Частотный многозначный логический элементмаксимул1

Авторы патента:

G06G7/40 - дифференциальных уравнений в частных производных (моделирующие устройства специального назначения G06G 7/48)

О П И С А Н И Е 334571

ИЗОБ РЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15Х1!.1970 (№ 1468985/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.111.1972. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 4.V.1972

М. Кл. б 06g 7/00

Комитет па делам ивабретеииЯ и открытиЯ при Совете Мииистров

СССР

УДК 621.374.32(088.8) О. А. Башкиров, С. В. Кияшко и М. И. Рабинович """ "

Авторы изобретения

Заявитель

ЧАСТОТНЫЙ МНОГОЗНАЧНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

МАКСИМУМ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам частотных многозначных логических элементов максимум.

В известных частотных многозначных логических элементах максимум, содержащих активную волновую систему вЂ” согласованную

1 С-линию задержки, собранную по схеме фильтра нижних частот, туннельные диоды, подключенные параллельно индуктивности через один из резисторов делителя напряжения, и источник питания, имеют место: трехтактный режим работы, что снижает их быстродействие, а также невозможность выделения максимальrroir из нескольких нефиксированных входных частот, что затрудняет применение устройств в качестве элемента многозначной логики.

В предлагаемом изобретении для обеспечения операции выделения максимальной из нескольких нефиксированных входных частот при высоком быстродействии, используют активную волноную систему вЂ” линию передачи с туннельными диодами, в каждом звене которой параллельно конденсатору звена включен резистор. В таком устройстве максимальная частота выделяется за один проход сигналов вдоль линии, что существенно повышает его быстродействие.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема, предлагаемого устройства; на фиг. 2вЂ” экспериментальные графики зависимости амплитуд сигналов двух разных частот вдоль ли5 нии.

Устройство представляет собой волновую систему вЂ” LC-линию задержки, собранную по схеме фильтра нижних частот. В каждом звене линии резисторы 1 подключены парал10 лельно конденсатору 2, а туннельные диоды 8 вЂ” параллельно индуктивности 4 и, через делители напряжения на резисторах 5, 6, вЂ” к источнику 7 напряжения смещения и дросселю 8. Линия согласована сопротивлением 9

15 нагрузки.

Рабочая точка всех ту нельных диодов одновременно выводится на падающий участок вольта аперной характеристики постоянным напряжением смещения. Система прп

20 этом становится активной, и сигнал на одной из частот, лежащей в полосе пропускания линии, распространяется вдоль нее и его амплитуда нарастает до стационарного значения.

Описываемое устройство представляет со25 бой распределенный усилитель бегущих волн, работающий в нелинейном режиме.

Для того, чтобы устройство могло усиливать слабые сигналы, не самовозбуждаясь при этом, сопротивление нагрузки должно быть

30 близким к волновому сопротивлению линии, 334571

45 был величина которого может выбираться независимо от величины отрицательного сопротивления туннельного диода в рабочей точке. Величина резистора делителя напряжения, с которого подается постоянное напряжение смещения на туннельные диоды, должна быть меньше, чем отрицательное сопротивление туннельного диода в рабочей точке.

Устройство работает следующим образом.

При распространении в нем одной волны ее амплитуда усиливается (или ослабляется) до стационарного значения, существование которого объясняется нелинейностью системы.

Так как в каждое звено линии параллельно емкости включены резисторы 1, вносящие потери, а туннельные диоды включены параллельно индуктивности звена, коэффициент усиления волны падает с уменьшением частоты. Установление стационарной амплитуды сигнала в распределенном усилителе связано с тем, что из-за нелинейности коэффициент усиления зависит от амплитуды волны при ее распространении вдоль линии. С ростом амплитуды (если ее значение меньше стационарного) величина коэффициента усиления стремится к единице, а волна становится стационарной.

При распространении вдоль линии двух волн коэффициенты усиления каждой из волн зависят от амплитуд обеих волн (в этом выражается их взаимодействие). Ввиду того, что коэффициент усиления на высоких частотах больше, амплитуда волны большей частоты увеличивается быстрее, причем ее увеличение приводит к тому, что коэффициент усиления волны более низкой частоты становится меньше единицы и эта волна затухает при распространении вдоль линии. В достаточно длинной системе амплитуда волны высшей частоты стремится к стационарной, а низкой вЂ” к нулю. Выделение сигнала максимальной частоты при наличии на входе системы нескольких сигналов (более двух) различных частот происходит аналогичным о бр азо м.

Выделение сигнала максимальной частоты будет происходить и в том случае, когда на входе амплитуда меньше амплитуды сигнала

30 более низкой частоты. С уменьшением резистора 1 потери возрастают, коэффициент усиления на низких частотах уменьшается и эффективность выделения максимальной частоты увеличивается.

Rq Ла

Однако, если значение резистора (4„, (где Лд вЂ” модуль отрицательного сопротивления туннельного диода в рабочей точке, Х вЂ” длина волны сигнала в ячейках линии), то волны с длинами больше Х, т. е. с более низкими частотами, не будут усиливаться и полоса рабочих частот будет уменьшаться.

Поэтому резистор следует выбирать наименьшим с учетом необходимой рабочей полосы устройства.

На фиг. 2 представлены экспериментальные графики зависимости вдоль линии амплитуд сигналов двух разных частот. По оси абсцисс отложено расстояние вдоль линии в длинах волн сигнала наинизшей частоты. По оси ординат отложены амплитуды волн в милливольтах. Из графиков видно, что амплитуда сигнала более низкой частоты уменьшается в трп раза по сравнснию с амплитудой максимальной частоты на длине линии, равной 5вЂ”

6 длинам волн сигнала минимальной частоты.

Такого ослабления достаточно для использования описываемого устройства в качестве элемента максимум в устройствах частотной логики.

Предмет изобретения

Частотный многозначный логический элемент максимум, содержащий активную волновую систему вЂ” согласованную L задержки, собранную по схеме фильтра нижних частот, туннельные диоды, подключенные параллельно индуктивности через один из резисторов делителя напряжения, и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и обеспечения операции выделения максимальной из нескольких нефиксированных входных частот, в нем в каждом звене упомянутой линии параллельно конденсатору звена включен резистор.

534571

4,мо 0 а м2ц

ЛО

1О мГц л

Д,мо

ОО а

40 дО

20 !

О мги

A,ì6.и

3Ц î

Л7