SU1072101A1 - Аналоговое запоминающее устройство - Google Patents

Abstract

АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый и второй накопительные элементы на первом и втором конденсаторах, одни обкладки которых соединены с шиной нулевого потенциала, другие-обкладки - с неинвертирующими входами первого и второго операционных усилителей соответственно, инвертирующие входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго ком мутаторов ,первые входы которых объе- динены и  вл ютс  входом устройства, вторые входы объединены и  вл ютс  выходом устройства, выходы первого н и второго операционных усилителей подключены соответственно к первому и второму входам третьего коммутатора , третий операционный усилитель, выход которого соединен с выходом четвертого коммутатора, первый и второй входы которого подключены к неинвертирующим входам соответственно первого и второго операционных усилителей , и резистивный делитель напр жени  ,:Отличающеес  тем, что, с целью повышени  его. быстродействи  в него введен п тый коммутатор, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго операционных усилителей., а выход - к второму § входу первого коладутатора, первый (Л вход которого соединен с неинвертирующим входом третьего операционного усилител , инвертирующий вход которого соединен со средней точкой резистивного делител  напр жени , первый S и второй входы которого подключены соответственно к выходу третьего коммутатора и выходу третьего операционного усилител . - IND

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  использовани  в аналого-цифровых пр образовател х. Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее два идентичных запоминающих элемента, подключаемых к входу и выходу устройства поочередно. Каждый из запоминающих элементов содержит первый усилитель выход которого соединен с одной обкладкой конденсатора, друга  обклад ка которого соединена с входом втор го усилител , выход которого через ключи св зан с собственным входом и входом первого усилител  1 . Недостатком известного устройств  вл етс  низкие быстродействие и то ность, обусловленные тем, что при переключении каждого из запоминающих элементов в режим хранени , . напр жение -на его выходе измен етс  от нулевого значени  до значени  запомненного напр жени . В режиме хранени  цепью обратной св зи охватываютс  два последовательно включенных усилител  запоминающего элемента . .Это приводит к значительному переходному процессу и зат гиванию времени установлени  выходного напр жени , что снижает быстродействие устройства. Кроме того, наличие ключей, не охваченных цепью стабили зирующей обратной св зи, между выходом устройства и выходами запоминающих элементов приводит к по влению дополнительной погрешности в вы ходном сигнале. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый и второй накопительные элементы на первом и втором конденсаторах, одни обкладки которы соединены с шиной нулевого потенциала , другие обкладки - с неинвертирующими входами первого и второго операционных усилителей соответстве но , инвертирующие входы которых под ключены к выходам соответственно пер вого и второго коммутатора, первые входы которых объединены и  вл ютс  входом устройства, вторые входы объе динены и  вл ютс  выходом устройств выходы первого, и второго операционных усилителей подключены соответственно к первому и второму входу третьего коммутатора, выход которого со единен с входом инвертирующего усили тел  на третьем операционном усилите ле , выход которого соединен с выходо четвертого коммутатора, первый и вто рой входы которого подключены к инвертирующим входам соответственно перво го и второго операционных усилителей выходы которых соединены соответстве но с первым и вторым входами резисти ного делител  напр жени , средн   точка которого подключена к вторым входам первого и второго коммутаторов. Напр жение смещени  нул  используемых в устройстве операционных усилителей компенсируетс  и не вли ет на точность устройства 2. Недостатком устройства  вл етс  низкое быстродействие, вызванное тем, что при каждом переключении коммутаторов выходное напр жение первого и второго операционных усилителей измен етс  от значени  входного напр жени  до нул  или наоборот. При этом на установление напр жени  на выходе устройства с заданной точностью затрачиваетс  значительное врем . Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аналоговое запоминающее устройство , содержащее первый и второй накопительные элементы на первом и втором конденсаторах, одни обкладки которых соединены с шиной нулевого потенциала, другие обкладки - с неинвертирующими входами первого и второго операционных усилителей соответственно , инвертирующие входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго коммутаторов , первые входы которых объединены- и  вл ютс  входом устройства, вторые входы объединены и  вл ютс  выходом устройства, выходы первого и второго операционных усилителей подключены соответст;венно к первому и второму входам третьего коммутатора, третий операционный усилитель, выход которого соединен с выходом четвертого коммутатора, первый и второй входы которого -подключены к неинвертирующим входам соответственно первого и второго операционных усилителей, и резистивный делитель напр жени , введен п тый коммутатор, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго операционных усилителей, а выход к второму входу первого коммутатора, первый вход которого соединен с неинвертирующим входом третьего операционного усилител , инвертирующий вход которого соединен со средней точкой резистивного делител  напр жени , первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу третьего коммутатора и выходу третьего операционного усилител . На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство, содержит операционные усилители 1-3, коммутаторы 4-8, конденсаторы 9 и 10, и резистивный делитель 11 напр жени . Устройство работает следующим образом.

