SU942153A1 - Аналоговое запоминающее устройство - Google Patents

Description

(5) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относитс  к цифровым системам св зи, системам сбора инфбрмации , вычислительной технике и электроизмерени м.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее усилитель, ключи, накопительные конденсаторы и элементы коррекции статической noi- решности

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  аналоговое запоминающее устройство, которое содержит входной усилитель, один из входов которого  вл етс  входом устройства, другой подключен к выходу усилител -инвертора, на копительный конденсатор, одна из обкладок которого подключена к шине нулевого потенциала, друга  обкладка подключена к входу выходного усилител , выход которого  вл етс  выходом устройства, и через ключ к выходу входного усилител , демодул тор , вход которого подключен к выходу выходного усилител , и сумматор , один из входов которого подключен к входу устройства, другой вход подключен к выходу демодул тора, а выход подключен к входу усилител инвертора . В этом устройстве дрейф основного канала, включающего в себ  входной усилитель,электронный ключ, запоминающий конденсатор и выходной 0 усилитель,уменьшаетс  в число раз, приблизительно равное коэффициенту усилени  инвертирующего усилител  2.

,5 К недостаткам известных устройств следует отнести следующие ограничивающие точность погрешности: погрешность в режиме хранени  за счет перезар да запоминающего устройства

Claims (2)

