Многофункциональное устройство генина а.и. (варианты)

 

Изобретение относится к электроизмерениям, автоматике, импульсной, преобразовательной и др.технике и может быть использовано в качестве многофункционального устройства, например, сравнение фаз или напряжений, или длительностей, или формирователей в интегральном исполнении. Сущность изобретения заключается в изменении связей, позволяющих упростить исполнение устройства и расширить его функциональные возможности и область использования, обеспечивающих всевозможные использования различных полупроводниковых структур, например транзисторов, тиристоров. Устройство может быть выполнено в 3-вариантном исполнении, один из которых выполнен на управляемых элементах с управляемой проводимостью 1 или 1 - 1, 1 - 2, входные выводы 2 (2 - 1, 2 - 2) и выходной вывод 3 - 2 и 3 - 1. Устройства могут быть выполнены и в многовходовом исполнении или на различных исполнениях управляемых элементов 1 или ограничителях тока, нелинейных элементов. Новым в устройствах всех вариантов являются связи исполнения элементов устройства. 3 с. и 25 з.п.ф-лы, 52 ил.

Изобретение относится к электроизмерениям: автоматике, импульсной технике, преобразовательной и др. и может быть использовано в качестве многофункционального устройства.

Известен "Многофункциональный логический модуль" (см. авт. св. СССР N 851397, кл. G 06 F 7/00, 1979), содержащий два элемента равнозначности, элемент И и элемент НЕ, причем каждый элемент равнозначности имеет один информационный и один управляющий вход. Недостатком этого устройства является сложность и узость функциональных возможностей.

Известно также "Частотно-пороговое устройство" (см. авт. св. СССР N 661761, кл. H 03 K 5/18, 1977), содержащее генератор опорной частоты, делитель частоты, триггер, блок предустановки, дополнительный делитель частоты, его недостатком также является сложность и узость функциональных возможностей, малая надежность, вызванная использованием источника питания.

Известно также "Многоканальное устройство сравнения напряжения" (см. авт. св. N 479042, кл. G 01 R 19/16, 1972), содержащий усилитель, источник эталонного напряжения, распределитель импульсов и узел сравнения, конденсатор, дополнительный узел сравнения. Его недостатком является также сложность и узость функциональных возможностей, малая надежность, вызванная наличием источника питания.

Известно также "Устройство для сравнения частот и фаз двух последовательностей импульсов (см. авт. св. СССР N 406312 кл. H 03 K 5/18, 1971), содержащее четыре триггера с разделительными входами и парафазными выходами, инвертор, две схемы отрицания равнозначностей, его недостатком также является сложность, узость функциональных возможностей и малая надежность, вызванная сложностью и наличием источника питания.

Известен также "Ограничитель с регулируемым порогом ограничения" (см. авт. св. СССР N 677063, кл. H 03 K 5/08, 1973), содержащий два транзистора, два диода, два резистора и потенциометр, источники смещения, входные и выходные выводы, его недостатком является узость функциональных возможностей.

Известно также "Сравнивающее устройство для широтно-импульсных сигналов (см. авт. св. СССР N 502495, кл. H 03 K 9/08, 1973), содержащее формирователи, управляемые ключи, узлы сравнения, ждущий мультивибратор, генератор линейно меняющегося напряжения, конденсаторы, его недостатком также является сложность, узость функциональных возможностей и малая надежность, вызванная использованием источника питания.

Известно также "Устройство для сравнения периода следования импульсов с заданной нормой" (см. авт. св. СССР N 472447, кл. H 03 K 5/20, 1972), содержащее опорные элементы, три триггера, вентиль и схему совпадения, делитель напряжения, конденсатор, его недостатком является также сложность, узость функциональных возможностей и малая надежность, вызванная использованием источника питания.

Известно также "Устройство сравнения" (см. авт.св. СССР 828111, кл. G 01 R 25/00, 1979), содержащее три входных вывода одного источника, например тока, и два входных вывода другого источника, например напряжения, два элемента с управляемым сопротивлением (проводимостью), один элемент, выполненный в виде управляемого ключа, вентили первый и второй, два входных вывода, причем входные выводы первого источника питания подключены к переходам база-эмиттер управляемых элементов с управляемой проводимостью, а входные выводы второго источника питания подключены к эмиттерам элементов с управляемой проводимостью через вентили, а выходные выводы подключены к эмиттерам с управляемой проводимостью - среднему входному выводу источника питания через ограничитель тока и управляемый ключ, его недостатком является сложность, вызванная большим числом входов (входных выводов обоих сравниваемых источников, большим числом управляемых элементов (три), узостью функциональных возможностей, вызванных использованием в качестве одного из входных источников датчиков, отличных от трансформаторов тока, например, при использовании фотоэлементов, как выхода магнитно управляемых элементов, расположенных вблизи шин тока, или напряжения, невозможностью использования устройства в качестве расширителя импульсов и др.

Известно также как наиболее близкое по совокупности признаков "Устройство для сравнения напряжений" (см. авт. св. СССР 651310, кл. G 05 B 1/01, 1979), содержащее симметричный трансформатор, согласно включенные обмотки которого образуют совместно с парой транзисторов мостовую схему, в диагональ которого включена выходная обмотка стробирующего импульсного трансформатора, а управляющие электроды транзисторов подключены к источникам сравниваемых напряжений, мостовая схема выполнена на согласованной паре полевых транзисторов, в цепи управления одного из них введен источник смещения, образованный дополнительной обмоткой стробирующего импульсного трансформатора, выпрямительным диодом и накопительным конденсатором. Его недостатком является также сложность и малая надежность, основанная на использовании реактивных элементов, узостью функциональных возможностей как сравнивающего диапазона частот, ограничиваемых трансформаторами, так и области использования, например в интегральном исполнении, других выполняемых функций и др.

Таким образом все варианты многофункционального устройства Генина А.И. обеспечивают достижение поставленной задачи - упрощение устройства, расширение функциональных возможностей и области использования.

Поставленная задача достигается тем, что многофункциональное устройство, содержащее два элемента с управляемой проводимостью, два вывода и первый выходной вывод, первые выводы первого второго управляемых элементов с управляемой проводимостью подключены соответственно к первому и второму входным выводам, а вторые выводы подключены к соответствующим первому и дополнительному второму выходным выводам, управляющий вывод первого управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к управляющему выводу второго управляемого элемента с управляемой проводимостью.

Достигается тем, что: в устройство дополнительно введены по меньшей мере один дополнительный элемент с управляемой проводимостью, первый или соответствующий первые вывод или выводы которого или которых подключены к дополнительному или соответствующим дополнительным входному или входным выводам, а второй или соответствующие вторые подключены у дополнительно введенному или введенным выходному или выходным выводам, а управляющие выводы соединены с объединенным выводом управляющих выводов первого и второго элементов с управляемой проводимостью; элементы с управляемой проводимостью содержат дополнительный или дополнительные управляющие или управляющий выводы, подключенные к дополнительно введенному входному н-р управляющему выводу; элементы с управляемой проводимостью содержат дополнительный или соответствующие дополнительные управляемые выводы, подключенные к соответствующим дополнительно введенным входным выводам; последовательно с соответствующими вторыми выводами элементов с управляемой проводимостью включены дополнительно введенные нелинейные элементы; управляющие выводы элементов с управляемой проводимостью соединены через дополнительно введенный ограничитель тока; управляющие выводы управляемых элементов с управляемой проводимостью соединены через соответствующие дополнительно введенные ограничители тока; входные выводы дополнительно подключены к объединенному или соответствующему управляющему выводу элементов с управляемой проводимостью через соответствующие дополнительно введенные нелинейные элементы; входные выводы дополнительно подключены к объединенному или соответствующему управляющему выводу элементов с управляемой проводимостью через соответствующие дополнительно введенные линейные элементы; объединенный вывод управляющих выводов дополнительно подключен к дополнительно введенному входному выводу;
соответствующий нелинейный элемент дополнительно выполнен в виде дополнительно н-р оптического выхода.