коммутаторы 4-8 одновременно переключаютс  из положени  а в положение 5 и наоборот. При указанном на чертеже положении коммутаторов нй1р жение на входе устройства будет записано на конденсатор 9. При этом на выходе первого операционного усилител  1 установитс  напр жение , равное входному, поскольку только в этом случае разность напр жений , приложенных между инвертирующим и неинвертирующим входами в каждом из операционных усилителей 1 и 3,-близка к нулю. Напр жение на выходе устройства в это врем  равно напр жению, сохран емому вторым конденсатором 10 и передаваемому на выход устройства вторым операционным усилителем 2, охваченным обратной св зью через коммутаторы 5 и 8.

При переключении коммутаторов в положение б первый 1 и второй 2 операционные усилители по выполн емым функци м мен ютс  местами. Напр жение на выходе устройства становитс  равным выходному напр жению первого операционного, усилител  1, т.е. сохран ющему на первом конденсаторе 9 тому значению напр жени  на входе устройства, которое оно имело в момент переключени  ключей. Текущее значение входного напр жени  отслеживаетс  на вьоходах второго 2 и третьего 3 операционных усилителей и на втором конденсаторе 10.

Устройство характеризуетс  компенсацией напр жени  смещени  нул 

используемых операционных усилите- . лей. Однако при переключении,коммутаторов напр жение на выходе усилител , подключенного к выходу устройства измен етс  лишь на величину, обусловленную напр жением смещени  нул  усилител  и падением напр жени  на коммутаторе 8, через который протекает ток на выход устройства. Полученный перепад напр жени  не превышает нескольких дес тков милливольт,

0 и врем , необходимое дл  установлени  выходного напр жени , не превышает де : тков наносекунд. В известнвк устройствах выходное напр жение усилите5 лей измен етс  на величину равную выходному напр жению - 5-10 В. При этом врем  установлени  напр жени  на выходе устройства составл ет несколько микросекунд.

Аналоговое запоминающее устройство,

0 выполненное на микросхемах К544УД1А и К590КН4 по предлагаемой схеме, позвол ет АЦП с временем преобразовани  5 МКС обрабатывать сигнал с амплитудой 5 В и частотой до 100 кГц.

5 При этом врем  установлени  выходного напр жени  устройства составл ет 100 НС, а период переключени  ключей - 5 МКС. Устройство, построенное по схеме прототипа на анало0 гичных Микросхемах, имеет врем  установлени  3 МКС, что с учетом времени, необходимого дл  обработки сигнала, ограничивает частоту обрабатываемых сигналов на уровне 63 кГц. Полученный виигрыш по быстродействию приве5 дет к значительному экономическому эффекту.

Claims (1)

1. АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый и второй накопительные элементы на первом и втором конденсаторах, одни ’ обкладки которых соединены с шиной нулевого потенциала, другие обкладки - с неинвертирующими входами первого и второго операционных усилителей соответственно, инвертирующие входы которых подключены к выходам ^соответственно первого и второго ком, мутаторов, первые входы которых объе- ¹динены и являются входом устройства, вторые входы объединены и являются выходом устройства, выходы первого и второго операционных усилителей подключены соответственно к первому и второму входам третьего коммутатора, третий операционный усилитель, выход которого соединен с выходом четвертого коммутатора, первый и второй входы которого подключены к неинвертирующим входам соответственно первого и второго операционных усилителей, и резистивный делитель напряжения,© тличающееся тем, что, с целью повышения его. быстродействия _;в него введен пятый коммутатор, первый и второй входы которого подключены к выходам соответ- * ственно первого и второго операционных усилителей., а выход - к второму § входу первого коммутатора, первый вход которого соединен с неинвертирующим входом третьего операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен со средней точкой рези· стивного делителя напряжения, первый — и второй входы которого подключены соответственно к выходу третьего коммутатора и выходу третьего операционного усилителя. С