Устройство выборки и хранения Советский патент 1982 года по МПК H03K17/60 

(54) УСТРОЙСТВО ВЫБОРКИ И ХРАНЕНИЯ

Изобрете1ше относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, в устройствах преобразования информации. Известно устройство выборки и хране ния, содержащее коммутируемый дифференциальный каскад, токовые переключатели, генераторы тока и истоковый повто ритель 1 . Однако известное устройство не отяи- чается высокой точностью и достаточно большим временем хранения. Наиболее близким к предлагаемому является устройство выборки и хранения, содержащее дифференциальный усилитель, бада первого транзистора которого соед1шена с шиной истошшка входного напряжения, база второго транзистора соединена с выходной шиной, а эмиттеры через первый транзистор токового переключателя соед1шГНЫ с первым источником тока, подключенным к отр1щател1тной ип:не источника питшпгя, базы транзистор переключателя тока подключены к шинам источника управл5пощего напряжения, полевой транзистор, затвор которого -через накопительный конденсатор соединен с земляной шиной, сток - с положительной шиной источника питания, второй генератор тока, одним вьгаодом подключенный к отрицательной шине источника питания, резисторы и первый транзистор, коллектор которого подключен к положительной шине источника питания 12 . Недостатком является то, что данное устройство не отличается высоким быстродействием. Цель тьзобретения - увеличение быстродействия. Указанная цель достигается тем, что в устройство выборки и хранения, содержащее дифференциальный усилитель, база первого транзистора которого соединена с штпюй источника входного напряжения, база второго транзистора соедтп1ена с выходной шиной, а эмиттеры через первый транзистор токового переключателя соешгаекы с первым тока. подключенным к отрицательной шине иоточника питания, базы транзисторов пере ключателя тока подключены к шкнам исто ншса управл5пожего напряжения, полевой транзистоо, затвор которого через накопительный конденсатор соединен с земля ной шиной, сток - с полонштельной шиной источника питания, второй генератор тока, одним выводом подключенный к отрицательной шине источника питания, резисторы и первый транзистор, коллектор которого подключен к положительной шин источника питания, введены два дополнительных транзистора, буферный каскад на двух транзисторах, транзисторный от ралштель тока ti транслятор уровня в вид стабилитрона, причем выходная шина подключена к базе первого транзистора, эмиттер которого соедш1ен с коллектором второго транзистора переключателя тока, шток полевого транзистора соединен с базами транзисторов буферного каскада и через -транслятор уровня - с выходной шиной, коллектор первого тран зистора буферного каскада соединен с входной шиной транзисторного отражателя тока, подключенного к положительной шине источника питания, выходная шина транзисторного отражателя тока соединена с коллектором второго транзистора буферного каскада и с затвором долевого транзистора, эмиттер первого транзистор буферного каскада через первый резистор соеданен с коллектором первого транзис-тора дифференциального- усилителя и Э1 етт-тером первого дополнительного транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора дифференциального усилителя, эмиттер второго транзистора буферного каскада соединен через вторе и резистор с колйектором второго транзистора дифференциального усилителя и с эмиттером второго дополнитеяьзюго транзистора, база которого соодтшепа с коллектором второго транзистора штфференциального усилителя, а коллекторы дополштельных транзисторов соединенны с отрицательной шиной источника тетания. На черте 1:е представлена принщптиаль- ная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит шину 1. источни входного напряжения, дифференш1алыш1Й усттител1: 2 на транзисторах 3 и 4, токовый по :1ОК1початель 5 на транзисторах 6 и 7, источштк 8 тока, исто-гшгк 9 упpaBJiCToiHtTo на)ряже1тя, накопительный кондо ;гпг(1р 1.О, 1ПТОКОПЫЙ повторитель 11, транслятор уровня - стабшштрон 12, выходную шину 13, источник 14 тока, дополнительный транзистор 15, буферный каскад 16 на транзисторах 17 и 18, отрансатель 19 тока, резистор 2О, дополнительный транзистор 21, резистор 22 и дополнительный транзистор 23. Устройство работает следующим образом. В режиме выборки со схемы управления, от источника 9 поступает сигнал на управляюыше входы токового переключателя 5, открывающий транзистор 6, который подключает эмиттеры транзисторов 3 и 4 дифференциального усилителя 2 к источнику 8 тока. В этот момент на базу .транзистора 3 от шины 1 источника вход ного напряжения подается сигнал, который усиливается дифференциальным усилителем 2 совместно с буферным каскадом 16 и заряжает накопительный конденсатор 10. Отрицательная обратная связаь по входному сигналу образуется прохождением сигнала с накопительного конденсатора 1О; через истоковый повторитель 11 и транслятор уровня - стабилитрон 12 на выходную шину 13 и базу транзистора 4. Ток источника 14 тока, протекая по истоковому повторителю 11, создает начальное сметцение напряжения затвор Исток, которое совместно с падением напряжения на стабилитроне 12 определяет рабочее напряжение на коллекторе транзистора 8. Рабочгс.напряженке на коллекторах транзисто.ов 3 и 4 меньше, чем напряжение на истоке повторителя 11 на вет;чину напряжезшя база-эмиттер транзисторов 17 и 18 и падения напряжения на резисторах 20 и 22. Причем напряжение на резисторах 2Q, 22 выбирается так, чтобы при линейном реткиме работы диффере щиапьного усилителя 2 оно было меньше напряжения открывания переходов база-эмиттер дополтительных транзисторов 21 и 23. Отражатель 19 тока, включенный в коллектор цепи буферного каскада 16, увеличиваег петлевое усиление. В режиме большого сигнала на входе длфферешшалькый усилитель 2 выходит из линейного режима работы, т.е. транзистор 3 (или 4) зак швается. Весь ток источника 8 тока проходит по соответствующей цепи. На резисторе 2О (или 22) будет падение напряжезшя, достаточное для открывания дополнительного транзистора 21 (или 23). Следовательно, образуется допогаштепъный путь форсируюшего тока по транзисторам 21,и 17 (или 23 и 18), который ускоряет заряд нако питвпьного конденсатора 1О, т.е. напряжение на базах транзисторов 3 и 4 быстрее выравнивается. Дифференциальный усилитель 2 входит в линейный режим работы , а транзистор 21 (или 23) соответственно обесточи

