SU847376A1 - Аналоговое запоминающее устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  -к вычислительной технике и предназначено дл  выборки и запоминани  мгновенных значений напр жений и может быть использовано в аналого-цифровых преобразовател х.

Известно аналоговое запоминающее устройство, охваченное отрицательными обратными св з ми l.

Недостатком устройсгва  вл етс  больша  мультипликативна  погрешность .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  аналоговое запоминающее устройство, которое содержит основной усилитель и дополнительный, охваченный отрицательной обратной св зью по одному из входов н подключенный этим входом к выходу основного усилител  и через первый ключ к другому входу, конденсатор пам ти, включенный меж- ду шиной нулевого потенциала и точкой соединени  другого входа дополнительного усилител  и одного из входов основного, соединенного через второй и третий ключи соответственно с источником сигналов и выходом дополнительного усилител .

С замкнутым первым и вторым ключом и разомкнутым третьим устройство охвачено первым контуром отрицательной обратной св зи и находитс .в режиме выборки. Напр жение на конден саторе пам ти и выходе дополнительного усилител  мен етс  синфазно с напр жением входного сигнала и мало отличаетс  от него по величине. С замкнутым третьим ключом и разомкнутыми остальными устройство охвачено вторым контуром отрицательной обратной св зи и находитс  в режиме хранени . Напр жение с выхода дополнительного усилител  подаетс  на вход основного усилител . Так как характеристики основного усилител  не измен ютс  от режима выборки к режиму хранени , это напр жение устанавливаетс  в режиме хранени  равйым с высокой точностью напр жени  сигнала при переходе устройства из режима выборки в режим хранени  2.

Известные устройства обладают высокой точностью, погрешность хранени  доведена до 0,01%. Тем не менее в насто щее врем  требуютс  устройства с погрешностью до 0,001% Обеспечение, нар ду с такой точностью , высокого быстродействи 

устройств становитс  задачей чрезвычайно сложной. Применение дл  обеспечени  высокого быстродействи  широкополосных усилителей приводит к снижению точности устройств, так как такие усилители имеют малый коэффициент передачи. Увеличение коэффи (Циента передачи усилителей приводит к уменьшению полосы частот усилителей и, следовательно, быстродействи  устройств.

Цель изобретени  - повышение точности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель , инвертирующий вход которого через первый ключ соединен с его выходом первый накопительный элемент , например, конденсатор, одна обкладка которого соединена с инвертирукжцим входом входного усилител , друга  обкладка первого конденсатора подключена к шине нулевого потенциала, выходной усилитель, вход которого соединен с неинвертируквдим входом входного усилител  через второй ключ, вход устройства подсоединен к неинвертиругадему вход входного усилител  через третий ключ, первый вход выходного усилител  соединен с одной из обкладок первого конденсатора, введены четвертый и п тый ключ и второй и третий накопительные элементы, например , конденсатор, одни из обкладок которых соединены с шинойнулевого потенциала, а другие обкладки - со -вторым и третьим входами выходного усилител  и через четвертый и п тый ключи с выходом входного усилител .

На чертеже изображена функционална  схема предложенного устройства.

Схема содержит усилители 1 и 2, ключи 3-7, накопительные элементы, например, конденсаторы 8-10, шину 1 нулевого потенциала, входы 12-17 усилител  2, выход 18 усилител  2, входы 19 и 20 усилител  1, вход устройства 21, выход 22 усилител  1 выход 23 устройства.

Работа устройства состоит из 3 ..этапов. Состо ние ключей, соответствующие этапам, приведены в таблице.

41-й

режим выборки

промежуточ6 ,3,5 2-й ный

7,3,5 3-й

режим хранени 

На первом этапе напр жение на конденсаторе 8 равно

тЙ7 (1)

где 11„ , - напр жение входного сигнала (напр жение, присутствующее на входе 19 усилител  1);.

К/ - коэффициент передачи усилител  1.

На втором этапе напр жение на конденсаторе 8,а также равное ему напр жение на конденсаторе 9 ( Ucq) становитс  входными. Напр жение устанавливающеес  при этом на конденсаторе 10, составл ет величину

1 д. ACJilrT Jriny

Uj. -U (u V So ъ 8/

.2 -f-.Ko

-vU (,) ;

-H-K2

где Kj - коэффициент передачи усилител  2 .

Усилитель 2 содержит две пары ифференциальных входов 14 и 15 и 12 и 13. По каждому из входов коэффициент передачи равен (к) по 12 и 14 - (Kg),по 15 и 13 - Кг). Так как Uc9 UCB

к к л

о % (2

1 + JC2. На третьем этапе напр жени  на

конденсаторах 8 и 10 станов тс  входными. При этом напр жение на выходе 23 устройства становитс  равным

сД

(

N +k, f, K-iKa 4k2

. ,11 .-K2) .

C.,.4Ka ., 0.,4Ka,KiK2 45 4-VK2 ° Я-Кг -f4K2

с учетом (2)

II xii .

50 ВЫХ ()( + )

.,(3)

псздставка (1) в (3) дает

I ,u (4) m т (+к)(,Ki)

отсюда определитс  величина ошибки, с которой устанавливаетс  напр жение на выходе устройства по отношению ко входному.

60 jACl bVl Bbix UBTTUex (1-.K,-).K,K,) , ц 1,

Claims (2)

1. .VK.K,) в,:)при 1 (всегда имеет место) A(U)-UBX ГГПсТ)- (5) Из выражени  (5) видно, что ошиб ка, св занна  с коэффициентом перед чи усилител  1, уменьшаетс  по Срав нению с известным в К раз. Это дает возможность, использу  усилители с малым коэффициентом пер дачи, строить прецизионные аналоговые запоминающие устройства. Например , при К 25 погрешность предлагаемого устройства равн етс  0,01% против 0,2% в известном. Дл  достижени  той же погрешности в известно потребовались бы усилители с коэффициентом передачи не менее 100. Pe лизаци  усилителей с большими коэффициентами передачи требует значительных аппаратурных затрат. Увеличение коэффициента передачи сильно сказываетс  на частотных свойствах усилителей и  вл етс  основным преп тствием в создании высокоточных и одновременно быстродействующих аналоговых запоминающих устройств. Предложенное устройство решает данное противоречние так как позвол ет в высокоточных аналоговых запоминающих устройствах примен ть усилители с малыми коэффициентами передачи. Технико-экономическа  эффективность устройства заключаетс  в повы 1шении точности и быстродействи  при использовании усилителей с задынным коэффициентом передачи. Формула изобретени  Аналоговое запоминающее устройство , содержгвдее входной усилитель инвертирующий вход которого через первый ключ соединен с его выходом, первый накопительный элемент, например , конденсатор, одна обкладка которого соединена с инвертирукцим входом входного усилител , друга  обкладка первого конденсатора подключена к шине нулевого потенциала, выходной усилитель, выход которого соединен с неинвертируюцим входом входкого усилител  через второй ключ,вход устройства подсоединен к неинвертирующему входу входного усилител  через третий ключ, первый вход выходного усилител  соединен с одной из обкладок первого конденсатора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства , в него введены четвертый и п тый ключи и второй и третий накопительные элементы, например, конденсаторы , одни из обкладок которых соединены с шиной нулевого потенциала , а другие обкладки - со вторым и третьим входами выходного усилител  и через четвертый и п тый ключи с выходом входного усилител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3469112, кл. 307-238, опублик. 1969.
2. 2.Авторское свидетельство СССР Г 492815, кл. G 11 С 27/00, 1974 (прототип).