Параллельный комбинационный сумма-top ha приборах c петлей гистерезиса

 

Союз Советскик

Социалистически

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРОЮМУ С ТВЛЬСТВУ (61) Дополиительиое к авт. сеид-ау— (22) Заявлеио 250477 (21) 2481375/18-24 (51)М. ХЛ. с лрисоедииеиием заявки ИУ

G 06 F 7/50

Государственный коинтет

СССР по амаи изобретений н открмтнй (23) Приоритет —Опубликовано 15.02.81. Ьоллетеиь М 6

Дата опубликования описания 1802.81

Ю) УАХ 681. З25. .5(088.8) (71) Заявитель

Запорожский индустриальный институт (54) ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ КОМБИНАЦИОННЫЙ СУММАТОР

HA ПРИБОРАХ С ПЕТЛЕЙ ГИСТЕРЕЗИСА

Изобретение относится к цифровой .вычислительной технике и может быть использовано для суммирования цифровых сигналов в области сверхвысоких частдт (СВЧ).

Известны комбинационные сумматоры, используемые для сложения двух чисел, выполненные на электровакуумных или полупроводниковых элементах (1j.

Недостатком этих сумматоров является невысокое быстродействие, определяемое невысоким быстродействием составляющих их элементов.

Наиболее близким к изобретению является параллельный комбинационный сумматор на приборах с петлей гистерези са, содержащее узел формирования сумми и узел формирования переноса, причем используемые приборы обл ают петлей магнитного гистереэиса 12

Недостатком такого сумматора вляется ограниченность его быстродействия», определяемого временем перемагничивания сердечников. Кроме того, иэ-эа невозможности выполнения совершенно идентичных обмоток с одинаковым числом витков, в обмотке могут возникать .ложные сигналы, и надежность сумматора не является достаточно высокой.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности сумматора.

Поставленная цель достигается темр что параллельный комбинационный сумматор на приборах с петлей гистерезиса, выход переноса каждого разряда которого подключен ко входу переноса последующего разряда, содержит СВЧ приборы с электронным гистерезисом, причем в каждом разряде сумматора шины входных .сигналов соответствующих разрядов первого и второго операндов подключены к резонаторам первого и второго входных СВЧ приборов с электронным гистерезисом, катоды которых объединены и через первый резистор соединены с отрицательными полюсами источников смещающего напряжения, а через элемент задержки (время задерж2О ки которого Т„ = (к-1), где — длительность переходных процессов и СВЧ приборе, а к — номер данного разряда сумматора ) — с отражателями первого и второго выходных СВЧ приборов с электронным гистерезисом, соединенных также со входом переноса из пре дыдущего разряда сумматора, катоды которых через соответственно второй и третий резисторы соединены с полоЗО жительными полюсами первого и второго ъ

805305 источников смещающего напряжения, резонатор первого выходного СВЧ прибора с электронным гистерезисом соединен с шиной выходного сигнала суммы соответствующего разряда сумматора, катод второго выходного СВЧ прибора с электронным гистерезисом соединен с выходом переноса из данного разряда сумматора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема одного разряда сумматора; на фиг. 2 — положение рабочих напряжений на отражателях СВЧ приборов Е на зависимости мощности прибора Р от напряжения на отрицателе Е „, Разряд сумматора состоит из двух входных СВЧ приборов 1 и 2, двух выходных СВЧ приборов 3 и 4, резисторов 5-7 и элемента задержки 8, входов 9-11 и выходов сумм 12, выход переноса 13.

Сумматор работает следующим обра- 20 зом.

При поступлении соответствующих разрядов чисел на входы 9 и 10 приборы 1 и 2 переходят в состояния, соответствующие разрядам кодов чисел. 25

При этом, если на вход прибора 1 или 2 поступает "1", прибор переходит в состояние генерации, если поступает "0", прибор останется в состоянии отсутствия колебаний. Переход З0 приборов в состояние генерации происходит вследствие воздействия радиоимпульса в колебательной системе резонатора. При переходе приборов 1 и 2 в состояние генерации на резисторе 5 возникает дополнительное па35 дение напряжения, смещающее рабочее напряжение на отражателе этого прибоРа из положениЯ Е р раб (фиг. 2а) в

Отр. Ра р положение Ер/р.ра51 йрй генерирующем одном из приборов 1 или 2 или в поло- 40 жение Ер р.раб при генерирующих одновременно двух приборах 1 и 2. Дополнительное падение напряжения íà резисторе 5 перемещает также рабочее напряжение на отражателе прибора 3 45 из положения Еа р раба (фиг. 26). в положение Еор рд „ или ЕОр ркиб при генерирующих одном или двух приборах

1 и ? соответственно. В случае отсутствия сигнала переноса "1™ из пре- 50 дыдущего разряда выходной прибор 3 находится в состоянии генерации (в состоянии "1") только при генерирующем (находящемся в состоянии "1") одном из двух входных приборов 1 или 2. для реализации описанной функциональной работы соотвЕтствующим образом подбираются величины дополнительных падений напряжения на резисторе 5, рабочее напряжение смещения на отражателе прибора 3 и величина е0 эон генерации и,электронного гистерезиса прибора 3 (например, фиг. 26).

