Устройство для ранжирования аналоговых сигналов Советский патент 1990 года по МПК G06G7/25 

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для ранжирования трех сигналов, для выделения минимального, медианного и максимального сигналов из трех напряжений, в качестве трехканального мультиплексора и демультиплексора с переключением коммутирующих каналов по ранго- вому признаку управляющих сигналов, в качестве мультиплексорного и демуль типлексорного распределителя минимального, медианного и (или) максимального сигналово

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы устройства в режиме адресного распределения минимального, медианного и максимально- го сигналов и в мультиплексорном режиме,

На фиг.1 представлена схема устройства для ранжирования аналоговых сигналов; на фиг.2 - схема релейного элемента; на фиг.З - 5 схемы устрой ства в режиме идентификации распределения соответственно минимального, медианного и максимального сигналов.

Устройство для ранжирования знало- говых сигналов содержит первый 1, второй 2 и третий 3 аналоговые логические элементы, выполненные по идентичным схемам. Аналоговые логические элементы содержат первый , - 4Э и второй 5, - 53 релейные элементы. На информационные входы 61 - 6, поданы сигналы х, - х j. Выводы 71 - 7Э являются входами-выходами идентификации минимального сигнала, выводы 8, - 83 входами-выходами идентификации медианного сигнала, выводы 9, 9 - входами-выходами идентификации максимального сигнала, шина 10 - шина нулевого потенциала, выводы 11f - 11 являются идентификационными выходами- входами устройства минимального сигнала, выводы 12, - 12 j - медианного сигнала, выводы 13 , - 13Э - максимального сигнала.

Релейный элемент (фиг.2) содержит компаратор 1А и переключатели 15, 15 управляющие входы которых подключены к выходу компаратора, неинвертирующий 16 и инвертирующий 17 входы компаратора 1.

Устройство работает следующим образом.

, JQ 15

0

5,

9 . ,, 0

5

Если напряжение на неинвертирующем входе 16 компаратора превышает напряжение на его инвертирующем входе 17, то переключатели 15, - 15Э релейного элемента переключаются в верхнее по фиг.2 положение, в противном случае - в нижнее по фиг.2 положение.

При работе устройства в мультиплексорном режиме на выводы 7f - 73 (входы-выходы минимального сигнала) подаются соответственно идентифицирующие сигналы у„,у,41 и УЗ, на выводы 8 - 8Э (входы-выходы медианного сигнала) - идентифицирующие сигналы

У У Iй у« на 8ЫВ°ЯЫ 9i - Э3 (входы- выходы максимального сигнала) - сигналы у„, у13и yJ3.

При х х г х 3 или х , х s х г на первых выводах 11, - 113 аналоговых логических элементов 1 - 3 выходные сигналы , и z.0. При х 2 с х, х э или х7 х 3 i x , выходные напряжения , и . При хэ х h fx. г или х, х г х ч выходные сигналы z.,0, гtfQ и z3,ys,.

При х х 1 х 3 или х г 7х , 3 на -вторых выводах 12 ,, - 12 3 аналоговых . логических элементов выходные сигналы

21-ГУ 2 f0 ПРИ

или х1 выходные сигналы , z3fO. При х1 , или х, х выходные сигналы ,

И

При хг х 3 х , или х 3 х г х 1 на третьих выводах 13, - 133 аналоговых логических элементов 1 - 6 выходные сигналы и . При xt

. х 3 х г или х, г х ц гх 2 выходные сигналы , . При х,хг

гхэ или .,х3 выходные сигналы , и Z,fy3#

Таким образом, устройство идентифицирует номера входов 6, - 6а по ранговому признаку напряжений х t, x2 и хэ, причем каждый вывод в группах входов-выходов идентификации минимального 7, - 73, медианного 8 т - 83 и максимального 9 - 93 сигналов идентифицирует адрес соответствующего информационноговхода„ Следовательно, в устройстве осуществляется идентификация сигналов х1 - х по двум признакам - по ранговому и адресному признакам сигналов х,, - х j.

Если положить ,- (информационные входы соединены х соответствующими входами-выходами идентификации), то

устройство осуществляет пространственное распределение управляющих сигналов х,, - хэ по их ранговому и адресному признакам.

При ,, и объединении выводов

э. ма по фиг.1

i 12, 123 и 13, - 13 э схе- является ранговым фильтром, т.е. выделяются соответственно первая )тгп(,хэ), вторая х med(x1,x2,xj) и третья x((xf, xa,x3) порядковые статистики.

Предлагаемое устройство является . обратимым (демультиплексорный режим), это означает, что выводы 11 ., - 11. 12.

э

и 13 - 13j релейных элементов 5i - 5, можно использовать как идентифицирующие входы, а выводы

Л 7$ РЧ - 8 и 9i 93 - как иден тифицирующие выходы минимального,медианного и максимального сигналов, т.е. роль входных и выходных идентифицирующих выводов меняется. Свойство обратимости позволяет осуществлять двухстороннюю идентификацию без использования двойного комплекта устройств.

