SU1488877A1 - Analog storage unit - Google Patents
Analog storage unit Download PDFInfo
- Publication number
- SU1488877A1 SU1488877A1 SU874295552A SU4295552A SU1488877A1 SU 1488877 A1 SU1488877 A1 SU 1488877A1 SU 874295552 A SU874295552 A SU 874295552A SU 4295552 A SU4295552 A SU 4295552A SU 1488877 A1 SU1488877 A1 SU 1488877A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- elements
- output
- input
- amplifier
- information input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Изобретение относится к аналоговым запоминающим устройствам и может быть использовано в различных аналого-цифровых системах, в частности в многофункциональных программируемых устройствах сопряжения ЦВМ с внешними источниками и приемниками аналоговых сигналов, вThe invention relates to analog storage devices and can be used in various analog-digital systems, in particular in multifunctional programmable interface devices with digital computers with external sources and receivers of analog signals,
том·числе в программируемых аналоговых интерфейсах ЦВМ. Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет реализации различных операций обработки и преобразования аналоговой информации. Повышение точности интегрирования осуществляется за счет устранения погрешности интегрирования, связанной с наличием напряжения смещения куля усилителя 1 Устройство позволяет реализовать следующие функции: АЗУ, экстрематора, генератора экспоненциального сигнала, генератора линейно-изменяющегося сигнала, инвертирующего и неинвертирующего интегратора, нелинейного преобразователя входного сигнала во временной интервал. Устройство содержит усилитель 1, накопительные элементы 2,3, блок 4 памяти, ограничительные элементы 5,6, ключевые элементы 7 - 12, пассивные элементы 13,14. 1 ил.volume · number in programmable analog interfaces of digital computers. The purpose of the invention is to improve the accuracy and enhancement of functionality due to the implementation of various operations of processing and converting analog information. The integration accuracy is improved by eliminating the integration error associated with the presence of the bias voltage of the amplifier amplifier 1 The device allows for the following functions: AZS, extremator, exponential signal generator, linear variable generator, inverting and non-inverting integrator, nonlinear converter of the input signal in the time interval . The device contains an amplifier 1, cumulative elements 2,3, memory block 4, restrictive elements 5,6, key elements 7-12, passive elements 13,14. 1 il.
сwith
<о<o
5Ц „,14888775C „, 1488877
33
14888771488877
4four
Изобретение' относится к аналоговым запоминающим устройствам и может использоваться в различных ана- '· лого-цифровых системах, в частности в многофункциональных программируемых устройствах сопряжения ЦВМ с внешними источниками и приемниками аналоговых сигналов, в том числе в программируемых аналоговых интерфейсах ЦВМ.The invention relates to analog storage devices and can be used in various ana-logo-digital systems, in particular, in multifunctional programmable interface devices of digital computers with external sources and receivers of analog signals, including programmable analog interfaces of digital computers.
Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет, реализации различных операций обработки и преобразования аналоговой информации.The purpose of the invention is to improve the accuracy and expansion of functionality due to the implementation of various processing operations and the conversion of analog information.
На чертеже приведена структурная схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.
Устройство содержит усилитель 1, первый 2 и второй 3 накопительные элементы на конденсаторах, блок 4 памяти, первый 5 й второй 6 ограничительные *элементы на диодах, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10, пятый 11, шестой 12 ключевые элементы, первый 13 и второй 14 пассивные элементы на резисторах, первый 15 и второй 16 информационные входы устройства.The device contains an amplifier 1, first 2 and second 3 cumulative elements on capacitors, memory block 4, first 5 th second 6 restrictive * elements on diodes, first 7, second 8, third 9, fourth 10, fifth 11, sixth 12 key elements, the first 13 and second 14 passive elements on resistors, the first 15 and second 16 information inputs of the device.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
В исходном состоянии все элементы 7-12 разомкнуты. В режиме обычной выборки (записи) входного аналогового сигнала элементы 7 и 8 замыкаются подачей соответствующих сигналов управления на их управляющие входы. При переходе из режима выборки в режим хранения элементы 7 й 8 синхронно размыкаются. Если элементы 7 и 8 выполнены в виде идентичных полевых транзисторов, а емкости элементов 3 и 2 равны, происходит компенсация коммутационной погрешности, вызванной передачей части сигнала управления через паразитную емкость затвор - исток (или затвор - сток) из цепи управления в цепи элемента 3 (т.е. на неинвертирующий вход усилителя 1), так как одновременно аналогичный по знаку и по величине сигнал формируется на инвертирующем входе усилителя 1. Поскольку усилитель 1 усиливает только разность входных сигналов,·одновременное изменение напряжений на его инвертирующем и неинвертирующем входах на одну и ту же величину не приводит к изменению сигналаIn the initial state, all elements 7-12 are open. In the mode of normal sampling (recording) of the input analog signal, the elements 7 and 8 are closed by applying the corresponding control signals to their control inputs. When switching from the sampling mode to the storage mode, the elements of the 7 th 8 synchronously open. If elements 7 and 8 are made in the form of identical field-effect transistors, and the capacitances of elements 3 and 2 are equal, the switching error is compensated, caused by the transmission of part of the control signal through the parasitic capacitance gate-source (or gate-drain) from the control circuit in the circuit 3 ( i.e., to the non-inverting input of amplifier 1), since simultaneously a signal of the same sign and size is formed at the inverting input of amplifier 1. Since amplifier 1 amplifies only the difference of input signals, a simultaneous voltage change s at its inverting and noninverting inputs at the same value does not change the signal
на выходе усилителя 1, следовательно, на выходе устройства.at the output of the amplifier 1, therefore, at the output of the device.
