Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G11C27/00 

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано при построении систем автомати ки, где требуется быстрое запоминание и длительное хранение уровня сигнала, пропорционального амплитуде входного импульса, например, при замере температуры быстроперемещающихся нагретых объектов. Известно запоминающее устройство, содержащее запоминающий конденсатор, подключенный ко входу развязывающего усилителя с высокоомным входом, вход которого через диод соединен с дополнительным конденсатором, а вход развязывающего усилителя соединен с дополнительным конденсатором через нелинейный элемент, например, диод f11 Недостатком данного устройства является то, что оно запоминает только такие импульсы, которые имеют постоянную длительность. Кроме того, данное устройство имеет ограниченный диапазон изменения амплитуды входного сигнала (0,5-15,5 В), что снижает его функциональные возможности. Наиболее близким из известных по технической сущности является аналоговое запоминаютдее устройство, содер жащее запоминающую конденсаторную ячейку, соединенную через диод с ключами управления и гашения, повторитель, соединенный по входу через диод с ключом записи, а по выходу - с выходной схемой считывания и схему сравнения входного и выходного сигналов, подключенного через формирователь сигнала записи ко входу ключа записи, причем устройство содержит, кроме того, еще интегрирующий кондеи сатор, подключенный ко входу ключа записи, а вход повторителя через нелинейный элемент соединен с диодом ключа гашения 21. Недостатком данного устройства является большое количество нелинейных элементов (З диода, ключ записи, формирователь сигнала записи, схема сравнения входного и выходного сигналов), которые ослабляют запоминаемый сигнал и снижают быстродействие устройства. Еще одним недостатком устройства является ограниченный диапазон изменений амплитуды входных сигналов. Так при большом входном сигнале при отсутствии напряжения транзистор ключа записи будет вести себя как обыкновенный диод, где анодом будет эмиттер, а катодом - база и сигнал из цепи базы беспрепятственно будет проникать в цепь эмиттера. Таким образом, при болыпих входных сиг йалах ключ записи не будет выполнять роли ключа.

Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства и распюрение области его применения за счет увеличения динамического диапазона входных сигналов.

Поставленная цель достигается тем что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, первый повторитель напряжения, выходы которого соединены с выходами устройства, второй повторитель напряжения, первый вход которого соединен со входом устройства, второй вход второго и первый вход первого повторителей налряженияподключены к шине питания, второй вход первого и третий вход второго повторителей напряжения соединены с шиной нулевого потенциала, выход второго повторителя напряжения соединен и через пассивный элемент с выходом первого ключа и с одним из выводов элемента с нелинейной характеристикой, третий вход первого повторителя напряжения соединен с другим выводом элемента с нелинейной характеристикой и с одной из обкладой конденсатора, второй ключ и формирователь импульсов, введены усилитель и пороговый элемент, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами формирователя импульсов, первый вход порогового элемента соединен с выходом усилителя, первый вход которого подключен к выходу второго повторителя напряжения, вторые входы усилителя,порогового элемента и третий вход формирователя импульсов подключены к шине нулевого потенциала, первый выход формирователя импульсов соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй выход формирователя импульсов соединен с первым входом второго

ключа, выход которого подключен к одной из обкладок конденсатора, второй вход второго ключа соединен с шиной нулевого потенциала.

Сущность изобретения поясняется

чертежом, на котором изображена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит повторители 1 и 2 напряжения, шину 3 питания, пассивный элемент 4, элемент 5 с нелинейной характеристикой, накопительный элемент, например, конденсатор 6, усилитель 7, пороговый элемент 8, ;формирователь импульсов 9, шину 10 нулевого потенциала, ключи II и 12. Аналоговое запоминающее устройство работает следующем образом.

Импульс тока амплитудой от 0,05 до 5,0 мА (0,10,..,12 15 создает на нагрузке повторителя 2 напряжения { величина которой порядка сотен Ом) такой же амплитуды импульс по напряжению. Этот импульс, проходя через усилитель 7, заставляет срабатывать пороговый элемент 8. После прохождения импульса порогового элемента 8 через формирователь 9 передний фронт этого импульса с помощью ключа 12 производит разряд конденсатора 6, который перед этим был заряжен предыдущим импульсом. Импульс порогового элемента 8 запускает также формирователь импульсов 9, формирую1 щй зарядный импульс, который закрывает ключ 1 1 и импульс с нагрузки повторителя 2 через элемент 4, элемент 5 заряжает конденсатор 6. По окончании зарядного импульса открывается ключ 11 и заряд конденсатора 6 прекращается. Предложенное устройство обладает

большим быстродействием (особенно в области импульсов с малой амплитудой) , поскольку в цепи заряда конденсатора имеется только два нелинейных элемента: один диод и один транзистор, в известном в цепи заряда конденсатора имеется три диода, ключ записи, формирователь сигнала записи, схема сравнения входного и выходного импульсов.

5 В предложенном устройстве соотношение между максимальным и минимальным сигналом, т.е. диапазон изменения амплитуды входмых импульсов, может

доходить до 100 (ti 5 мА/0,05 ыА), а известное в области больших сигналов вообще не работоспособно.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительньй элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, первый повторитель напряжения, выходы которого соединены с выходами устройства, второй повторитель напряжения, первый вход которого соединен со входом устройства, второй вход второго и первый вход первого повторителей напряжения подключены к шине питания, второй вход первого и третий вход второго повторителей напряжения соединены с шиной нулевого потенциала, выход второго повторителя напяржения соединен чеЬез пассивный элемент с выходом первого ключа и одним из выводов злеменta с нелинейной характеристикой,третий вход первого повторителя напряжения соединен с другим выводом элемента с нелинейной характеристикой и с одной из обкладок конденсатора, второй ключ и формирователь импульсов, отличающееся тем.

что, с целью повьш1ения быстродействия устройства и расширения области его применения за счет увеличения динамического диапазона входных сигналов, в него введены усилитель и пороговый элемент, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами формирователя импульсов, первый вход порогового элемейта соединен с выходом усилителя, первый вход которого подключен к выходу второго повторителя напряжения, вторые входы усилителя, порогового элемента и третий вход формирователя импульсов подключены К шине нулевого потен-, циала, первый выход формирователя импульсов соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с шшой нулевого потенциала,

второй выход формирователя импульсов соединен с первым входом второго ключа, выход которого подключен к одной из обкладок конденсатора, второй вход второго ключа соединен с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР № 394855, кл. G II С 27/00, 1973 (прототип).