SU905861A1 - Analogue storage device - Google Patents

Analogue storage device Download PDF

Info

Publication number
SU905861A1
SU905861A1 SU802943518A SU2943518A SU905861A1 SU 905861 A1 SU905861 A1 SU 905861A1 SU 802943518 A SU802943518 A SU 802943518A SU 2943518 A SU2943518 A SU 2943518A SU 905861 A1 SU905861 A1 SU 905861A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
key
integrator
nonlinear element
Prior art date
Application number
SU802943518A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Оскарович Гофенберг
Виктор Александрович Горбачев
Original Assignee
Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" filed Critical Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика"
Priority to SU802943518A priority Critical patent/SU905861A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU905861A1 publication Critical patent/SU905861A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

Изобретение относитс  к устройст вам автоматики и вычислительной техники, а именно к аналоговым запоминающим устройствам статического типа, и может быть использовано дл  запоминани  аналогового сигнала в системах управлени  и информационных устройствах.The invention relates to automation and computing devices, namely, static-type analog storage devices, and can be used to store an analog signal in control systems and information devices.

Одной из основных характеристик устройств дл  запоминани  аналоговых сигналов  вл етс  точность в режиме хранени  записанного сигнала, котора  определ етс  скоростью изменени  выходного напр жени .One of the main characteristics of devices for storing analog signals is the accuracy in the storage mode of the recorded signal, which is determined by the rate of change of the output voltage.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной операционный усилитель, выход которого подключен через нагрузочный элемент к шине нулевого потенциала, а через первый ключ к инвертирующему входу данного усилител , накопительный элемент, например, конденсатор , одна обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, выходной операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной св зью, ключи и шину входного сигнгша . При этом шина входного сигнала через второй ключ соединена с инвертирующим входом входного операционного усилител  и неинвертирующим входом выходного операционного усилител , выход которого через третий ключ подключен к другой обкладке конденсатора и неинвертирующему входу входного операционного усилител , выход которого соединен с инвертирующим входом выходного операционного усилител  1.Known analog storage device containing an input operational amplifier, the output of which is connected through the load element to the bus of zero potential, and through the first key to the inverting input of this amplifier, a storage element, for example, a capacitor, one plate of which is connected to the bus of zero potential, output operational amplifier , covered by negative feedback, keys and bus input sggsha. In this case, the input signal bus is connected via a second switch to the inverting input of the input operational amplifier and the non-inverting input of the output operational amplifier, the output of which through the third switch is connected to another capacitor plate and the non-inverting input of the input operational amplifier whose output is connected to the inverting input of the output operational amplifier 1.

10ten

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность в режиме хранени  записанного сигнала, обусловленна  разр дом запоминающего конденсатора вследствие токов утеч15 ки коммутирующего ключа.A disadvantage of the known device is the low accuracy in the storage mode of the recorded signal, due to the discharge of the storage capacitor due to leakage currents of the switching key.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности  вл етс  аналоговое запоминающее устройство, содержащее узел сравнени , первый The closest to the proposed technical entity is an analog storage device containing a comparison node, the first

20 вход которого  вл етс  входом устройства , второй вход соединен с выходом интегратора, выход которого  вл етс  выходом устройства, а выход узла сравнени  через усилитель соеди25 нен с входом ключа. При этом выход ключа подсоединен к входу интегратора , который включает в себ  операционный усилитель и конденсатор, введенный в обратную св зь. В режи30 ме хранени  записанного сигналаThe 20 input of which is the input of the device, the second input is connected to the output of the integrator, the output of which is the output of the device, and the output of the comparison node via an amplifier is connected to the input of the key. In this case, the output of the switch is connected to the input of the integrator, which includes an operational amplifier and a capacitor introduced in feedback. In the storage mode of the recorded signal

ключ разомкнут и напр жение на выхо де интегратора равно напр жению в момент размыкани  ключа 2.the key is open and the voltage at the output of the integrator is equal to the voltage at the moment of opening the key 2.

