Устройство для воспроизведения гистерезисных функций Советский патент 1990 года по МПК G06G7/25 

ва при его настройке на различные функции; на фиг.9-13 приведены.пр меры воспроизводимых устройствами п фиг.4-8 функций. Устройство (фиг.О содержит N ан логовых релейных элементов 1-4 (для фиг,1 N 4), каждый из которых содержит компаратор 5, переключатели и 7. На фиг.2 вывод С компаратора 6 является его стробирующим входом. В каждом аналоговом релейном эле менте выход переключателя 6 присоеди нен к первому (неинвертирующему) вх ду компаратора 5 аналогового релейного элемента. Стробируюгцие входы всех компараторов 6 объединены и при соединены к входу 8 сброса устройства (вход с). Вторые (инвертирующи входы компараторов всех релейных элементов объединены и присоединены к управляющему входу 9 устройства. I В казвдом аналоговом релейном элементе 1-4 на первые 10-13 и вторые 14-17 входы переключателей 6 релейных элементов подаются соответствеи но опорные напряжения V , V, , V 1, м ...,У„. и V .1. . . ) V 7 в каждом ана Выход переключателя логовом релейном элементе соединен с первым входом переключателя 7 в п следующем аналоговом релейном элементе. Первый вход переключателя 7 в первом аналоговом релейном элементе присоединен к первому информационно му входу 18 устройства. Вторые входы переключателей 7 в каждом аналоговом релейном элементе присоединен соответственно к остальным N информационным входам 19-22 устройства. Вторые.выходы переключателя 7 анало говых релейных элементов образуют N дополнительных выходов 23-26 устройства, выход переключателя 7 последнего N-ro аналогового релейного элемента является основным выходом 27 устройства. Если напряжение на неинвертирующем входе компаратора 5 превьшает напряжение на его инвертирующем вхо де, то переключатели аналоговых релейных элементов находятся в верхне по фиг.2 положении, в противном слу чае переключатели находятся в нижнем по фиг.2 положении. Для фиг.4 V,, -Vi, (здесь и в дал Vi, -V 32, нейшем операция инвертирования отображена на рисунке зачерненной точкой) . При включении коммутационных входов 10-17 в соответствии с фиг.4 устройство является многостабильным триггером с N+1 устойчивыми состояниями . Путем подачи на стробирующий вход 8 импульса сброса триггер переводится в исходное состояние (Z Y ). Если амплитуда V управляющего импульса попадает в интервал V;,, V,2 заданной шкалы напряжений 11 ii то после снятия управляющего импульса V на выходе 27 запоминается заданный уровень, напряжения Z V., где i е ,2,...,N+1}. При потенциальном управлении (при непрерывном изменении управляющего напряжения V) устройство ло фиг.4 воспроизводит многоуровневую гистеризисную петлю, замыкающуюся по частным циклам (фиг.9). Устройством по фиг.5 также является триггер с N+1 устойчивыми состояниями. Здесь в отличие от фиг.4 требуется меньшее количество источников опорного напряжения V;j . Графики воспроизводимых преобразователем по фиг.5 функций приведены на фиг.10. При включении входов устройства в соответствии с фиг.6 и Y, Y,, Y Y воспроизводится функция функционального квантования (фиг.11) управляющего напряжения V V(t), где t есть текущее время. В частном случае для фиг.6 можно положить Y V Y2 г т Vri у Y УЗ,, Yj V, (соответствуюрще информационные и коммутационные входы соединены). При включении входов устройства в соответствии с фиг.7 воспроизводятся различного вида линейно-разрывные гистерезисные функции. Одна из возможнЕ 1Х воспроизводимых функций представлена на фиг. 12, где Y, Y . При соединении управляющего входа 9 с частью информационных входов возможно воспроизведение гистерезисных функций с наклонными участками характеристики. В частности, при соединении входов в соответствии с фиг. 8 (YI Хз -V; Y, V) воспроизводится функция, представленная на фиг.13.

По дополнительным выходам 23-26 устройство воспроизводит частные цик лы Z, , Z ,...,Z ., (фрагменты) воспроизводимой по основному выходу 27 полной гистерезисной функции.

Таким образом, предпагаемое устройство является многостабильным триггером с N+1 устойчивыми состояниями.

Устройство воспроизводит ряд сложных линейно-изломно-разрывных гистерезисных функций, и в частности, функции многоуровневого квантования управляющего сигнала. Формула изобретения

Устройство для воспроизведения гистерезисных функций, содержащее N аналоговых релейных элементов, каждый из которых выполнен в виде компаратора, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, причем выход переключателя i-ro (i 1,...,N-1) аналогового релейного элемента соединен с первым информационным входом переключателя (i+1)-r аналогового релейного элемента, первые входы компараторов N аналоговых релейных элементов объединены и подключены к управляющему входу устрой, ства, вьпсод переключателя N-ro аналогового релейного элемента является первым выходным выводом устройства, первый и второй информационные входы переключателя первого аналогового релейного элемента и вторые информационные входы переключателей

д аналоговых релейных элементов с -второго по N-й соединены соответствен-, но с шинами задающих напряжений, о тличающееся тем,, что, с целью расширения функциональных возможнос,тей за счет воспроизведения сложных гистерезисных функций и использования в качестве триггера с N+1 УСТОЙЧИВЫ состояниями, каждьй аналоговый релейный элемент содержит дополнительный переключатель, управляющий вход которого соединен с выходом соответствующего компаратора, первый и второй информационные входы дополнительных переключателей соединены с соответствующими источниками опорных напряжений, выход дополнительного переключателя i-ro аналогового релейного элемента присоединен к второму входу соответствующего

компаратора.

Изобретение может быть использовано в качестве (N+1)-стабильного триггера с импульсным управлением, для квантования электрических сигналов, для воспроизведения сложных линейно-изломных-разрывных гистерезисных функций. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит N аналоговых релейных элементов, каждый из которых выполнен в виде компаратора, выходам соединенного с управляющими входами первого и второго переключателей, причем выход первого переключателя I-го (I=1...N-1) аналогового элемента соединен с первым информационным входом переключателя (I+1)-го аналогового релейного элемента, первый входы компараторов всех аналоговых релейных элементов объединены и подключены к управляющему входу устройства. Выход первого переключателя каждого аналогового релейного элемента присоединен к второму входу компаратора. Первый и второй информационные входы переключателя первого аналогового релейного элемента и вторые входы всех остальных соединены с шинами задающих напряжений, а входы первых переключателей всех аналоговых релейных элементов соединены с источниками опорных напряжений. Перепрограммирование устройства на заданную функцию осуществляется соответствующим выбором опорных напряжений и сигналов, подаваемых на информационные входы, и/или заданной комбинацией соединений входных выводов устройства. 13 ил.

Фиг.1

Фи2.2

Фаг,5

Фиг, 9

Фиг,Ъ

Фиг. 7

Фаг. 6

i

/

. J

Фиг. Ю