УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЛИНЕЙНО-ИЗЛОМНЫХ ФУНКЦИЙ Российский патент 1998 года по МПК G06G7/25 

Описание патента на изобретение RU2123203C1

Изобретение относится к области автоматики и к аналоговой моделирующей и вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения модуля суммы двух аналоговых сигналов, выделения минимального и максимального сигнала из двух сигналов для воспроизведения функции двухполупериодного выпрямления, функций параллельного ограничения и др.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет расширения класса воспроизводимых функций.

На фиг. 1 изображена схема устройства, на которой 1 и 2 есть первый и второй резисторы, 3 - инвертор знака сигнала, 4 - релятор, содержащий дифференциальный компаратор 5, первый 6 и второй 7 переключатели.

Первые выводы резисторов 1 и 2 являются входами устройства, на которые подаются входные напряжения x1 и x2, вторые выводы резисторов 1 и 2 объединены и присоединены к первому (неинвертирующему) входу компаратора 5, второй (инвертирующий) вход которого присоединен к шине заземления. Выход компаратора 5 присоединен к управляющим входам переключателей 6 и 7. Первый вход устройства соединен соответственно с первым и вторым входами первого 6 и второго 7 переключателей. Второй вход устройства соединен с входом инвертора знака 3, выход которого соединен соответственно с вторым и первым входами переключателей 6 и 7. Выходные выводы переключателей 6 и 7 являются соответственно первым и вторым выходами устройства, с которых снимаются напряжения Z1 и Z2 (выходные сигналы Z1 и Z2 являются напряжениями между соответствующим выходными выводами переключателей 6 и 7 и шиной заземления).

По симметричному (третьему) выходу снимается разностное напряжение Z= Z1-Z2, где Z есть напряжение, снимаемое между выходами выводами первого 6 и второго 7 переключателей.

Четвертый выход Z0 является дублирующим, то есть Z0=x1.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Если напряжение x=a1x1+a2x2 на неинвертирующем входе компаратора 5 больше напряжения на его инвертирующем входе, то переключатели 6 и 7 находятся в положении, указанном на фиг. 1. Здесь a1=R2/(R1+R2), a2=1-a1=R1/(R1+R2) есть коэффициенты передачи входных напряжений x1 и x2 к неинвертирующему входу компаратора 5, R1 и R2 - сопротивления резисторов 1 и 2.

По первому Z1, второму Z2 и третьему Z выходом устройство воспроизводит соответственно следующие функции
Z1=x1I(a1x1+a2x2)- x2[1-I(a1x2+a2x2)],
Z2=x1[1-I(a1x1+a2x2)]- x2I(a1x1+a2x2),
Z=Z1-Z2=(x1+x2)sign(a1x1+ a2x2),
где I(x) есть единичная функция, равная единице при x>0 и нулю при x<0, signx= 2I(x)-1 есть знаковая функция, равная единице при x>0 и минус единице при x<0.

При a1= a2=0,5 (при R1=R2) воспроизводятся следующие функции Z1=max(x1, -x2), Z2= min(x1, -x2), то есть по первому и второму выходам устройство воспроизводит базовые операции бесконечнозначной логики (операции выделения максимальной Z1 и минимальной Z2 переменной из двух напряжений x1 и -x2), а третьему выходу - операцию формирования абсолютного значения от суммы двух сигналов x1 и x2.

При x1=x2=x (входы устройства соединены) воспроизводится семейство модуль функций
Дальнейшее расширение класса воспроизводимых функций возможно при снятии выходных напряжений между первым Z1 и дублирующим Z0 выходами и между вторым Z2 и дублирующим Z0 выходами (дополнительные выходы Z3 и Z4):
Z3=Z1-x1=max(0, -x1-x2),
Z4=Z2-x1=min(0, -x1-x2).

На фиг. 2 представлены графики воспроизводимых функций.

По первому Z1 и второму Z2 выходам устройство при x1=var и x2=const воспроизводит функции одностороннего параллельного ограничения (фиг. 2а,б), а по третьему выходу - операцию формирования модуля суммы двух сигналов (фиг. 2в).

