SU822295A1 - Analogue storage - Google Patents
Analogue storage Download PDFInfo
- Publication number
- SU822295A1 SU822295A1 SU792790899A SU2790899A SU822295A1 SU 822295 A1 SU822295 A1 SU 822295A1 SU 792790899 A SU792790899 A SU 792790899A SU 2790899 A SU2790899 A SU 2790899A SU 822295 A1 SU822295 A1 SU 822295A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- diode
- output
- outputs
- diodes
- transistors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Description
(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО(54) ANALOG STORAGE DEVICE
1one
Изобретение относитс к средствам св зи и может быть использовано, например , при построении аналого-цифровых преобразователей контрольноизмерительных , телевизионных и других систем дл осуществлени временной дискретизации электрических сигналов .The invention relates to communications and can be used, for example, in the construction of analog-to-digital converters of measuring, television and other systems for the time-sampling of electrical signals.
Известны устройства выборки и хранени мгновенных значений высокочастотного сигнала, например телевизионного , выполн емые по разомкнутой схеме с применением запоминающего конденсатора и мостового Диодного ключа, последовательно соединенного с источником входного сигнала. Основна проблема, возникающа при построении такого устройства,«выбор схемы коммутации мостового диодного ключа. Наилучшие динамические и статические параметры . устройства выборки и хранени обеспечивает схема токовой коммутации мостового ключа.Devices for sampling and storing instantaneous values of a high-frequency signal, such as a television signal, are known to be performed in an open circuit using a storage capacitor and a bridge diode switch connected in series with the input source. The main problem that arises when constructing such a device is “the choice of the switching circuit of the bridge diode key. Best dynamic and static parameters. The device for sampling and storage is provided by the circuit switching circuit of the bridge key.
Известно устройство, содержащее входной усилитель, с выхода которого сигнал подан на вход мостового диодного ключа, соединенного выходом с одной из обкладок запоминающего конденсатора и со входом усилител -по вторител напр жени . Коммутаци A device is known which contains an input amplifier, from the output of which a signal is fed to the input of a bridge diode switch, connected by an output to one of the plates of a storage capacitor and to the input of an amplifier, a secondary voltage generator. Switching
ключа осуществл етс одновременнь1М изменением направлени тока в каждой из двух ветвеП, подход щей к соответствующей точке коммутации мостового диодного ключа от формировател импульсов коммутирующего тока . Кажда точка коммутации мостового диодного ключа соединена анодом первого и катодом второго диодов, the key is carried out simultaneously by changing the direction of the current in each of the two branches, corresponding to the corresponding switching point of the bridge diode key from the driver of the switching current. Each switching point of the bridge diode switch is connected by the anode of the first and the cathode of the second diode,
0 пол рность подключени которых в точке коммутации противоположна пол рности диодов мостового диодного клю;Ча . На другие электроды первого и второго диодов относительно шины ну5 левого потенциала поданы соответственно положительный и отрицательный посто нные запирающие потенциалы, разность между которыми превышает динамический диапазон напр жений вход0 ного сигнала. В режиме выборки коммутирующие токи имеют направление, отпирающее дл диодов мостового диодного ключа. Этим обеспечиваетс его отпирание, необходимое дл зар 5 да запоминакицего конденсатора до мгновенного значени напр жени входного сигнала. Первый и второй ответвленные диоды при этом закрыты запирающими потенциалами. В режиме хра00 polarity of which at the switching point is opposite to the polarity of the diode bridge diodes; Cha. The other electrodes of the first and second diodes with respect to the bus of the left potential of the left potential, respectively, have positive and negative constant locking potentials, the difference between which exceeds the dynamic range of the voltage of the input signal. In the sampling mode, the switching currents have a direction that opens for the diode bridge diodes. This ensures that it is unlocked, which is required to charge a memorized capacitor to an instantaneous voltage value of the input signal. The first and second branch diodes are closed with locking potentials. In storage mode
