Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно- разрывных функций

 

Изобретение может быть использовано для воспроизведения типовых линейно-разрывных и линейно-изломных функций, аналоговых логических операции, в качестве програ.ммного блока АВМ и др. Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых функций. Аналоговый логический элемент содержит первый компаратор 1 с парафазны.м выходом, второй компаратор 2, первый 3 и второй 4 элементы ИЛИ, имеет информационные входы 5, 6, 7 и 8 ключей 9, 10, 11 и 12, образующих переключатели 13 и 14. Одни из входов элементов ИЛИ 3 и 4 образуют блокировочный вход логического элемента, а входы 16, 17, 18 и 19 компараторов 1 и 2 являются его информационными входами. Достижение по ставленной цели обеспечивается благодаря введению в аналоговый логический элемент двух элементов ИЛИ и новым связям между составными элементами. 2 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 51 4 G 06 G 7/25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.. :

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 42481 75/24-24 (22) 24.03.87 (46) 15.10.88. Бюл. № 38 (71) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики АН ЭССР (72) Л. И. Волгин (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1270777, кл. G 06 G 7/25, 1985.

Авторское свидетельство СССР № !381548, кл. G 06 G 7/25, 1986. (54) АНАЛОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЛИНЕЙНО-РАЗРЫВНЫХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение может быть использовано для воспроизведения типовых линейно-разрывных и линейно-изломных функций, анало„„SU„„1430972 A 1 говых логических операций, в качестве программного блока АВМ и др. Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых функций. Аналоговый логический элемент содержит первый компаратор 1 с парафазHûì выходом, второй компаратор 2, первый 3 и второй 4 элементы ИЛИ, имеет информационные входы 5, 6, 7 и 8 ключей

9, 10, 11 и 12, образующих переключатели 13 и 14. Одни из входов элементов ИЛИ 3 и 4 образуют блокировочный вход логического элемента, а входы 16, 17, 18 и 19 компараторов 1 и 2 являются его информационными входами. Достижение поставленной цели обеспечивается благодаря введению в аналоговый логический элемент двух элементов ИЛИ и новым связям между составными элементами. 2 ил. Р

1430972

1, при х)0;

О, при х(0, l(x) =

15

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике и может быть использовано для воспроизведения типовых линейно-разрывных и линейно-изломных функций, логических операций в качестве программного блока аналоговых вычислительных машин, в качестве драйвера для формирования тестовых последовательностей испытательных импульсов и др.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых элементарных функций.

На фиг. 1 изображена схема двухканального варианта аналогового логического элемента; на фиг. 2 — наиболее характерные схемы включения и характеристики аналогового логического элемента.

Аналоговый логический элемент (фиг. 1) содержит первый компаратор 1 с парафазным выходом, второй компаратор 2, первый 3 и второй 4 элементы ИЛИ и информационные входы 5 — 8 ключей 9 — 12, образующих переключатели 13 и 14.

Один из входов элементов ИЛИ 3 и 4 образует блокировочный вход 15 аналогового логического элемента, а входы 16 — 19 компараторов 1 и 2 являются его первыми четырьмя информационными входами.

Аналоговый логический элемент работает следующим образом.

На входы 16 и 17 первого компаратора 1 поступает напряжения х| и х. (предикатные переменные), на входы второго компаратора 2 поступают напряжения xoi и xo: (блокирующие переменные).

В аналоговом логическом элементе могут быть использованы дифференциальные (signai= — sig> н а2; sign bI= — sign b2), неинвертирующие (ai=a2=1); bi=b2=1) и (или) инвертирующие (а|=а2= — 1; bi=

=b2= — 1) компараторы.

