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

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

, Изобретение относится к автоматике и измерительной технике н может быть использовано в различных контрольно-измерительных системах с применением аналоговых приборов.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, первый вход которого подключен к входу устройства, второй и третий входы входного усилителя - к щинам питания, четвертый вход входного усилителя соединен с выходом устройства и выходом выходного повторителя напряжения, вход которого связан с накопительным элементом, например, с одной из обкладок конденсатора, и через первый ключ с выходом входного усилителя, другая обкладка конденсатора - с отрицательной шиной питания, и шину управления 1.

Недостатком этого устройства является большое напряжение на ключе при его размыкании, приводящее к повышенным динамическим и статическим токам утечки, заряжающим накопительный конденсатор.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является аналоговое запоМинающее устройство, содержащее входной усилитель, первый вход которого соедииен с вхо дом устройства, второй и третий входы входного усилителя подключены к щинам питания, четвертый вход входного усилителя соединен с выходом устройства и выходом выходного истокового повторителя напряжения, вход которого соединен с накопительным элементом, например, с одной из обкладок конденсатора, и через первый ключ с выходом вход10ного усилителя, другая обкладка конденсатора соединена с отрицательной щиной питания. Для повышения точности измерения выход входного усилителя через второй ключ, управляющий вход которого подсоединен к щнне

IS управления, соединен с выходом регулятора уровня напряжения, включенного между выходом выходного истокового повторителя Н1пряжения и отрицательной шиной питания 2.

Недостатком устройства является ограниче.

20 ние входным усилителем динамического диапазо«1а выходных сигналов.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения дииамического диапазона выходных сигналов устройства ,

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с первой шиной питания, другая обкладка конденсатора соединена с первым входом первого повторителя напряжения, выход которого является выходом устройства, второй вход первого повторителя напряжения соединен с второй ишной питания, первый и второй ключи, первые входы которых соединены с щиной управления, введены второй повторитель напряжения, нелинейный элемент, выполненный в виде двух последовательно соединенных диодов, третий повторитель напряжения и первый и второй генераторы тока, входы которых соединены с первой щиной питания, выход первого генератора тока соединен с выходом второго ключа, катодом первого диода первым входом третьего повторителя напряжения, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, BTOpbiM входом второго ключа, анодом второго диода и выходом второго повторителя напряжения, первый вход которого соединен с выходом устройства и выходом : второго генератора тока, третий и четвертый входы третьего повторителя напряжения подключены соответственно к щинам питания, выход третьего повторителя напряжения соединен с первым входом первого повторителя напряжения, второй вход второго повторителя напряжения соединен с второй. шиной питания, вход первого ключа является входом, устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит ключи 1 и 2, генераjopbi 3 и 4 тока, даоды 5 и 6, первый и второй повторители 7 и 8 напряжений, третий повторитель 9 напряжения, выполненный на транзисторах 10 и 11, накопительный элемент, например, конденсатор 12, шины питания 13 и 14 и шину управления 15.

Устройство работает следующим образом.

В режиме хранения напряжения ключ 1 разомкнут, ключ 2 замкйут и ток первого генератора 3 тока течет через ключ 2 и повторитель 8. Напряжение с выхода устройства через повторитель S подается на вход составного повторителя 9 напряжения. Полевой транзистор истокового повторителя 7 напряжения выбирается такого типа и с таким режимом, чтобы напряжение затвор-исток было равно и противоположно по знаку напряжению базаэмиттер эмиттерного повторителя 8. Базы транзисторов 10 и 11 с повторителя 9 напряжения соединены между собой через малое сопротивление замкнутого ключа 2. Напряжение на базах транзисторов 10 и 11 равно напряжению на их эмиттерах и транзисторы 10 и 11 закрыты. При нулевом напряжении между базами и эмиттерами транзисторов 10 и 11 ток утечки через их эмиттеры мал, что значительно увеличивает время хранения и повышает точность устройства. Генераторы 3 и 4 тока обеспечивают постоянство напряжений база-эмиттер зМиттерного повторителя 8 и затвор-исток истокового повторителя 9 и, следовательно, выполняются условия запирания транзисторов 10 и 11 в большом диапазоне амплитуд измеряемых сигналов. В режиме слежения ключ 1 замкнут, ключ 2 разомкнут и ток первого генератора 3 тока течет через вход устройства, ключ 1 и диоды 5 и 6. При этом транзистор эмиттерного повторителя 8 закрыт, а транзисторы 10 и 11 составного повторителя 9 напряжения открыты. Диоды 5 и 6 обеспечивают необходимый режим работы транзисторов 10 и И, а первый генератор 3 тока обеспечивает линейную передачу измеряемых сигналов на базу транзистора 11 в большом динамическом диапазоне.

При переводе устройства из режима хранения в режим слежения конденсатор 12 быстро заряжается или разряжается через малое выходное сопротивление соответствующего транзистора 10 или 11 до значения напряжения входного сигнала.

Транзисторы 10 и И разной проводимости позволяют передавать измеряемые сигналы разной полярности с большими амплитудами и, обеспечивая быстрый перезаряд конденсатора 12, значительно расширяют частотный диапазон устройства. Малые изменения напряжений на базах транзисторов 10 и 11 при переводе устройства из режима слежения в режим хранения вызывают и малые амплитуды паразитных импульсов, заряжающих конденсатор 11, что позволяет получить незначительное ухудшение точности устройства от влияния управляющих сигналов.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, сбдержащее накопительный элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с первой шиной питания, другая обкладка конденсатора, соединена с первым входом первого повторителя напряжения, выход которого является выходом устройства, второй вход первого повторителя напряжения соединен с второй шиной питания, первый и второй ключи, первые входы которых соединены с шиной управления, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет увеличения динамического диапазона выходных сигналов, в него введены второй повторитель напряжения, нелинейный элемент, выполненный в виде двух последовательно соединенных диодов, третий повторитель напряжения и первый и второй генераторы тока, входы которых соединены с первой шиной питания, выход первого генератора тока соединен с выходом второго ключа, катодом первого диода и первым входом третьего повторителя напряжения, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, вторым входом второго ключа, анодом второго диода и выходом второго повторителя на пряжения, первый вход которого соединен с

выходом устройства и выходом второго генератора тока, третий н четвертый входы третьего повторителя напряжения подключены соответственно к шннам питания, выход третьего повторителя напряжения соединен с первым входом первого повторитепя напряжения, второй вход второго повторителя напряжевня соединен с второй шиной Питания, вход первого ключа является входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР Н 522639, кл. G И С 27/00, 1975 (прототип).