Импульсный селектор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения параллельного воспроизведения операций длительности синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов (x₁, ..., x_n ∈ ({0,1}, а также повышение точности. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в импульсном селекторе, содержащем n замыкающих и n размыкающих ключей, у которых выход каждого предыдущего размыкающего ключа соединен с входом последующего размыкающего ключа, особенность заключается в том, что в него введены два резистора, причем первый резистор подсоединен между выходом n-го замыкающего ключа и объединенными шиной нулевого потенциала, входом первого размыкающего ключа, а второй резистор - между выходом n-го размыкающего ключа и объединенными настроечным входом импульсного селектора, входом первого замыкающего ключа, выход каждого предыдущего замыкающего ключа соединен с входом последующего замыкающего ключа, а выход n-го замыкающего ключа - с первым выходом импульсного селектора, второй выход и i-й информационный вход которого образованы соответственно выходом n-го размыкающего ключа и управляющим входом 1-х замыкающего, размыкающего ключей. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны импульсные селекторы (см. например Свидетельство РФ 21679, кл. G 06 G 7/25, 2002 г.), которые могут быть использованы для воспроизведения операции min(τ₁,...,τ_n) либо операции max(τ₁,...,τ_n), где τ₁,...,τ_n есть длительности положительных импульсных сигналов х₁, ..., х_n, ∈ {0,1}, синхронизированных по переднему фронту.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных импульсных селекторов, относятся ограниченные функциональные возможности, а также низкая точность, обусловленные соответственно тем, что не допускается параллельное воспроизведение операций min(τ₁,...,τ_n) и max(τ₁,...,τ_n), а также тем, что максимальное время задержки распространения сигнала в известных импульсных селекторах определяется выражением t= (n-1)(t_C+t_L+t_S), где t_C, t_L и t_S есть временные задержки соответственно компаратора, логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ключа.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип импульсный селектор (Свидетельство РФ 20593, кл. G 06 G 7/25, 2001г.), который содержит n замыкающих и n размыкающих ключей и может быть использован для воспроизведения операции min(τ₁,...,τ_n) либо операции max(τ₁,...,τ_n), где τ₁,...,τ_n есть длительности положительных импульсных сигналов x₁, ..., x_n ∈ {0,1}, синхронизированных по переднему фронту.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, а также низкая точность, обусловленные соответственно тем, что не допускается параллельное воспроизведение операций min(τ₁,...,τ_n) и max(τ₁,...,τ_n), а также тем, что максимальное время задержки распространения сигнала в прототипе определяется выражением t= n(t_C+t_L+t_S).

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения параллельного воспроизведения операций min(τ₁,...,τ_n) и max(τ₁,...,τ_n), где τ₁,...,τ_n - длительности синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов x₁, ..., x_n ∈ {0,1}, а также повышение точности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в импульсном селекторе, содержащем n замыкающих и n размыкающих ключей, у которых выход каждого предыдущего размыкающего ключа соединен с входом последующего размыкающего ключа, особенность заключается в том, что в него введены два резистора, причем первый резистор подсоединен между выходом n-го замыкающего ключа и объединенными шиной нулевого потенциала, входом первого размыкающего ключа, а второй резистор - между выходом n-го размыкающего ключа и объединенными настроечным входом импульсного селектора, входом первого замыкающего ключа, выход каждого предыдущего замыкающего ключа соединен с входом последующего замыкающего ключа, а выход n-го замыкающего ключа - с первым выходом импульсного селектора, второй выход и i-й информационный вход которого образованы соответственно выходом n-го размыкающего ключа и управляющим входом i-ых замыкающего, размыкающего ключей.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования: - дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; - замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; - исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата; - увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов; - выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала; - создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг.1 представлена схема предлагаемого импульсного селектора. На фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип его работы (например, при n=4).

Импульсный селектор содержит замыкающие ключи 1₁, ..., 1_n, размыкающие ключи 2₁, ..., 2_n, резисторы 3₁ и 3₂, причем резистор 3₁ подсоединен между выходом ключа 1_n и объединенными шиной нулевого потенциала, входом ключа 2₁, а резистор 3₂ - между выходом ключа 2_n и объединенными настроечным входом импульсного селектора, входом ключа 1₁, выход каждого предыдущего замыкающего ключа соединен с входом последующего замыкающего ключа, а выход каждого предыдущего размыкающего ключа - с входом последующего размыкающего ключа, выходы ключей 1_n и 2_n подсоединены соответственно к первому и второму выходам импульсного селектора, i-й информационный вход которого образован управляющим входом ключей 1_i и 2_i.

Работа предлагаемого импульсного селектора осуществляется следующим образом.

На его первый, ..., n-ый информационные входы подаются соответственно синхронизированные по переднему фронту положительные импульсные сигналы x₁, ..., x_n ∈ {0,1}, имеющие длительности τ₁,...,τ_n соответственно; на его настроечном входе фиксируется сигнал f=1. Если х_i=1 либо x_i=0, то ключ 1_i соответственно замкнут либо разомкнут, а ключ 2_i соответственно разомкнут либо замкнут. Таким образом, импульсные сигналы на выходах селектора (фиг.1) определяются выражениями Следовательно, предлагаемый селектор будет параллельно воспроизводить операции Z₁ = min(τ₁,...,τ_n) и Z₂ = max(τ₁,...,τ_n) (см. фиг.2).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый импульсный селектор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает параллельное воспроизведение операций min(τ₁,...,τ_n) и max(τ₁,...,τ_n), где τ₁,...,τ_n - длительности синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов х₁, ... , х_n ∈ {0,1}, при этом предлагаемый импульсный селектор обладает более высокой по сравнению с прототипом точностью, так как максимальное время задержки распространения сигнала в указанном селекторе определяется выражением t=t_S, где t_S - временная задержка ключа.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области импульсной техники в качестве функционального узла систем автоматики, управления и др.;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Импульсный селектор, содержащий n замыкающих и n размыкающих ключей, у которых выход каждого предыдущего размыкающего ключа соединен с входом последующего размыкающего ключа, отличающийся тем, что в него введены два резистора, причем первый резистор подсоединен между выходом n-го замыкающего ключа и объединенными шиной нулевого потенциала, входом первого размыкающего ключа, а второй резистор – между выходом n-го размыкающего ключа и объединенными настроечным входом импульсного селектора, входом первого замыкающего ключа, выход каждого предыдущего замыкающего ключа соединен с входом последующего замыкающего ключа, а выход n-го замыкающего ключа – с первым выходом импульсного селектора, второй выход и i-ый информационный вход которого образованы соответственно выходом n-го размыкающего ключа и управляющим входом i-ых замыкающего, размыкающего ключей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2