SU1622940A1

SU1622940A1 - Устройство выборки и хранени величины напр жени

Info

Publication number: SU1622940A1
Application number: SU894685148A
Authority: SU
Inventors: Валерий Викторович Смирнов; Всеволод Михайлович Дулькин; Вячеслав Михайлович Дулькин; Аркадий Германович Бровкин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3695
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1991-01-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и измерительной технике и может ть использовано в аналого-цифровых системах обработки импульсных сигналов. Цель изобретени - оптимизаци энергетических па- ррметрог устройства и уменьшение дрейфа напр жени смещени . Поставленна цель достигаетс путем введени в устройство выборки и хранени величины напр жени п дополнительных транзисторов 19.1-19.п, п резисторов 20.1-20.п, п фильтров 21.1-21.п высоких частот и инв ртора напр жени 22, а также св зей с известными элементами. Устройство позвол ет активно управл ть процессом перезар да емкости элемента храненич М в згвисимости от скорости изменени входного напр жени , что уменьшает рассеиваемую мощность на выходном транзисторе и дрейф напр жени смещени . 1 ил.

Description

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых системах обработки импульсных сигналов.

Цель изобретения - улучшение темпе- 5 ратурной стабилизации устройства и уменьшение дрейфа напряжения смещения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство выборки и хранения величи- 10 ны напряжения содержит входную шину 1, шину 2 опорного напряжения, шину 3 управления, входной транзистоо 4, первый тран сисор 5 обратной связи, коммутирующие первый 6, второй 7, третий 8 и четвертый 9 15 транзисторы, выходной транзистор 10, второй транзистор 11 обратной связи, диод 12, первый 13, второй I4, третий 15 и четвертый 16 источники тока, элемент 17 хранения, выходную шину 18, дополнительные тран- 20 зисторы 19.1-19.п дополнительные резисторы 20.1-20.η, фильтры 21.2 -21.п высоких частот, инвертор 22 напряжения и шины питания -Е, +Е.

Входная шина 1 подключена к базе 25 входного транзистора 4 и входу инвертора 22 напряжения, выход которого подключен к входам фильтров высоких частот 21.1 21.п, выходы которых подсоединены к соответствующим базам дополнительных тран- 30 зисторов 19.1 - 19.п, эмиттеры которых через соответствующие дополнительные резисторы 20.1 - 20.η соединены с шиной питания -Е. Коллекторы дополнительных транзисторов ’,3.1- 19.η объединены и под- '5 ключены к эмиттерам коммутирующих тран зисторов 8 и 9 и через источник 18 тока подключены к шине питания -Е. Коллектор входного транзистора 4 объединен с коллектором второго транзистора 11 обратной свя- 40 зи, коллектором выходного транзистора 10, коллектором третьего транзистора (коммутирующего) 8 и подключен к шине питания + Ε и через источник 13 - к коллектору первого транзистора 5 обратной связи, коллек- 45 тору второго коммутирующего транзистора 7, базе выходного транзистора 10 и к аноду диода 12. Эмиттеры входного транзистора 4 и первого транзистора 5 обратной связи объединены и подключены к коллектору 50 первого коммутирующего транзистора 6, база которого объединена с базой четвертого коммутирующего транзистора 9 и подключена к шине 2 опорного напряжения. Эмиттер первого коммутирующего транзи- 55 стора 6 объединен с эмиттером второго коммутирующего ,рэнзистора 7 и через второй источник 14 тока подключен к шине питания Έ. Катод диоде 12 подключен к эмиттеру второго транзистора 11 обратной связи через третий источник 15 тока - к шине питания Έ. База второго транзистора 11 обратной связи объединена с базой первого транзистора 5 обратной связи, коллектором четвертого коммутирующего транзистора 9, подключена к эмиттеру выходного транзиc. ора 10, подключенного к элементу 17 хранения и выходной шине 18. Базы второго 7 и четвертого 9 чоммутирующих транзисторов объединены и подключены к шине 3 управления.

Устройство работает следующим образом.

В режиме выборки управляющее напряжение. поступающее на шину 3 и связанные с ней базы ксммутиоующих транзисторов 7 и 8, меньше напряжения смещения, поступающего на шину 2 и связанные с ней базы комму (ирукнцих транзисторов 6 и 9. Поэтому то;· ; источников 14 и 16 тока переключаются соответственно в транзисторы 6 и 9. запитывая дифференциальную пару на входном транзисторе 4 и транзисторе 5 обратной связи и выходной транзистор 10. При этом транзистор 11 обратной связи закрыт и ток исто ника 15 тока течет через диод 12.