1. 20 конденсатора входным информационным сигналом, погрешность переключени  в режим хранени , погрешности, вызываемые импульсными помехами по цеп м питани  и импульсными наводками на сигнальные цепи; погрешности, вызываемые нелинейностью входного усилител , ключа и выходного усилител . Величина погрешности в режиме хра нени  за счет перезар да запоминающего конденсатора входным сигналом определ етс  величиной паразитной емкости закрытого ключа, а также скоростью изменени  сигнала. Эта ошибка может быть значительной в быстродействующих аналоговых запоминающих устройствах (ЛЗУ . В указанных устройствах дл  получени  малой ошибки повторени  входного сигнала в режиме записи выбирают малую величину посто нной времени зар да запоминающего конденсатора . Величины R и С составл ют обыч но дес тые доли единицы ом и единицы дес тки пи кофарад. В этих услови х; величина паразитной емкости даже наи более быстродействующих ключей, построенных на быстродействующих импульсных диодах, сравнима по величине с емкостью запоминающего конден сатора. Образующийс  емкостный делитель из паразитной емкости ключа и емкости запоминающего конденсатора  вл етс  причиной ошибки АЗУ в режиме хранени . Погрешность переключени  в режим хранени  определ етс  главным образом, прохождением фронта сигнала переключени  ключа через паразитную емкость ключа на емкость запоминающего конденсатора. Цель изобретени  - повышение точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем что в аналоговое устройство (), содержащее первый усилитель, один из входов которого соединен с выходо инвертора, сумматор, первый вход которого  вл етс  входом устройства, в ход сумматора подключен к входу инвертора , демодул тор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, первый выход первого усилител  соединен с входом первого ключа, первый .накопительный элемент, например первый конденсатор, одна из обкладок ко торого соединена с выходом первого ключа и с первым входом второго усилител , выход которого  вл етс  выхо дом устройстве, друга  обкладка первого конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, вход демодул тора соединен с выходом второго усилител , введены фильтр высокой частоты , второй, третий и четвертый накопительные элементы, например конденсаторы , и второй ключ, вход которого соединен с вторым выходом первого усилител , выход второго ключа соединен с вторым входом второго усилител  и с одной из обкладок второго конденсатора друга  обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, одни из обкладок третьего и четвертого конденсаторов соединены соответственно с выходами первого усилител , другие обкладки третъего .и четвертого конденсаторов соединены соответственно с входами второго усилие  , вход фильтра высокой частоты соединен с первым входом сумматора, выход фильтра высокой частоты соединен с другим входом первого усилител . На чертеже изображена функциональна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит фильтр 1 высокой частоты, усилители 2 и 3, ключи 4 и 5, накопительные элементы, например конденсаторы 6-9, демодул тор 10, сумматор 11, инвертор 12 и шину 13 нулевого потенциала. Устройство работает следующим образом . Входной сигнал, например полный сигнал цветного вещательного телевидени , с входа устройства через фильтр 1 поступает на усилитель 2. Усилитель 2 имеет два выхода, сигналы на которых противофазны и имеют одинаковый размах, выходные сопротивлени  выходов равны друг другу. С выходов усилител  2 сигнал передаетс  по двум одинаковым каналам. Сигнал первого канала проходит по цепи первый выход усилител  2, первый ключ k, конденсатор 6, первый вход усилител  3. Сигнал второго канала проходит по цепи второй выход усилител  2, ключ 5 конденсатор 7 второй вход усилител  3. Разность сигналов.каналов усиливаетс  усилителем 3 и поступает на выход устройства. Устройство имеет следующие режимы работы. Режим переключени  из стадии запоминани  сигнала в режим хранени . Погрешность устройства в этом режиме определ етс , главным образом , прохождением фронта сигнала переключени  ключей 4 и 5 через паразитные емкости этих ключей на емкости соответственно конденсаторо 6 и 7. В случае, если ключи 4 и 5 управл ютс  одним и тем же сигналом, т.е. одновременно размыкаютс  и за мыкаютс , то нежелательные переходные процессы, вызываемые прохождением фронта сигнала переключени , будут восприниматьс  усилителем 3 как синфазна  помеха и будут ослаблены на выходе устройства тем больше , чем более идентичны каналы и чем больше коэффициент ослаблени  синфазных напр жений усилител  3. Режим хранени . В этом режиме од новременно размыкаютс  ключи и 5. При отсутствии конденсатора 8 зар д на конденсаторе 6 не сохран лс  бы вследствие перезар да конденсатора 6входным сигналом, имеющимс  на пе вом выходе усилител  2, через паразитную емкость ключа k. Аналогично при отсутствии конденсатора 9 зар д на конденсаторе 7 не сохран лс  бы вследствие перезар да конденсатора 7входным сигналом, имеющимс  на втором выходе усилител  2, через паразитную емкость ключа 5. Величина ошибки тем больше, чем больше ве личины паразитных емкостей ключей j и. 5 и чем выше скорость изменени  входного сигнала. Уменьшение погрешности, вызываемой паразитной емкостью клинча 4, до тигаетс  в устройстве за счет введе ни  конденсатора 8, на который подаетс  сигнал второго канала, противофазный сигналу первого канала, в цепь которого включен ключ Ц, Есл величина компенсирующей емкости рав на величине паразитной емкости ключ i, то ошибка может быть исключена. Аналогично уменьшение погрешност вызываемой паразитной емкостью ключа 5, достигаетс  за счет введени  конденсатора 9, на который подаетс  сигнал первого канала. Полна  компенсаци  достигаетс  при равенстве емкостей компенсирующей и паразитно Режим записи. В этом режиме одно временно замыкаютс  ключи f и 5. Ко денсатор 6 зар жаетс  через замкнут ключ k током первого выхода усилител  2. Конденсатор 7 зар жаетс  через замкнутый ключ 5 током второго выхода усилител  2 и через конденсатор 9 током перврго выхода уси лител  2. 