Аналоговый мультиплексор-демультиплексор

 

Изобретение может быть использовано в качестве мультиплексора или демультиплексора с логическим управлением переключением каналов, для воспроизведения операций выбора большей, медианной и меньшей переменной из трех переменных, для воспроизведения нелинейных функций с одной и/или/ двумя точками излома и/или разрыва и др. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей мультиплексора-демультиплексора за счет использования для управления переключением каналов полного набора управляющих переменных. Мультиплексор-демультиплексор содержит три аналоговых релейных элемента /регуляторы/, три управляющих входа, с первого по седьмой информационные выводы, переключатели, компаратор. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в первый и второй аналоговые релейные элементы вторых переключателей и новым связям между составными элементами. 27 ил.

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕКНЬ!Й КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

llPH ГКНТ СССР (21) 4275(}09/24-24 (22) 08.05.87 (45) 07.05.89. Г>юл. 9 17 (7l) Специальное конструкторское бн)ро вычислительной техники Институтл кибернетики Л1! ЭССР (72) Л.И. 1?олгин и О.h.1:уи,)лкон (53) 681.?iA88.8) (56) Федоров !.1 и лр,,".икроэиектронные цифролнллоговые и лнллогпцифр()иые преобрлзо}3 1 еии. — М.: Рлдио и сня.3ь» 1984, с. 28, рис. 9.

>>}}то;)скан с виде тель с г Во СССР

1? l 300 )07, ки. (; 0() Г 7/25, 1987. (54 ) >!11(>1() Г()1?11Й МУ<1 !>ТИ}! 18 ЕС(>Р-. 1Е1(У 1 !) ТИ!1.118 KC0P (57) И..)обретение м >жет быть исиоль3онлио }3 качестве мульт»г}чексорл иии демультииле Kcop,! <. ио г ич еским управлением перекин)че»ием кл»алов, Изобретение относится к лнтоматике }3 а?1)!.Чогоно!1 EI?,1«;Icлите.}ь»ой тех}гике и может бь}ть ис«(! и}ь 3с вл»о «K л)ЧС(т«Е,)».i JOJ i)}3 >Г(> )1 И« ;ЕKCO F) l }л 1 } д е н! у л 1 г и и ) 1 е к Г о р л с л < > 1 и ч е Г к 1 1 м у«рлвлеиием пер«к;}н)че»ием I:еред; чи, В КЛЧСС 13t Л}1 1:1()Г! }3()!Т И(° 1 1!Ч(1(}К(>Г элемента для }я}деле»ия >Fлкгимлл} }}ог()

l! МИН»Ма JE ?I(>1 O ГИ Г ИЛ I(> P C )E}3)>>Х С ИГ

И;1Л(>В И ДИЯ ВЫДЕИЕ»ИЯ МЕДИ«»НОГO СИГиллл и! трех сиг»л„.loll, н устройствах автомат»} ll и систем;}х уир,!««ения с перестр)инл и )й струк1 уj)t)I?J» «к;}чеС т« t! ге» е;) I >J>;1 типо ьч !х IIP!II}lit. II III }t(Я0» 147 2 3 А1.

m) q С 06 С 7/25» Н 03 К 17!76 для восироизнедения операций выбора большей, медианной и меньшей переменной из трех переменных, для воспроизведения нелинейных функций с одной и(или) двумя точками излома и(иии) разрыва и др. !!елью изобрете> ния является расширение функциональIII!х воэможностей мультиплексора-демультиилексара за счет использования для управления переключением каналов полного :}абора управлянчцих переменных. Мультиплексор-демультиплексор содержит три аналоговых релейных элементл (реляторы), три управляющих нходл, с пе1>ного по седьмой информационные выводы, переключатели, компарлтор. Достижение постлнлеиной цели обеспечено бллгодаря введению н первый и Втс ро!1 л}}лиоговые релейные элементы втор. Гх 1!ерекиючлтелей и новым связям между сЬстлвными элементами.

27 .11!1 функций с (!))11 и и двумя точками изломл и(ии:!) разрыва и пр.

1!еи},н. »зог ретения является рлс}}}331)е}!!!с <1>t;}1}<..!!!<)}}л)1} и}lх Itoзн!Рж}}с отей му:и тиииексорл-демультиплексооа зл счет исп<>иьэонлния дия управления

»«ренин>ч, »;}..и клнлион полного иаб >ра уп )лниян !}}их 1}l !)t ме}}н}1}х.