нени коммутирующие точки измен ют свое направление на запирающее дл диодов мостового диодного ключа.Диоды открываютс , и между точками коммутации мостового диодного ключа устанавливаетс запирающий перепад напр жени ; Величина перепада определ етс посто нными запирающими потенци . алами,поданными к электродам ответнительных диодов 1. Недостатками этого устройства в (л ютс низкие точность и быстродействие , обусловленные тем, что на соответствующие электроды диодов относительно шины нулевого потенциала поданы посто нные запирающие потенциалы , превышающие по абсолютной величине максимально возможную амплитуду входного сигнала соответствующей пол рности. В результате врем выключени мостового диодного ключа оказываетс минимальным в середине диапазона напр жений входного ригнала и максимальным по его кра м, так как в зависимости от напр жени входного сигнала запирающий перепад на диодах мостового диодного ключа измен етс от минимального (обычно 0,5-1,08) до максимального, превышающего динамический диапазон напр жений входного сигнала. Это приводит к снижению точности устройства. Кроме того, повышенные несимметричные запирающие перепады напр жени на диодах мостового диодного ключа привод т к по влению значительных погрешностей проникновени импульсов коммутирующего тока на запоминающий конденсатор. В результате снижаетс быстродействие .устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель, представл ющий собой линейный импульсный усилитель напр жени , с выхода которого сигнал подан на вход мостового диодного ключа. Мостовой диодный ключ соединен с одной из обкладок за поминающего конденсатора и со входом выходного усилител -повторител напр жени , представл ющего собой импульсный повторитель напр жени . В точки коммутации мостового диодного ключа поданы противофазные двухпол рные импульсы с выходов формировани импульсов коммутирующего тока, на вход которого поданы импульсы дискретизирующего напр жени , опреде л ющие состо ние устройства (выборка-хранение ). Формирователь коммути рующего тока представл ет собой быс тродействующий переключатель двухпол рного тока. Общие катоды диодов мостового диодного ключа в одной из точек коммутации соединены с анодом первого диода. Общие аноды диодов мостового диодного ключа в другой его точке коммутации соединены с ка тодом второго диода. Катод первого диода соединен с анодом второго диода и с выходом выходного усилител повторител напр жени , а входной усилитель снабжен ограничителем тока . Соединение катода первого диода с анодом второго диода и с выходом выходного усилител -повторител напр жени позвол ет ограничить запирающий перепад напр жени между точками коммутации мостового диодного ключа пр мым падением напр жени на двух диодах 2 . Недостатками данного устройства вл ютс низкие быстродействие и точность выборки и хранени при больших, скорост х изменени входного сигнала, а также сложность устройства. Эти недостатки обусловлены наличием во входном усилителе-повторителе напр жени схемы ограничени тока. Если за врем хранени входной сигнал получит приращение более, чем на 0,5 В в положительном или отрицательном направлени х , то один из диодов мостового диодного ключа (в зависимости от знака приращени ), соединенного с выходом входного усилител , будет открыт и через открытый диод и ответвительный диод на выход выходного усилител повторител напр жени потечет разностный ток, т.е. выходы обоих усилителей окажутс соединенными через малые сопротивлени открытых диодов. Такой режим работы устройства вл етс нежелательным, поскольку во входном усилителе-повторителе напр жени возникает нелинейный режим работы, обусловленный схемой ограничени выходного тока входного усилител -повторител напр жени . Схема ограничени выходного тока снижает быстродействие и точность устройства , поскольку реальный усилитель имеет ограниченное быстродействие и не может мгновенно перейти от нелинейного режима работы к линейному. Врем переходного процесса от.нелинейного режима работы к линейному должно быть существенно меньше времени выборки сигнала,что трудно выполнимо и требует применени сложных усилител и ограничител тока. Цель изобретени - повышение точности и быстродействи устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной усилитель , накопительный элемент, например конденсатор, одна из обкладок которого подключена к тине нулевого потенциала, мостовой диодный ключ, к первой диагонали которого подсоединены выход входного усилител и друга обкладка конденсатора, соединенна со входом выходного усилител , выход которого подключен к первому и второму элементам с нелинейной характеристикой, например к катодуThe switching points change their direction to the blocking diodes of the bridge diode switch. The diodes open and the blocking voltage drop is established between the switching points of the bridge diode switch; The magnitude of the differential is determined by the constant locking potentials. Alai served to the electrodes of the response diodes 