Construyendo una memoria analógica a corto plazo. ¿Funcionaría esto?

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Como estudiante de ingeniería, estoy tratando de pensar en un análogo equivalente a un flip-flop. Mi objetivo es tener una memoria a corto plazo de una señal, saturando el transistor siendo el disparador. Algo así como un flip flop analógico.

Así es como espero que funcione:

  • Cuando Q1 está saturado, C1 toma rápidamente el mismo voltaje que la entrada (como un circuito RC, con R cerca de 0).
  • Cuando Q1 se deja solo, C1 mantiene su carga, ya que se supone que la entrada de un amplificador OP se comporta como una resistencia infinita. Dado que el amplificador OP está en un montaje siguiente, el voltaje de salida debe ser el mismo que el de C1.

Así que creo que esto podría funcionar, pero no puedo experimentar en ello. Por supuesto, sé que el amplificador OP no es perfecto, pero mi esperanza es que aún pueda ser lo suficientemente bueno como para mantener la carga de C1 durante unos pocos milisegundos.

¿Qué piensas? ¿Hay algún error obvio que no haya tenido en cuenta? ¿O podría esto realmente funcionar? Me faltan los materiales para construir y probar este sistema yo mismo por ahora, pero tengo curiosidad. Mi objetivo sería ponerlo frente a un ADC para realizar un muestreo previo de mis comentarios.

    
pregunta user3187114

4 respuestas

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Lo que estás construyendo es un circuito de muestreo y retención. Está en la parte frontal de muchos (¿la mayoría?) ADC.

Muestra y espera - Artículo de WikiPedia

Para convertirlo en una "memoria", básicamente tienes que equilibrar la actualización del valor en el condensador en comparación con el tamaño del condensador.

Memoria dinámica de acceso aleatorio - Artículo de WikiPedia

    
respondido por el M D
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La topología básica es el sonido.

Puedes usar un interruptor analógico CMOS en lugar de un BJT. Existe una compensación entre el tiempo de adquisición y la rapidez con que cambia el voltaje debido a una fuga. La mayoría de las fugas serán probablemente del conmutador en lugar del op-amp si elige un op-amp muy bueno.

Si usó un interruptor de lámina encapsulado de vidrio, un capacitor de muy alta calidad y un amplificador operacional de grado de electrómetro, podría obtener una corriente de fuga extremadamente baja en la pA o incluso en la fA.

Usando componentes menos exóticos e inconvenientes, es posible lograr unas pocas decenas de fugas de nA (típicas) por lo que si el límite es 1uF, obtendría una deriva de 50 mV / segundo con una fuga / corriente de 50 nA. Entonces, en 5 ms, el voltaje cambiaría 250uV. Si el interruptor + fuente tiene una resistencia de 100 ohmios, se necesitarían (por ejemplo, 5 constantes de tiempo) 0,5 ms para adquirir el voltaje (se podría acelerar mediante trucos).

También obtendrá algunos efectos de imprecisión debido a la inyección de carga del interruptor (un cambio transitorio y escalonado cuando se cambia el interruptor) y debido a la absorción dieléctrica del condensador.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Lo que se muestra en la pregunta es el circuito muestrear y mantener . Funcionará como la memoria analógica a corto plazo como dijiste en la pregunta. En realidad se pretende que funcione de esa manera.

La mayoría de ellos usan un MOSFET en lugar de BJT.

    
respondido por el nidhin
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Si desea diseñar una memoria analógica direccionable , el uso de un amplificador operacional por bit probablemente no sea la mejor manera de hacerlo. La cantidad de circuitos por bit se puede reducir a un capacitor, un diodo, un transistor NPN y una compuerta lógica digital que puede conducir a niveles de CMOS limpios.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab Los tres cables horizontales de arriba deben conectar todas las celdas de memoria. Cada celda debe borrarse antes de escribir.

Cuando está inactivo, el ánodo del diodo debe estar en el suelo, y el colector y el emisor comunes al doble VDD.

Para borrar algunas celdas de memoria, haga que las salidas digitales realicen una salida baja, coloque el colector común y fije el emisor común a VDD-0.7V, y haga que las salidas digitales hagan que las celdas de memoria se borren. .

Para almacenar un voltaje, haga flotar el emisor común, haga que todas las salidas digitales que se deben dejar como solo sea alta y la que se debe escribir sea baja. Luego coloque el voltaje deseado más 0.7V en el ánodo de diodo común.

Para leer un voltaje, controle el colector común con 2x VDD, controle el nivel bajo en todas las salidas digitales, débilmente baje el emisor común y controle la salida de la celda de interés. La tensión del colector común será entonces VDD por encima de la tensión almacenada (aunque alguna carga se filtrará lentamente a través de la base del transistor).

Tenga en cuenta que dado que el cable "único" de cada condensador está conectado a una salida digital, sería posible utilizar una "red" de celdas de voltaje analógicas, con cada salida digital conectada a varias celdas de memoria. Sin embargo, no estoy seguro de que valga la pena particularmente para un número razonable de celdas.

    
respondido por el supercat

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