Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно-разрывных функций Советский патент 1988 года по МПК G06G7/25 

8 0.

сл

гз го

4:

СО

о со ьо

fus.1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике и может быть использовано для воспроизведения типовых линейно-разрывных и линейно-излом- ных функций, логических операций в качестве программного блока аналоговых вычислительных машин, в качестве драйвера для формирования тестовых последовательностей испытательных импульсов и др.

Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых элементарных функций.

На фиг. 1 изображена схема двухка- нального варианта аналогового логического элемента; на фиг. 2 - наиболее характерные схемы включения и характеристики аналогового логического элемента.

Аналоговьш логический элемент (фиг. 1) содержит первый компаратор 1 с парафаз- ным выходом, второй компаратор 2, первый 3 и второй 4 элементы ИЛИ и информационные входы 5-8 ключей 9-12, образующих переключатели 13 и 14.

Один из входов элементов ИЛИ 3 и 4 образует блокировочный вход 15 аналогового логического элемента, а входы 16-19 компараторов 1 и 2 являются его первыми четырьмя информационными входами.

Аналоговый логический элемент работает следующим образом.

На входы 16 и 17 первого компаратора 1 поступает напряжения х и х-2 (предикатные переменные), на входы второго компаратора 2 поступают напряжения л о; и л о2 (блокирующие переменные).

В аналоговом логическом элементе могут быть использованы дифференциальные (slgna.-sig п a-j; sign bi -sign by, неинвертирующие (); ) и (или) инвертирующие ( b ) компараторы.

Выходное напряжение на выходах 20 и 21 аналогового логического элемента (релято- ра) определяется выражением

Zi k,iy , S,, + /(2;K i-S

2/.

где ,2, (в данном случае ,2),

,2;

Y иУ - сигналы на входах5 и 6 (J 1)

и на входах 7 и 8 () элемента; Sij - коэффициент передачи ключей 9- 12 (при 5, ключ замкнут, при 5, ключ разомкнут);

К,,1| - знаковые коэффициенты ( -1 при наличии включенного на соответствующем входе инвертора знака, /(;,: 1 при непосредственном соединении соответствующего входа элемента (релятора) со входом ключа).

Зависимость выходны.х сигналов Z/ от входных переменных определяется выражением

Z, У,;/(fliA-|+a-j.V2)+/(.; XI -1{ау +а-2Х-,) ,

где (b xo -}-b2Xo2) - логический сигнал, снимаемый с выхода второго компаратора 2 или логический сигнал, подаваемый на блокировочный вход 15, принимающий значение «О или

ничная функция.

/(х)Ч

1, при о, при ,

единичная функция.

В частности, при использовании в аналоговом логическом эле.менте дифференциальных компараторов ( ) и /(,

Yf if(X -X2}+ Y,iI() ,

0

5

0

5

0

5

где (A.).

При ;го1-. (при ) все 2п ключей разомкнуты и (режим блокировки). При в зависимости от соотношения предикатных переменных х и Х2 один из ключей 9-12 в каждом переключателе 13 и 14 будет замкнут, а другой - разомкнут. В частности, при использовании дифференциального компаратора при и нечетные ключи 9 и 11 замкнуты, а четные -

разомкнуты и . При и

имеется обратная картина, т. е. 7,.

Аналоговый логический элемент (реля- тор, в зависимости от соединений выводов воспроизводит щирокий класс типовых ли- нейно-изломных и линейно-разрывных функций. В частности, на фиг. 2 изображены функции, соответствующие некоторым частным соединениям выводов в одноканально.м () элементе (реляторе) (на фиг. 2 зачер- ненн-ыми точками показаны инвертирующие входы).

Аналоговый логический элемент позволяет, воспроизводить функции с нулевым уровнем на отрезке ( -оо, хо) оси А- и с произвольным заданным значением У,, на отрезке (х, оо).

При подаче на блокировочный вход 15 логической «1 (xo consl) элемент воспроизводит все функции однопорогового релятора и, в частности, при () - базовые операции непрерывной логики:

(xi, л 2), при xi Yt A 2 y 2i; Qi l; 1;

(Xi, ху), при л-1 У21; ai l; 1,

т. е. операции выбора наибольшей и наименьшей из двух аналоговых переменных Xi

и Л 2.

Формула изобретения

Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно-разрывных функций, содержащий первый компаратор с парафаз- ным выходом, входы которого являются

соответственно первым и вторым информационными входами элемента, второй компаратор, входы которого являются соответственно третьим и четвертым информационными входами элемента, и 2п ключей, инфор- мационные входы которых являются соответствующими входами элемента, а выходы попарно объединены и образуют п соответствующих выходов элемента, отличающийся тем, что, с целью расширения класса восвведены первый и второй элеме выходы которых подключены к упр входам ключей соответственно с н четными номерами, первые входы второго элементов ИЛИ соединен ственно с неинвертирующими и и щими выходами первого компар рафазным выходом, а их вторые в динены, подключены к неинверт выходу второго компаратора и

производимых элементарных функций, в него блокировочным входом элемента.

введены первый и второй элементы ИЛИ, выходы которых подключены к управляющим входам ключей соответственно с нечетными и четными номерами, первые входы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с неинвертирующими и инвертирующими выходами первого компаратора па- рафазным выходом, а их вторые входы объединены, подключены к неинвертирующему выходу второго компаратора и являются

блокировочным входом элемента.

Изобретение может быть использовано для воспроизведения типовых линейно-разрывных и линейно-изломных функций, аналоговых логических операции, в качестве про- гра.ммного блока АВМ и др. Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых функций. Аналоговый логический элемент содержит первый компаратор 1 с пара- фазны.м выходом, второй компаратор 2, первый 3 и второй 4 элементы ИЛИ, имеет информационные входы 5, 6, 7 и 8 ключей 9, 10, 11 и 12, образующих переключатели 13 и 14. Одни из входов элементов ИЛИ 3 и 4 образуют блокировочный вход логического элемента, а входы 16, 17, 18 и 19 компараторов 1 и 2 являются его информационными входами. Достижение по ставленной цели обеспечивается благодаря введению в аналоговый логический элемент двух элементов ИЛИ и новым связям между составными элементами. 2 ил. S

X/ X

Хд

l

/

X/ X

в

RL

У1- Угг9