SU924756A1 - Аналоговое запоминающее устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аналогац1 Фровой измерительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах различного назначени .

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее входной и выходной усилители, ключи и запоминающий конденсатор, включенный через ключ между выходом входного усилител  и общей шиной 1 .

Недостатком такого устройства  вл етс  низка  точность, что св зано с прохождением части сигнала управлени  нЬ запоминающий конденсатор. Компенсаци  этой погрешности ограничиваетс  ее нерегул рностью. Поскольку к ключу, св зывающему конденсатор пам ти с выходом усилител  прикладываетс  входное напр жение, то погрешность прохождени  сигнала управлени  и остаточное напр жение ключа измен ютс  в зависимости от уровн  входного сигнала.

Наиболее близким к предлагае мому  вл етс  аналоговое запоминающее устройство, которое содержит входной усилитель, неинвертирующий вход которого через первый и второй ключи соединен со входом и выходом устройства соответственно, а выход через запоминающий конденсатор подключен к инвертирующему входу выходного усилител  . При этом инвертирующий вход выходного усилител  через третий ключ соедин етс  с выходом устройства С21.

Claims (2)

1. Недостатком такого аналогового запоминающего 1устройства . вл етс  низка  точность. К ключу, св зы-... вающему запоминающий конденсатор с выходом устройства, приложено выходное напр жение, которое при переключении устройства из режима выборки в режим хранени  скачком измен етс  от нулевого до текущего значени  входного напр жени . При этом на запоминающий конденсатор проходит не только часть сигнала управлени , но и часть скачка выходного напр жени . Обе эти составл ющие noi- решности не могут быть заранее предcKaaat bi , поскольку они определ ютс  как текущим значеним входного сигнала , так и зависимостью от него параметров ключа и схемы управлени . Цель изобретени  - повышение точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  те что в аналоговое запоминающее устройство , содержащее первый усилитель один из входов которого соединен с выходами первого и второго ключей, входы первого и второго ключей соединены соответственно с входом и выходом устройства, накопительный элемент , например конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом первого усилител , второй усилитель , один из входов которого соединен с другой обкладкой конденсато ра и с входом третьего ключа, и шину нулевого потенциала, введен третий усилитель, один из входов которого подключен к выходу первого усилител , другой вход третьего уси лител  соединен с входом третьего ключа, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход треть его усилител  соединен с другими входами первого и второго усилителей . На чертеже изображена функциона льна  схема предлагаемого устройства Устройство содержит усилители 1-3 накопительный элемент , например конденсатор k, ключи 5-7 и шину 8 нулевого потенциала. Устройство работает следующим образом , 8 режиме выборки первый и третий ключи 5 и -7 замкнуты, а второй ключ 6 разомкнут. При этом усилитель 1 че рез усилитель 3 схвачен цепью отрицательной обратной св зи, конденсатор k подключен между выходом усили тел  1 и шиной 8, а входной сигнал усилител  2 равен выходному напр жению усилител  3. При достаточно большом значении коэффициента усиле . ни  усилител  1 разность напр жений между его входами в рабочем режиме близка к нулю. Поэтому выходное напр жение усилител  3, а,следовательно и входное напр жение усилител  2 в режиме записи примерно равны напр жению на входе устройства. Таким образом, при единичном значении коэффициента усилени  усилител  2 напр жение на выходе устройства примерно равно напр жению на его входе , а напр жение на конденсаторе 4 определ етс  выражением Uc--U6x eo. +vft i-T i 7flb lTfl7 где U, напр жение на конденсаторе , текущее значение входного напр жени ; коэффициенты усилени  усилителей 1 и 3; напр жени  погрешности 1 t 3; усилителей погрешности напр жени  ключей 5 и При размыкании ключей 5 и 7 и за-, мыкании ключа 6 устройство переходит из режима выборки в режим хранени . В момент переключени  ключей 5-7 напр жение на конденсаторе будет равно Ucc. - UЬxo:i4 ГJ ° -р.. . ,- -р e(гy ь i- ti4-Hv мгновенное значение входного напр жени  в момент переключени  ключей; л 1 - изменение напр жени  на конденсаторе , вызванное прохождением части управл ющего сигнала через ключ 7.. Это напр жение сохран етс  на конденсаторе в пределах допустимой точности некоторое врем , определ емое токами утечки, входными токами и сопротивлени ми усилителей 2 и З.В течение этого времени входное напр жение усилител  3 можно считать посто нным и, при достаточно большом значении входного сопро тивлени  усилителей 2 и 3, не завис щим от выходного напр жени  усилител  1. Таким образом, в режиме хранени  усилитель 1 замкнут цепью обратной св зи через конденсатор и усилитель
