Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно- разрывных функций

 

Изобретение относится к автоматике, вычислительной, импульсной и измерительной технике и может быть использовано в качестве многофункционального элемента многоцелевого применения. Целью изобретения является расширение функцианальных возможностей логического элемента за счет работы в режиме аналогового таймера. Аналоговый логический элемент содержит основной компаратор 1, дополнительный компаратор 2, выполненные на замыкающих и размыкающих ключах, переключатели 3 и 4, стробирующий вход 5 компаратора 1, шину 6 нулевого потенциала, информационные входы 7-14, выходы 15, 16 и 17. Достижение поставленной цели осуществляется благодаря соединению первого выхода элемента с первым информационным входом основного компаратора. 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

51) 4 0 06 G 7/25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61 ) 1381548 (21) 436 1682/24-24 (22) 07.12.87 (46) 15.08.89. Бюл, 1! - 30 (7 1) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики АН ЭССР (72) Л.И.Волгин и О.Б.Булдаков (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

1 - 1381548, кл. 0 06 а 7/25,1986. (54) АНАЛОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЛИНЕЙНО-PA3PbIBНЫХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к автоматике, вычислительной, импульсной и измерительной технике и может быть

„„SU„„1501098 А 2

2 использовано в качестве многофункционального элемента многоцелевого применения. Целью изобретения является

;расширение функциональных возможностей логического элемента за счет работы в режиме аналогового таймера.

Аналоговый логический элемент содержит основной компаратор 1, дополнительный компаратор 2, выполненные на замыкающих и размыкающих ключах, переключатели 3 и 4, стробирующий вход 5 компаратора 1,шину 6 нулевого потенциала, информационные входы 7-14, выходы

15 — 17. Достижение поставленной цели осуществляется благодаря соединению первого выхода элемента с первым информационным входом основного компаратора. 11 ил.

1501098

Изобретение относится к автоматике, вычислительной, импульсной и измерительной технике и может быть использовано в качестве многофункционального элемента многоцелевого применения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей логического элемента за счет работы в режи- !О ме аналогового таймера.

На фиг,l представлены основной (a) и дополнительный (б) варианты исполнения логического элемента; на фиг. 2 — графики зависимостей между выход-15 ными и входными сигналами элемента по фиг.l; на фиг.3 — 9 — примеры включения внешних выводов логического элемента, обеспечивающие расширение класса воспроизводимых функций; на фиг. 10 и 11 — функции, воспроизводимые устройством по фиг. 5 и 9.

Аналоговый логический элемент (фиг.l) содержит основной компаратор

1, дополнительный компаратор 2,выпол25 ненные на замыкающих и размыкающих ключах, переключатели 3 и 4, стробирующий вход 5 компаратора 1, шину 6 нулевого потенциала, информационные входы 7 — 14, выходы 15 — 17.

Элемент работает следующим образом.

Логический элемент собран на двухпороговом двухпозиционном, релейном элементе (реляторе, фиг.3). На ин- 35 формационные входы 8 и 9 элемента. подаются соответственно управляющие напряжения U, и II . Согласно фиг.lа выход компаратора 2 соединен со стробирующим входом 5 компарато- 40 ра 1.

По фиг.lб двухпороговый компаратор собран на компараторах 1 и 2 с парафазными выходами, выходные сигналы которых подаются на схему управ- 45 ления переключателями 3 и 4,собранную на логических элементах ИЛИ 18 и И 19.

При IL„> 11(состояние переключа 50 телей Я; . зависит от соотношения напряжений U и Е, подаваемых соответственно на инвертирующий 8 и неинвертирующий 7 входы компаратора 1.

При Е > 11 переключатели 3 и 4 находятся в указанном на фиг.l положение, а при Z „ (II, — в обратном.