В режиме выборки устройство работает ток утолит·’ж нагруженный на элемент 17 хранения с.· гОО%-й отрицательной обратней связью. В режиме хранения управляющее напряжение выше напряжения смещения и токи источников 14 и 16 тока переключены в коммутирующие транзисторы 7 и 8. а ток источника 15 тока поотекает через открытые диод 12 и транзистор 11 обратной связи. При этом напряжение бэзаэмиттер выходного транзистора 1С> близко к нулю и он отключен.

Через выходной транзистор 10 в режиме выборки протекает ток ι ι -+ г ^вх |_г. С,_{? m} , где Но ток выходного транзистора 10;

1_Г - ток, протекающий через коммутирующий транзистор 9;

Ci7 емкость элемента 17 хранения;

dU вх —j-- — скорость изменения входного напряжения.

Причем знак + относится к режиму заряда емкости элемента 17 хранения (входно напряжение растет), а знак - к режиму разряда емкости элемента 17 хранения (входное напряжение уменьшается).

Напряжения на базах дополнительны.' транзисторов 19.1 - 19.η определяются следующим образом5

Г|(1 -I )=» тра верхних частот.

При этом учтено, что t > т , т е. и л - - ^{dU Β}· ^U0i~ dt „_dU_r,_x г dt

Знак связан с инверсией входного пряжения на инверторе 22 напряжения.

При положительном росте входного напряжения выходной транзистор 10 в режиме выборки заряжает элемент 5 7 хранения, при этом величина упраглчемого входным напряжением гока минимальна и равна току источник». 16 тока.

При отрицательном росте входного напряжения в зависимости от величины вх —т—происходит увеличение генераторного тока перезаряда элемента 17 хранения, причем !, ‘ V _Ь, i - 1 где ί те - величина тока генератора 16 тока;

h - величина !то управляемого генератора тока;

m - число активно действующих генераторов тока на дополнительных транзисторах 19.1 - 19.п, которое определяется постоянными фильтров г₍ и скоростью изменения входного сигнала dUn< /dt. причем , _ -(dU_B</dtlFi + Е -υ_&6 ^г 20 - г

Таким образом, происходит активное управление процессом перезаряда емкости элемента 17 хранения. Скорость нарастания напряжения на элементе 17 хранения определяемся током заряда (разряда) и величиной емкости.

Увеличение тока заряда (разряда) с целью достижения больших скоростей изменения выходного напряжения ограничивается предельно допустимой мощностью, рассеивающейся на коммутирующих транзисторах 8 и 9 и выходном транзисторе 10.

Таким образом, введение дополнительных транзисторов, резисторов, фильтров высших частот и инвертора напряжения позволяет оптимизировать энергетические параметры устройства и уменьшить дрейф напряжения смещения.

Claims

Формула изобретения

Устройство выборки и хранения величины напряжения, содержащее входной тран зистор. база которого подключена к в..одной шине, а коллектор - к положительной шине питания и через первый источник тока - к коллектору первого транзистора обрат5 ной связи и к базе выходного транзистора.

коллектор которого подключен к положительной шине питания, а эмиттер - к базе первого транзистора обратной связи, к элементу хранения и к выходной шине устрой10 ства, при этом эмиттеры входного транзистора и первого транзистора обратной связи объединены и подключены к коллектору первого коммутирующего транзистора, база которого объединена с 15 базой четвертого коммутирующего транзистора и под .лючена к шине опорного напряжения а эмипер первого коммутирующего транзистора объединен с эмиттером второ го коммутирующего транзистора и через 20 второй источник тока подключен к отрицательной шине питания, при этом коллектор второго коммутирующего транзистора соединен с анодом диода и коллектором первого транзистора обратной связи, а база 25 объединена с базой третьего коммутирующего транзистора и подключена к шине управления, при этом эмиттер третьего коммутирующего транзистора объединен с эмиттером четвертого коммутирующего 30 транзистора и через четвертый источник тока подключен к отрицательной шине питания. а коллектор соединен с коллектором выходного транзистора причем катод диода соединен с эмиттером второго транзи35 стора обратной связи и через третий источник тока соединен с отрицательной шиной питания, а коллектор второго транзистора обратной связи соединен с положительной шиной питания, а база объединена 40 с коллектором четвертого коммутирующего транзистора и эмиттером выходного транзистора, отличающееся тем. что, с целью улучшения температурной стабилизации и уменьшения дрейфа напряже45 ния смещения, введены η дополнительных транзисторов, η резисторов, η фильтров высоких частот и инвертор напряжения, вход которого подключен к входной шине, а в: ход - к 50 входу η фильтров высоких частот, выходы которых подключены к соответствующим базам η дополнительных транзисторов, коллекторы которых объединены и подключены к объединенным эмиттерам 55 третьего и четвертого коммутирующих транзисторов, а эмиттеры η дополнительных транзисторов через соответствующие л резисторов подключены к отрицательной шине питания