SU1633459A1 - Устройство выборки - хранени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике. Цель изобретени  повышение точности передачи сигнала при сохранении быстродействи . Устройство выборки-хранени  содержит входной и выходной усилители 1 и 4, коммутатор 2, накопительный элемент 3, три переключател  тока , выполненные каждый на двух транзисторах: 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10, резисторы 11 и 12. источники 13 и 14 тока, источники 15 и 16 опорного напр жени  и диод 17 Шоттки. С помощью управл ющих переключателей тока в устройстве обеспечиваетс  возможность увеличени  емкости накопительного элемента 3, возникающа  за счет введени  форсированного зар да-разр да. Это позвол ет повысить точность устройства при сохранении его быстродействи . 1 ил

Description

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

Цель изобретения — повышение точности передачи сигнала при сохранении быстродействия.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства выборкихранения.

Устройство выборки-хранения содержит входной усилитель 1, коммутатор 2, накопительный элемент 3, выходной усилитель 4, первый переключатель тока, выполненный на первом и втором транзисторах 5 и 6, второй переключатель тока — на первом и втором транзисторах 7 и 8, третий переключатель тока — на первом и втором транзисторах 9 и 10, первый и второй резисторы 11 и 12, первый и второй источники 13 и 14 тока, первый и второй источники 15 и 16 опорного напряжения, диод 17 Шоттки, а также первый — третий управляющие входы 18—20.

Устройство выборки-хранения работает следующим образом.

В режиме выборки на управляющие входы 18—20 поступают синхронно следующие уровни управляющих напряжений: высокий на управляющие входы 18 и 19 и низкий на управляющий вход 20. В результате в коммутаторе 2 открывается диодный мост и информационный сигнал поступает на накопительный элемент 3 — режим выборки. При этом ток первого генератора 13 тока переключается во второй транзистор 6 первого переключателя тока, ток второго генератора 14 тока переключается во второй транзистор 10 третьего переключателя тока, запитывая объединенные эмиттеры первого и второго транзисторов 7 и 8 второго переключателя тока. Распределение этого тока между первым и вторым транзисторами 7 и 8 определяется величинами напряжений, поступающих на базы этих транзисторов с входа и выхода устройства выборки-хранения, соответственно. Рассмотрим процесс установления напряжения устройства при подаче на вход устройства положительного импульса напряжения. При этом на базу первого транзистора 7 подается напряжение, превышающее напряжение на базе второго транзистора 8, так как устройство обладает конечным быстродействием. Ток второго генератора 14 тока переключается в первый транзистор 7. Величины токов первого и второго генераторов 13 и 14 тока связаны равенством 1|4=2Ii.s=2I_c, поэтому накопительный элемент 4 заряжается током !<;. С ростом напряжения на накопительном элементе 3, которое отслеживается на выходе устройства, ток второго генератора 14 тока перераспределяется между первым и вторым транзисторами 7 и 8, и в момент достижения равенства напряжений на базах этих транзисторов через первый и второй транзисторы 7 и 8 протекают токи, величины которых равны 1_с. Таким образом, зарядный ток накопительного элемента 3 равен нулю. Скорость заряда емкости накопительного элемента 3 уменьшается при подходе к равновесному состоянию, т. е. когда напряжение на емкости накопительного элемента 3 равно входному напряжению.

При подаче на вход устройства отрицательного импульса напряжения напряжение на базе первого транзистора 7 будет меньше напряжения на базе второго транзистора 8. При этом ток второго генератора 14 тока переключается в второй транзистор 8, поэтому накопительный элемент 3 разряжается током !<,. Уменьшение напряжения на накопительном элементе 3 вызывает сближение напряжений на базах первого и второго транзисторов 7 и 8 и вызванное этим перераспределение тока 21о второго генератора 14 тока между этими транзисторами. Установившийся режим аналогичен предыдущему рассматриваемому случаю. Элемент 17 — диод Шоттки предотвращает возможное насыщение второго транзистора 8, когда потенциал его базы выше потенциала коллектора (это возможно при больших отрицательных перепадах входного напряжения).

В режиме хранения на управляющие входы 18—20 поступают синхронно следующие уровни управляющих напряжений: низкий на управляющие входы 18 и 19 и высокий на управляющий вход 20. В результате диодный мост коммутатора 2 закрывается, ток первого генератора 13 тока переключается в первый транзистор 5 первого переключателя тока, ток второго генератора 14 тока переключается в первый транзистор 9 третьего переключателя тока. Таким образом, отсутствует ток заряда-разряда накопительного элемента 3.

Основным достоинством введения форсированного заряда-разряда емкости накопительного элемента 3 путем введения управляющих переключателей тока является возможность увеличения емкости накопительного элемента 3 при сохранении скоростных характеристик устройства. Без введения дополнительных форсирующих зарядно-разрядных устройств увеличение емкости накопительного элемента 3 приводит к падению частотных характеристик устройства. Уменьшение емкости накопительного элемента 3 приводит к увеличению паразитных «набросов» напряжения при переходе из режима хранения в режим выборки из-за проникновения управляющих диодным мостом импульсов через емкость диодов моста на накопительный элемент 3. Возможность увеличения емкости накопительного элемента 3, возникающая при введении форсированного заряда-разряда позволяет увели чить точность устройства при сохранении его быстродействия, а также позволяет увеличить время хранения при сохранении необходимой погрешности хранения или уменьшить погрешность хранения при фиксированном времени хранения.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство выборки-хранения, содержащее последовательно соединенные входной усилитель, коммутатор, имеющий управляющий вход, являющийся управляющим входом устройства выборки-хранения, накопитель« ный элемент, выходной усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности передачи сигнала при сохранении быст- ¹ родействия, введены первый, второй и третий переключатели тока, выполненные каждый на первом и втором транзисторах, первый и второй источники тока, первый и второй источники опорного напряжения, пер- 2 вый и второй резисторы, диод Шоттки, при этом базы первых транзисторов первого и третьего переключателей тока являются вторым и третьим управляющими входами устройства выборки-хранения, а базы вторых транзисторов соединены с выхода ми соответственно первого и второго источников опорного напряжения, базы первого и второго транзисторов второго переключателя тока через первый и второй резисторы подключены соответственно к входу входного усилителя и выходу выходного усилителя, эмиттеры первого и второго транзисторов первого переключателя тока через первый источник тока соединены с по. тжительной шиной источника питания, к которой подключены коллекторы первых транзисторов второго и третьего переключателей тока, эмиттеры первого и второго транзисторов третьего переключателя тока соединены и через второй источник тока подключены к отрицательной шине источника питания, к которой подключен коллектор первого транзистора первого переключателя тока, коллектор второго транзистора третьего переключателя тока соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов второго переключателя тока, коллектор второго транзистора которого соединен с коллектором второго транзистора первого переключателя тока, входом накопительного элемента и через диод Шоттки — с базой второго транзистора второго переключателя тока.

   Составитель И. Водяхина Редактор С. Патрушева Заказ 620 Техред А Кравчук Корректор О. Кравцова Тираж 347 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж—35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 101