Указанная цель по второму варианту достигается тем, что в многофункциональное устройство Генина А.И., содержащее первый и второй элементы с управляемой проводимостью, первый и второй входные выводы, выходной вывод, первые выводы элементов с управляемой проводимостью подключены соответственно к (первому и второму) соответствующему входному выводу, а вторые выводы - к выходному выводу, а управляющие выводы элементов с управляемой проводимостью соединены.

Достигается тем, что:
в устройство введен или введены дополнительно элемент или соответствующие элементы с управляемой проводимостью, первые или первый выводы или вывод которых или которого подключен к дополнительному или соответствующему дополнительному входному выводу, а второй или соответствующие вторые вывод или выводы подключены к выходному выводу;
элемент с управляемой проводимостью содержит дополнительный управляющий вывод, подключенный к дополнительно введенному входному выводу;
элемент с управляемой проводимостью содержит дополнительный или соответствующий дополнительный управляющий вывод, подключенный или соответственно подключенные к соответствующему дополнительно введенному входному выводу;
вторые выводы управляемых элементов с управляемой проводимостью подключены к выходному выводу через соответствующие дополнительно введенные нелинейные элементы;
объединенный вывод управляющих выводов дополнительно подключен к дополнительно введенному входному выводу;
управляющие выводы элементов с управляемой проводимостью соединены через дополнительно введенный ограничитель тока или напряжения;
управляющие выводы элементов с управляемой проводимостью соединены через соответствующие дополнительно введенные ограничители тока или напряжения.

Указанная цель третьего варианта достигается тем, что в многофункциональное устройство Генина А.М., содержащее управляемый элемент с управляемой проводимостью, первый и второй входные выводы и выходной вывод, первые выводы элемента с управляемой проводимостью подключены к соответствующим (первому и второму) входным выводам, а второй - к выходному выводу.

Достигается тем, что:
последовательно с вторым включен дополнительно введенный нелинейный элемент;
управляемый элемент с управляемой проводимостью содержит соответствующий дополнительный первый вывод, подключенный к дополнительному или соответствующему дополнительному входному выводу;
элемент с управляемой проводимостью содержит дополнительный управляющий вывод, подключенный к дополнительно введенному выводу;
соответствующий входной вывод дополнительно подключен к управляющему выводу элемента с управляемой проводимостью через соответствующие дополнительно введенные линейные элементы;
соответствующие входные выводы дополнительно подключены к управляющему выводу через соответствующие дополнительно введенные нелинейные элементы;
последовательно с нелинейными элементами включен дополнительно введенный ограничитель тока или напряжения;
элемент с управляемой проводимостью содержит дополнительно второй или соответствующий дополнительный второй вывод, подключенный к соответствующему дополнительно введенному выходному выводу;
нелинейный элемент или соответствующий нелинейный элемент выполнен дополнительно в виде дополнительного выхода.

На фиг. 1 изображена функциональная (принципиальная) схема первого и второго (пунктирное соединение выходных выводов) вариантов устройства; на фиг. 2 - функциональная (принципиальная) схема третьего варианта устройства; на фиг. 3 - 52 - некоторые другие исполнения всех вариантов устройств, связей исполнения элементов с управляемой проводимостью.

Устройство фиг. 1 (в качестве первого варианта) содержит элементы с управляемой проводимостью 1, соответственно первого 1-1 и второго 1-2 входов 2, соответственно первого входа 2-1 и второго 2-2, выход 3, соответственно первый 3-1 и второй 3-2 выходные выводы. Причем управляющие выводы элементов с управляемой проводимостью 1-1 и 1-2 соединены.

В устройство по фиг. 1 (в качестве второго варианта устройства) выход является общим, следовательно, выводы 3-1 и 3-2 соединены и подключены к выводу 3.

Устройство фиг. 2 (в качестве третьего варианта) отличается тем, что в качестве элемента с управляемой проводимостью 1 использован элемент с управляемой проводимостью с двумя одинаковыми первыми выводами, в данном примере выполненный на двухэмиттерном транзисторе, где переходы эмиттер-база выполнены в виде гетеропереходов (пунктирно изображена выполняемая функциональная схема выводов (2-1 и 2-1).

Устройство фиг. 1 отличается тем, что устройства первого и второго вариантов содержат дополнительно по крайней мере один дополнительно введенный управляемый элемент с управляемой проводимостью 1-3. первый вывод которого подключен к дополнительно введенному выводу 2-3, управляющий вывод которого подключен к управляющим выводам управляемых элементов 1-1 и 1-2, а второй вывод - или к дополнительно введенному выходному выводу 3-3, или к общему (выводу) 3.

Устройство фиг 3 отличается от ранее рассмотренных вариантов первого и второго тем, что все управляемые элементы 1 (1-1, 1-2 или 1-1, 1-2 и 1-3) содержат дополнительные управляющие выводы, в данном примере подложку, общую для всех, подключенные к дополнительно введенному управляющему выводу 4-0, который может выполнять функции управляющего входа, например изменение пороговых значений управляющих входов управляемых элементов 1, или перевода элементов с управляемой проводимостью 1 (1-1, 1-2 или 1-2, 1-1 и 1-3) из элементов с индуцированными каналами в элементы с встроенным каналом и наоборот, при этом в случае использования не общей подложки возможно соединение (подключение) управляющих выводов через ограничители тока (выравнивающих или наоборот, изменяющих пропорционально, например, пороговые значения элементов различных каналов относительно опорного или эталонного и др.)
Устройство фиг. 4 отличается (для первого и второго вариантов) тем, что дополнительные управляющие выводы (в данном случае, например, вторые (выводы)-затворы, например МЕП ПТ, ГМЕП ПТ, например, НОПТШ или НЗПТШ и др., подключены к соответствующим дополнительным входным выводам соответственно 4-1, 4-2 или 4-1, 4-2, 4-3.

Устройство фиг. 5 отличается (для 1-го и 2-го вариантов) тем, что последовательно с сродствующими вторыми выводами элементов с управляемой проводимостью 1 (1-1, 1-2 или 1-1, 1-2 и 1-3) включены дополнительно соответствующие нелинейные элементы 5 (5-1, 5-2 или 5-1, 5-2 и 5-3), выполненные дополнительно в виде дополнительного, н-р оптического (токового) выхода.

Устройство фиг. 6 отличается от исполнений третьего варианта фиг. 2 тем, что в качестве элемента с управляемой проводимостью 1 использованы обычная биполярная структура, н-р двухэмиттерный транзистор (или двух эмиттерный и двухколлекторный, или двухкатодный форвистор и др.), где входные выводы 2-1 и 2-2 подключены к управляющему выводу, в данном случае (примере) к базе через соответствующие дополнительно введенные нелинейные элементы 6 (6-1 и 6-2) или нелинейные элементы 6 и ограничитель (в данном примере тока) 7.

Устройство фиг. 7 отличается от всех вариантов тем, что в качестве элементов или элемента с управляемой проводимостью 1 или 1-1, 1-2 (1-1, 1-2 и 1-3) используется много, н-р двухкатодный или анодный, или форвистор, или тиристор и др. управляемый вентиль.

