SU756486A1 - Multichannel analogue storage - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных аналого-цифровых измерительных системах 5 для исследования параметров быстропротекающих процессов.The invention relates to automation and computing and can be used in various analog-digital measuring systems 5 for the study of parameters of fast processes.

Известно аналоговое запоминающее устройство, содержащее аналоговую ячейку памяти, переключатель тока, |θ выходной согласующий каскад, вход которого подключен к выходу накопительного конденсатора [1] .Known analog storage device containing an analog memory cell, a current switch, | θ output matching stage, the input of which is connected to the output of the storage capacitor [1].

В данном устройстве из-за конечного сопротивления ключевого элемента ., и нелинейности его вольт-амперной характеристики в области малых напряжений существенно возрастают погрешности недоэаряда накопительного конденсатора. Это ограничивает точность работы устройства и диапазон преобразуемых сигналов по амплитуде и длительности.In this device, due to the finite resistance of the key element., And the nonlinearity of its current-voltage characteristic in the low voltage region, the errors in the undervoltage of the storage capacitor significantly increase. This limits the accuracy of the device and the range of converted signals in amplitude and duration.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является 25 аналоговое запоминающее устройство, содержащее управляющий генератор,, выходной согласующий элемент, а каждый из каналов - аналоговую ячейку памяти, .содержащую накопительный конденсатор.The closest technical solution to this invention is 25 analog storage device containing a control generator, an output matching element, and each of the channels is an analog memory cell containing a storage capacitor.

(5!)М. Кл?(5!) M. Kl?

С 11 С 27/00C 11 C 27/00

(53) УДК 681.327.6 (088.8)(53) UDC 681.327.6 (088.8)

блок заряда накопительного конденсатора, выполненный в виде входного усилителя и генератора тока, элемент считывания, выполненный в виде выходного усилителя, резисторы, причем одна обкладка конденсатора соединена со входом элемента считывания, а другая — с шиной нулевого потенциала [2].a charge capacitor of the storage capacitor, made in the form of an input amplifier and a current generator, a read element, made in the form of an output amplifier, resistors, one capacitor plate connected to the input of the read element and the other to the zero potential bus [2].

При данном исполнении устройства накопительный конденсатор заряжают постоянным током от генератора тока зарядного устройства до уровня входного напряжения. При достижении равенства напряжения на накопительном конденсаторе с амплитудой входного сигнала заряд накопительного конденсатора прекращается. Роль схемы сравнения при этом выполняет транзистор входного усилителя зарядного устройства .With this device version, the storage capacitor is charged with a constant current from the charger's current generator to the input voltage level. When reaching the equality of the voltage on the storage capacitor with the amplitude of the input signal, the charge of the storage capacitor is terminated. The role of the comparison circuit in this case is performed by the transistor of the input amplifier of the charger.

Недостатком известного аналогового запоминающего устройства является недостаточный диапазон запоминаемых сигналов по амплитуде и длительности из-за погрешности недозарлда накопительного конденсатора, погрешности считывания из-за нестабильности коэффициентов передачи устройств считы|вания и погрешности слежения, возни-A disadvantage of the known analog storage device is the insufficient range of memorized signals in amplitude and duration due to the undercharging error of the storage capacitor, readout error due to the instability of the transfer coefficients of the readout and tracking errors,

33

756486756486

4four

щей из-за влияния переходных хатеристик устройств^.due to the influence of transitional devices ^.

Цель изобретения — расширение об:ти применения за счет увеличения шаэона запоминаемых сигналов по (тельности и амплитуде и повышение (ности работы устройства. Поставленная цель достигается тем,The purpose of the invention is to expand the application by increasing the amount of memorized signals in terms of (amplitude and amplitude and increase (device operation). The goal is achieved by

> в многоканальное аналоговое заминающее устройство, содержащее !йки памяти, каждая из которых со1жит элемент заряда, элемент счи1ания и накопительный элемент, на:мер, конденсатор, одна из обкладок орого подключена к шине нулевого енциала, другая — к элементу эа;а и к входу элемента считывания, >авляющий генератор, вход которого ;яется входом устройства, выходы авляющего генератора подключены лементам заряда соответствующих ек памяти, тактовый генератор, выкоторого подключен к входу регистсдвига, выходы которого подключены ходам соответствующих элементов тывания, выходной согласующий элет, выход которого является выхоустройства, введены генератор фоого тока, переключатель тока, один входов которого подключен к выходу ератора фонового тока, другие - к одам тактового генератора, и выной накопительный элемент, напри, конденсатор, одна из обкладок орого подключена к шине нулевого енциала, другая — к выходу перечателя тока и к входу выходного ласующего элемента.> to a multichannel analog jamming device containing memory, each of which contains a charge element, a connection element and a storage element, for: measures, a capacitor, one of the plates of the ory is connected to the zero potential bus, the other is connected to the element ea; to the input element of the readout,> an oscillator, whose input; is the device input; the outputs of the avalaning generator are connected to the charge elements of the corresponding memory ks; the clock generator that is connected to the input of the shift register, the outputs of which are connected to the strokes For example, the output matching element, the output of which is the exhaust unit, is introduced a photocurrent generator, a current switch, one of whose inputs is connected to the output of the background current generator, others are connected to the clock generator, and an accumulative element, for example, a capacitor, one of the plates It is connected to the zero-potential bus, the other to the output of the current meter and to the input of the output element.