1. The disadvantages of this device are (low accuracy and speed, due to the fact that the corresponding electrodes of the diodes relative to the tire of zero potential fed constant locking potentials exceeding in absolute value the maximum possible amplitude of the input signal of the corresponding field As a result, the turn-off time of the bridge diode switch is minimal in the middle of the input voltage range and maximum depending on the voltage of the input signal, the blocking differential across the diodes of the bridge diode switch varies from the minimum (usually 0.5-1.08) to the maximum, exceeding the dynamic range of the input voltage. In addition, increased asymmetrical locking voltage drops on the diodes of the bridge diode switch lead to the appearance of significant errors in the penetration of switching current pulses into the storage capacitor. As a result, the speed of the device is reduced. Closest to the proposed technical entity is an analog storage device containing an input amplifier, which is a linear switching voltage amplifier, from the output of which the signal is fed to the input of a bridge diode switch. A bridge diode switch is connected to one of the plates behind the repeating capacitor and to the input of an output voltage amplifier, which is a switching voltage repeater. At the switching points of the bridge diode switch, anti-phase two-pole pulses are supplied from the outputs of the formation of pulses of the switching current, to the input of which the sampling voltage pulses are applied, which determine the state of the device (sampling-storage). A switching current driver is a fast-acting two-pole current switch. The common cathodes of the diode bridge diodes in one of the switching points are connected to the anode of the first diode. Common anodes of diodes of a bridge diode switch at its other switching point are connected to the cathode of the second diode. The cathode of the first diode is connected to the anode of the second diode and to the output of the output amplifier of a voltage follower, and the input amplifier is provided with a current limiter. Connecting the cathode of the first diode to the anode of the second diode and to the output of the output amplifier-voltage follower allows limiting the blocking voltage difference between the switching points of the bridge diode switch to limit the voltage drop across the two diodes 2. The disadvantages of this device are low speed and accuracy of sampling and storage at high, the rate of change of the input signal, as well as the complexity of the device. These disadvantages are due to the presence in the input amplifier-follower voltage of the current limiting circuit. If during the storage time the input signal is incremented by more than 0.5 V in the positive or negative directions, then one of the diode bridge diodes (depending on the increment sign) connected to the output of the input amplifier will be opened and through the open diode and a branch diode to the output of the output amplifier of the voltage follower will flow the differential current, i.e. the outputs of both amplifiers will be connected through low impedances of open diodes. This mode of operation of the device is undesirable because a nonlinear mode of operation arises in the input amplifier-voltage follower, due to the limiting circuit of the output current of the input amplifier-voltage suppressor. The output current limiting circuitry reduces the speed and accuracy of the device, since a real amplifier has a limited speed and cannot instantly switch from non-linear to linear operation. The transition time from the nonlinear to linear mode should be significantly less than the signal sampling time, which is difficult and requires the use of a complex amplifier and current limiter. The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of the device. The goal is achieved in that an analog storage device containing an input amplifier, a storage element, such as a capacitor, one of the plates of which is connected to the zero potential, a bridge diode switch, the first diagonal of which is connected to the output of the input amplifier and the other capacitor plate connected to the input of the output amplifier, the output of which is connected to the first and second elements with a nonlinear characteristic, for example, to a cathode
