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

(З) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к автомапике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации, в частности в хроматографах для хранения информации.

Изве.стно аналоговое запоминающее устройство, содержащее накопительный элемент, например конденсатор, подключенный к выходному повторителю напряжения, разрядному блоку, выходу генератора тока и через входной повторитель напряжения к первым входам компараторов, вторые входы которых подключены к входной шине, выход первого компаратора подключен к управляющему входу генератора тока, а также дополнительный генератор тока, выход которого подключен к накопительному элементу, управляющий вход - к выходу второго компаратора, третий вход которого соединен с выходом первого компаратора T lНедостатком этого устройства является его сложность, а также наличие в его выходном сигнале неинформативных сигналов, обусловленных необходимостью разряжать накопительный перед очередным запоминанием си гнала, что не позволяет применять его в устройствах обработки информации промышленных приборов, преднаа1наченных для контроля и непре10рывного регулирования технологического процесса.

Наиболее близким к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, содержащее повторитель

15 напряжения, вход которого соединен, с накопительным элементом, выход с выходом устройства и одним из входов элемента сравнения, выход которого подключен Ki входу блока.управ20ления, один из выходов- которого соединен со входом разрядного элемента , выход которого подключен ко входу повторителя напряжения, а также усилитель и ключ, один из входов которого соединен со .вторым выходом блока управления, выход - с накопительным элементом, другой вход - с выходом усилителя, вход которого подключен к другому входу элемента сравнения и ко входу устройства |2j Однако в этом устройстве, как и в других, накопительный элемент разряжают перед очередным запоминанием, что также не позволяет применять его в устройствах обработки информации промышленных приборов. Кроме того, погрешность запоминания амплитуды зависит от времени задержки входного сигнала, которое имеет боль Шую температурную зависимость в си|лу большой зависимости емкости конденсатора накопительного устройства от температуры. Цель изобретения - повышение точности и расширение области применени Поставленная цель достигается тем что в аналоговое запоминающее Устрой ство, содержащее усилитель, вход которого является входом устройства, н копительный элемент, например конден сатор, одна из обкладок которого сое динена с шиной нулевого потенциала, а другая обкладка конденсатора соеди йена с выходом ключа и с входом повт рителя напряжения, выход которого яв ется выходом устройства, первый вхо ключа соединен с выходом усилителя, блок управления, выход которого соединен с вторым входом ключа, первый вход блока управления подключен к ши не стробирующего импульса, и компаратор, введены первый и второй диффе ренцирующие элементы, выпрямитель и источник порогового напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу первого диф ференцирующего элемента, вход которого соединен с выходом усилителя, выход компаратора соединен с входом второго дифференцирующего элемента, выход которого соединен с входом выпрямителя, выход которого соединен с вторым входом блока управления. На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы. Устройство содержит усилитель 1, ключ 2, повторитель 3 напряжения, накопительный элемент, например конденсатор k, дифференцирующие элементы 5 И 6, источник 7 порогового напряжения, компаратор 8, блок 9 управления, однополярный выпрямитель .10, шину 11 стробирующего импульса и шину 12 нулевого потенциала. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии ключ 2 разомкнут и конденсатор накопительного устройства Ц заряжен, до амплитудного значения предудыщего входного сигнала. Очередной входной сигнал усиливается усилителем 1 и дифференцируется дифференцирующим элементом 5, выходное напряжение которого имеет форму разнополярного импульса с перегибом в точке, соответствующей моменту достижения входным сигналом своего максимального значения. Напряжение с выхода элемента 5 поступает на второй вход компаратора 8, на первый вход которого подается пороговое напряжение от источника 7 порогового напряжения. При достижении равенства напряжений на первом и втором входах, компаратор 8 переходит из одного устойчивого состояния в другое, при этом на его выходе формируется прямоугольный импульс, задний фронт которого соот- . ветствует моменту достижения входным сигналом максимального значения. Прямоугольный импульс с выхода компаратора 8 дифференцируется дифференцирующим элементом 6 и выпрямляется однополярным выпрямителем 10, напряжение на выходе которого имеет форму короткого импульса, передний фронт которого соответствует моменту достижения входным сигналом максимального значения. Управляющий импульс с выхода однополярного выпрямителя 10 поступает на второй вход блока 9 управления, на первый вход которого поступает стробирующий импульс по шине 11. Импульсный сигнал с выхода блока 9 управления кратковременно, включает ключ 2, и конденсатор k кратковременно подключается к выходу усилителя 1 в момент достижения входным сигналом своего максимального значения и, в зависимости от амплитуды очередного входного сигнала, напряжение на конденсаторе увеличивается либо уменьшается до напряжения, соответствующего амплитудному значению входного сигнала, после чего действие управляющего импульса с выхода блока 9 управления прекращается, ключ 2 размыкается и на конденсаторе хранится измеренное амплитудное напряжение до поступления очередного стробирующего импульса и измеряемого сигнала и достижения им своего максимального значения, после чего процес.с измерения повторяется.

Таким образом, в момент достижения входным сигналом своего максимального знамения, устройство формирует короткий импульс, посредством которого накопительный элемент кратковременно подключается к выходу усилителя, при этом напряжение на накопительном элементе изменяется до величины амплитуды входного сигнала и хранится до поступления очередного входного сигнала и выходмое.напряжение устройства непрерывно 1 пропорционально амплитуде входного сигнала, что позволяет расширить область применения устройства и применять его в устройствах обработки информации промышленных приборов, предназначенных для контроля и непрерывного регулирования.техноло ического процесса.

Предлагаемое аналоговое запоминающее устройство имеет высокие метрологические характеристики в широком диапазоне длительностей и амплитуд входных сигналов, обладает высокой помехоустойчивостью и, благодаря своей простоте, имеет низкую стоимость изготовления и высокую надежность в эксплуатации.

Испытания предлагаемого аналогового запоминающего устройства показали что при амплитудах входного сигнала о 0,08 до 8 В и длительностях от 2 до 300 с, относительная погрешность запоминания амплитуды входного сигнала

составляет не более 0,5% при времени хранения сигнала не менее 20 мин.

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее усилитель, вход которого является входом устройства, накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с шиной нулевого потенциала, а другая обкладка конденсатора соединена с выходом ключа и с входом повторителя напряжения, выход которого является выходом устройства, первый вход ключа соединен с выходом усилителя, блок управления, выход которого соединен с вторым входом ключа, первый вход блока управления подключен к шине стробирующего импульса, и компаратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, в него введены первый и в-торой дифференцирующие элементы, выпрямитель и источник порогового напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу первого дифференцирующего элемента, вход которого соединен с выходом усилителя, выход компаратора соединен с входом второго дифференцирующего элемента, выход которого соединен с входом выпрямителя, выХод которого СОРдинен с вторым входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ff 600617, кл. G 11 С 27/00, 30.03.78.

№ 639022, кл. G 11 С 27/00, 2S 12. 78. (прототип).

F

toj

,:ir

k

I V-

.

ty

rKZHi

fj

Ч

S55|

V

П

AJ

i