Ил фиг. 1л и б иредетлвлены соотнетстне}}не! блзовля схемл а})л)}оговог(муиьтипчекс()р.l-д(.муиьтиилексорл и

СХЕМЛ ЛНЛИОГОНИГ< РЕИЕйИОГО ЭИЕМЕ»тл (pE ÷ FI тор;! ) ° 1<7 к() т(> j)t>ì litt cTp(> t. II мул) тиииек с< р-;;(мульт»ии(.},ct) j)»

1 щнх переменных этот вывод демультиплексора соединяется с соответству ющим информационным выводом 8-!3 °

При необходимости количество входов (выходов) мультиплексора (демультиилексора) может быть уменьшено путем соответствующих объединений входов (выходов).

478233 б

В частности, ири объединении входов (выходов) на фиг. 1а в соответб ствии с фиг. 2 (y„=у, =yq< =y<,.

5 « = Ъй =Уз и =У ) выводное напряжение устройства и мультиплексорном режиче определяется выражением

f-y< Р Х Х<>Х, Х 7X..>Х,; XðX «Х,, Ъд лр Х (Х

1 ультиилек сор-демульт<иц<е «сор (фиг. 2) является иреликатором и воспроиз«одит оиеряцию альтернативного выбора одной из двух входных переменных в зависимости от заданных логических условий (в данном случае в зависимости от «озрастямш<его или 20 убывающего ранжирования уира<<ляющих переменных).

Схема мелиаиного.мульти<<лексорадемультиплексора (фиг. Зя) получена из базовой схемы путем иоиарнГ го объЕДИНЕНИЯ НЬИИ ;1

30 мультиплексора-демультиилексора при его работе в мультиилексорном режиме определяется выражением 35 (Y, ири Х,)Х <>X<, X У при Х >Х g)X <, Х

Х Х Х,.

40 лри Х Х-< Х, Xq-" -Q ири Х )Х,1 pX< Х (Х «Х<

Х,, ири Х, Xq X < ° Х Х >- X < °

/- ll

У<, =У< =У<, У<< =>1y = ;, У3< -v„g =У .

В дальнейшем иод входамн (гыходаМИ) ИОДРЯЗУМЕВаЮтСЯ ГоотиСTC òITXT >;<ÈÅ

ИцфОРМЯЦИОИНЫЕ Им<волк< °

Выходное напряжение медианного

При объединении 1<ходо и (фиг. 5) мул ьтииле к сор-д< му:l ь T! IIIT е ксо р рабоГели в охи <е (Аиг. 5) о<11<у из

ИереME I<ÐI Ix Л< ир<<р 111<и< ГЬ V, и 1г (има:Ih ному з<<ачеиин Х„,3„, X =,„,, ) допустиMoгО диаиязо<1,1 <1 змии< lllll: чн х <ругих переменных Х,, Х;, т > мультиплексор» демультиилексор 7Аиг, 5) я.<ляется мяксимизирум1щим 1<ми<<итул< <<м< селектором, т.е. восироизи iä<

Z=med (Х;, Х1,ХР«< ) =тпах (Х<, Х ) — опеХ.<>Х< >Xg yХ Х< Xg > лрт» Хз>Хд Х<; ХзсХ Х, 3 XQ X X, Здесь улравление переключением

I каналов осуществляется по меднанв<ым значениям заданных комбинаций управ« ляющих переменных Х1, Х, Х>. В части< сти медиангый мультиплексор-демуль.1<плексор (фиг, 3) может быть использован в системах автоматического управления технологическими процессами (при выходе контролируемой леремениой< Х, зя пол<е допуска ДХ=Х,-Х< осу,ществляется включение с помощью соответствующего мультиплексорного канала регулирующего устройства).

Еак и для базовой схемы (фиг. 1) алгоритм управления для схемы (фиг,З) может быть изменен лутем объединения соответствующих входов (выходов) мультиплексора-демультиплексора. В частности, выходное напряжение (фиг.4)

1 ,,«Х, Х„ )Хэ Х<, Х Л сХ<; тает в режиме выделения медианы трех перемени<.<х, для которого рац1<ю <<ь бор 1 бп. 1ьп<е<1 из двух ITepe

MB

Если н схеме (фиг. 5) одну иэ переменных Хь приравнять к минимальному зна ч енин (Х „=Х «яя ) диалаэона нэме: - ен ий Перемени» муль тилле .