При этом (в случае отсутствия сигнала переноса "1" из предыдущего разряда при двух генерирующих входных 65 приборах 1 и 2) выходной прибор 3 остается в состбянии отсутствия генерации (в состоянии "0").

Перенос "1" из предыдущего разряда производится с помощью выходного прибора 4. Выходной прибор 4 переходит в состояние генерации (состояние "1") только при двух генерирующих входных приборах 1 и 2, начальное рабочее напряжение смещения на отражателе выходного прибора 4 Е ртр. раа и положение рабочего напряжения смещения на отражателе этого прибора при генерирующих одном и двух входных приборах Ео р.раб„H Ez» „a4z соот ветственно показано на фиг. 2в.

При сигнале переноса "1" из предыдущего.разряда при генерирующем выходном приборе 4 рабочее напряжение смещения на отражателе этого выходного прибора перемещается вследствие дополнительного падения напряжения на резисторе б из положениц.

Еатр,раб„и Еотр раб в положения Еотр.раЮ

1 1 2. ° -1 и Еатррд при генерирующих одном и двух входных приборах (фиг. 26). При построении многоразрядного сумматора, если входные приборы 1 и 2 находятся в состоянии "отсутствие генерации", то при переносе "1" из предыдущего разряда в последующий рабочее напряжение смещения на отражателях выходных приборов 3, перемещаясь на величину дЕ (как и в предыдущих случаях), переходит из положения Eorp раб в поI

О ложение Ео,-р à6 При этом (при перео носе "1" из предыдущего разряда в последующий) рабочее напряжение смещения на отражателе следующего выходного прибора 4 перемещается также на величину йЕ из положения Е/я.р ркиб, и

Е р 6- (фиг ..2в) в положение Е тр ра 1

/ Ъ и Еа р „а при генерирующих соответста. венно одном и двух входных приборах данного разряда. Если входные приборы 1 и 2 находятся в состоянии "отсутствие генерации", то рабочее напряжение смещения на отражателе дополнительных приборов перемещается. из положения Ea/ppag в положение

/ О

Еотр Ра60

Таким образом, перенос из данного разряда в следующий складывается из двух составляющих: переноса, образуемого в данном разряде, и частичного переноса, образуемого также в данном разряде, возникающего на основании переноса иэ предыдущего разряда.

/. Величина смещений ЕОтр,payÄ

Е,„ 4 подбираетея так, чтобы переменный ток, проходящий через резистор 6 приблизительно был равен переменному току, проходящему через этот резистор при смещении Еоррц

В этом случае при переносе "1" из разряда в разряд сохраняется величина смещения фЕ рабочих напряжений

На отражателях выходных приборов 3 и 4 и, следовательно, нет необходи805305

Формула изобретения

-Epyp

Ерур

Ерем наА1 псрснрга

ywezo разряда

12 рнгнияа сун эг

Ьиай мре

15 мости выбирать другие величины начальных напряжений смещения на.от-. ражателях этих приборов.

Предложенная схема сумматора позволяет создавать сумматоры с высо- . ким быстродействием по сравнению с известными. Такие сумматоры отличаются высокой стабильностью параметров и надежностью, так как состоят из приборов, параметры которых не зависят от внешних условий, имеют практически неограниченный срок службы и О достаточно хорошо воспроизводимы при их изготовлении. Дополнительный экономический эффект дает использование приборов с явно выраженным явлением электронного гистерезиса, непригодных для других применений и составляющих значительный процент брака.

Параллельный комбинационный сумматор на приборах с петлей гистере.зиса, выход переноса каждого разряда которого подключен ко входу переноса последующего разряда, о т л и ч .а ю— шийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и надежности, сумматор содержит СВЧ приборы с электронным гистерезисом,, причем в каждом разряде сумматора шины входных сигналов соответствующих разрядов первого и второго операндов подключены к резонаторам первого и второго СВЧ приборов с электронным гистерезисом, катоды Которых объединены и через первый резистор соединены с отрицательными полюсами источников смещающего напряжения,, а через элемент задержки (время задержки которого „ =

= (к-1), где и — длительность переходных процессов в СВЧ приборе, а к — номер данного разряда суммато.ра) — с отражателями первого и второго выходных СВЧ приборов с электронным гистерезисом, соединенных также со входом переноса из предыдущего разряда сумматора, катоды которых через соответственно второй .и третий резисторы соединены с положительными полюсами первого и второго источников смещающего напряжения, резонатор первого выходного СВЧ прибора с электронным гистерезисом соединен с шиной выходного сигнала суммы соответствующего разряда сумматора, катод второго выходного СВЧ прибора с электронным гистерезисом соединен с выходом гереноса из данного разряда сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 151113, кл. 6 06 Г 7/50, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 226946, кл. G 06 F 7/50, 1967 (прототип).

805305 а оси отРроо щр Ебрр Еотрр д о трир

Е йЕ

Еотр

Е Еоур gy ) ЕпрРо3 йЕ и ( йЕ

Составитель В. Березкин

Редактор М. Недолуженко Техред М. Ко@тура Корректор О. Билак

Тираж 75á Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10903/71

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4