Устройство фиг. 8 отличается исполняемыми управляющими выводами (затворами - н-р двух) или управляемых элементов 1 (1-1, 1-2) и др. (или входов составных элементов элемента с управляемой проводимостью 1 (для третьего варианта).

Устройство фиг. 9 отличается от исполнений третьего варианта тем, что нелинейные элементы 6-1 и 6-2 выполнены дополнительно в виде дополнительного выхода (оптического), проводимостью элемента 1.

Устройство фиг. 10 отличается тем, что на нем изображен общий для входа и выхода вывод 8, не входящий в устройство, а также показано подключение нагрузки 9 (также не являющейся элементом устройства) к общему выходному выводу 3.

Устройство фиг. 11 отличается (для первого и второго вариантов) тем, что в качестве элементов с управляемой проводимостью 1 (1-1, 1-2 или 1-1, 1-2 и 1-3) используются биполярные транзисторы или последовательно включенные ограничители тока и транзисторы (см. пунктирное изображение ограничителей тока) с первыми выводами элемента 1, управляющие выводы соединены через соответствующие ограничители тока 7-1, 7-2, и нелинейные элементы 6 (6-1, 6-2, 6-3), а в качестве нагрузки 9 использован инжекторный вход логического устройства.

Устройство фиг. 12 отличается от ранее рассмотренных устройств первого и второго вариантов и третьего варианта тем, что ограничительные элементы 10 (1-10, 10-2 или 10-1, 10-2 и 10-3) выполнены дополнительно в виде дополнительно управляемых, например, магнитно п-р входом 4-0, изменяющих свои проводимости в зависимости от магнитного поля, общего для всех или соответствующих магнитных полей, и использовании в качестве элементов с управляемой проводимостью биполярных транзисторов 1 (1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3).

Устройство фиг. 13 отличается исполнением второго или первого вариантов тем, что управляющие выводы управляемых элементов соединены как соответствующие ограничители тока 7-1 и 7-2, так и общий ограничитель тока 7, а входные выводы 2-1 и 2-2 подключены к соответствующим точкам соединений ограничителей соответственно 7-1 (7-1) и общего ограничителя 7 через нелинейные элементы 6 (6-1 и 6-2), выполненные в данном примере в виде стабилитронов, обеспечивающих стабильное входное напряжение для управляющих соответствующих входов, а ограничители тока 7-1 и 7-2 выполнены в виде управляемых, в данном примере в виде магнитно управляемых с входами 4.

Устройство фиг. 14 отличается тем, что ограничитель тока или напряжения 7 (7-1, 7-2 или 7-1, 7-2, 7-3), через которые соединены управляющие выводы элементов с управляемой проводимостью 1 (1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3) выполнены в виде нелинейных элементов, например или диодов Шоттки, или гетеропереходов, выполненных в виде встречно-последовательно соединенных диодов Шоттки, образующих реактивный характер ограничителя (частотно-зависимый) 7.

Устройство фиг. 15 отличается некоторым другим исполнением устройства второго варианта, когда в качестве управляемых элементов 1 (1-1 и 1-2) использованы элементы с управляющими входами в виде гетеропереходов (база-эмиттер), с использованием общего ограничителя тока 7.

Устройство фиг. 16 отличается от первого или второго, или третьего вариантов тем, что управляемый элемент 1 или соответственно 1-1 и 1-2 выполнены в виде управляемых вентилей, например, тиристоров одно- или двухоперационных или двухкатодных, управляющие выводы которых соединены через ограничитель тока 7, в данном примере выполненный в виде параллельно включенных резистора и конденсатора.

Устройство фиг. 17 отличается тем, что последовательно с управляемым элементом 1-1 и 1-2 включены ограничители тока 10-1 и 10-2, выполненные в виде параллельно включенных резистора и конденсатора.

На фиг. 18 изображен вариант использования в качестве элемента 1 (1-1) в виде форвистора с управляющими выводами по катоду или катоду и аноду.

Устройство фиг. 19 отличается тем, что входные выводы 2 (2-2, 2-2 или 2-1, 2-2, 2-2) подключены к соответствующим управляющим выводам или общему выводу их соединения через соответствующие линейные элементы 10 (10-1, 10-2 или 10-1, 10-2, 10-3), причем точка соединения управляющих выводов может быть подключена к дополнительно введенному общему входному выводу 4-0, например, управляющему или непосредственно, или через нелинейный элемент 11 (к выводу 2-3).

Устройство фиг. 20 отличается от ранее рассмотренных тем, что точка соединения управляющих выводов дополнительно подключена к дополнительному выводу 4-0 и использованием в качестве нелинейных элементов 6 (6-1, 6-2 или 6-1, 6-3) в виде туннельного диода 6 (6-1, 6-2 или 6-1, 6-2, 6-3) и нелинейного элемента 5 (5-1, 5-2 или 5-1, 5-2, 5-3) для первого варианта в виде диода Шоттки.

Устройство фиг. 21 по второму варианту (или первому варианту) отличается тем, что в качестве нелинейных элементов 5 (5-1, 5-2) использованы оптические элементы, выход, выполненный в виде светодиодов, а управляемые элементы 1 (1-1, 1-2) выполнены или в виде биполярных или транзисторов с гетеропереходами, ограничитель тока или напряжения 7 выполнен в виде магниточувствительного элемента, например магниторезистора, а возможное применение ограничителей 10 (10-1, 10-2) - в виде магниточувствительных, подключенных к выходу с противоположным действием магнитного поля 10-1 относительно 10-2 (см. ±B/H и ∓B/H//.

Устройство фиг. 22 и 23 отличаются для первого варианта тем, что элементы с управляемой проводимостью 1-1 и 1-2 выполнены в виде двухполярных, причем на фиг. 23 функции двухполярного элемента обеспечиваются и использованием переходов подложка-сток транзистора (перехода р-п или п-р), а нагрузка 9 (выход) образована выводами 3-1 и 3-2.

Устройство фиг. 24 отличается тем, что нагрузки 9-1 и 9-2 подключены к соответствующим выходным выводам относительно общего вывода 8, а выход является или общим между выводами 3-1 и 3-2, или соответствующие выходы 3-1 и 8 и второй выход 3-2 и 8.

Устройство фиг. 25 - некоторые варианты исполнений или нелинейных элементов 5, или использования транзистора в виде нагрузки 9 или 1.

Устройство фиг. 26 отличается или исполнением элементов 1 (1-1) (эквивалентная схема высоковольтного полевого транзистора) - типа ДМДП, или использованием транзистора в виде нелинейного элемента 5, или нагрузки 9.

Устройства фиг. 27, 28 - некоторые другие примеры использования элементов фиг. 25 или 26 в устройстве первого или второго вариантов.

Устройства фиг. 29, 30, 31, 32 - некоторые примеры других исполнений элементов или 6, или 5, или 7 в виде или неуправляемых (фиг. 30, 32), или дополнительно управляемых, например, использованием магниточувствительных элементов - магнитодиодов - фиг. 29, или транзисторов - фиг. 31 (или тензо, или термо, или МДП-магнитотранзисторов и др.).

Устройства фиг. 33, 34, 35, 36 - некоторые другие исполнения нагрузки 9 - фиг. 33 - с трансформаторным ее подключением, фиг. 34 - с инжекторным использованием нагрузки 9-1, 9-2, фиг. 35 - нелинейных элементов, фиг. 36 - возможное использование нелинейных элементов в виде транзисторов.