При работе устройства в режиме экстрематора сигналов (т.е. в режиме пикового детектора) замыкается элемент 8 и один из элементов 10 или 11 в зависимости от того, какой максимальный или минимальный уровень сигнала записывается в устройство. Например, при записи максимума замыкается элемент 10.When the device operates in the signal extremator mode (ie, in the peak detector mode), element 8 and one of the elements 10 or 11 are closed, depending on what the maximum or minimum signal level is written to the device. For example, when recording a maximum, element 10 closes.
Устройство работает автономно, при этом величина прямого сопротивления и прямое падение напряжения на элементах 5 и 6 должны быть минимальными (для 3ϊογο могут использоваться, например, диоды типа Д311). Б момент прохождения максимума (в режиме записи максимума) входного сигнала элемент 6 оказывается включенным в прямом направлении, а элемент 3 заряжается практически до напряжения максимума входного сигнала. При спаде входного напряжения элемент 6 оказывается включенным в обратном направлении, а на элементе 3 сохраняется запомненное максимальное значение напряжения, которое можно считать с выхода устройства. При необходимости прекратить поиск максимума элементы 10 и 8 синхронно размыкаются. В случае выполнения элементов 10,11 и 8 в виде идентичных полевых транзисторов происходит компенсация погрешности, вызванной передачей части сигнала управления из цепи управления в запоминающую цепь элемента 3, аналогично случаю режима обычной выборки и хранения аналогового сигнала .The device operates autonomously, while the magnitude of the direct resistance and the direct voltage drop across elements 5 and 6 should be minimal (for 3ϊγγ, for example, diodes such as D311 can be used). At the moment of maximum passage (in the maximum recording mode) of the input signal, element 6 is turned on in the forward direction, and element 3 is charged almost to the maximum voltage of the input signal. When the input voltage drops, element 6 is turned on in the opposite direction, and element 3 retains the memorized maximum voltage value, which can be read from the device output. If it is necessary to stop searching for the maximum, elements 10 and 8 open synchronously. In the case of the execution of elements 10,11 and 8 in the form of identical field-effect transistors, the error is compensated, caused by the transfer of a part of the control signal from the control circuit to the memory circuit of the element 3, as in the case of the usual sampling and storing mode of the analog signal.
Для сброса экстрематора, т.е. для разряда элемента"до нулевого потенциала, замыкаются элементы 8 и 12. Элемент 3 разряжается через элементы 12 и 14, а элемент 2 - через замкнутый элемент 8.To reset the extremator, i. to discharge the element "to zero potential, elements 8 and 12 are closed. Element 3 is discharged through elements 12 and 14, and element 2 is discharged through closed element 8.
В режиме генератора экспоненциально-убывающего сигнала сначала замыкаются элементы 8 и 7 и элемент 3 заряжается до начального напряжения от кокого-либо внешнего источника напряжения. Затем элемент 7 размыкается и замыкается элемент 12. Элемент 3 начинает разряжаться через элемент 14 по экспоненте, повторяющейся на выходе устройства. В качестве резистора 14 может использо5In the exponentially-decreasing signal generator mode, elements 8 and 7 are closed and element 3 is charged to the initial voltage from an external voltage source. Element 7 then opens and closes element 12. Element 3 begins to discharge through element 14 along the exponent repeating at the output of the device. As a resistor 14 can use
14888771488877
66
ваться собственное сопротивление элемента 12, например в случае выполнения элемента 12 в виде полевого транзистора.entail own resistance of the element 12, for example in the case of the execution of the element 12 in the form of a field-effect transistor.