Выходное напряжение на выходах 20 и 21 аналогового логического элемента (релятоpa! определяется выражением

ZI=tZ»g I SI,+К2;У j S:;, где j=1,2,....> (в данном случае j=1,2), i 1,2; и Y — сигналы на входах 5 и 6 (1=1) и на входах 7 и 8 (j=2) элемента;

5;; — коэффициент передачи ключей 9—

12 (при S;;=1 ключ замкнут, при

S„=0 ключ разомкнут);

К, | — 1,1 — знаковые коэффициенты (К;;=

= — 1 при наличии включенного на соответствующем входе инвертора знака, К;;= 1 при непосредственном соединении соответствующего входа элемента (релятора) со входом ключа).

Зависимость выходных сигналов Z от входных переменных определяется выражением

Z,=xo(K<(Y);l(aIх|+а х )+К:; ) .|Х

Х(1 — !!ак +а2х- ) )), 20

45 где xp=l(bixoi+b2xo2) — логический сигнал, снимаемый с выхода второго компаратора 2 или логический сигнал, подаваемый на блокировочный вход 15, принимающий значение «О» или «1»; единичная функция.

В частности, при использовании в аналоговом логическом элементе дифференциальных компараторов (ai=bi=l; а2=62= — 1)

H Ку=!

2;=xo(Yg 1(х| — х2)+ Y 1(õ2 — хI)), где Xp=l(xpi — х02) .

При х0|(х02 (при Ло=О) все 2л ключей разомкнуты и Z 0 (режим блокировки).

При xoi)xo2 в зависимости от соотношения предикатных переменных х| и х2 один из ключей 9 — 12 в каждом переключателе 13 и 14 будет замкнут, а другой — разомкнут. В частности, при использовании дифференциального компаратора при х0|)х02 и xi)x2 нечетные ключи 9 и 11 замкнуты, а четные— разомкнуты и Zj= Yli. При xol )x02 и XICx2 имеется обратная картина, т. е. Z;= Y2;.

Аналоговый логический элемент (релятор, в зависимости от соединений выводов воспроизводит широкий класс типовых линейно-изломных и линейно-разрывных функций. В частности, на фиг. 2 изображены функции, соответствующие некоторым частным соединениям выводов в одноканальном (и= 1) элементе (реляторе) (на фиг. 2 зачерненными точками показаны инвертирующие входы) .

Аналоговый логический элемент позволяет воспроизводить функции с нулевым уровнем на отрезке (— oo, xo) оси х и с произвольным заданным значением Y-. на отрезке (xi, oo).

При подаче на блокировочный вход 15 логической «1» (xp= l=consl ) элемент воспроизводит все функции однопорогового релятора и, в частности, при | = 1 (n= 1) базовые операции непрерывной логики:

Z — max(xI, х2), при xl — — Y i I Л >= Y21 а| =1;

a2= 1!, Z=min(x„x2), при xi= Ypi, х2= Yii, а|=1;

a2= т. е. операции выбора наибольшей и наименьшей из двух аналоговых переменных xi

И Х2

Формула изобретения

Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно-разрывных функций, содержащий первый компаратор с парафазным ВыхОдОм, Входы которого яВляются

1430972

Х

Х

У

xt

Х

Xf х, У

Х Хо

Ую

Уг

Хг

Х/

Х

Х

Хии

У х

Хг

Х/

Х Х

4 иг 2

Составитель Л. Маслов

Редактор А. Ревин Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 5345/52 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соответственно первым и вторым информационными входами элемента, второй компаратор, входы которого являются соответственно третьим и четвертым информационными входами элемента, и 2п ключей, информационные входы которых являются соответствующими входами элемента, а выходы попарно объединены и образуют и соответствующих выходов элемента, отличающийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых элементарных функций, в него введены первый и второй элементы ИЛИ, выходы которых подключены к управляющим входам ключей соответственно с нечетными и четными номерами, первые входы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с неинвертирующими и инвертирующими выходами первого компаратора парафазным выходом, а их вторые входь1 объединены, подключены к неинвертирующему выходу второго компаратора и являются блокировочным входом элемента.