Устройство фиг. 37 отличается использованием в качестве элемента с управляемой проводимостью 1 (1-1, 1-2) полевых транзисторов или Шоттки, или МЕППТ, или ГМЕППТ, или тиристоров с полевым затвором и др., где при относительно малых проводимостях управляющих входов возможно подключение выводов 2-1 и 2-2 к соответствующим управляющим выводам элементов с управляемой проводимостью 1-1 и 1-2 через линейные элементы 10-1, 10-2 с возможным соединением управляющих выводов управляемых элементов 1-1 и 1-2, при относительно больших предельно допустимых разностях напряжений входов 2-1, 2-2, общего ограничителя тока или напряжения 7, или с возможным подключением точки соединения управляющих выводов к дополнительному входу 12 через управляемый элемент 1-0.

Устройство фиг. 38 отличается исполнением второго варианта с использованием в качестве элементов с управляемой проводимостью 1-1 и 1-2 в виде МДП, МОП и других видов транзисторов с относительно большими сопротивлениями управляющих входов типа исток - затвор и возможностью использования с возможностью использования ограничителя напряжения 7 в виде управляемого например, магнитотранзистора, подключенного к дополнительному входу 4.

Устройство фиг. 39 отличается тем, что элементы с управляемой проводимостью второго варианта 1-1 и 1-2 содержат дополнительный общий управляющий вывод, выполненный в виде общей подложки МДП или МОП транзисторов, подключенный к дополнительному входному выводу 4-0.

Устройство фиг. 40 отличается тем, что в качестве элементов с управляемой проводимостью 1 (1-1 и 1-2) использованы биполярно-полевые транзисторы, причем дополнительные управляющие выводы выполнены в виде подложек МДП-транзисторов составных элементов 1, которые объединены и подключены к дополнительному управляющему входу 4-0-1.

Устройство фиг. 41 отличается тем, что устройство содержит обратную связь выхода 3 на объединенный вывод управляемых элементов 1 через элемент 13 (защелку).

Устройство фиг. 42 отличается от исполнений первого и второго вариантов тем, что элементы с управляемой проводимостью 1(1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3) содержат соответствующие дополнительные управляющие выводы, например подложки, подключенные к соответствующим дополнительно введенным соответствующим входным выводам 4-1, 4-2 или 4-1, 4-2, 4-3.

Устройство фиг. 43 отличается от исполнений третьего варианта исполнения устройства тем, что элемент с управляемой проводимостью 1 выполнен в виде составного транзистора (транзистора с гетеропереходом эмиттер-база и полевого, например, МПД-транзистора, подложка которого является дополнительным управляющим выводом (или затвор), подключенная к дополнительному входному выводу 4-0, например, управляющему, а элемент 1 может быть выполнен и в виде дополнительно управляемого, например, магнитно или оптически. Причем такое исполнение может иметь и элемент 1 (1-1, 1-2) первого или второго вариантов устройств, подключенных к соответствующему входу.

Устройство фиг. 44 содержит некоторые другие исполнения элементов всех вариантов устройств - элементов 10, 6, 7, 5, выполненных в виде магниторезистора - фиг. 44а, или S-диода, с управляющим магнитно, оптически или термо входом - фиг. 44 б, оптомагнитодиода - фиг. 44в, тензорезистора - фиг. 44 г, подключенных к дополнительным входам 4.

Устройства фиг. 45, 46, 47, 48, 49 и 50 - исполнения элементов или 5, или 6, или 7, или 1 (фиг. 46), выполненных с оптическим выходом (фиг. 47, 46), с дополнительным тензовходом - фиг. 45, 50.

Устройства фиг. 51 и 52 отличаются наличием нескольких дополнительных управляющих входов элементов 1 (1-1, 1-2) в виде оптического или магнитного - фиг. 52.

Работает устройство фиг. 1 в качестве первого варианта следующим образом.

Работают все варианты устройств по своему основному назначению как сравнивающее устройство на основании включения встречно-последовательно включенных управляющих входов элементов с управляемой проводимостью (первого и второго вариантов) и того управляющего входа элемента с управляемой проводимостью (третьего варианта) 1, на который подается включающий сигнал, в зависимости от того, какие сигналы подаются на его входы 2-1, 2-2, устройством обеспечивается сравнение их, устройство может быть применено и как различные другие применения данных вариантов устройства.

Работа устройства в качестве первого варианта заключается в следующем, см. фиг. 1 в исполнении на двух элементах с управляемой проводимостью 1-1 и 1-2, но при использовании двух выходных выводов 3-1 и 3-2.

А/ При работе в качестве сравнивающего устройства, на входные выводы 2-1 и 2-2 которых подаются сравниваемые напряжения, один из которых эталонный, например, поданный на вход (входной вывод (2-1).

При равенстве входных напряжений сравниваемого вывода 2-2 и эталонного 2-1 разность входных напряжений близка к нулевому значению, поэтому управляющие напряжения обоих элементов с управляемой проводимостью равны или близки к нулевому их значению и, следовательно их проводимость зависит от типа используемых элементов 1-1 и 1-2.

В случае использования в качестве управляемых элементов 1-1 и 1-2 элементов с нормально открытыми каналами проводимости их одинаковы и на выходе (выходных выводах) 3-1 и 3-2, при подключении соответствующих нагрузок 9 в виде фиг. 24 равны по величине, но противоположны по полярности, поэтому выходное напряжение равно нулю, а при подключении нагрузки 9 как общей согласно фиг. 22 или 23 выходной ток равен нулю.

При неравенстве сравниваемого сигнала с эталонным на управляющих входах элементов с управляемой проводимостью 1-1 и 1-2 обеспечивается разность напряжений, обеспечивающая появление на одном из элементов с управляемой проводимостью, например 1-1 управляющее напряжение (в случае применения элементов с управлением по напряжению) или управляющий ток (при использовании элемента с управлением по току или вольтфарадному входу - для гетеропереходов), включающее, а на 1-2 - запирающее, при этом проводимость элемента 1-1 увеличивается, а элемента 1-2 (в случае применения элемента с нормально открытым каналом) уменьшается, в результате на выходе (выводах) 3-1 и 3-2 появляется выходное напряжение (или ток) одной полярности, пропорциональный разности сравниваемого и эталонного напряжений. При изменении же сравниваемых сигналов в другую сторону проводимость элемента 1-2 увеличивается, а (при использовании элементов с встроенными каналами) 1-1 уменьшается и на выходе (выводах) 3-1 и 3-2 полярность выходного сигнала изменяется и становится опять пропорциональной разности входных сравниваемых напряжений 2-1 и 2-2.

Работа второго варианта аналогична работе устройства первого варианта, отличительной особенностью которого является отсутствие изменения полярности выхода при превышении или уменьшении сравниваемого сигнала с эталоном по модулю, выходной сигнал на выходе 3 оказывается пропорционален данной разности.

Работа устройства фиг. 2 третьего варианта отличается тем, что управляющий сигнал образуется аналогично ранее рассмотренным вариантам для использования в качестве управляющих входов гетеропереходов изотопного типа, обладающих несимметричностью вольтфарадных характеристик (двухсторонней проводимостью) гетеропереходов эмиттер-база, когда запирающий (обратный) вход одного является ограничительным для включающего входа другого (см. функциональную схему данных переходов, изображенных пунктирно), в результате при использовании элемента 1 с индуцированным каналом проводимость одного из входов, эталонного 2-1 или сравниваемого 2-2 увеличивается и на выходе 3 появляется выходной сигнал, пропорциональный модулю разности сравниваемых сигналов - эталонного и сравниваемого.