Выходные напряжения Е 1 и Е релятора (фиг.3), на котором собран таймер, на выходах 15 и 16 определяются выражениями

Z, = ГЕ, I(Z. — U,) + El(u, Z0)JI(tl, — U,) + U

Еа ГЕ I(Z U ) + E

Ео) (4 " П ) + E< (U» - Ц() е где Š— напряжение, поданное на вход

12 переключателя 3;

Š— напряжение, поданное на вход (7 компаратора 1;

E(и

F — напряжения на первом 13 и (" втором 14 входах второго переключателя 4;

T(x) — единичная функция, равная единице при х> 0 и нулю при х (О.

Поскольку в схемах по фиг. l выход.

1 переключателя 3 соединен с входом

7 компаратора 1, то для фиг.l в приведенных выражениях Z< = Z<

На фиг.2a,б приведены зависимости выходного напряжения Z элементов (таймеров) по фиг.l от управляющих сигналов Ц (фиг.2a) и (фиг,26), когда U r Е и F.с11„ (Ц для элементов (таймеров) по фиг,l.

На фиг.2в приведена зависимость выходного напряжения Z от напряжения

U.„ = U< = U, (напряжения U,„ и Ц„ равны) при F. < U.„ (U,< для элементов (таймеров) по фиг,l.

Схемы по фиг.l выполняют все операции., воспроизводимые аналоговыми таймерами, а именно при соответствующих присоединениях времязадающих

HC-цепей и других внешних элементов элемент (таймер) является автоколебательным мультивибратором, триггером, формирователем линейно изменяющегося напряжения, преобразователем напряжения — частота и пр.

Предлагаемое устройство в зависимости от заданной комбинации соединений выводов воспроизводит ряд дополнительных функций без использования присоединенных элементов.

В частности, при соединении выводов в соответствии с фиг.4 элемент (таймер) при F< а О и F< P О является мультивибратором, с выходов которого снимаются противофазные прямоугольные колебания.

1501098

Элемент (таймер) по фиг.5 при

° 11, с П воспроизводит по первому выходу 15 прямоугольную гистерезисную функцию (фиг. 2в ) с не з ависимой per улировкой точки перехода И с нижне1 го на верхний уровень ограничения, а по второму выходу 16 — гистерезисную функцию с линейным участком прямой ветви характеристики (ф*г.10).

Элемент (таймер) по фиг.б является автоколебательным мультивибратором с регулируемым с помощью RC-цепи периодом колебаний.

Логический элемент обладает достаточно широкими функциональными воэможностями и как схемный элемент общего применения, так как при Е /Е,< (фиг.1) он является двухканальным двухпороговым релятором.

При включении выводов элемента по фиг.З в соответствии с фиг.7 (U

Е,, Ц., = Ц ) воспроизводится функция однопорогового двухканального репейного элемента (релятора)

Е< = ЕХ(П вЂ” 11 ) + У Т (З, — lI<)) Z = E I(U< — U)) +

+ Е Т(П. — U ).

Отсюда следует, что логический элемент в зависимости от соединений выводов в схеме по фиг.7 воспроизводит все функции однопорогового релейного элемента (релятора) — функ5 ции однополупериодного выпрямления, модуль-функции, функции одностороннего ограничения, фильтры верхних и нижних уровней сигнала, гистерезисные функции, триггеры, мультивибра10 торы и др, В частности, схема по фиг.8 является минимаксным амплитудным селектором, воспроизводящим по

I первому и второму выходам базовые операции непрерывной логики

Е1 = шах(х х )

Е = min(x<, х )

Схема по фиг,9 воспроизводит функ20 ции двухпорогового компарирования (фиг.11 ), являясь при этом устройством допускового контроля с регулируемой шириной зоны допуска.

Формула изо бр етения

25 Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно-разрывных функций па авт.св. N- 1381548, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воз-.

30 можностей за счет работы в режиме аналогового таймера, в нем первый вы-ход соединен с первым информационным входом основного компаратора.

Составитель А.Маслов

Техред Л.Олийнык

КоРРектоР 11.Король

Редактор А,Огар

Заказ 4871!47 Тираж 668 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1-01