминания аналоговых функций путем дискретизации и последующего хранения их выборочных значений. В гибридных вычислительных системах такое устройство может использоваться для изменения масштаба времени, что позволяет снизить требования к последую щим узлам. Однако подобное аналоговое запоминающее устройство имеет недостаточную точность. Наиболее близким решением по технической сущности к изобретению является аналоговое запоминающее устройство, которое содержит основной усилитель, п ячеек памяти, каждая из которых состоит из ключа, в ключенного .между входом и выходом ячейки памяти, и конденсатора памяти, подключенного одной обкладкой к выходу ячейки памяти, а другой - к шине нулевого потенциала, повторители напряжения, подключенные к выходу каждой ячейки памяти, входные ключи и ключи считывания, соединяющие соответственно источники входных сигналов и выходы повторителей с инвертирующим входом основного усилителя, выход которого подключен к входам ячеек памяти 2. Запись отсчетов входного сигнала осуществляется путем замыкания соответствующего входного ключа, ключа выбранной ячейки памяти и ключа считывания. В устройстве замыкается цепь общей обратной связи и осуществляется заряд конденсатора Памяти выбранной ячейки памяти. При считывании напряжения с этой ячейки памяти ключ, входящий в ее состав, разомкнут, а соответствующий ключ считы-. вания замкнут и записанное напряжение поступает на общий выход устройства. Точность устройства непосредственно зависит от свойств основного усилителя. Влияние ошибок повторителей в значительной степени ослаблено за счет общей обратной связи, охватывающей устройство при записи. Недостаточная точность устройства обусловлена такими факторами как напряжение смещения нуля и его дрейф синфазная ошибка и конечность коэффициента усиления основного усилителя. Целью изобретения является повыше /ние точности устройства. Поставленная цель достигается тем что в аналоговое запоминающее устрой ство, содержащее ячейки памяти, осно ной усилитель, первый неинвертирующий вход которого соединен с выходам основных первого и второго ключей, вход первого основного ключа соединен с входом устройства, вход второго основного ключа соединен с выходом устройства, выход основного усил теля подключен к входам ячеек памяти первый выход каждой ячейки памяти, кроме первой, соединен с входом каждого повторителя напряжения, выход первой ячейки памяти соединен с первым инвертирующим входом основного усилителя, введены дополнительный усилитель, охваченный через первый пассивный элемент обратной связью по инвертирующему входу, который соединен через второй пассивный элемент с выходом основного усилителя, и допол нительные ключи, вход и выход каждого из которых соединены соответствен но с первым и вторым выходами каждой ячейки памяти, кроме первой, и с каж дым инвертирующим и неинвертирующим входами основного усилителя , выход каждого повторителя напряжения подключен к каждому неинвертирующему входу основного усилителя, кроме пе вого, и к второму выходу последующей ячейки памяти, последний инвертирующий вход которого соединен с неинвер тирующим входом дополнительного усилителя , выход которого является выходом устройства. На чертеже изображена функциональ ная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит усилители 1 и 2, первый и второй основные ключи и k, пассивные элементы 5 и 6, выход основного усилителя, выход 8 усилите 8 ля ки 2, входы 9 и 10 усилителя 2, ячей11.1-11.П памяти, повторители 12.1-12.П напряжения, дополнительные ключи 13.1-13.П, инвертирующие входы l..n и неинвертирующие входы 15.1-15.П усилителя 1. Каждая из ячеек 11.1-11.П выполнена на конденсаторах 16.1-16.п и ключах 17.1-17.п. Устройство функционирует следующим образом. В процессе записи мгновенных значений входного напряжения ключ 3 замкнут, а ключ. 4 разомкнут. При замкнутом ключе 17.1 первой ячейки 11.1 происходит заряд конденсатора 16.1 с выхода усилителя 1, охваченного обратной связью по первому инвертирующему входу 14.1. В момент t. напряжение, соответствующее первому от(счету входного сигнала, фиксируется путем размыкания ключа 17-1 первой ячейки 11.1. Одновременно в момент i замыкается ключ 17-2 ячейки 11.2, который далее размыкается в момент tn, фиксируя напряжение, соответствующее второму отсчету, на конденсаторе ячейки 11.2. Далее процесс записи происходит аналогично. Таким образом, в устройстве, содержащем п ячеек от 11.1 до ll.n, происходит запись мгновенных Значений входного сигнала в моменты t,... t,..., t,. С размыканием ключа ячейки 11.П происходит также размыкание ключа 3 и з.амыкание клйча 4. На выходе устройства воспроизводится постоянное напряжение, соответствующее последнему отсчету п,взятому в момент времени t. При замыкании одного из ключей 13.1-13. (п-1), включенного 1 / параллельно конденсатору 16.п ячейки 11.П на выходе воспроизводится напряжение, соответствующее отсчету, взятому в момент времени t, При последовательном замыкании ключей ТЗ. 1-13. (п-1) и шунтировании конденсаторов 1б.1-1б,п ячеек ll.n до 11.2 на выходе будут воспроизводиться мгновенные значения входного сигнала, фиксированные в моменты от t. Темп воспроизведения выбирается в зависимости от требований конкретного применения. В предлагаемом устройстве значительно уменьшены погрешности, обусловленные напряжениями смещения нуля, синфазными ошибками, конечностью коэффициентов усиления усилителя 1. Ошибки повторителей, как и в известном устройстве, несущественны. Ошибки усилителя 2 также подавляютс поскольку усилитель 2 совместно с усилителем 1 при воспроизведении ох вачен общей обратной связью. Высокая точность устройства при воспроизведении любого отсчета имее достаточно простое физическое объяс нение: при воспроизведении любого отсчета, начиная с п-го, на входах усилителя 1 воспроизводятся напряже ния, присутствовавшие на них в момент записи этого отсчета. Сравнительный анализ показывает что предлагаемое устройство отличается повышенной точностью. Высокая точность достигается за счет существеннного уменьшения влияния таких параметров применяемых усилителей как напряжение смещения нуля, синф ные ошибки, величина коэффициента усиления, и сохраняется при климатических и временных колебаниях этих параметров. Таким образом, воз можно воздание прецизионного аналогового запоминающего устройства на (Неточных элементах. Устройство при этом не требует предварительной настройки, что повышает технологичнос изготовления. Формула изобретения Аналоговое запоминающее устройст содержащее ячейки памяти, основной усилитель, первый неинвертирующий вход которого соединен с выходами основных первого и второго ключей, вход первого основного ключа соединен с входом устройства, вход второ ключа соединен с выходом устройства ВЫХОД основного усилителя подключен к входам ячеек памяти, первый выход каждой ячейки памяти, кроме первой, соединен,с входом каждого повторителя напряжения, выход первой ячейки памяти соединен с первым инвертирующим входом основного усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены дополнительный усилитель, охваченныйчерез первый пассивный элемент обратной связью по инвертирующему входу, который соединен через второй пассивный элемент с выходом основного усилителя, и дополнительные ключи, вход и выход каждого из которых соединены соответственно с первым и вторым выходами каждой ячейки памяти, кроме первой, и с каждым инвертирующим и неинвертирующим выходами основного усилителя, выход каждого повторителя напряжения подключен к каждому неинвертирующему входу основного усилителя , кроме первого, и к второму выходу последующей ячейки памяти, последний инвертирующий вход которого соединен с неинвертирующим входом дополнительного усилителя, выход которого является выходом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1). Корн Г. и др. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. М., Мир, I ч., 1968, с.119. 2. Микроэлектронныецифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи информации. Под ред. Смолова В.Ю. Л., Энергия, 1976, с. П3( прототип) ,

Л// -о

J.