Б/ В случае подачи на входы 2-1 и 2-2 логических сигналов Аи В соответственно и использовании в качестве элементов 1 (1-1, 1-2) элементов с нормально закрытыми каналами, устройствами всех вариантов обеспечивается появление выходных сигналов при неравенстве входных логических сигналов соответствующих логическому сигналу "1" ("0"), а именно C= или C= , что соответствует выполнению логических функций ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а при использовании в качестве элементов 1 (1-1, 1-2) с нормально открытыми каналами и при использовании элементов с разнообразными типами проводимостей (п-канальных или р-канальных) и использовании положительной или отрицательной логики, на выходе токовом (первого варианта) или (второго и третьего) - выходе напряжения, осуществляется выполнение логической операции или ИЛИ, или И, или противоположных ИЛИ-НЕ или И-НЕ.

Например, сигнал логический C=A+B или C=A+ или C= +B, то есть выходной сигнал C появляется при появлении сигнала или A, или B, или одновременно A и B на входах 2-1 и 2-2, а для отрицательной логики как инверсном для положительной логики-логический сигнал C на выходе 3 является инверсным для таблицы истинности для "положительной логики", следовательно, при этом выполняется таблица истинности для выполнения логических функций "И". Использование же элементов с различной канальностью проводимостей обеспечиваются и таблицы истинности для логических функций инверсных указанным, например ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ.

В/ При подаче на управляющие входы всех вариантов 2-1 и 2-2 импульсных сигналов, равных по амплитуде, соответствующих соответственно сигналам одного - тока, а другого - напряжения, измеряемого источника, например на вход 2-1-с выхода датчика тока, а на другой 2-2 - с выхода датчика напряжения, то при равенстве фаз сравниваемых параметров выходной сигнал равен нулю - соответствующий отсутствию фазового сдвига между током и напряжением, а при несовпадении этих импульсов по фазе выходное напряжение становится пропорциональным величине фазового сдвига между током и напряжением, причем в устройстве первого варианта выходной сигнал или изменяющийся по величине постоянного или переменного напряжения с изменяемыми длительностями импульсных напряжений. При этом выходное напряжение или ток появляется при опережении или отставании одного из входных сигналов (тока или напряжения) от другого, а при использовании элементов с встроенными каналами, выходной сигнал появляется тем больше, чем больше фазовые сдвиги между сигналами фаз тока и напряжения.

Г/ Предложенное устройство может быть использовано и применено для формирования или преобразования импульсов, основанных на сравнении поданных с эталонным постоянным или импульсным напряжением, или сравнений длительностей эталонного с поданным, или их разностях частот следования и др.

При этом при использовании сравнения поданного импульса с постоянным напряжением, например, поданным на эталонный вход 2-1, на выходе, при использовании элементов с нормально закрытыми каналами появляются импульсные напряжения, инверсные поданным на вход 2-2, т.е. это равносильно или выполнению логической функции "НЕ" для входа 2-2 или формированием импульсов или их преобразования в импульсы другой длительности, интервалов, амплитуд и др.

Д/ Предложенное устройство может быть применено и как модулятор импульсов при подаче на один вход, например 2-1, модулирующих импульсов постоянной или амплитуды, или скважности, или фазы, или частоты и др., а на другой вход, например 2-2, модулирующий сигнал или непрерывно изменяющейся амплитуды, или частоты, или фазы и другие, то на выходе (варианты втором и третьем) или выходах или выходе (токовом) первого варианта, в связи с изменением проводимости управляемого элемента 1-1 или обоих элементов 1-1 и 2-2, появляется модулированный сигнал, промодулированный сигналом входа 2-2, причем для первого варианта на выходе возможно наличие модулированного переменного напряжения (совокупности модулирующего и модулируемого) с амплитудно-импульсной или фазо-импульсной, или частотно-импульсной, или широтно-импульсной модуляцией, или комбинированной модуляцией.

Е/ Предложенное устройство может быть применено и как демодулятор в случае подачи на один из входов модулированного сигнала, а на другой или первоначально поданный модулируемый или модулирующий, то на выходе 3 или 3-1 и 3-2 появляются демодулирующий сигнал.

Таким образом все независимые пункты формулы изобретения всех трех вариантов, обеспечивая выполнение основной своей функции как сравнивающего устройства, обеспечивают и его применение в качестве различных логических функций. Функций изменения фаз или напряжений, функций формирователя импульсов и их преобразований, функций модуляции и демодуляции, функций сравнения цифровых потоков (сравнения цифровых данных или их тождественности (кл. G 06 F 7/00) или обнаружения ошибок в потоках (кл. G 06 F 11/00), т.е. всех приведенных аналогов, и тем самым обеспечивают расширение функциональных возможностей всего устройства в целом, в зависимости от используемых сигналов на входах 2-1 и 2-2, основанных на сравнениях всех видов аналоговых, импульсных или цифровых сигналов (кл. G 05 B 1/00), или их различных совокупностей на входах 2 (2-1 и 2-2). Введение же дополнительного элемента с управляемой проводимостью 1-3, в обоих первом и втором вариантах, и дополнительное введение дополнительного первого в третьем варианте устройства обеспечивает расширение функциональных возможностей применения предложенного устройства, например, при обеспечении сравнения всех трех цифровых потоков троированных систем или для обеспечения формования или преобразования импульсов, модуляции или демодуляции, или выполняемых логических функций, так как при использовании числа входов более двух, обеспечивается уже выполняемая функция равнозначности или неравнозначности, в отличие от функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ или увеличения числа входов логических функций ИЛИ (например, 3 ИЛИ, 4 ИЛИ и др.).

При этом в зависимости от подключения второго вывода элемента 1-3 к соответствующему выходу 3-1 или общему 3 как результаты сравнения всех трех входов 2-1, 2-2 и 2-3 раздельный дополнительный выход 3-3 характеризует результат сравнения входа 2-3 со всеми другими входами 2-1 и 2-2 как суммарной их величине по сравнению с входов 2-3, при этом выходной же сигнал 3 (общего для всех входов) пропорционален разности крайних значений всех входов 2-1, 2-2 и 2-3 (см. фиг. 1 и 12).

Наличие же двух раздельных выходов 3 и 3-3 позволяет судить по совокупности выходных сигналов об одном из выходов относительно сравниваемых на выходе 3 равенстве или неравенстве входов 2-1 и 2-2, например, при неравнозначности выходов 3 и 3-3.

При этом выполнение функций логических вместо элементарных логических функций устройством обеспечивается выполнение неэлементарных логических функций, так как на отдельном выходе 3-3 появляется выполнение логической функции , то есть обязательным условием наличия выхода 3-3 (как отдельного) является наличие сигнала на входе 2-3 (Д) и отсутствие сигнала на одном или обоих входах 2-1 и 2-21.

При этом обеспечивается выполнение функций как формирования импульсов или их преобразование, модуляция и демодуляция, а при наличии постоянного напряжения на одном из входов и выполнение функции НЕ.

Таким образом, введение дополнительного входа 2-3 во всех вариантах расширяет функциональные возможности всего устройства как сравнивающего с обеспечением сравнений большего числа сравниваемых сигналов и одновременных сравнениях постоянных, цифровых и импульсных входных сигналов, а также всех применений устройства в качестве формирователя импульсов, их преобразования, модуляции и логических устройств, или сравниваемых цифровых потоков, например, в троированных системах вычислительной техники.

Введение же нелинейных элементов 5 (5-1, 5-2 или 5-1, 5-1 и 5-3) позволяет обеспечить использование в качестве элементов с управляемой проводимостью 1 или 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3 с относительно низковольтным предельно допустимым обратным напряжением, то есть как более быстродействующих и более высокочастотных (см. фиг. 5, 11, 13, 14, 20, 19, 21, 26, 47, 50 и др.).