2. 2. При этом установившеес  значение выходного напр жени  устройства равно uBb...pxueo. - -1 ; ;- «01- ,еа..о.-(з) -(Illlll2-ii. р Й1.Йг. 0flvfla й + Йг. где 12- напр жение погрешности ключа 6. Подставл   в (3) значение напр жени  (2) , хран щегос  на запоминающем конденсаторе Ц, получим при условии, что , . Л|-Л,1 : пл . -,, Й Йгйг-й л-Яг4ь s.1 . И(1гВг)(1 1-йьи Пса)t еоъ дтг-е,Вг,-еь-| + ле 1аким образом, следует, что погрешно сти усилителей 1 и 2 и третьего ключа 7 - IQ,, IQZ 1оъ ослабл ютс  в число раз равнре коэффициенту усиле ни  усилител  1. Погрешность 1рз усилител  3 ослабл етс  более значительно . Погрешност ми первого и второго ключей 5 и 6 - 1 ,1 практически можно пренебречь. Эти погрешности вход т в выра чение () с разными знаками и компенсируют друп, ДРУ га, если ключи 5 и 6 идентичны. Кроме 7OfO при достаточно большом значении входного сопротивлени  усилител  1 и достаточно малом зна )чении его входного тока через первый и второй ключи 5 и 6 не протекает ток, следовательно, и величина ;Погрешности этих ключей нет больша . Чта же касаетс  погрешности, вызван ной изменением напр жени  на конден саторе k при- переключении устройства из режима выборки в режим хране ни  л. 1 , то в предлагаемом устройст ве в отличие от аналогов ее величина не зависит от уровн  входного сигнала и может легко скомпенсироватьс . Действительно, третий ключ независимо от величины входного си1 нала все врем  находитс  под напр жением , близким к нулевому. Поэтбму параметры ключа не завис т от уровн  входного сигнала. Кроме того переход устройства из режима выборки в режим хранени  не св зан со значительным- изменением напр жени  на ключе и входе выходного усилител  . Это изменение при единичном коэффициенте усилени  усилител  2 равно изменению напр жени  на выхо де аналогового запоминающего устройства при переходе из режима выборки в режим хранени , которое, как показано выше, незначительно и, в отличие от известного не зависит от величины входного сигнала. Дл  погрешности коэффициента передачи аналогового запоминающего устройства из () записываем ft - ибыу J ° Ul flr(vHrflz.-fib-vAa-fl - fla) , (с) - (Ofli-fli),.- Яъ) . выполнении условий , .il выражение (5) приводитс  к виду S .Лг-1 AI л Таким образом, погрешность коэффициента передачи аналогового запоминающего устройства зн ачительно меньше погрешности передачи отдельно вз тых усилителей, на которых оно построено. Введение дополнительного усилител  и новых св зей выгодно отличает предлагаемое аналоговое/запоминающее устройство от известного, обеспечива  повышение точности. Кроме того, посто нство напр жени  на ключе 7 позвол ет применить токовый ключ отказатьс  от схем слежени  за уровнем входного сигнала и сложных схем компенсации выбросов. Это обеспечивает возможность достижени  минимальной нестабильности аппаратурного времени, что увеличивает рабочий диапазон частот устройства. Формула изобретени  Аналоговое запоминающее устройство , содержащее первый усилитель, один из входов которого соединен с выходами первого и второго ключей, входы первого и второго ключей соединены соответственно с входом и выходом устройства, накопительный элемент, например конденсатор , одна из обкладок которого соединена с выходом первого усилител , второй усилитель, один из входов которого соединен с другой обкладкой конденсатора и с входом третьего ключа, и шину нулевого потенциала, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, внего введен третий усилитель, один из входов которого подключен к выходу первого усилител , другой вход третьего усилител  соединен с входом третьего ключа, ввход которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход третьего

   7921 756, 8

   усилител  соединен с другими входа- 1 . Авторское свидетельство СССР ми первого и второго усилителей, , ff Ц82815, кл. С 11 С 27/00, 197.

   Источники информации, 2. Патент США № «066919, прин тые во внимание при экспертизе кл.,опублик.1977(прототип) .

   5х.