первого диода и к аноду второго диода , формирователь импульсов, первый и второй выходы которого подсоединены ко второй диагонали мостового диодного ключа, введены третий и четвертый элементы с нелинейной харак .теристикой, например диоды, анод третьего из которых соединен с-анодом первого диода и третьим выходом формировател импульсов, катод четвертого диода подключен к катоду второго диода и к четвертому выходу формировател импульсов, катод третьего и анод четвертого диодов подсоединены ко. второй диагонали мостового диодного ключа, а также тем, что формирователь импульсов содержит элемент ИЛИ-НЕ, два переключател тока, первый из которых выполнен на дифференциальной паре р-п-р-транзисторов , эмиттеры р-п-р-транзисторов соединены с источником тока положительной пол рности, базы р-п-р-транзисторов подсоединены через первый и второй стабилитроны к выходам элемента КЛИ-НЕ соответственно, а через первый и второй резисторы - к положительной шине питани , коллекторы р-п-р-транзисторов подключены к третьему и первому выходам формировател импульсов, второй переключатель тока, выполненный на дифференциальной паре п-р-п-транзисторов, эмиттеры которых соединены с источником тока отрицательной пол рности, базы п-р-п-транзисторов подключены соответственно через третий и четвертый стабилитроны к выходам элемента ИЛИНЕ , а через третий и четвертый резисторы - к отрицательной шине питани коллекторы п-р-п- транзисторов -соединены с четвертым и вторым выходами формировател импульсов.The first diode and the anode of the second diode, the pulse shaper, the first and second outputs of which are connected to the second diagonal of the bridge diode key, introduced the third and fourth elements with non-linear characteristics, such as diodes, the anode of the third of which is connected to the anode of the first diode and the third the output of the pulse shaper, the cathode of the fourth diode is connected to the cathode of the second diode and to the fourth output of the pulse shaper, the cathode of the third and anode of the fourth diode are connected to The second diagonal of the bridge diode switch, as well as the fact that the pulse shaper contains an OR-NOT element, two current switches, the first of which is made on a differential pair of pnp transistors, the emitters of pnpr transistors are connected to a current source positive polarity, pnp transistors bases are connected via the first and second zener diodes to the outputs of the CLI-NE element, respectively, and through the first and second resistors to the positive power line, the pnp transistors are connected to the third and first odds a puller, a second current switch made on a differential pair of pnp transistors, the emitters of which are connected to a negative polarity current source, the bases of nnpn transistors are connected via the third and fourth zener diodes to the outputs of the element ILINE, respectively through the third and fourth resistors to the negative power bus, npp transistor collectors are connected to the fourth and second pulse driver outputs.
На фиг.1 изображена функциональна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - электрическа схема формировател импульсов.Figure 1 shows the functional diagram of the device; Fig. 2 is an electrical circuit of a pulse former.
Устройство содержит входной усилитель 1, например широкополосный усилитель с большой скоростью изменени сигнала на выходе, мосторой диодный ключ 2, накопительный элемен например конденсатор 3, выходной усилитель 4, выполненный, например, по схеме сложного эмиттерного повторител напр жени с полевым МДП-транзистором на входе, элементы 5-8 с нелинейной характеристикой, например диоды, формирователь 9 импульсов, содержащий логический элемент ЙЛИгНЕ 10 с пр мым и инверсным выходом, два переключател тока на дифференциальных парах транзисторов р-п-р- и п-р-п-проводимостей 11,12 и 13,14 соответственно, источник 15 тока положительной пол рности, выполненный , например на операциоинс усили|Теле , резисторе и транзисторе р-п-р проводимости, источник 16 тока отрицательной пол рности, выполненный, например, на операционном усилителе, резисторе и транзисторе п-р-п-проводимости , четыре стабилитрона 17,18, 19 и 20, четыре резистора 21,22,23 и 24.The device contains an input amplifier 1, for example, a wideband amplifier with a high rate of change of the output signal, a bridge diode 2, a storage element such as a capacitor 3, an output amplifier 4 made, for example, according to the complex emitter voltage follower circuit with an MIS field-effect transistor at the input , elements 5-8 with a nonlinear characteristic, for example, diodes, a shaper of 9 pulses, containing a logical element YLIGNE 10 with a direct and inverse output, two current switches on differential pairs of transistors The groove of pnp and pnp conductivities is 11,12 and 13,14, respectively, the source 15 of current of positive polarity, made, for example, for operations | Tele, resistor and transistor ppn conductivity, a current source 16 of negative polarity, made, for example, on an operational amplifier, resistor and pn conduction transistor, four Zener diodes 17, 18, 19 and 20, four resistors 21, 22, 23 and 24.