На чертеже представлена структурсхема многоканального аналоговозапоминающего устройства. Многоканальное аналоговое запомищее устройство содержит управляюгенератор 1, регистр 2 сдвига, товый генератор 3, выходной соглащий элемент 4, ячейки 5 памяти, опительный элемент — конденсатор элемент 7 и 8 заряда, элемент 9 тывания, генератор 10 фонового а, выходной накопительный элет-конденсатор 11, переключатель тока.The drawing shows the structure of a multichannel analog memory device. The multichannel analog storage device contains a control generator 1, a shift register 2, a to-do generator 3, an output matching element 4, memory cells 5, an optional element - a capacitor charge element 7 and 8, a thaw element 9, a background generator 10, an output storage eletr-capacitor 11 current switch.

Устройство работает следующим обом.The device works as follows.

В исходном состоянии транзистор 7 мента заряда ячейки 5 памяти зат, а транзистор 8 открыт. При поплении на вход управляющего геатора 1 сигнала синхронизации авляющий генератор 1 вырабатывает афазные сигналы, один из которых рывает транзистор 8 элемента эаа, а другой открывает транзистор лемента заряда. С задержкой, раввремени переключения управляющегенератора 1, на входы ячеек 5 . яти одновременно поступают η анаируемых моноимпульсных сигналов. опительный элемент - конденсаторIn the initial state, the transistor 7 of the charge of the memory cell 5 memory then, and the transistor 8 is open. When replaying the input of the control geator 1 of the synchronization signal, the avivating generator 1 generates aphasic signals, one of which digs the element 8 transistor, and the other opens the charge element transistor. With a delay, equal to the switching time of the control generator 1, to the inputs of the cells 5. At the same time, η mono-pulsed signals arrive at the same time. optional element - capacitor

6 каждой ячейки 5 памяти заряжается за время, в течение которого транзистор 7 находится з открытом состоянии, равное иди несколько превосходящее длительность входного импульса . В течение некоторого времени заряд хранится на накопительном элементе — конденсаторе 6 и сохраняет свое значение с погрешностью, определяемой токами утечки запертых транзисторов.6 of each memory cell 5 is charged for the time during which the transistor 7 is in the open state, equal to a little more than the duration of the input pulse. For some time, the charge is stored on the cumulative element - capacitor 6 and retains its value with an error determined by the leakage currents of the locked transistors.

Транзистор элемента 9 считывания заперт в течение времени накопления и хранения. Режим считывания осуществляется последовательной подачей отпирающих импульсов от регистра 2 сдвига на базы транзисторов элемента 9 считывания, причем частота переключения элементов считывания (от канала к каналу) определяется частотой тактового генератора 3. С помощью элемента считывания осуществляется последовательный перенос накопленных на накопительных элементах — конденсаторах 6 зарядов в выходной накопительный конденсатор 11 и, таким образом, производится развертка во времени на выходном накопительном конденсаторе 11 амплитудного распределения п, одновременно возникающих анализируемых моноимпульсных сигналов (О периодом, равным периоду тактового гене ратора 3) . Так как предлагаемое устройство работает в ждущем режиме и анализируемые сигналы поступают только один, раз, предусмотрены специальные меры для поддержания готовности накопительных конденсаторов к приему информации. Для этого непосредственно перед приходом анализируемых сигналов паразитные заряды, накопившиеся в этих конденсаторах, последовательно сбрасываются в выходной накопительный элемент — конденсатор 11. Поддержание же готовности выходного накопительного конденсатора осуществляется непрерывным прохождением через него фонового заряда, который подается в него с помощью переключателя 12 тока от генератора фонового тока 10. Величина фонового заряда составляет около 20% от информационного, а частота его поступления в выходной накопительный элемент — конденсатор определяется частотой тактового генератора 3, управляющего работой переключателя 12 тока.The transistor of the sense element 9 is locked during the accumulation and storage time. The reading mode is carried out by sequential supply of unlocking pulses from the shift register 2 to the bases of the transistors of the reading element 9, and the switching frequency of the reading elements (from channel to channel) is determined by the frequency of the clock generator 3. With the help of the reading element, 6 charges accumulated on the storage elements - capacitors are transferred to the output storage capacitor 11 and, thus, a time sweep is performed at the output storage capacitor 11 amplitude distribution of n, simultaneously occurring monopulse signals being analyzed (O period equal to the period of the clock generator 3). Since the proposed device operates in standby mode and the analyzed signals are received only once, special measures are provided to maintain the availability of storage capacitors to receive information. To do this, immediately before the arrival of the analyzed signals, the parasitic charges accumulated in these capacitors are successively dropped into the output storage element — capacitor 11. The output storage capacitor, however, is kept ready by continuously passing the background charge through it, which is fed into the generator by means of a current switch 12 background current 10. The magnitude of the background charge is about 20% of the information charge, and the frequency of its receipt in the output accumulative element ent - capacitor is determined by the frequency of the clock generator 3, which controls the operation of the current switch 12.