Введение же дополнительно последовательно включенных с входами 2 (2-1, 2-2 или 2-1, 2-2, 2-3) и первыми выводами элементов с управляемой проводимостью или 1, или 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3 ограничителей тока 10-1, 10-1, 10-2 или 10-1, 10-2, 10-3 (см. фиг. 11, 12, 17, 10, 44а и 44г) позволяет увеличить входные сопротивления элементов с управляемой проводимостью, 1 или 1-1, или 1-2, или 1-3, обеспечив их использование в виде источников тока (типа эмиттерный повторитель) и тем самым расширить их предельно допустимый частотный диапазон.

Объединение же управляющих выводов управляемых элементов 1-1 и 1-2 или 1-1, 1-2 и 1-3 через введенные ограничители тока или напряжения 7-1, 7-2 или 7-1, 7-2, 7-3 (см фиг. 11, 13, 2, 39, 27, 36, 31 и др.) позволяет или ограничить управляющий включающий сигнал ток или напряжение соответствующего управляющего входа при использовании относительно высоковольтных разностей входов, превышающих предельно допустимые их значения, или выравнять коэффициенты усиления элементов 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3, или, наоборот, изменить их чувствительности по различным входам.

Объединение же управляющих через общий ограничитель тока 7 (см. например, фиг. 2, 6, 10, 13, 16, 17, 37, 50, 47, 44а, в, г, 38 и многие другие) позволяет ограничить управляющий ток или управляющие напряжения обоих входов, или обеспечить измерение ряда параметров, например магнитного поля, давления, температуры и др. или обеспечить модуляцию или преобразование, или формирование импульсов в зависимости от датчика 7, основанных на изменениях коэффициентов усилений элементов 1.

Объединение же управляющих выводов элемента 1 или элементов 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3 через дополнительно введенные нелинейные элементы 7 или 7-1, 7-2, или 7-1, 7-2, 7-3, например, выполненных в виде диодов Шоттки (см. фиг. 14) или гетеропереходов, обладающих вольтфарадной характеристикой в зависимости от или приложенного напряжения или частоты, позволяет обеспечить зависимость коэффициентов усиления элементов с управляемой проводимостью 1 или 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3, в зависимости от разности частот входов 2-1, 2-2 или 2-1, 2-2, 2-3 и тем самым обеспечить применение устройства в качестве или сравнения частот следования импульсов, или преобразование, или формирование импульсов или модуляцию, или демодуляцию входных сигналов, тем самым расширить функциональные возможности всего устройства или защитить управляющие входы, или обеспечить временной сдвиг выходного сигнала и др.

Использование же подключения соответствующих дополнительных управляющих выводов элементов с управляемой проводимостью 1 или 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3 или дополнительных их входов, например, оптических (фиг. 43, 52 и др.), подключенных к дополнительно введенному входу или выводу 4-0 (см., например, фиг. 3, 5, 43, 50 - 52 и др.) позволяет расширить функциональные возможности устройства по числу сравниваемых сигналов или обеспечить изменение проводимостей элементов 1 или 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3 с нормально открытых в нормально закрытые и тем самым обеспечить изменение выполняемых функций сравнения, например, логических функций с ИЛИ на ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ или формирования импульсов, или обеспечить отключение входа от выхода, или обеспечить изменение пороговых параметров формирователя импульсов и многое другое. Дополнительно же подключение входных выводов 2-1, 2-2 или 2-1, 2-2, 2-3 к объединенному или соответствующим управляющим выводам элементов с управляемой проводимостью 1 или 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3 через дополнительно введенные нелинейные элементы (см. , например, фиг. 6, 9, 10-13, 17, 38, 44б, 44в, 45-47, 49-50, 20, 22, 23, 27, 29-32, 36 и др.) 6-1, 6-2 или 6-1, 6-2, 6-3 позволяет или увеличить коэффициент чувствительности соответствующего элемента 1, на который подается включающий сигнал (ток или напряжение) или обеспечить применение других исполнений элементов 1, например, для третьего варианта устройства, вместо транзисторов с гетеропереходами (квази-МДП-транзистора) на обычные биполярные транзисторы двух или трехэмиттерные, или защитить управляющий вход, например, запираемого) элемента с управляемой проводимостью, например, перехода с малыми предельно допустимыми обратными напряжениями управляющих входов, например тиристоров или увеличить проводимость цепи включения управляющих входов, или обеспечить стабильное управляющее напряжение или ток соответствующего управляющего входа (см., например, фиг. 13), например, при использовании в качестве нелинейного элемента 6 стабилитрона, или обеспечить условия для формирования или преобразования импульсов, например, при использовании в качестве нелинейных элементов, элементов или с отрицательной ВАХ или N-характеристикой и др., например, при использовании λ -диодов, S-диодов, магнитодиодов и др., что обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства как формирователя или преобразователя импульсов.

Введение же подключения входных выводов (входов) 2-1, 2-2 или 2-1, 2-2, 2-3 к объединенному или соответствующему управляющему выводу элементов с управляемой проводимостью или элементу 1 или 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3 через дополнительно введенные линейные элементы 10 (10-1, 10-2 или 10-1, 10-2, 10-3) позволяет обеспечить применение в качестве элементов с управляемой проводимостью 1 (1 или 1-1, 1-2, 1-3 или 1-1, 1-2) элементов проводимости обратных полярностей, управляющие входы которых малы и не обеспечивают достаточные величины управляющих токов или напряжений управляющих входов включаемых элементов 1(1 или 1-2, 1-1 или 1-1, 1-2, 1-3), например, полевых транзисторов Шоттки с нормально открытыми или нормально закрытыми каналами (см. фиг. 37, 40, 19, 21).

Подключение же объединенного вывода управляемых элементов к дополнительному введенному входному выводу 4-0 позволяет обеспечить изменение пороговых или управляющих сигналов управляемых элементов и тем самым расширить функциональные возможности всего устройства (см. фиг. 20).

Выполнение же нелинейных элементов 5 (5-1, 5-2, 5-3), 6 (6-1, 6-2, 6-3) (см. фиг. 9 или 10, или 5, или 37, или 52, или 46, 38 и др.) в виде дополнительного соответствующего выхода, например оптического, позволяет дополнительно увеличить функциональные возможности устройства путем обеспечения индикации или величин сравниваемых сигналов, например выхода логического сигнала, как дополнительно визуального. Дополнительное же использование дополнительных управляющих выводов элемента или соответствующих элементов с управляемой проводимостью 1 или 1-1, 1-2, или 1-1. 1-2, 1-3 (см. например, фиг. 4), выполненных в виде вторых затворов или соответствующих подложек (фиг. 42), или соответствующих входов, например, тензо- или магнито- или термо- и др., подключенных к соответствующим дополнительно введенным входам 4-1, 4-2 или 4, или 4-1, 4-1, 4-3 или выводам (фиг. 4, 42) или входам, например, при расположении элементов с управляемой проводимостью вблизи соответствующих магнитных полей, например, датчика тока, датчика напряжения, дросселя, трансформатора и др., например, с использованием магнитных концентраторов и др.