Формирователь 9 импульсов работает следующим образом.The shaper 9 pulses works as follows.
Если на вход логического элемента ИЛИ-НЕ 10 подать тактовый импульс положительной пол рности длительность If a clock pulse of positive polarity is applied to the input of a logical element OR NOT 10, the duration
10 которого равна длительности выборки сигнала, то с пр мого выхода логического элемента ИЛИ-НЕ 10, через стабилитроны 18 и 19, импульс поступит на базы транзисторов 12 и 13, с инверс15 ного выхода логического элемента 10, через стабилитроны 17 и 20, импульс поступает на базы транзисторов 11 и 14. При этом транзисторы 12 и 14 будут открыты, а транзисторы 11 и 13 10 which is equal to the signal sampling duration, then from the direct output of the logical element OR-NOT 10, through zener diodes 18 and 19, the pulse goes to the bases of transistors 12 and 13, from the inverse output of the logic element 10, through zener diodes 17 and 20, the pulse arrives on the base of transistors 11 and 14. In this case, transistors 12 and 14 will be open, and transistors 11 and 13
20 будут заперты, и ток от источников 15 и 16 тока будет подключен к выходам формировател (коллекторы транзисторов 12 и 14 соответственно). После прекравдени тактового импульса (режим хранени ) переключатели тока 20 will be locked, and the current from the current sources 15 and 16 will be connected to the driver outputs (collectors of transistors 12 and 14, respectively). After pre-clock pulse (storage mode) current switches
25 измен т состо ние, открытыми будут транзисторы переключателей 11 и 13 тока, а запертыми будут транзисторы 12 и 14, и ток от источников тока будет подключен к выходам формирова0 тел импульсов (коллекторы транзисторов 11 и 13 соответственно).25 changes state, the transistors of current switches 11 and 13 will be open, transistors 12 and 14 will be locked, and the current from current sources will be connected to the outputs of the pulse body (collectors of transistors 11 and 13, respectively).
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Дискретизируемый сигнал подаетс The discretized signal is applied
5 на вход входного усилител 1. Тактовые импульсы поступают на вход формировател 9 импульсов . В режиме выборки импульсы с выходов формировател 9 импульсов открывают ключ 2, и 5 to the input of the input amplifier 1. Clock pulses are fed to the input of the imager 9 pulses. In the sampling mode, the pulses from the driver outputs 9 pulses open the key 2, and
0 напр жение на конденсаторе 3 будет равно напр жению на выходе входного усилител 1. Поскольку напр жение на выходе выходного усилител 4 равно напр жению на конденсаторе 3, то в линейном режиме выборки диоды 5 и 6 0 the voltage on the capacitor 3 will be equal to the voltage at the output of the input amplifier 1. Since the voltage at the output of the output amplifier 4 is equal to the voltage on the capacitor 3, in the linear sampling mode the diodes 5 and 6
5 и диоды 7 и 8 заперты и на работу мостового диодного ключа вли ни не оказывают.5 and diodes 7 and 8 are locked and do not affect the operation of the bridge diode key.
В режиме хранени импульсы с выходов формировател 9 импульсов пройдут In the storage mode, the pulses from the generator outputs 9 pulses will pass
0 через диоды 5 и 6. Через диоды 7 и 8 запирающее н.апр жение будет приложено к диодам мостового диодного ключа 2. Поскольку диоды 5 и 6 соединены с выходом выходного усилител 4, то 0 through diodes 5 and 6. Through diodes 7 and 8, a blocking voltage will be applied to the diodes of the bridge diode switch 2. Since diodes 5 and 6 are connected to the output of output amplifier 4,
5 производитс отслеживание запирающего напр жени , приложенного к диодсМ мостового диодного ключа 2, за напр жением на конденсаторе 3. Если в режиме хранени мгновенного значени напр жени входной сигнал изменитс 5, a locking voltage applied to the diodes of the bridge diode switch 2 is monitored for the voltage across the capacitor 3. If, in the storage mode of the instantaneous voltage value, the input signal changes
0 на величину, превышающую напр жение отпирани диодов мостового диодного ключа 2, то диоды 7 и 8 окажутс в запертом состо нии, и входной усилитель 1 не будет нагружатьс , что0 by an amount greater than the voltage for unlocking the diodes of the bridge diode switch 2, then the diodes 7 and 8 will be in the locked state, and the input amplifier 1 will not be loaded,
5five
исключает необходимость применени выходного ограничител тока во входном усилителе 1. Введение в схему устройства дополнительных диодов 7 и 8 позвол ет повысить точность и быстродействие при дискретизации быстроизмен ющихс сигналов, поскольку входной усилитель 1 всегда работает в линейном режиме и исключен режим перегрузки как входного усилител 1, так и выходного усилител 4.eliminates the need to use an output current limiter in the input amplifier 1. Introduction of additional diodes 7 and 8 into the device circuit improves accuracy and speed when sampling fast-changing signals, since input amplifier 1 always operates in linear mode and overload mode is excluded as input amplifier 1, and output amplifier 4.
