如何制作一个模拟电压存储电路？

我正在寻找一种电路，即使输入被取走，该电路也可以在输入时记住一定的电压并无限期地输出该电压。在提供新的输入之前，电路不应更改其输出。

我知道可以通过以任意分辨率对输入进行数字采样来制作这样的电路，但是我想知道是否可以使用简单的模拟解决方案。

我还希望使该解决方案保持纯电子化，因为我还可以设想一种机械解决方案，其中反馈电路通过机械方式控制电位计。

最后，理想情况下，我不希望电路依赖于任何浮动输入的无源稳定性。电路应至少稳定几个小时。

除非您碰巧在拥有Intersil这样的资源的公司工作，否则这不是一个实际的答案，但是存在实现这项工作的技术。考虑一下ISL21080型基准电压源，该基准电压源基于量子隧穿效应所隔离的微小电容，有望在安装它们的设备的使用寿命内保持电荷。只要它们不会像X射线一样挡得太多，它们将在相当长的时间内保持稳定。参见，例如，本应用笔记。

我可能会添加这种东西给我的意志。

对于普通应用，最有可能采用数字技术。

EEPROM技术在1980年代初期分为两个分支-一个是与Intel和Seeq一起使用的薄氧化物（FLOTOX），另一个是与Xicor一起使用的厚氧化物。早期，这两种路线都存在弱点。薄的氧化物泄漏的电荷和厚的氧化物本来就不可能结垢。还有其他问题，但不适用于此处。

考虑到厚氧化物不会“泄漏”电子，我问Xicor的设计人员关于单个厚氧化物电池的理论分辨率是否可以忽略感测放大器的限制，他们说它可以接近1ppm（大约20位）。 。由于我还与LTC相关联，LTC是固有固有的耗电量巨大的精密电压基准的领导者之一，这使我认为单个EEPROM单元可以适用于高精度和低功耗的电压基准。我的长期想法是，可以将该技术进一步开发以用于AI中，并与n个扇出非阻塞，可重新配置的非易失性多路复用器结合使用。

快进了大约15年-Xicor最终开发了这种设备，随后被Intersil收购。考虑到无法扩展，从长远来看可能不切实际。但是，与软件软件可重新配置的多路复用器结合使用时，其他技术也可以实现视觉效果。

该设备确实存在，尽管它不容易以单个单位数量提供，它的输出放大器会妨碍它，并且它是非常非线性的。

它是浮栅MOSFET，用于闪存，EEPRom和同类产品。编程费用可以改变，尽管有些不可预测，因为FN隧道（Fowler Nordheim）将在整个芯片上变化。虽然是非线性的，但它是成比例的效应，因此您可以想象设计出一种使编程效应（Vth漂移）线性化的电路。它会在几周到几个月内保持稳定，因此可以满足您所说的小时数要求。

但是很大程度上取决于您所需的规格，可接受的漂移量等。

这里要清楚一点，我说的是单个设备/晶体管，而不是完整的组件，因为Flash的支持电路会阻止您以这种方式操作单元。

以下是EDN文章中的3条参考，这些文章谈论的是被National Semi（现为TI）收购的GTronix公司。

Lee，BW，BJ Sheu和H Yang，“通用VLSI神经计算的模拟浮门突触”，《 IEEE电路与系统交易》，第38卷，第6期，1991年6月，第654页。

O. Fujita和Y Amemiya，“一种用于神经网络的浮栅模拟存储设备”，《电子设备的IEEE交易》，第40卷，第11期，1993年11月，第2029页。

Smith，PD，M Kucic和P Hasler，“模拟浮栅阵列的精确编程”，IEEE国际电路与系统专题研讨会，第5卷，2002年5月，第V-489页。

这是另一类器件，称为MNOS晶体管（金属氮化物氧化物半导体），其中栅极中有两个电介质，其中一个是Si3N4，它具有很多陷阱。该设备的操作与上面的闪光灯非常相似。

我留下了评论并思考了一分钟，然后希望可以肯定地说它不存在-偏离“采样”电压不仅可能而且可以肯定。解决方案似乎很关键（正如您的问题所暗示），这就是为什么我说它不存在。噪声是另一个因素，它将降低所采样内容的保真度。

甚至数字系统（具有足够的分辨率）在再现您显然“存储”的电压时也不准确。任何限制都将是一个问题。电位计的想法（在问题中建议）也有缺陷，因为它依赖于保持（或复制）其端子两端的参考电压-您不知道这些事情是如何细微漂移的，但是，这全都取决于接受错误或拒绝该错误。

是的，ISD芯片以这种方式工作。实际上，1990年代的一位发明家声称找到了一种将完整的1小时电影存储在16MB模拟存储芯片中的方法。

问题原来是（是的，您猜对了！）电压随时间漂移。可以肯定的是，该芯片可以将您的电影存储一天，也许是两天，但即使供电，最终也会因无法使用而降低性能，因为不参考原始文件就无法恢复存储的各个值。我实际上研究过使用它来存储SSTV信号，但是遇到了同样的问题，传统的软盘甚至VHS磁带都更加可靠。