Основным недостатком известного устройства  вл етс  его недостаточна  точность в режиме хранени  сигнала , что.св зано с изменением выходного напр жени , вызываемого разр дом конденсатора, вследствие наличи  токов утечки ключа.The main disadvantage of the known device is its lack of accuracy in the signal storage mode, which is associated with a change in the output voltage caused by the discharge of a capacitor, due to the presence of a leakage current of the switch.

Цель изобретени  - повышение точности устройства в режиме хранени  сигнала путем снижени  скорости изменени  выходного напр жени  тока при устранении вли ни  то ,ков утечки,The purpose of the invention is to increase the accuracy of the device in the signal storage mode by reducing the rate of change in the output voltage of the current while eliminating the effect of leakage,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее интегратор, выход которого соединен с выходом устройства и с первым входом блока сравнени , усилитель, вход которого соединен с выходом блока сравнени , первый ключ, вход которого подключен к выходу .усилител , второй вход блока сравнени  соединен с входом устройства, и шину нулевого по1тенциала , введены нелинейный эле-i мент и второй ключ, вход которого соединен с выходом первого ключа и с входом нелинейного элемента/ выход второго ключа соединен с шиной нулевого потенциала, выход нелинейного элемента соединен с входом интегратора . The goal is achieved by the fact that in an analog storage device containing an integrator, the output of which is connected to the output of the device and to the first input of the comparison unit, an amplifier whose input is connected to the output of the comparison unit, the first key, the input of which is connected to the output of the amplifier, the second input the comparator unit is connected to the device input, and the zero-potential bus, a nonlinear element-i ment and a second key are introduced, the input of which is connected to the output of the first key and the input of the nonlinear element / output of the second key is connected to hydrochloric zero potential, the output of the nonlinear element connected to the input of the integrator.

На чертеже показана функциональна  схема предложенного устройства.The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Оно содержит блок сравнени  1, усилитель 2, ключи 3 и 4, нелинейный элемент 5, интегратор 6 и шину нулевого потенциала 7.It contains the unit of comparison 1, amplifier 2, keys 3 and 4, nonlinear element 5, integrator 6 and zero potential bus 7.

Блок сравнени  1 может быть выполнен в виде двух резисторов, включенных на входе усилител  2, в качестве которого можно использовать операционный усилитель любого типа. Ключи 3 и 4 могут быть выполнены, например, на полевых или бипол рных транзисторах. Нелинейный элемент 5 включает в себ  встречно-параллельно соединенные диоды. Интегратор б (как и в известном) может состо ть из операционного усилител  и конденсатора включенного в обратную св зь, при этом в качестве операционного усилител  можно использовать усилители типа К544 УД1 или К140 УД8.Comparison unit 1 can be made in the form of two resistors connected at the input of amplifier 2, for which any type of operational amplifier can be used. The keys 3 and 4 can be performed, for example, on field or bipolar transistors. Nonlinear element 5 includes inter-parallel-connected diodes. The integrator b (as in the well-known) may consist of an operational amplifier and a capacitor included in the feedback, and you can use amplifiers such as K544 UD1 or K140 UD8 as an operational amplifier.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Входной сигнал подаетс  на один из входов блока сравнени  1 и сравниваетс  с сигналом обратной св зи, поступающим на др1гой вход с выхода интегратора 6. Сигнал рассогласовани  через усилитель 2 подаетс  на вход ключа 4. В зависимости от режима работы устройства на вход интегратора 6 через нелинейный элемент 5The input signal is fed to one of the inputs of the comparison unit 1 and is compared with the feedback signal received at the other input from the output of the integrator 6. The error signal through the amplifier 2 is fed to the input of the key 4. Depending on the operating mode of the device, the input of the integrator 6 is nonlinear element 5

подаетс  сигнал либо с выхода ключа 3 (режим записи сигнала), либо через ключ 4 с шины нулевого потенциала 7 (режим хранени  записанного сигнала).a signal is supplied either from the output of the key 3 (signal recording mode) or via the key 4 from the zero potential bus 7 (the storage mode of the recorded signal).