53« Наличие дополнительной, по сравнению с известным устройством,цепи зар да конденсатора 6 через конденсатор В и конденсатор 7, а также через конденсатор 9 приводит к увеличению ошибки повторени  на конденсаторе 6 выходного напр жени  первого выхода усилител  2 и на конденсаторе 7 напр жени  второго выхода усилител  2. . Эти ошибки привод т к дополнительным линейным искажени м преобразуемого сигнала. Дл  компенсации этих искажений включен фильтр 1. Фильтр 1 может быть выполнен на пассивных элементах и поэтому не вносит погрешностей устройства за счет дрейфа. Во всех режимах работы устройства усилитель 3 усиливает только разность напр жений, имеющихс  на конденсаторах 6 и 9 в параллельных каналах и поэтому импульсные помехи по цеп м питани  и импульсные наводки на сигнальные цепи в значительно меньшей степени, чем в одноканальном варианте , сказываютс  на выходном сигнале устройства. Степень компенсации этих помех зависит от симметричности cxeMbf, т.е. от симметричности конструкций и степени идентичности элементов в параллельных каналах прохождени  сигнала. При полной симметричности схемы степень подавлени  вышеперечисленных помех будет определ тьс  коэффициентом подавлени  синфазных составл ющих усилител  3. В предлагаемом устройстве на выходе усилител  3 происходит компенсаци  четных гармоник, вносимых элементами параллельных каналов (усилительными элементами усилител  2, элементами ключей и 5 и усилительными элементами усилител  3). Таким образом, в предлагаемом устройстве удаетс  значительно уменьшать нелинейные искажени  преобразуемого сигнала. Фильтр 1, усилитель 2, ключи k и 5 усилитель 3 составл ют основной канал прохождени  сигнала. Демодул тор 10, сумматор 11 и инвертор 12 составл ют дополнительный канал компенсации дрейфа (напр жени  смещени , работа которого аналогична работе известного устройства.Выходной сигнал с выхода устройства поступает на демодул тор 10, который восстанавливает первоначальную форму исходного входного сигнала. На сумматор 11 поступают два си|- нала, сдвинутые по фазе на ТЗО, с входа устройства и с выхода демодул тора }0, имеющие при отсутствии дрейфа одинаковые уровни. Сумматор 11 суммирует входные сигналы и выдел ет сигнал, пропорциональный толь ко напр жению смещени . Этот сигнал усиливаетс  и инвертируетс  инвертором 12 и подаетс  как корректирующий дрейф сигналj на пр мой вход усилител  2. Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенной по сравнению с известным точностью за счет уменьшени  погрешности, вызываемой ошибкой перезар да конденсаторов через паразитную емкость закрытого ключа информационным сигналом в режиме хранени , уменьшени  погрешности переключени  в режим хранени  уменьшени  погрешностей, вызываемых импульсными помехами По цеп м электропитани  и импульсными наводками на сигнальные цепи, уменьше и  погрешности , вызываемой нелинейностью первого усилител , ключей и вторюго усилител . Формула изобретени  Аналоговое запоминающее устройств содержащее Первый усилитель, один из входов которого соединен с выходом инвертора, сумматор, первый вход которого  вл етс  входом устройства, выход сумматора подключен к входу ин вертора, демодул тор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, первый выход первого усилител  соеди нен с входом первого ключа, первый 9 38 накопительный элемент, например первый конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом первого ключа и U первым входом второго усилител , выход которого  вл етс  выходом устройства, друга  обкладка первого конденсатора соединена с шиной нулевого потенциала, вход демодул тора соединен с выходом второго усилител , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, в него введены фильтр ВЫСОКОЙ частоты, второй, третий и четвертый накопительные элементы, например конденсаторы, и второй ключ вход которого соединен с вторым выходом первого усилител , выход второго ключа соединен с вторым входом второго усилител  и с одной из обкладок второго конденсатора, друга  обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, одни из обкладок третьего и четвертого конденсаторов соединены соответственно с выходами первого усилител , другие обкладки третьего и четвертого конденсаторов соединены соответственно с входами второго усилител , вход фильтра высокой частоты соединен с первым входом сумматора, выход фильтра высокой частоты соединен с другим входом первого усилител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Бахтиаров Г. Д. и др. Аналогоцифровые преобразователи. М., Советское радио, 1980, с. 122-153
2. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 11 С 27/00, 1978 (прототип).