SU760191A1

SU760191A1 - Аналоговое запоминающее устройство / . · 1

Info

Publication number: SU760191A1
Application number: SU782617200A
Authority: SU
Inventors: Oleg S Andreev; Igor B Melikhov; Oleg L Nikolajchuk; Ruvim Z Shepteban
Original assignee: Sp K B Mikroelektroniki Pribor
Priority date: 1978-05-17
Filing date: 1978-05-17
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено' для использования в аналого-цифровых преобразователях.

Известно аналоговое запоминающее 5 устройство (АЗУ) , содержащее два запоминающих элемента, аналого-дискретный преобразователь, перекидной ключ, сумматор, вычитатель и усилитель М · ’"

Недостатком такого устройства является ограничение точности шагом квантования и низкое быстродействие, связанное с ограничением времени заряда запоминающих элементов й с .15 инерционностью усилителя, вычитателя и сумматора.

Известно также АЗУ, содержащее три дифференциальных усилителя, три перекидных ключа, два конденсатора памя- 20 ти и резистивные цепи обратной связи [2] .

Недостатками этого устройства яв"*“Жда'Йй”Т1ЙШЪ’ё'“быстродёЙствЙё,"’от

ничейное частотной характеристикой двух последовательно включенных дифференциальных усилителей, между кото- , рыми включен элемент памяти, представляющий собой инерционное звено . первого порядка, причем требования 30

2

к величине емкости конденсатора памяти находятся в противоречии со временем хранения, а также низкая точность, что связано, во-первых, с наличием напряжения смещения нуля и его дрейфом, с влиянием коэффициента подавления синфазной составляющей и, во-вторых, с наличием в выходной цепи устройства ключа с конечной величиной сопротивления в открытом состоянии и не охваченного цепью отрицательной обратной связи. Так, к моменту окончания режима выборки выходное напряжение устройства будет повторять входное с погрешностью: ~ ⁺

где - напряжений смещения

¹ ' нуля первого усилителя;

К - коэффициент подавления ^яс синфазной составляющей

первого усилителя;

К и Кг коэффициенты усиления первого и второго усилителей; и_6х - входное напряжение.

Как видно из формулы, погрешности от напряжения смещения нуля, от его дрейфа и от конечного значения коэффициента подавления синфаз760191

ной составляющей входят в погрешность устройства полным весом. Выходное сопротивление всего устройства раьн.о "сумме выходного сопротивления усилителя и сопротивления открытого ключа, которое в случае применения полевых транзисторов составляет сотни Ом.

Кроме этого, указанные погрешности не могут быть полностью скомпенсированы, так как в разных тактах в погрешность входят параметры разных усилителей и ключей.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия аналогового запоминающего устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два накопительных элемента, например' два конденсатора, одни обкладки которых соединены с шиной нулевого потенциала, два дифференциальных усилителя, два пассивных элемента и три ключа, введены усилитель и четвертый ключ, выход усилителя через первый ключ соединен с неинвертирующими входами Дифференциальных усилителей и другими обкладками конденсаторов, инвертирующие входы дифференциальных усилителей через второй и третий ключи соответственно соединены со входом и выходом устройства, вход усилителя через четвертый ключ соединен с выходами дифференциальных усилителей и через пассивные элементы с выходом устройства.

На чертеже представлена блок- . схема предлагаемого устройства.

Оно содержит дифференциальные усилители 1 и 2, накопительные элементы, например конденсаторы 3 и 4, усилитель 5, ключи 6-9 и пассивные элементы, например резисторы 10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

. В указанном на схеме состоянии ключей 6-9, т.е. когда все ключи находятся в положении а, усилители 1 и 5 находятся в режиме выборки, а усилитель 2 - в режиме хранения. Входной сигнал через ключ 7 поступает на вход системы, состоящей из усилителя 1, и 5, ключей 6 и 9 и конденсатора 3, которая охвачена глубокой отрицательной обратной связью. Конденсатор 3 зарядится с выхода усилителя 5 до величины входного напряжения с погрешностью определяемой неидеальность^о усилителей 1 и 5. В это время инвертирующий вход усилителя 2 подключен через ключ 8 и резистор 11 к его выходу, а на неинвертирующий вход поступает напряжение с конденсатора 4 памяти, которое запомнилось в предыдущем такте. Выходное напряжение устройства при этом повторяет напряжение конденденсаТора 4, погрешности, с которьоли произошло запоминание, при этом вычитаются так, что точность устройства д целом повышается'. Кроме того, меж- ¢5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

ду выходом усилителя 2 и выходом устройства отсутствуют резистивные элементы, не охваченные отрицательной обратной связью, что снижает выходное сопротивление устройства. В следующем такте, когда ключи 6-9 переходят в положение б, устройство работает аналогично, только изменяются режимы усилителей 1 и 2. Таким образом отсутствие перерыва в передаче информации на время режима выборки в предлагаемом устройстве полностью сохраняется, а аддитивные погрешности устройства, а также его выходное сопротивление значительно уменьшается. Действительно, нетрудно показать, что выходное напряжение устройства в режиме хранения связано с входным следующим соотношением:

^иЬых' = ^υ6χ· ^+{см' Т+Т?'Т+(К,·£ϊ>

второе слагаемое в котором представляет собой аддитивную погрешность, которая зависит от напряжения смещения нуля, его дрейфа и смещения за счет конечного значения коэффициента подавления синфазной составляющей. После несложных преобразований нетрудно получить погрешность: -Ссм/^Г^кг

откуда видно, что по сравнению с прототипом аддитивная погрешность уменьшается в число раз, равное произведению коэффициентов передачи усилителей 1 и 5.

Следовательно, введение новых элементов: усилителя и ключа, а также установление новых связей существенно отличает предлагаемое устройство от прототипа. Кроме того, для усиления сигнала в схеме прототипа необходимо использовать три прецизионных делителя, тогда как к предлагаемой структуре для этой цели достаточно введение лишь одного· делителя.

Получаемый экономический эффект от применения предлагаемого устройства связан, как с упрощением схемы, так и с улучшением характеристик систем, в которых предполагается применение АЗУ.

Claims

Формула изобретения

Аналоговое запоминающее устройство, содержащее два накопительных элемента, например два конденсатора, одни обкладки которых соединены с шиной нулевого потенциала, два дифференциальных "усилителя, два пассивных элемента и три ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены усилитель и четвертый ключ, выход усилителя через первый ключ соединен с неинвертирующими входами дифференциальных усилителей и другими обкладками конденсаторов, инвертирующие входы

5

760191

6

дифференциальных усилителей через второй и третий ключи соответственно соединены со входом и выходом устройства, вход усилителя через четвертый ключ соединен с выходами дифференциальных усилителей и через пассивные элементы с выходом устройства.

₍