В режиме записи сигналу ключ 3 замкнут, ключ 4 разомкнут, сигнал с выхода ключа 3 через нелинейный элемент 5 поступает на вход интегратора 6. При этом сигнал на выходе устройства становитс  равным входному сигналу за счет отрицательной обратной св зи с выхода интегратора 6 на ,|Вход блока сравнени  1. В режиме записи сигнала падение напр жени  на диодах нелинейного элемента 5 не сказыйаетс  на величине выходного напр жени  за счет выполнени  усилител  2 с большим коэффициентом усилени , В режиме хранени  записанного сигнала ключ 3 разомкнут, ключ 4 замкнут , а вход нелинейного элемента 5 через ключ 4 соединен с шиной нулевого потенциала 7. Таким образом, токи утечки ключа 3 отвод тс  ключом 4 на шину нулевого потенциала 7 и не сказываютс  на напр жении нелинейного элемента 5. Напр жение нелинейного элемента 5 равно напр жению смещени  на входе интегратора б и балансирозкой его операционного усилител  может быть уменьшено до величины пор дка единиц микровольт. Выходное напр жение запоминаетс  равным напр жению в момент размыкани  ключа 3. Ток разр да конденсатора обратной св зи интегратора 6 определ етс  током, протекающим через нелинейный элемент 5, и следовательно, не зависит от токов утечки ключей 3 и 4 и описываетс  выражениемIn the recording mode of the signal, the key 3 is closed, the key 4 is open, the signal from the output of the key 3 through the nonlinear element 5 is fed to the input of the integrator 6. The signal at the output of the device becomes equal to the input signal due to negative feedback from the output of the integrator 6 on, | Comparison unit input 1. In the signal recording mode, the voltage drop across the diodes of the nonlinear element 5 does not affect the output voltage value due to the performance of the amplifier 2 with a high gain. In the storage mode of the recorded signal, the key 3 is open the key 4 is closed, and the input of the nonlinear element 5 is connected via the key 4 to the zero potential bus 7. Thus, the leakage currents of the key 3 are diverted by the key 4 to the zero potential bus 7 and do not affect the voltage of the nonlinear element 5. The voltage of the nonlinear element 5 is equal to the bias voltage at the input of the integrator b and the balancing of its operational amplifier can be reduced to a value of the order of units of microvolts. The output voltage is remembered equal to the voltage at the moment of unlocking the key 3. The discharge current of the feedback capacitor of the integrator 6 is determined by the current flowing through the nonlinear element 5, and therefore does not depend on the leakage currents of keys 3 and 4 and is described by the expression

r.,r.,

где д - тепловой ток диода нелинейного элемента 5; UCM - напр жение смещени  на входе интегратора 6; k - число последовательно включенных диодов; % - температурный потенциалwhere d is the thermal current of the diode of the nonlinear element 5; UCM is the bias voltage at the input of integrator 6; k is the number of series-connected diodes; % - temperature potential

диодов.diodes.

Как следует из приведенного выражени , с уменьшением напр жени  смещени  на входе интегратора б снижаетс  ток разр да его конденсатора, вследствие чего уменьшаетс  скорость изменени  выходного напр жени .As follows from the above expression, with a decrease in the bias voltage at the input of the integrator b, the discharge current of its capacitor decreases, as a result of which the rate of change of the output voltage decreases.