Это позволяет расширить функциональные возможности для измерения или сравнения неэлектрических параметров, при этом выходной сигнал оказывается модулированным или по амплитуде, или форме, или частоте и др., пропорциональным разности сравниваемых сигналов, или изменением выполняемых логических функций, например, отключении выхода одного из входов (первого варианта) или изменение пороговых значений элементов, что обеспечивает изменение или порога нечувствительности сравниваемых сигналов, увеличения количества сравниваемых сигналов, или использование синхронизирующих сигналов по включению или отключению соответствующих выходов от входов, или общего выхода от входа, или для обеспечения формирования или преобразования импульсов, или изменением порога ограничения, например задающегося при сравнении, и много другого, например при формировании выходных импульсов, основанных на пороговых значениях переключения нелинейных элементов с отрицательной вольтамперной характеристикой 5 (5-2, 5-1 или 5; или 5-1, 5-2, 5-3), или изменение вольт-емкостных характеристик элементов 1 (1 или 1-1, 1-2, 1-3 или 1-1, 1-2).

Введение же в каждом элементе с управляемой проводимостью дополнительно первого вывода (см, например, фиг. 16, 7, 43, 12), подключенных к соответствующему дополнительно введенному входному выводу 2-1-1, 2-2-1, для первого или второго вариантов, позволяет расширить функциональные возможности устройства, основанные на сравнении большего числа сравниваемых входов, причем сравнение осуществляется как сумма входных сигналов 2-1, 2-1-1 и 2-2-1, 2-2 и может быть применено как формирователь или преобразователь, как логического устройства (неэлементарных логических функций), модулятора или демодулятора, основанных на увеличенном числе сравниваемых сигналов, и увеличении выходов, например, 3 или 5 и др.

Введение же в каждом элементе 1 (1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3) дополнительно второго вывода (см., например, фиг. 6, 12, 43) позволяет расширить функциональные возможности устройства путем увеличения числа выходов устройства, гальванически развязанных между собой.

Введение же дополнительного управляющего входа 4 или 4-0 или 4-1, 4-2 или 4-1, 4-2, 4-3, подключенных к соответствующему управляющему входу, например магнитному, соответствующего элемента с управляемой проводимостью 1 или 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3 (см. например, фиг. 43, 52, 50) позволяет обеспечить сравнение и неэлектрических входных сигналов, например оптических или магнитных, или тензо и др. или их различных совокупностей.

Использование же соответствующих ограничителей тока или напряжения, дополнительно управляемого (см. например, фиг. 9, 11, 38, 44а, г, 45, 21, 31, 36) 10-1, 10-2, 7 или 7-1, 7-2 или 7-1, 7-2, 7-3, подключенных к дополнительному общему или соответствующему ему входу 4 или 4-1, 4-2, 4-3, или 4-1, 4-2, т.е. выполненных в виде соответствующих или общего датчика, или датчиков, позволяет расширить функциональные возможности сравнивающего устройства, выход которого обеспечивает выходной сигнал, пропорциональный или общему, или соответствующим неэлектрическим сигналам, например датчикам (например, давления, температуры, освещенности, магнитного поля, сдвига фаз, частоты и др.).

Аналогично при использовании и нелинейных элементов или 6 (6-1, 6-2 или 6-1, 6-2, 6-3) или 5 (5 или 5-1, 5-2 или 5-1, 5-2, 5-3) (см. например, фиг. 10, 44в, б, 50, 47), позволяющих расширить функциональные возможности сравнивающего устройства и особенно при формировании или преобразовании импульсов, основанных на изменении или коэффициентов усилений элементов с управляемой проводимостью 1 (1-1, 1-2, или 1, или 1-1, 1-2, 1-3) или использоване изменений пороговых значений чувствительности или отрицательных вольт-амперных характеристик, например при формировании или преобразовании импульсов и возможности запоминаний их состояний, или обеспечении запоминания управляющими входами элементов 1 (1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3) сигнала, например, при использовании МНОП-транзисторов, запоминающих сигнал записи его состояния "1" или "0" (кл. G 11 B, G 11 C).

Использование же элемента с управляемой проводимостью 1 (1 или 1-1, 1-2 или 1-1, 1-2, 1-3) в режиме управляемого ключа позволяет обеспечить при сравнении сигналов, обеспечивающих только ключевые состояния его, например, при сравнении импульсных сигналов или одного их них постоянного напряжения, соответствующего состоянию "1", обеспечивает уменьшение потребляемой мощности устройства сравнения, так как в состояниях только малой и только большей проводимости (режим ключа) потребляемая мощность элементов 1 минимальна, что позволяет уменьшить массогабаритные показатели всего устройства (см. например, фиг. 40, 43 и др.).

Использование же в качестве элементов с управляемой проводимостью 1 (1 или 1-1, 1-2, или 1-1, 1-2, 1-3) управляемых вентилей (см. например, фиг. 7, 16-18, 52) позволяет расширить предельно допустимые выходные токи и расширить возможности сравнивающего устройства как формирователя или преобразователя импульсов, основанных на использовании отрицательного характера вольт-амперной характеристики управляемых вентилей, например, тиристоров одно- или двухоперационных, тиристоров с полевым затвором, управляемых током и др.

Использование же в качестве элементов с управляемой проводимостью 1 (1 или 1-1, 1-2, или 1-1, 1-2, 1-3) элементов с управляемой проводимостью, охватывающих весь диапазон плавного использования вольт-амперной характеристики, позволяет обеспечить сравнение входных сигналов, сравниваемых по их амплитудному значению, например, постоянных напряжений.

Таким образом, предложенное многофункциональное устройство наряду с выполняемыми функциями сравнения обеспечивает возможность его применения в различных областях электроники, вычислительной техники, преобразователях, измерителях электрических и неэлектрических сигналов (датчиках), модуляторах и демодуляторах и выполнение различных по совокупности логических функций, как элементарных от НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, или ИЛИ и др. до сложных (неэлементарных логических функций), логических функций, причем частные пункты формулы изобретения обеспечивают расширение функциональных возможностей и применение различных исполнений элементов с управляемой проводимостью, увеличения числа сравниваемых сигналов и различных их применений, в зависимости от подаваемых входных сигналов.

Таким образом, предложенное многофункциональное устройство по сравнению с прототипом (авт. св. СССР N 651310, кл. G 05 B 1/01) проще его, так как не содержит реактивных элементов (трансформаторов и конденсаторов) и обладает более расширенными функциональными возможностями, обеспечивается применение его в качестве логического устройства, формирователя или преобразователя импульсов, управляемого ключа, модулятора или демодулятора, измерителя и других его исполнений (применений) в зависимости от подаваемых на входы сравниваемых сигналов, основанных на использовании в качестве сравниваемого моста (мостов) - источников сравниваемых сигналов (с внутренними их сопротивлениями) и встречно-последовательно включенных управляющих входов элементов с управляемыми проводимостями, обеспечивает применение элементов с управляемой проводимостью с более расширенными предельно допустимыми входными параметрами, отсутствие же реактивных элементов и сложных соединений обеспечивает более расширенный предельно допустимый частотный диапазон, применение которых на настоящее время обеспечивает выходные токи до десятков килоампер или десятки гигагерц основанных на обеспечении применения элементов с управляемой проводимостью.

Предложенное многофункциональное устройство может быть использовано как в интегральном исполнении, так и модульном или приборном в зависимости от выходной мощности устройства и используемых элементов.

Формула изобретения

1. Многофункциональное устройство, содержащее два элемента с управляемой проводимостью, два входных вывода и выходной вывод, отличающееся тем, что первые выводы первого и второго управляемых элементов с управляемой проводимостью подключены соответственно к первому и второму входным выводам, а вторые выводы подключены к соответствующим первому и дополнительно введенному выходным выводам, управляющий вывод первого управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к управляющему выводу второго управляемого элемента с управляемой проводимостью.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены по меньшей мере один дополнительный управляемый элемент с управляемой проводимостью и один входной и один выходной выводы, причем первый вывод дополнительно управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к дополнительно введенному входному выводу, а второй - к дополнительно введенному выходному выводу, а управляющие выводы всех управляемых элементов с управляемой проводимостью соединены.