В режиме обычного интегратора интегрируемый сигнал подается на вход 16. При этом блок 4 непрерывно работает в режиме выборки входного- сигнала, тем самым обеспечивая его прохождение на свой собственный выход. Элементы 12 и 9 замыкаются, остальные ключевые элементы разомкнуты. Таким образом, на неинвертирующий 7 вход усилителя 1 подается нулевой потенциал, в цепь отрицательной обратной связи усилителя 1 включается элемент 2, а между выходом блока 4 и инвертирующим входом усилителя 1 элемент 13. Постоянная времени такого интегратора определяется произведением емкости элемента 2 на сумму сопротивлений элементов 9 и 13 в замкнутом состоянии.In the normal integrator mode, the integrated signal is fed to input 16. At the same time, unit 4 continuously operates in the input-signal sampling mode, thereby ensuring its passage to its own output. Elements 12 and 9 are closed, the other key elements are open. Thus, a non-inverting 7 input of amplifier 1 is supplied with a zero potential, element 2 is switched on in the negative feedback circuit of amplifier 1, and element 13 between the output of block 4 and inverting input of amplifier 1 is 13. The time constant of such an integrator is determined by multiplying the element 2 by the sum of the resistances of the elements 9 and 13 in the closed state.
В режиме генератора линейно нарастающего напряжения в исходном состоянии замкнуты элементы 8 и 12, а на вход 16 подается и записывается в блок 4 какое-либо постоянное напряжение (величина которого определяет скорость изменения линейно изменяющегося напряжения на выходе усилителя 1). При переходе в режим генерирования линейно изменяющегося напряжения замыкается элемент 9 ··In the generator mode of linearly increasing voltage in the initial state, elements 8 and 12 are closed, and to input 16 some constant voltage is supplied and recorded in block 4 (the value of which determines the rate of change of linearly varying voltage at the output of amplifier 1). When switching to the generation of a linearly varying voltage, element 9 ·· closes
II
и размыкается элемент 8, т.е. усилитель 1 переключается в режим генератора (инвертирующего) по своему инвертирующему входу. Для генерирования линейно возрастающего напряжения в блок 4 необходимо записать отрицательное напряжение, для генерирования линейно убывающего напряжения в блок 4 записывается положительное напряжение.and element 8 opens, i.e. amplifier 1 is switched to the generator mode (inverting) at its inverting input. To generate a linearly increasing voltage in block 4, it is necessary to record a negative voltage, to generate a linearly decreasing voltage in block 4, a positive voltage is written.
Для генерирования периодического линейно изменяющегося сигнала с возвратом выходного напряжения к нулевому потенциалу достаточно в режиме генерирования линейно нарастающего или убывающего сигнала периодически замыкать элемент 8. При этом элемент 2 периодически разряжается через замкнутый элемент 8 до нуля, обеспечивая после размыкания элемента 8 повторное линейное нарастание или убывание сигнала на выходе устройства.To generate a periodic linearly varying signal with the output voltage returning to zero potential, it is sufficient in the mode of generating a linearly increasing or decreasing signal to periodically close element 8. At the same time, element 2 periodically discharges through closed element 8 to zero, providing repeated linear increase or decrease after element 8 opens. signal output device.
При интегрировании сигнала, поступающего через замкнутый.элемент 7 на неинвертирующий вход усилителя 1, элемент 9 замкнут, элемент 8 разомкнут, т.е. фактически интегрируется разность напряжений на выходе блока 4 и входе 15 устройства. При записи в блоке 4 уровня нуля и с учетом инверсии знака результата интегрирования фактически интегрируется сигнал, поступающий на вход 15, без инверсии знака результата, т.е. данный режим соответствует режиму неинвертирующего интегратора по входу 15.When integrating a signal coming through a closed. Element 7 to the non-inverting input of amplifier 1, element 9 is closed, element 8 is open, i.e. in fact, the voltage difference between the output of unit 4 and input 15 of the device is integrated. When writing in block 4 zero levels and taking into account the inversion of the sign of the integration result, the signal arriving at input 15 is actually integrated without inverting the sign of the result, i.e. This mode corresponds to the non-inverting integrator mode on input 15.
Для повышения точности интегрирования за счет устранения погрешности интегрирования, связанной с наличием напряжения смещения нуля усилителя 1, выход устройства соединяется с входом 16. В исходном состоянии в блок 4 записывается компенсирующее напряжение, равное напряжению смещения нуля усилителя 1, для чего замыкаются элементы 12 и 8 (остальные ключевые элементы разомкнуты). Затем элементы 8 и 12 размыкаются, а элементы 7 и 9 замыкаются - устройство переходит в режим интегрирования сигнала, поступающего на вход 15 устройства.To improve the integration accuracy by eliminating the integration error associated with the presence of the bias voltage of the amplifier 1, the device output is connected to the input 16. In the initial state, block 4 records a compensating voltage equal to the zero bias voltage of the amplifier 1, for which the elements 12 and 8 are closed (other key elements are open). Then the elements 8 and 12 open, and the elements 7 and 9 are closed - the device enters the mode of integrating the signal at the input 15 of the device.