В предлагаемом устройстве датчиками входных сигналов являются генераторы тока, а не напряжения. Поэтому каждому входному моноимпульсу ставится в соответствие его площадь, а не амплитуда. Это не приводит к погрешности преобразования, поскольку все анализируемые сигналы в данном, наиболее часто встречающемся на практике случае, имеют одинаковую форму и в конечном итоге необходима информация не об абсолютных величинах амплитуд моноимпульсов, а об их срав5In the proposed device, the sensors of the input signals are current generators, not voltage. Therefore, each input mono-impulse is assigned its area, not its amplitude. This does not lead to an error of conversion, since all the analyzed signals in this case, which is most often encountered in practice, have the same shape and ultimately information is needed not about the absolute values of the amplitudes of mono pulses, but about their comparison

756486756486

66

нительных амплитудах. Кроме того,amplitudes. Besides,

при выделении сигналов на фоне шумоз,.when highlighting the signals on the background noise ,.

требуется информация именно об энергетических параметрах сигналов.information is required about the energy parameters of the signals.

Многоканальное аналоговое запоминающее устройство позволяет одновре- 5 менно обеспечить не только расширение диапазона обрабатываемых сигналов по длительности и амплитуде, но и значительно повысить точность преобразования. Кроме того, при данном выполнении устройства нет необходимости в идентичности накопительных конденсаторов, что облегчает задачу многоканального построения устройства.Multichannel analog storage device allows simultaneously providing not only the extension of the range of processed signals in terms of duration and amplitude, but also significantly improves the accuracy of the conversion. In addition, with this device implementation, there is no need for the identity of the storage capacitors, which facilitates the task of multichannel device construction.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Многоканальное аналоговое запоминающее устройство, содержащее ячейки памяти, каждая из которых содержит элемент заряда, элемент считывания и накопительный элемент, например, 20 конденсатор, одна из обкладок которого подключена к шине нулевого потенциала, другая — к элементу заряда и к входу элемента считывания, управляющий генератор, вход которого яз- 25 ляется входом устройства, выходы управляющего генератора подключены кMultichannel analog storage device containing memory cells, each of which contains a charge element, a read element and a storage element, for example, a 20 capacitor, one of the plates of which is connected to the zero potential bus, the other to the charge element and to the input of the read element, the control generator the input of which is lazy-25 input device, the outputs of the control generator are connected to элементам заряда соответствующих ячеек памяти,тактовый генератор выход ко торого подключен к зходу регистра еда га, выходы которого подключены χ входам соответствующих элементов считывания, выходной согласующий элемент выход которого является выходом уст- . ройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет увеличения диапазона запоминаемых сигналов по длитель ности и амплитуде и повышения точности работы устройства, в него введены генератор фонового тока, переключатель тока, один из входов которого подключен к выходу генератора фонового тока, другие — к выходам тактового генератора, и выходной накопительный элемент, например, конденсатор, одна из обкладок которого подключена к шине нулевого потенциала, другая — к выходу переключателя тока и к входу выходного согласующего элемента.elements of the charge of the corresponding memory cells, the clock generator whose output is connected to the register of the food unit, the outputs of which are connected to the χ inputs of the corresponding readout elements, the output matching element whose output is the output of the device. in order to expand the scope by increasing the range of memorized signals in length and amplitude and improving the accuracy of the device, a background current generator, a current switch, one of the inputs of which is connected to the background current generator, the others are connected to the clock generator outputs, and the output storage element, for example, a capacitor, one of the plates of which is connected to the zero potential bus, the other to the output of the current switch and to the output of the output coax caressing element.