Устройство для коммутации аналоговых сигналов Советский патент 1988 года по МПК G06G7/12 H03K17/51 

жимах переадресации и ранжирования входных сигналов. Устройство содержит п групп релейных элементов 1-7, входы задания режимов работы устройства 17, 18, его информационные входы 84-87 и выходы 9,-97. Каждый релейный

элемент содержит компаратор, переключатели, информационные входы, выходы, входы компаратора. Поставленная цель достигнута благодаря новым связям между составными элементами устройства. 4 ил.

Изобретение может быть использовано для переадресации нескольких входных сигналов на заданные адреса- выходы, в качестве мультиплексора и демультиплексора, в качестве порядкового фильтра для ранжирования входных сигналов, в качестве медианного фильтра, для выделения максимального и минимального сигналов из нескольких входных сигналов и пр. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет работы в обращенном включении и в ре- ;(У/7 У с В (Л И/7 со О5 СЛ о со Фи1.1

1

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для переадресации нескольких сигналов на заданные адреса-выходы, в качестве порядковых фильтров для ранжирования входных сигналов, в частности в качестве медианного фильтра для выделения максимального и минимального сигналов из поданных на его входы сигналов, в качестве мультиплексора и демультиплексора и пр.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет работы в обращенном включении и в режимах переадресации и ранжирования входных сигналов.

На фиг. 1 представлена схема устройства (а - с нечетным количеством входов, , б - с четным количеством входов); на фиг. 2 - схема трех- входового устройства для коммутации; на фиг. 3 - схема релейного элемента при работе устройства в режиме пере- адресации; на фиг. 4 - то же, при работе устройства в режиме ранжирования.

Устройство (фиг. 1а) содержит релейные элементы 1-7 соответственно

первой, второй, третей(п-1)-й

и п-й групп, первый, второй, третий, ... (п-1)-й и п-й информационные входы 8,-BY, первый, второй, третий, ..., (п-1)-й и п-й выходы 9,-9т.

Трехвходовоеустройство для коммутации (фиг. 2) содержит релейные элементы 1-3, первый 8,, второй 8 и третий 8з информационные входы, пер- вый 9,, второй 9 и третий 9, выходы.

Релейный элемент (фиг, 3) содержи компаратор 10, переключатели 11 и 12 первый 13 и второй 14 информационные

г

0 5

о

5

входы, первый 15 и второй 16 выходы, вхоф 17 и 18 компаратора 10, являющиеся в схемах (фиг. 1 и 2) входами задания режимов работы устройства.

Устройство работает следующим образом.

Например, при нечетном п количестве входов и выходов (фиг. 1а) устройство содержит п групп 1-7 релейных элементов. Каждая группа состоит из 0,5 (п-1) релейных элементов. Релейные элементы групп соединены по схеме (фиг. 1).

При четном числе п йходов и выходов структура устройства (фиг. 16) остается неизменной, но отпадает надобность в первой строке и последнем столбце матрицы релейных элементов 2,4 и 6 и 7. Исключение этих релейных элементов может быть осуществлено либо режимным путем при задании соответствующих управляющих сигналов на входы 17 и 18 компараторов упомянутых релейных элементов, либо конструктивно. В последнем случае в нечетных гр ттпах релейных элементов остается по 0,5 (п-2), а в четных - по 0,5 п релейных элементов.

В зависимости от полярности разности напряжений х, и х, подаваемых на входы 17 и 18 релейного элемента (фиг. 3), переключатели 11 и 12 находятся в верхнем ( 0) иди нижнем (х,-Х2 0) положении (фиг. 3). Соответственно входной сигнал у,, подаваемый на вход 13, проходит либо. на первый 15, либо на второй 16 выходы релейного элемента, а сигнал yj - на второй 16, либо на первый 15 выходы релейного элемента.

В зависимости от заданных полярностей разности напряжений, подава- емьк на входы 17 и 18 компараторов 10 релейных элементов, осуществляется в

любой комбинации переадресация входных сигналов У,, У, ..., У на заданные п вьгеодов устройства.

В таблицу сведены управляющие коды, заданные полярностью разности напряжений, подаваемьк на входы 17 и 18 релейных элементов 1-3 (фиг. 2) трехвходового устройства (первый столбец) и соответствующие им адресации входных сигналов у, , у, у.

При положительной полярности разности напряжений на всех компаратор- ных вывода:х (+ + +) сигналы у, , у , у, проходят соответственно на первый, второй и третий выходы (первая строка таблицы) и т.д.

Устройства (фиг. 1 и 2) являются обратимыми. Это означает, что их выходы могут быть использованы в качестве входов, и входы - в качестве выходов. При этом управляющие коды остаются такими же, как и при прямой передаче сигналов.

Устройство может работать также и в режиме ранжирования входных сигналов. Для этого инвертирующие входы (фиг. 1 и 2, обозначены точкой) и неинвертирующие входы компаратора каждого релейного элемента необходимо присоединить соответственно к его второму и первому входам (фиг. Д). В частности, при работе трехвходового устройства (фиг. 2) в режиме ранжиро0

5

0

5

вания на первом пыходе максимальный max (у, , у

9, г

вьиеляется у,), на

втором выходе 92, медианны med (у , у ), а на третьем выходе 9, миУг .

нимальный min (у,,

У,)

сигналы и 8,

на поданных на входы 8,, 8 входных сигналов у,, у, , у.

Устройства (фиг, 1 и 2) при их работе в режиме ранжирования являются порядковыми (ранговыми) фильтрами, т.е. выделяют на выходах заданные порядковые статистики. Следовательно, устройство может также воспроизводить логические операции упорядоченного выбора - ранжирования, выделения медианы (при нечетном количестве входов) , выделения максимальных и минимальных значений и др.

Релейньш элемент (фиг. 4) является двухвходовым порядковым фильтром, на первом выходе 15 которого выделяется максимальный max (у,, у) а на втором выходе 16 - минимальный min (У) . У.) из поданных на его входы 13 и 14 сигналов у,, у.

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство для коммутации аналоговых сигналов, содержащее нечетное число из п групп по т, ш 0,5(n-l)j , релейных элементов в каждой группе, каждый релейный элемент выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющим входам переключателей, первые и вторые информационные входы которых попарно объединены и являются соответственно первыми и вторыми входами соответствующих релейных элементов группы, а выходы переключателей являются соответственно первым и вторым выходами этих релейных элементов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет работы в обращенном включении и в режимах переадресации и ранжирования входных сигналов, в нем первый выход первого релейного элемента каждой четвертой группы соединен с первым входом первого релейного элемента последующей четной группы, а второй выход последнего релейного элемента каждой нечетной группы соединен с вторым входом последнего релейного элемента последующей нечетной группы, второй выход каждого i-ro () релейного элемента каждой

четной группы подключен к первому входу i-ro релейного элемента, а его первый выход к второму входу i-ro () релейного элемента последующей нечетной группы, первый выход каждого i-ro релейного элемента каждой нечетной группы подключен к второму входу i-ro релейного элемента, а его второй выход - к первому входу (i+1)-го релейного элемента последующей четной группы, первый и второй входы компараторов релейных элементов всех групп

7tf/7

фиг. 2

Q

099

являются соответствующими входами задания режимов работы устройства, пер- вьш вход первого релейного элемента первой четной группы и первые и вторые входы релейных элементов первой нечетной группы являются соответствующими информационными входами устройства, а первый выход первого релейного элемента последней четной группы и первые и вторые выходы релейных элементов последней нечетной группы - соответствующими выходами устройства.

(риг.З

/

Фиг.