; . р-демультиплексор (фиг. 5) являет ся минимизирующим амплитудным селектором, BocllpoF<çâîäl<ò базовую логическую оиерац<<ю непрерывной логики

14 782:13

15

25

Ъ

И Е () f t« I! I )Ч Л c )1)i

Лой»ОГО !i. .Р

ВЕНИ О ВТС! РЫ.», и}(((>с Рм ? }(()I>II (h;, Т,) !I

Z«med (Х(,X}, Хч!<„) =пап (Х;,Х1) — опеРЛЦИЮ т!Ы.:Е>РЛ МЕНЬ(3}Р)1 И 1 ДВУХ ftePe ченных Х;, Х . Дл}} переводл мультиплексорл-демультиплексорл в режим лмплитудного селектировлн}!}(нл один из его входных выводов необходимо. подлть псложительноР Х„„}„,= +F. Или

>три!)(}те:(! И<)е Х--Х}„<(« -1 . Илпрвжени}1 итлнив.

1I:1 <})иг. f>-1 5 t,релстлвлены }teкс. тоphI(- члстные сопли}:ения вывс дов мелилнного мульти);лексс рл-демультиилек(., ) т);ъ (r})l<3 1) f1 pl(ис(lол} 3<) (I(II(ft}t Р г(l () кп-(ест}эе геиерлторл типовь!х !(en(fнейных htn И (И. IИ) РЛ )PhiDЛ, 11л ()>и! . 1(> предГтлвлен рлт<)иь. 1)ос-! (РОИЗ ВО<11;.!О)1 !(ed!In!I}If«IМ МУ.!Ьт»ЛЛ(К—

-<«p.)м-деьЕу-!» t If!I}!ãк< ".>I f Е )); . 1) <)У}(К!<И}! IIP)t Е)((>М< т< !) < :.1}>ТИ!!".< К:.ор} с м реж}! "e ири У:,,4 ".„. т

1}л >)иг. 1 7 fip

i, j, ка I,, З, 1 (/(с.

;I )! <))., 1Я -2 7 I- 7< дГт i»- т т(i;!) °;1{к—

)Ии II««r;r (>(c ) rir<« !< eh!< «С< Тp««i )т « т 30 т ,()lf . 1 3 «И i! }< I! 1<:I! i! II <Ъ I <) в),1})< Ъ;(о ll

) ((1 > I r«<Ъ Г 1)

«Тт;;-)()ИТ)ЗЕ(ЪС <Ки) >

2 > — к !!». 11, (<и. . ,! < i ) (.б, . ) 7 . ъ, . 1 с («:1«Ii<> f (rl(. т !1) ° ъ Г)) I«(1!11 lf) f <ъ 1! :r: !)1),;К

< ) ) В «>; (() }) -< тъ д т, i i! .!, ) ) ° .(«С; ., g l r r r (< „.)," "r, и Л вЂ” . Р— 4 0 .t«)Ë!.Т)(ПЛЕКС(P I (;)ИГ, 3) В 3,) iil!;: ИМ

) Т B!1(«(Ъ (>тЗ С«ДНС>)1 (1 Т) С .Х «r 11 Л Ii l ъ<ъ(::Их ! »« f(1I! fhi;: Х(ъ Х I) тr, ъ 11 К с« !(< )" Tfr (}! т (л})и .И)..,>й(н ) < и и}! (Х =-v)f ) I« I. pit— ъ )1 Г p I

I).

" -) 1«1)1;(1(ъъ,;;!!«, т ъ! )ъ(ъ <;! т:«ir I «« <) «<, т f () Х,=,л} (:":. )..1::.): Х

,)(ъ . .ъ )) ;,) иъ, <т,— т С,,. ° ! Ъ ) < : (!« т) 1 I i 1 ), .)) .Ъ) 5S

r зачериенными точь-лми с>оознлчень(инвертируюп(ие мультиплексарные входь!).

<<>ормуллиз обре тенин

Л илло го вый мул ь тнплек сор-демул ьтиплексор, содержл!))3!й первый, второй и третий анллогс })ые релейиые .)лемен— ты, клждый из кс>торых вьв с лнен I< Ви:If к<ъмплр(}т< рл, псдкл}че}!н< го Вь!.сс д< и к $ np )вл >1(е)}«1(«мъ; вход ((p p<«к:}л )ч лтР }ч, выходы-»х(ды пс реключлтелей пс рв<) T

1t })тор(>го лиллс г< е ь!х релей»ых -. лем .!(в т(>в соединены с первыми ин(Мрь(л!)ионными и ходл ми -выход.}ми не реключ л те "Iåt f, соответственн< второг(2 и третьего лнллого}эых ре:>ейных злеыент<7}э, n(pr ые