вается.

I

В режиме хранения с источника 9 поступает сигнал на управляющие входы токового переключателя 5. Закрывается транзистор 6 и открывается транзистор 7. Дифференциальный усилитель 2, буфернь1Й. каскад 16, отражатель обесточиваются. Ток источника 8 тока проходит через дополнительный транзистор 15. На накопительном конденсаторе 1О остается напряжение, равное входному в этот момент переключения. Одновременно базовый ток дополнительного транзистора 15 возрастает, это компен6и|$ует переходной процесс на выходной шине 13, так как истоковый повторитель не охватывается ООС, и выходное сопротивление высокое. I .-. Пограпности, вызванные прохождением входного сигнала в режиме хранения, уменыиаются за счет последовательного включения транзисторов 3, 4 и 18 между иАпоЪ 1 и накопительным конденсатором 1О. Также меньшаются токи утечки с конденсатора 10, так как обратные токи транзисторов отражателя 19 тока и транзистора 18 буферного каскада можно выбрать одинаковыми, что увеличивает время хранения. В режиме выборки за счет равенства напряжения на коллекторах транзисторов дифференциального усилителя 2 уменьшает I ся ошибка смешения, вызванная эффектом модуляции ширины базового перехода транзисторов. Одновременно уменьшается сшибка, вызванная температурным переходным процессом за счет. разнтвы рассеиваемой мсацности на ВХОДЕ«ЫХ транзист рах 3 и 4. Применение режима форсирования тока заряда наксятительного конденсатора 10 уменьшает время переходного процесса, а следовательно, можно уменьшить, ток в длфф ренш1альном усилителе 2, т.е. увеличит, статическую точность. Сокращение цепей коммутации до одной уменьшает суммар7гую емкость и, следовательно, апертурное время.

формула .Изобретения

Устройство выборки и хранения, содержащее дифференциальный усилитель, база первого транзистора которого соединена с шиной источника входного напряжения, база второго транзистора соединена с выходной шиной, а sN rrTepbi через первый транзистор токового переключателя соединены с первым источником тока, подключенным к отрицательной шине источника питания, базы транзисторов переключателя тока подключены к шинам источника управляющего напряжения, полевой транзистор, затвор которого через накопительный

конденсатор соединен с земляной, шиной, сток - с поподштельной шиной источника питания, второй генератор тока, одним вьгеодом подключенный к отрицательной шине источника питания, резисторы и первый транзистор, коллектор которого подключен к положительной шине источгтка питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены два дополнительных транзистора, буферный каскад на двух транзисторах, транзисто)ный отражатель тока и транслятор уровня в виде стабгагатрона, причем выходная шина подключена к базе первого транзистора, эк-гиттер которого соединен с коотлектором второго транзистора переключателя тока, шток полевого транзнстора соединен с базами транзисторов буферного каскада и через транслятор уровня - с выходной шиной, коллектор первого транзистора буферного каскада соединен с входной траизтюторно о отражателя тока, подключе1шого к положительной шине источника питагтя, выходная шина транзисторного отражателя тока соединена с коллектором второго транзистора буферного каскада и с затвором полевого транзистора, эмиттер перпого транзистора буферного каскада через первый резистор соединен с коллектором первого транзистора дифференциального усилителя и эмиттером первого дополнительного транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзис- тора дифференциального усилителя, второго транзистора буферного каскада соединен через второй резистор с коялектором второго транзистора диффереаг- анального усилитезяя и с эмиттером второго допошпггельного транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора дифференциального усили- теля, а коллекторы дополнительных транзисторов соединены с отртщательной швной источника питания.

7 9651318

Источнтси Шфсфмации, .2, Авторское свидетельство СССР

прюштые во внимание при экспертизепо заявке Mi 2807883/18-21,

+fn