При x1= const, x2= var устройство по первому Z1 и второму Z2 выходам воспроизводит функции одностороннего параллельного ограничения с отрицательным наклоном характеристики (фиг. 2г,д), а по третьему выходу - функцию (фиг. 2е).

При снятии сигналов Z3 и Z4 с дополнительных выходов воспроизводятся функции одностороннего последовательного ограничения Z3=Z1-x1 (фиг. 2ж) и Z4= Z2-x1 (фиг. 2з).

Дальнейшее расширение класса воспроизводимых функций возможно при работе устройства при x1=var и x2=var (воспроизводятся функции двух переменных) и (или) при R1≠R2.

Похожие патенты RU2123203C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗЛОМНЫХ И РАЗРЫВНЫХ ФУНКЦИЙ 1991
  • Волгин Л.И.[Ee]
RU2029367C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ГИСТЕРЕЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ 1999
  • Волгин Л.И.
  • Самчелейкин С.В.
RU2149451C1
КОММУТАЦИОННЫЙ РЕЛЯТОР ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ БАЗОВЫХ ОПЕРАЦИЙ КОМПЛЕМЕНТАРНОЙ АЛГЕБРЫ 2000
  • Волгин Л.И.
RU2170456C1
РЕЛЯТОРНЫЙ ПРОЦЕССОР ДЛЯ АДРЕСНО-РАНГОВОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ, СЕЛЕКЦИИ И РАНЖИРОВАНИЯ ТРЕХ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ 1999
  • Волгин Л.И.
  • Мишалов С.А.
RU2149450C1
ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЛИНЕЙНО-ИЗЛОМНЫХ ФУНКЦИЙ 1998
  • Волгин Л.И.
  • Самчелейкин С.В.
RU2137191C1
РАНГОВЫЙ ПРОЦЕССОР ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ И СЕЛЕКЦИИ СУБМЕДИАННОГО, МЕДИАННОГО И СУПРАМЕДИАННОГО ЗНАЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО СИГНАЛА 1998
  • Волгин Л.И.
RU2154299C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИИ РАВЕНСТВА 1992
  • Волгин Л.И.
RU2068581C1
РЕЛЯТОРНЫЙ ПРОЦЕССОР ДЛЯ АДРЕСНО-РАНГОВОЙ ОБРАБОТКИ КОРТЕЖЕЙ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ 1995
  • Волгин Л.И.
RU2120662C1
РЕЛЯТОРНЫЙ КОММУТАТОР 1996
  • Андреев Д.В.
  • Волгин Л.И.
RU2103735C1
ДВУХПОРОГОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР 1999
  • Андреев Д.В.
RU2143732C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 123 203 C1

Реферат патента 1998 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЛИНЕЙНО-ИЗЛОМНЫХ ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к автоматике и аналоговой моделирующей и вычислительной технике. В устройство, содержащее релятор, содержащий компаратор 5, управляющий состоянием двух переключателей 6 и 7, введены первый 1 и второй 2 резисторы и инвертор знака 3, первые выводы резисторов соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, а их вторые выводы объединены и присоединены к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной устройства, первый вход устройства соединен с первым и вторым входами первого и второго переключателей, второй и первый входы соответственно первого и второго переключателей объединены и присоединены к входу инвертора знака, вход которого соединен с вторым входом устройства. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 123 203 C1

Устройство для воспроизведения линейно-изломных функций, содержащее компаратор и два переключателя, управляющие входы которых соединены с выходом компаратора, а выходы образуют первый и второй выходные выводы устройства, отличающееся тем, что в него введены инвертор знака, первый и второй резисторы, первые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, а их вторые выводы объединены и подключены к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной устройства, первый вход устройства соединен с первым и вторым входами соответственно первого и второго переключателей и образует третий выходной вывод устройства, второй и первый входы соответственно первого и второго переключателей объединены и присоединены к выходу инвертора знака, вход которого соединен с вторым входом устройства.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2123203C1

SU, авторское свидетельство, 1251114, кл
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
SU, авторское свидетельство, 1718237, кл
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1

RU 2 123 203 C1

Авторы

Волгин Л.И.

Даты

1998-12-10Публикация

1992-03-23Подача