3. Многофункциональное устройство, содержащее два элемента с управляемой проводимостью, два входных вывода и выходной вывод, отличающееся тем, что первые выводы первого и второго управляемых элементов с управляемой проводимостью подключены соответственно к первому и второму входным выводам, а вторые выводы управляемых элементов с управляемой проводимостью подключены к выходному выводу, управляющий вывод первого управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к управляющему выводу второго управляемого элемента с управляемой проводимостью.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены по меньшей мере один дополнительный элемент с управляемой проводимостью и один входной вывод и один выходной вывод, причем первый вывод дополнительно введенного управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к дополнительно введенному входному выводу, а второй вывод - к дополнительно введенному входному выводу, а управляющие выводы всех элементов с управляемой проводимостью соединены.

5. Устройство по любому из пп.1, 3, 4, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены по меньшей мере один дополнительный управляемый элемент с управляемой проводимостью и один входной вывод, причем первый вывод дополнительно введенного управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к дополнительно введенному входному выводу, а второй вывод управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к выходному выводу или дополнительному выходному выводу.

6. Многофункциональное устройство, содержащее управляемый элемент с управляемой проводимостью, первый и второй входные выводы и выходной вывод, отличающееся тем, что управляемый элемент с управляемой проводимостью содержит дополнительный первый вывод, причем первый и первый дополнительные выводы управляемого элемента с управляемой проводимостью подключены соответственно к первому и второму входным выводам, а второй вывод управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к выходному выводу.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что управляемый элемент с управляемой проводимостью содержит дополнительно по меньшей мере один дополнительно введенный первый вывод и по меньшей мере один дополнительно введенный входной вывод, причем дополнительно введенный первый вывод управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к дополнительно введенному входному выводу.

8. Устройство по п.6 и 7, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены по меньшей мере один управляемый элемент с управляемой проводимостью и один входной и один выходной выводы, причем первый вывод дополнительно введенного управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к дополнительно введенному входному выводу, а второй вывод дополнительно введенного управляемого элемента с управляемой проводимостью подключен к дополнительно введенному выходному выводу, а управляющие выводы управляемого элемента с управляемой проводимостью и дополнительного введенного управляемого элемента с управляемой проводимостью соединены.

9. Устройство по любому из пп.1 - 8, отличающееся тем, что соответствующие вторые выводы соответствующих управляемых элементов с управляемой проводимостью подключены к соответствующим выходным выводам через соответствующие дополнительно введенные нелинейные элементы.

10. Устройство по любому из пп.1 - 9, отличающееся тем, что соответствующие первые выводы соответствующих управляемых элементов с управляемой проводимостью подключены к соответствующим входным выводам через соответствующие дополнительно введенные ограничители тока.

11. Устройство по любому из пп.1 - 5, 8 - 10, отличающееся тем, что управляющие выводы соответствующих управляемых элементов с управляемой проводимостью соединены через соответствующие дополнительно введенные ограничители тока или напряжения.

12. Устройство по любому из пп.1, 3, 4, 8, 10 и 11, отличающееся тем, что управляющие выводы управляемых элементов с управляемой проводимостью соединены через дополнительно введенный ограничитель тока или напряжения.

13. Устройство по любому из пп.1 - 5, 8 - 10, отличающееся тем, что управляющие выводы соответствующих управляемых элементов с управляемой проводимостью соединены через соответствующие дополнительно введенные нелинейные элементы.

14. Устройство по любому из пп.1, 3, 8 - 11 и 13, отличающееся тем, что управляющие выводы управляемых элементов с управляемой проводимостью соединены через дополнительно введенный нелинейный элемент.

15. Устройство по любому из пп.1 - 14, отличающееся тем, что соответствующие входные выводы дополнительно подключены к объединенному или соответствующему управляющему выводу соответствующего управляемого элемента с управляемой проводимостью через соответствующие дополнительно введенные нелинейные элементы.

16. Устройство по любому из пп.1 - 12 и 14, отличающееся тем, что соответствующие входные выводы дополнительно подключены к объединенному или соответствующему управляющему выводу соответствующего управляемого элемента с управляемой проводимостью через соответствующие дополнительно введенные линейные элементы.

17. Устройство по любому из пп.1 - 16, отличающееся тем, что каждый из управляемых элементов с управляемой проводимостью содержит дополнительный управляющий вывод, которые подключены к дополнительно введенному входному выводу.

18. Устройство по любому из пп.1 - 17, отличающееся тем, что объединенный вывод управляющих выводов управляемых элементов с управляемой проводимостью дополнительно подключен к дополнительно введенному входному выводу.

19. Устройство по любому из пп.9 - 18, отличающееся тем, что соответствующий нелинейный элемент выполнен дополнительно в виде дополнительного выхода.

20. Устройство по любому из пп.1 - 16, 18 и 19, отличающееся тем, что каждый из управляемых элементов с управляемой проводимостью содержит дополнительный управляющий вывод, каждый из которых подключен к соответствующему дополнительно введенному входному выводу.

21. Устройство по любому из пп.1 - 5, 8 - 20, отличающееся тем, что один из управляемых элементов с управляемой проводимостью или соответствующие управляемые элементы с управляемой проводимостью содержат дополнительный или соответствующие дополнительно введенный или введенные первые выводы, подключенный или соответственно подключенные к дополнительно введенному или дополнительно введенным соответствующим входным выводам.

22. Устройство по любому из пп.1 - 21, отличающееся тем, что один из управляемых элементов с управляемой проводимостью или соответствующие управляемые элементы с управляемой проводимостью содержат или соответственно содержат дополнительно введенный или соответствующие дополнительно введенные второй или вторые выводы, подключенный или соответственно подключенные к дополнительно введенному или соответствующим дополнительно введенным выходным выводам.

23. Устройство по любому из пп.1 - 22, отличающееся тем, что один или соответствующие управляемые элементы с управляемой проводимостью содержат дополнительный или содержат соответствующие дополнительные управляющий вход или управляющие входы, подключенный или соответственно подключенные к дополнительно введенному общему или соответствующему входу.

24. Устройство по любому из пп.10 - 23, отличающееся тем, что один или соответствующие ограничители тока или напряжения содержат или соответственно содержат дополнительно или соответствующие дополнительно введенные входы, подключенный или подключенные к дополнительно введенному общему или соответствующему входу.

25. Устройство по любому из пп.9 - 24, отличающееся тем, что один или соответствующие нелинейные элементы содержат или соответственно содержат дополнительно управляющий вход или соответствующие управляющие входы, подключенный или соответственно подключенные к дополнительно введенному общему или соответствующим входу или входам.

26. Устройство по любому из пп.1 - 25, отличающееся тем, что соответствующий управляемый элемент с управляемой проводимостью выполнен в виде управляемого ключа.

27. Устройство по любому из пп.1 - 25, отличающееся тем, что соответствующий управляемый элемент с управляемой проводимостью выполнен в виде управляемого вентиля.

28. Устройство по любому из пп.1 - 25, отличающееся тем, что соответствующий управляемый элемент с управляемой проводимостью выполнен в виде управляемого сопротивления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44, Рисунок 45, Рисунок 46, Рисунок 47, Рисунок 48, Рисунок 49, Рисунок 50, Рисунок 51, Рисунок 52