Claims (2)

При конкретной реализации макета по предложенному техническому решению использовались кремниевые диоды Д 223Б, операционные усилители К140 УД8 и ключи на полевых транзисторах К284К41. Дл  такой схемы с параметрами UtM В, Зо 10 А, ff 2,5-10 В расчетна  величина тока,протекающего через диоды, бьлла 4-10 А, соответствует разр ду запоминающего конденсатора емкостью s 1 мкФ на Z4 МБ за 10 мин. Таким образом, существенные отличи  новой совокупности признаков, заключающиес  в наличии нелинейного элемента и второго ключа и новых св зей, позвол ют по сравнению с про тотипом уменьшить более чем на пор док ток разр да конденсатора интегратора . Формула изобретени  Аналоговое запоминающее устройство , содержащее интегратор, выход когорого соединен с выходом устрюйства и с первым входом блока сравнени  усилитель, вход которого соединен с выходом блока сравнени , первый ключ вход которого подключен к выходу усилител , второй вход блока сравнени  соединен с входом устройства, и шину нулевого потенциала, о т л ичающеес  тем, что, с целью повыиени  точности устрюйства, в него введены нелинейный элемент и второй ключ, вход которого соединен с выходом первого ключа и с входом нелинейного элемента, вьлход второго ключа соединен с шиной нулевого потенцисша , выход нелинейного элемента соединен с входом интегратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 546939, кл. G 11 С 2-7/00, 1977. In the specific implementation of the layout of the proposed technical solution, silicon diodes D 223B, operational amplifiers K140 UD8 and keys on field-effect transistors K284K41 were used. For such a circuit with the parameters UtM B, Zo 10 A, ff 2.5-10 V, the calculated value of the current flowing through the diodes, 4-10 A, corresponds to the discharge of the storage capacitor s 1 µF per Z4 MB for 10 minutes. Thus, the significant differences between the new set of features, the presence of a nonlinear element and a second key and new connections, make it possible to reduce the discharge current of the integrator capacitor by more than order of magnitude. Analog memory device containing an integrator, the output is connected to the output of the device and to the first input of the comparison unit an amplifier whose input is connected to the output of the comparison unit, the first key input of which is connected to the output of the amplifier, the second input of the comparison unit is connected to the input of the device, and a zero potential bus, which is based on the fact that, in order to improve the accuracy of the device, a nonlinear element and a second key are entered into it, the input of which is connected to the output of the first key and to the input nonlinear The second element, the second key, is connected to the zero-potential bus; the output of the nonlinear element is connected to the input of the integrator. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR W 546939, cl. G 11 C 2-7 / 00, 1977. 2.Тетельбаум И.М. и др. 400 схем дл  АВМ. М., Энерги , 1978, с. 126 (прототип).2.T.Telbaum I.M. and others. 400 schemes for AVM. M., Energie, 1978, p. 126 (prototype).
SU802943518A 1980-06-19 1980-06-19 Analogue storage device SU905861A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802943518A SU905861A1 (en) 1980-06-19 1980-06-19 Analogue storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802943518A SU905861A1 (en) 1980-06-19 1980-06-19 Analogue storage device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU905861A1 true SU905861A1 (en) 1982-02-15

Family

ID=20903294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802943518A SU905861A1 (en) 1980-06-19 1980-06-19 Analogue storage device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU905861A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4001813A (en) Precision capacitance to digital conversion system
US4123722A (en) Operational amplifier decoupling circuit
SU905861A1 (en) Analogue storage device
SU942154A1 (en) Analogue storage device
SU805417A1 (en) Analogue storage
SU830584A1 (en) Analogue storage
SU943854A1 (en) Analog storage
SU928420A1 (en) Analogue storage device
SU756484A1 (en) Analogue storage
SU1200344A1 (en) Analog storage
SU894795A1 (en) Analogue storage
SU938319A1 (en) Analog storage
SU1277212A1 (en) Analog storage
SU799012A1 (en) Analogue storage
SU1001179A1 (en) Analogue storage device
SU546939A1 (en) Device for storing and retrieving information
SU738168A1 (en) Mds-transistor- based multistage switching apparatus
SU1360454A1 (en) Analog storage
SU801104A1 (en) Analogue storage
SU1484163A1 (en) Analog storage
SU924756A1 (en) Analogue storage device
SU1485311A2 (en) Analog memory
SU855737A1 (en) Analogue storage device
SU720513A1 (en) Analog memory
SU482815A1 (en) Analog storage device