Использование предлагаемого устройства при построении аналого-цифровых преобразователей телевизионных систем подводного телевидени позвол ет с большей точностью осуществить в реальном масштабе времени автоматический анализ и обнаружение быстромен ющихс малоконтрйстных изображений за счет повышени точности и быстродействи устройства выборки и хранени мгновенных значений электрического сигнала, по вл етс возможность повышени разр дности и быстродействи аналого-цифровых преобразователей , что вл етс необходимым дл повышени веро тности обнаружени малоконтрастных изображений.The use of the proposed device in the construction of analog-digital converters of television systems of underwater television allows for more accurate real-time automatic analysis and detection of fast-acting low-contrast images by increasing the accuracy and speed of the device sampling and storage of instantaneous values of the electrical signal to increase the size and speed of analog-to-digital converters, which is necessary l enhance the probability of detecting low-contrast images.
На промышленном производстве устройства не требуетс вести подбор элементов по статическим и динамическим характеристикам.In the industrial production of the device, it is not required to conduct the selection of elements according to static and dynamic characteristics.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792790899A SU822295A1 (en) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Analogue storage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792790899A SU822295A1 (en) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Analogue storage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU822295A1 true SU822295A1 (en) | 1981-04-15 |
Family
ID=20838306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU792790899A SU822295A1 (en) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Analogue storage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU822295A1 (en) |
-
1979
- 1979-07-04 SU SU792790899A patent/SU822295A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3667055A (en) | Integrating network using at least one d-c amplifier | |
| US4779012A (en) | Track-and-hold amplifier | |
| US3076901A (en) | Circuit for separately indicating voltage magnitude and polarity of analog input signal | |
| US3064144A (en) | Bipolar integrator with diode bridge discharging circuit for periodic zero reset | |
| US4573177A (en) | Bi-directional current differencer for complementary charge coupled device (CCD) outputs | |
| US3286200A (en) | Pulse-amplitude to pulse-duration converter apparatus | |
| US3183446A (en) | Electrical signal comparator | |
| US3714464A (en) | Detecting circuit for indicating occurrence of peak in an input signal | |
| SU822295A1 (en) | Analogue storage | |
| US2900534A (en) | Phase discriminator | |
| GB1231618A (en) | ||
| US3493875A (en) | Variable attenuation circuit | |
| US2866896A (en) | Pulse converting circuit | |
| US3641365A (en) | Precision fast analog switch | |
| US3936820A (en) | Analog-to-digital converter | |
| SU733030A1 (en) | Analog memory | |
| GB2220273A (en) | Peak holding circuit | |
| US3458728A (en) | Gating circuit employing comparing means utilizing negative resistance device | |
| US2799777A (en) | Bipolar sawtooth generator | |
| SU1203599A1 (en) | Analog storage | |
| US4284956A (en) | Wide dynamic range pulse to pulse rate converter | |
| USRE28579E (en) | Integrating network using at least one D-C amplifier | |
| RU2210855C2 (en) | Absolute signal value detector | |
| SU985931A1 (en) | Pulse amplifier | |
| US3376513A (en) | High precision comparator device |