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

(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I Изобретение .относится к аналоговой технике и может быть использовано в устройствах запоминания и преобразования аналоговых сигналов.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее ключ, накопительный элемент, например конденсатор, повторитель напряжения 1.

Однако известное устройство имеет низкую точность, обусловленную изменением напряжения смещения по входу повторителя напряжения за счет его дрейфа из-за изменения температуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является аналоговое запоминающее устройство, которое содержит усилитель, первый вход которого соединен с вь1ходом сумматора, накопительный элемент, например конденсатор, первая обкладка которого соединена с первым входом сумматора и через первый ключ с выходом усилителя, второй вход которого соединен через нагрузочный злемент с выходом усилителя, а через второй ключ - со вторым входом

сумматора, который через третий ключ соединен с второй обкладкой конденсатора и шиной нулевого потенциала 2.

Недостатком эГого устройства является низкая точность, обусловленная возникновением обратной связи, которую вносит нагрузочный злемент, так как в устройстве не удается получить разность напряжения (4 )-U(-t.) где UCtjj) - запомненное значение напряжения, выделенное на нагрузочном элементе, O(-t) - текущее значение сигнала.

Целью изобретешь является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например ,конденсатор, одна из обкладок которого соединена с щиной нулевого потенциала, сумматор, первый вход которого соединен с другой обкладкой конденсатора и с выходом первого ключа, второй ключ, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, усилитель, первый в.хол которою подключен к выходу сумматора, вюрии вход,, 3 которого соединен со входом второго и выходом третьего ключей, выход усилителя сое динен с одним из выводов нагрузочного элемента и со входами первого и третьего клю чей, введен пассивный элемент, первый вывод которого соединен с одним из входов усилителя, второй вывод пассивного элемента подключен к второму выводу нагрузочного элемента и к шине нулевош потенциала, вход устройства соединен с третьим входом сумматора. Сумматор содержит повторители и резисто ры, первые выводы которых соединены с вы ходом сумматора, вторые выводь резисторов соединены соответственно с. выходами повторителей, входы которых подключены к входам сумматора. На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства. Устройство содержит ключи 1-3, накопите ный элемент, например конденсатор 4, усили тель 5, сумматор 6, состоящий из резисторов 7 и повторителей напряжения 8-10, пассивный элемент, например резистор II, вход 12 устройства нагрузочный элемент 13 и шину 14 нулевого потенциала. Устройство работает следующим образом. В режиме запоминания ключи 1 и 2 открыты, а ключ 3 закрыт. Накопительньгй элемент 4 подключается к цепи обратной отрицательной связи усилителя 5. В этом режиме выход сумматора 6 контролируется (отслеживается) усилителем 5. В идеальном случае напряжение на выходе сумматора 6 равно нулю. Однако в действительности в точке формирования токов напряжение не равно нулю, что йриводит к понижению точности. При равенстве сопротивлений суммирующих резисторов 7 которое легко полутать с высокой точность так как выходные сопротивления повторителей 8-10, входящих в состав сумматора 6 для повышения его входного сопротивления, за счет глубокой отрицательной связи значительно уменьшены до десятых и сотых долей ома а величина сопротивления пассивного элемента 11 равна 3, то обеспечивается достаточно точнее равенство суммарных сопр тивлений входов усилителя 5. Поэтому из рассмотрения токов, протекающих через резисторЫ 7 сумматора 6, получим в режиме запоминания на выходе повторителя 8 напряжение, равное l nrMoJ- lHM.) где й„ напряжение на входе 12 устро ства в момент времени to око чания режима запоминания; 1 ряжения смещения по входу, lU«i. соответственно операционного усилителя 5, повторителей 9 По окончании режима запоминания устройство переводится в режим вычитания. При зтом ключи 1 и 2 закрываются, а ключ 3 открывается. Напряжение в последующий момент времени на выходе повторителя 9 равно )и,з11и,„;), а напряжение Ugt,|y (ja) на выходе усилителя 5, которое подается на первый вывод элемента 13, подключенный вторым выводом мента 13, подключ к шине 14, равно ebiyW-yn(MtUcM). Применение повторителей 8-1 ft для повышения входного сопротивления сумматора необходимо по следующим причинам: в режиме вычитания, когда ключ 1 накопительного элемента (конденсатора) 4 отключается от выхода усилителя 5 (обрывается обратная отрицательная связь), большое входное сопротивление необходимо для устранения разряда накопительного элемента 4 на сумматор 6, имеющий без постановки повторителя 8 малое входное сопротивление; повторитель 9 необходим для устранения температурного дрейфа сопротивления открытого ключа 3 в режиме вычитания. И этом случае падение напряжения на открытом ключе 3 (а в данном устройстве используются ключи напряжения) из-за большого входного сопротивления повторителя порядка 1 МОм, ко входу которого он подключен близко к нулю; повторитель 10 служит для повышения входного сопротивления устройства. Таким образом, напряжение ицдрр, которое приходится на нагрузочный элемент 13, равно ,()((-Ь) и не зависит от погрешности, вносимых напряжением смещения усилителя 5 и повторителей 8-10, что значительно увеличивает точность устройства запоминания и вычитания. Формула изобретения 1. Аналоговое запоминающее устройство, содержащее накошпельный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с щиной нулевого потенциала, сумматор, первый вход которого соединен с другой обкладкой конденсатора и с выходом первого ключа, второй ключ, выхо; выход которого соединен с шшюй пулевого потен. циала, усилитель, первый вход которого подключен к выходу сумматора, второй вход которого соединен с входом второго и выходом третьего ключей, выход усилителя соединен с одним из выводов нагрузочного элемента н с входами первого и третьего ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен пассивный элемент, первый вывод которого соединен с одним нз входов усилителя, второй вывод пассивного элемента подключен к второму выводу нагрузочного элемента и к шине нулевого потенциала, вход устройства соединен с третьим входом сумматора.

9 84206

Источники информации,

to принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР N 504248, 15 кл. G И С 27/00, 1975 (прототип).