В процессе интегрирования их результата интегрирования вычитается погрешность, связанная с наличием капряжения смещения нуля усилителя 1, за счет подачи соответствующего компенсирующего напряжения на инвертирующий вход интегратора с выхода блока 4.In the process of integrating their integration result, the error associated with the presence of mating zero offset of amplifier 1 is subtracted by supplying the corresponding compensating voltage to the inverting input of the integrator from the output of block 4.
Устройство может также работать «в режиме нелинейного преобразования входного напряжения во временной интервал, определяемый как интервал времени от начала процесса интегрирования до момента перехода выходного напряжения усилителя 1 через нуль. Для этого при замкнутых элементах 7 и 8 с входа 15 в элемент 3 записывается входное напряжение Щ, а в блок 4 с входа 16 - напряжение Дг. Затем элементы 7 и 8 размыкаются, а элемент 9 замыкается. Напряжение ивЬ1Х на выходе усилителя 1The device can also operate “in the mode of nonlinear conversion of the input voltage to the time interval, defined as the time interval from the start of the integration process until the output voltage of the amplifier 1 is zero. To do this, with closed elements 7 and 8, from input 15 to element 3, the input voltage U is recorded, and in block 4 from input 16, the voltage D g . Then elements 7 and 8 open, and element 9 closes. Voltage and v1x at the output of amplifier 1
начинает меняться по закону •ьbegins to change according to the law
и6х(О = ϊ I (иг-и,)Дб + и,,and 6x (O = ϊ I (and r- s,) db + and,
ОABOUT
где Т - постоянная интегратора (т.е.where T is the integrator constant (i.e.
постоянная времени интегратора) ;integrator time constant);
14888771488877
8eight
С - время интегрирования. С учетом и%Ь|Ч= ОC - integration time. With and % b | H = O
.2.2
1one
Анализ выражения показывает, что разрешающая способность данного метода преобразования входного напряжения и, во временной интервал б возрастает прц приближении и, к опорному напряжению и2. 'Analysis of the expression shows that the resolution of this method of converting the input voltage and, in the time interval b, increases in the approximation and, to the reference voltage, and 2 . '
Исходя из этого, что усилитель 1 с элементами 2,3,5-8, 10- 13,Based on this, that the amplifier 1 with the elements 2,3,5-8, 10-13,
16 и 17 можно считать одним блоком, а блок 4 другим, удельные аппаратные затраты на одну реализуемую ’ функцию составят примерно 0,22 блока, т.е. значительно ниже, чем для традиционных аналоговых схем.16 and 17 can be considered as one block, and block 4 as another, the specific hardware costs for one realizable ’function will be approximately 0.22 blocks, i.e. significantly lower than for traditional analog circuits.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874295552A SU1488877A1 (en) | 1987-08-12 | 1987-08-12 | Analog storage unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874295552A SU1488877A1 (en) | 1987-08-12 | 1987-08-12 | Analog storage unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1488877A1 true SU1488877A1 (en) | 1989-06-23 |
Family
ID=21323729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874295552A SU1488877A1 (en) | 1987-08-12 | 1987-08-12 | Analog storage unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1488877A1 (en) |
-
1987
- 1987-08-12 SU SU874295552A patent/SU1488877A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3543169A (en) | High speed clamping apparatus employing feedback from sample and hold circuit | |
US3566397A (en) | Dual slope analog to digital converter | |
US4295089A (en) | Methods of and apparatus for generating reference voltages | |
JPH0652872B2 (en) | Digital-to-analog converter | |
EP0015554A1 (en) | Comparator circuit | |
JPS5946131B2 (en) | encoding circuit | |
US4684924A (en) | Analog/digital converter using remainder signals | |
US4086656A (en) | Analog-to-digital integrating apparatus with pulse density conversion prior to accumulation | |
US4404545A (en) | Analog-to-digital converter of the dual slope type | |
SU1488877A1 (en) | Analog storage unit | |
US4694277A (en) | A/D converter | |
US5734288A (en) | Apparatus for and method of autozeroing the output of a charge-to-voltage converter | |
Haller et al. | Performance Report for Stanford/SLAC Multi-Channel Sample-and-Hold Device | |
CN113625034B (en) | Sampling circuit, sampling array, integrated memory chip and electronic equipment | |
JPS60229420A (en) | Noise suppressing interface circuit for nonsuperposed 2-phase timing signal generator | |
WO2004049576A2 (en) | Track and hold circuit | |
JP2994000B2 (en) | Sample and hold amplifier circuit | |
RU2006970C1 (en) | Analog memory gate | |
JPS6352497B2 (en) | ||
SU855673A1 (en) | Analog integrator | |
WO2002045256A1 (en) | Self-compensating buffer amplifier | |
SU942154A1 (en) | Analogue storage device | |
SU484565A1 (en) | Analog storage device | |
SU991513A1 (en) | Analog memory | |
SU903987A1 (en) | Analogue storage device |