}зходы комп<)р л тор в второго и трет !.i

ГО ЛНЛЛ< ГО<(ЫХ РРЛС (ГИ),(Х ЗЛЕМЕНтС и

<ъ(«7,(«ДИНЕ}(Ы» П: ДКЛК }ЕНЫ К ИЕРВОМУ ПР 1:1 Ij)fr !I;C )(. I!,l I : МУЛI,-,ИП:}С.КГОР Л.-;.<:— мультиилексорл, Выход-вход перекл!I(:i теля третьc. г °,)!! n "I<« f ot!() f l ре.(с й( злемеитл ч В.})е гс.>I . Ррвь (}(н<еорь(;1!)}!Р}!в

}(Ь М ВЫ В <Ъ:)ОМ МУ:1 1. Ти Л . 1: С о P -I.e Þ }11 ТИi . }Рi«< (), I ° ",ilт,.;.,;! 1) T ъ ) ЪI< 111!<>< « h! I. <в

С Н!В.!Е и!<ЕЪ:I!: — } f:::.<«:;!! 1 тъ(- КЛ«ъ}ЛТР 1 !Ii Вт(О 3 (ъ;(1<,} l «< .l В(ъ Г < ° т-«Р eif 1 i) ГО ъ Л eht()I )т

Ъ(. Ъ Ъ, ГО ЛН;1 1<)Г(l11

rr! )i! Лт" М IЬ t(IIЛ" }т

;:ЛЕ< С РЛ, rlт<«Р}!Еъ 1)ХО}!!)

В.- - тъ, ° < ъ И «.1>Š—,), -, . ° ъ:!Лт—

i I : Х т: 1 Е h ° С {, (Ъ Ъ ) ) и ". > ", У : т т

1rr I « ;);1):., Г !ЪI«}i)r Ъ I fr т< 1) ЪЪЕГс )(.\

r .".(«hf; ".»-.)т Л:1P I< C;«P)1, О Т 31 )(Ч тl (ъ

Г.(И т(< >Э ТРЬ IТ() С I

ИИН .1>;)(К!)ИС И })1} Нь}Х ВОЗИ<.ж!}ОГТЕй

СЧЕ Т lт т)О 11 i 11!}!Иj«, IЛ

))Р к r hlr; < !(it(. « .11!.l ) <) !<ъ }!) "Ъ }! )) )(ъ °; ъ т».<, i!i} т }(Е .< !)

))} I()т В i (l ". 11! - )) ° т? 1«Р:Рi }t!.)f !Лов ." f» { Т}ъ. }i

1.<*.! )(I "„, };, °!

: < Л } 1 т > т < (i I т )} : ; :, ) -< т i! r . 1 ) Т

I тътъ,)Е,rlт<:, (,) ъ «r r<.ii ir Ir )<ътъц}.r r >тr}; ъ; т .<ЪI.,,,(()},:, ;,,! !!ъ;,:< — })}: .; «т.,«!тI))f ° (", -ъ r},т

С РЕKI) Ч<1; Е:!<) ВТ: Р;.ГО; < Л 1(ет ъ.}ътъ;. ъilt« I«> (.(< l(j!В.!) "< в I ) ° 1 (ът г— }тт,I;1 «r В . . ° < ! . °

1 782 )) 17

)) l — ДЕМУ!13 ТИН31ЕVC.

;3! t, .1o! oâoãго элементл соеДННРН С ВТО)ЭЬ1М И31фОРМЛ1!ИОН ПИМ ttXOQO, 1вых?дом дононнительногс Дерек-1н? !лтевя 1-т1? рого лнл?1о1 оного репейного э;1е—

М" Н", 1 В1.1ХЛД ВХОД, 1НГ1ОДНИ Е..l?-.НОГО перс. 313?11лте.1н 1

5 входы кгмплратора первого аналогового релейного элеме соединены соответственно с третьим и вторым упрлнпянзцими входами муд.тинлексорадему111.ти1333ексорл.. 76 у

4еа. 2Ч

Фиг. 12

Фиг. 17

У1

Х5 ХЗ иг. 20

2

3 х, Фиг Zf

Фиг. 27! 3< к «> ° >! . l,t 1 <. к!2»,; sl. Се 2 <;.к <)l<;f

t i<2 2 2ек: <1, 21. Са - г«2 рc к 3!

f<2Äff lf C t3 C P

<Зfp f;3< !2<2 <

:!!1, !!1;!! I 1,2 у.п

t 1 10 2,, !oct.ffа,

11<

It !

3;2

8

Фиг, 15 х, х,