ДВУСТОРОННИЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК G06G7/25 

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 двусторонние ограничители (см. например фиг. 13 в описании изобретения к а.с. СССР 1300507, кл. G 06 G 7/25, 1987г.; фиг.3б в описании изобретения к а.с. СССР 1679507, кл. G 06 G 7/25, 1991г.), которые воспроизводят функцию двустороннего ограничения уровней аналогового сигнала х опорными напряжениями х₁ и х₂ (х₁<х₂).

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных двусторонних ограничителей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что функция двустороннего ограничения воспроизводится только при x₁<x₂.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип двусторонний ограничитель (фиг. 2 в описании изобретения к а.с. СССР 1317460, кл. G 06 G 7/25, 1987г.), который содержит два релятора и воспроизводит функцию двустороннего ограничения уровней аналогового сигнала х опорными напряжениями х₁ и х₂ (х₁<х₂).

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что указанная функция воспроизводится только при x₁<х₂.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения воспроизведения функции двустороннего ограничения уровней аналогового сигнала х опорными напряжениями x₁ и x₂, как при х₁<х₂ так и при х₁>x₂.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в двустороннем ограничителе, содержащем два релятора, каждый из которых содержит компаратор, подключенный неинвертирующим и инвертирующим входами соответственно к первому и второму входам релятора, первый вход первого релятора соединен с информационным входом двустороннего ограничителя, в каждый релятор введены логический элемент, воспроизводящий операцию Эквивалентность, замыкающий и размыкающий ключи, подсоединенные выходами и управляющим входом соответственно к выходу релятора и выходу логического элемента, подключенного первым и вторым входами соответственно к выходу компаратора и входу управления релятора, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом замыкающего и входом размыкающего ключей, выход первого и выход второго реляторов подключены соответственно к первому входу второго релятора и выходу двустороннего ограничителя.

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 двустороннего ограничителя. На фиг.2 изображены графики воспроизводимой им функции.

Двусторонний ограничитель содержит первый и второй реляторы 1₁ и 1₂. Каждый релятор содержит компаратор 2, подключенный выходом к первому входу логического элемента 3, воспроизводящего операцию Эквивалентность, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен управляющим входом замыкающего и размыкающего ключей 4₁ и 4₂, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора 2, присоединенные соответственно к входам ключей 4₁ и 4₂. Первый вход релятора 1₁, подключенного выходом к первому входу релятора 1₂, и выход релятора 1₂ образуют соответственно информационный вход и выход двустороннего ограничителя.

Работа предлагаемого двустороннего ограничителя осуществляется следующим образом.

На его информационный вход и вторые входы реляторов 1₁, 1₂ подаются соответственно аналоговый сигнал (напряжение) х и опорные напряжения х₁, х₂; на входах управления реляторов 1₁, 1₂ фиксируются соответственно необходимые управляющие сигналы f₁,f₂∈{0,1}. Если на входе управления релятора присутствует логический "0" (логическая "1") и сигнал на его первом входе больше либо меньше сигнала на его втором входе, то ключ 4₁ соответственно разомкнут (замкнут) либо замкнут (разомкнут), а ключ 4₂ соответственно замкнут (разомкнут) либо разомкнут (замкнут). Следовательно, если на входе управления релятора присутствует логический "0" (логическая "1"), то этот релятор будет выделять на своем выходе наименьший (наибольший) из сигналов, действующих на его первом и втором входах. Таким образом, при f₁=1, f₂=0, x₁<х₂ и при f₁= 0, f₁= 1, x₁>x₂ ограничитель (фиг.1) будет воспроизводить функции, графики которых изображены на фиг.2а и фиг.2б соответственно.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый двусторонний ограничитель обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает воспроизведение функции двустороннего ограничения уровней аналогового сигнала х опорными напряжениями х₁ и х₂, как при x₁<х₂, так и при x₁>x₂.

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 автоматики и аналоговой вычислительной техники в качестве функционального узла аналоговых вычислительных машин, систем автоматического регулирования и 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".

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. В двусторонний ограничитель, содержащий два релятора (Р)(1₁, 1₂), каждый из которых содержит компаратор (К)(2), подключенный неинвертирующим и инвертирующим входами соответственно к первому и второму входам Р, первый вход первого P(1₁) соединен с информационным входом двустороннего ограничителя, в каждый релятор введены логический элемент (3), воспроизводящий операцию Эквивалентность, замыкающий и размыкающий ключи (К)(4₁, 4₂), подсоединенные выходами и управляющим входом соответственно к выходу Р и выходу логического элемента (3), подключенного первым и вторым входами соответственно к выходу К и входу управления Р, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом замыкающего и входом размыкающего К, выход первого и выход второго P(1₁, 1₂) подключены соответственно к первому входу второго Р(1₂) и выходу двустороннего ограничителя. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет обеспечения воспроизведения функции двустороннего ограничения уровней аналогового сигнала х опорными напряжениями x₁ и х₂, как при x₁<x₂, так и при x₁>x₂. 2 ил.

Двусторонний ограничитель, содержащий два релятора, каждый из которых содержит компаратор, подключенный неинвертирующим и инвертирующим входами соответственно к первому и второму входам релятора, первый вход первого релятора соединен с информационным входом двустороннего ограничителя, отличающийся тем, что в каждый релятор введены логический элемент, воспроизводящий операцию Эквивалентность, замыкающий и размыкающий ключи, подсоединенные выходами и управляющим входом соответственно к выходу релятора и выходу логического элемента, подключенного первым и вторым входами соответственно к выходу компаратора и входу управления релятора, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом замыкающего и входом размыкающего ключей, выход первого и выход второго реляторов подключены соответственно к первому входу второго релятора и выходу двустороннего ограничителя.