Для идентификации и распределения одной заданной порядковой статистики (только минимальный или медианный, или максимальный сигнал) могут быть использованы соответствующие фрагменты устройства (фиг.1), представленные соответственно на фиг.З - 5.

Аналогично, как и для схемы по фиг.1, схемы по фиг.З - 5 осуществляют идентификацию и распределение сигналов х« - х, по ранговому и адресно

1 Э

му признакам и могут работать как в мультиплексорном, так и демультиплек- сорном режимах.

При , и и объединении выводов 11, - 11 схема по фиг.

1 являвыделяет минимальный сигнал min(x х%, х3) из трех сигналов, т.е. ется трехвходовым минимизирующим амплитудным селектором.

При , и и объединении выводов 12 ,- 12 э схема по фиг.4 является трехвходовым медианным фильтром, т.е. выделяет медиану med(x1, хг, хэ) из трех сигналов.

При х,у, и и объединении выводов 13t 1З схема пофиг.5 выделяет максимальный сигнал max(x,j, х, х.) из трех сигналов, т.е. является трехвходовым максимизирующим амплитудным селектором.

Ф о р м у, л а

6 зоб

р е т е н и я

.

10

15

-20 25

30

35

З

40

45

50

55

Устройство для ранжирования аналоговых сигналов, содержащее первый аналоговый логический элемент, выполненный в виде первого и второго релейных элементов, первый релейный элемент содержит компаратор, первый, второй, третий и четвертый переключатели, управляющие входы которых соединены с выходом компаратора, второй релейный элемент содержит компаратор, первый, второй и третий переключатели, управляющие входы которых соединены с выходом компаратора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения работы в режиме адресного распределения минимального, медианного и максимального сигналов и в мультиплексорном режиме, в него введены второй и третий аналоговые логические элементы, каждый из которых выполнен в виде первого и второго релейных элементов, причем первый релейный элемент содержит компаратор и четыре переключателя, а второй - компаратор и три переключателя, управляющие входы переключателей первого и второго релейных элементов подключены к выходам соответствующих компараторов, первые входы компараторов первого и второго релейных элементов первого, второго и третьего логических элементов соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными входами устройства, а вторые входы компараторов первого и второго релейных элементов первого, второго и третьего аналоговых логических элементов - соответственно с вторым и третьим, первым и третьим, первым и вторым информационными входами устройства, первый, второй, третий входы-выходы идентификации минимального сигнала устройства соединены с первыми информационными входами первых переключателей первых релейных элементов соответственно первого, второго и третьего аналоговых логических элементов, вторые информационные входы первых переключателей и первые информационные входы вторых переключателей первого релейного элемента каждого аналогового логического элемента соединены с шиной нулевого потенциала, второй информационный вход второго переключателя

и первый информационный вход третьего переключателя первых релейных элементов первого, второго и третьего аналоговых логических элементов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами-выходами идентификации медианного сигнала устройства, а вторые информационные входы третьего и первые информационные входы чет- вертого переключателей первого релейного элемента каждого аналогового логического элемента соединены с шиной нулевого потенциала, вторые информационные входы четвертого переключа- теля первого релейного элемента первого, второго и третьего аналоговых логических элементов соединены соот-t петственно с первым, вторым и третьим входами-выходами идентификации макси- мального сигнала устройства, причем

в каждом из аналоговых логических элементов первые информационные входы первого и второго переключателей второго релейного элемента соединены с выходами соответственно первого и второго переключателей первого релейного элемента, с шиной нулевого потенциала соединены второй информационный вход первого и первый информационный вход третьего переключателей второго релейного элемента, вторые информационные входы второго и третьего переключателей которого соединены с выходами соответственно третьего и четвертого переключателей первого релейного элемента, выходы переключателей второго релейного элемента каждого аналогового логического элемента образуют идентификационные выходы-входы устройства.

Изобретение может быть использовано для ранжирования трех сигналов, для выделения минимального, медианного и максимального сигнала из трех сигналов, для идентификации или распределения управляющих сигналов по ранговому и адресному признакам, в качестве мультиплексора и демультиплексора с переключением каналов по ранговому признаку. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения работы в режиме адресного распределения сигналов и в мультиплексорном режиме. Устройство для ранжирования аналоговых сигналов содержит три аналоговых логических элемента 1, 2 и 3, каждый из которых состоит из первого 4₁, 4₂ и 4₃ и второго 5₁, 5₂, 5₃ релейных элементов, выводы 6₁, 6₂, 6₃, на которые поданы информационные сигналы, выводы 7₁, 7₂, 7₃ - входы-выходы идентификации минимального сигнала, выводы 8₁, 8₂, 8₃ и 9₁, 9₂, 9₃ - соответственно медианного и максимального сигналов. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство второго и третьего аналоговых логических элементов и новым связям между составными частями этих элементов и связями между собой. 5 ил.

16 771

А

Ц KL

t i

i

i i

KL

J

11,

h-o

$0fcoЩи г. I

vM

№

t

KL

Ъ

НЭ

v

цзиг.3