Интервальный идентификатор

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения раздельной идентификации ситуаций x₁<х<x₂ и х=x₁, х=x₂ (х и x₁<x₂ есть аналоговые сигналы (напряжения)). Устройство содержит два дифференциальных усилителя, замыкающие и размыкающие ключи, три резистора. 1 ил.

 

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Известны интервальные идентификаторы (см., например, фиг.2 в описании изобретения к а.с. СССР 1513480, кл. G 06 G 7/25, 1989 г.), которые идентифицируют принадлежность аналогового сигнала x интервалу [x₁, х₂], ограниченному опорными напряжениями х₁ и х₂ (x₁&λτ;x₂).

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных интервальных идентификаторов, относится ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не обеспечивается раздельная идентификация ситуаций x₁<х<х₂ и x=x₁, x=х₂.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип, интервальный идентификатор (патент РФ 2177641, кл. G 06 G 7/25, 2001 г.), который содержит два резистора, размыкающий и замыкающий ключи, и идентифицирует принадлежность аналогового сигнала x интервалу [х₁, х₂], ограниченному опорными напряжениями х₁, х₂ (х₁<х₂).

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не обеспечивается раздельная идентификация ситуаций х₁<x<х₂ и x=х₁, x=x₂.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения раздельной идентификации ситуаций х₁<x<x₂ и x=х₁, x=х₂.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в интервальном идентификаторе, содержащем размыкающий ключ, вход которого соединен через первый резистор с шиной нулевого потенциала, и замыкающий ключ, вход и выход которого соединены соответственно с выходом размыкающего ключа, и выходом интервального идентификатора, подсоединенного четвертым входом через второй резистор к выходу замыкающего ключа, особенность заключается в том, что в него введены два дифференциальных усилителя, дополнительные замыкающий и размыкающий ключи и третий резистор, причем вход и выход дополнительного замыкающего ключа соединены соответственно с входом дополнительного размыкающего ключа, подсоединенным через третий резистор к шине нулевого потенциала, и выходом размыкающего ключа, а выход дополнительного размыкающего ключа соединен с выходом интервального идентификатора, первый и второй входы которого образованы соответственно неинвертирующими входами первого и второго дифференциальных усилителей, подключенных инвертирующими входами к третьему входу интервального идентификатора, выход первого и выход второго дифференциальных усилителей соединены соответственно с управляющим входом размыкающего, дополнительного замыкающего и управляющим входом замыкающего, дополнительного размыкающего ключей.

На чертеже представлена схема предлагаемого интервального идентификатора.

Интервальный идентификатор содержит первый и второй дифференциальные усилители 1₁ и 1₂, размыкающий и замыкающий ключи 2₁ и 2₂, дополнительные размыкающий и замыкающий ключи 3₁ и 3₂, первый, второй и третий резисторы 4₁, 4₂ и 4₃, причем через резисторы 4₃ и 4₁ соединены с шиной нулевого потенциала соответственно объединенные входы ключей 3₁, 3₂ и вход ключа 2₁, подсоединенного выходом к выходу ключа 3₂ и входу ключа 2₂, выход которого соединен с выходом ключа 3₁ и выходом интервального идентификатора, подсоединенного четвертым входом через резистор 4₂ к выходу ключа 2₂, неинвертирующий вход усилителя 1₁, подсоединенного выходом к управляющему входу ключей 2₁, 3₂, и неинвертирующий вход усилителя 1₂, подсоединенного выходом к управляющему входу ключей 2₂, 3₁, являются соответственно первым и вторым входами интервального идентификатора, третий вход которого образован объединенными инвертирующими входами усилителей 1₁, 1₂.

Работа предлагаемого интервального идентификатора осуществляется следующим образом. На его третий и четвертый входы подаются, соответственно информационный и идентифицирующий аналоговые сигналы (напряжения) x и y; на его первом и втором входах фиксируются соответственно опорные напряжения х₁ и х₂ (х₁<х₂). Если сигнал на неинвертирующем входе усилителя 1₁ (1₂) больше либо меньше сигнала на его инвертирующем входе, то ключ 3₂ (2₂) соответственно замкнут либо разомкнут, а ключ 2₁ (3₁) соответственно разомкнут либо замкнут. Если сигнал на неинвертирующем входе усилителя 1₁ (1₂) равен сигналу на его инвертирующем входе, то ключи 2₁, 3₂ (2₂, 3₁) разомкнуты. Таким образом, операция, воспроизводимая предлагаемым интервальным идентификатором, определяется выражением

где R₁, R₂ и R₃ есть сопротивления резисторов 4₁, 4₂ и 4₃ соответственно.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый интервальный идентификатор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает раздельную идентификацию ситуаций х₁<х<х₂ и х=х₁, х=х₂.

Интервальный идентификатор, содержащий размыкающий ключ, вход которого соединен через первый резистор с шиной нулевого потенциала, и замыкающий ключ, вход и выход которого соединены соответственно с выходом размыкающего ключа и выходом интервального идентификатора, подсоединенного четвертым входом через второй резистор к выходу замыкающего ключа, отличающийся тем, что в него введены два дифференциальных усилителя, дополнительные замыкающий и размыкающий ключи и третий резистор, причем вход и выход дополнительного замыкающего ключа соединены соответственно с входом дополнительного размыкающего ключа, подсоединенным через третий резистор к шине нулевого потенциала, и выходом размыкающего ключа, а выход дополнительного размыкающего ключа соединен с выходом интервального идентификатора, первый и второй входы которого образованы соответственно неинвертирующими входами первого и второго дифференциальных усилителей, подключенных инвертирующими входами к третьему входу интервального идентификатора, выход первого и выход второго дифференциальных усилителей соединены соответственно с управляющим входом размыкающего, дополнительного замыкающего и управляющим входом замыкающего, дополнительного размыкающего ключей.