Многопороговый функциональный преобразователь Советский патент 1991 года по МПК G06G7/25 

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения полного набора операций мультиплексирования и демультиплексирования с коммутацией каналов по позиционному и ранговому признакам управляющего сигнала в заданном множестве сигналов, для индификации управляющего сигнала по его ранговому признаку, для воспроизведения линейно-кусочно-разрывных функций и др.

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач.

На фиг. 1 представлена схема многопорогового функционального преобразователя при N 4; на фиг. 2-схемадвухключевого

аналогового релейного элемента; на фиг. 3 - схема преобразователя при его работе в демультиплексорном режиме при N 4; на фиг. 4 представлено условное изображение преобразователя по фиг. 1; на фиг. 5-условное изображение преобразователя по фиг. 3; на фиг. 6 изображена схема включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в мультиплексорном - демультиплексорном режиме с коммутацией каналов по ранговому признаку управляющего сигнала соответственно при N 4 и N 3; на фиг. 7 - схема включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в режиме идентификации управляющего сигнала по ранговому при знаку соответственно при N 4 и N 3; нг

о

00

о чэ

hO

фиг. 8 - схема включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в режиме позиционного мультиплексирования при упорядоченных пороговых напряжениях Х2 хз ... XN+I соответственно при N 4 и N 3; на фиг. 9 - схема включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в режиме позиционного мультиплексирования с уменьшением в два (фиг. 9а) и в четыре (фиг. 96) раза количества задающих напряжений yi и поглощением одного Х2 (фиг. 9а) и двух ха, хз (фиг. 96) пороговых напряжений; на фиг. 10 -схема включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в режиме позиционного мультиплексирования с уменьшением в два (фиг. 9а) и в четыре (106) раза количества задающих напряжений и поглощением одного ХБ (фиг. Юа) и двух Х4Х5 (фиг. 106) пороговых напряжений.

Преобразователь содержит аналоговые релейные элементы (при N 4) 1т14, шины задания 2i-24 пороговых напряжений X2-xs, шины 3i-3ie задающих напряжений yi-yie, вход 4 и выход 5.

На вход 4 подается управляющее напряжение Х1.

Каждый аналоговый релейный элемент содержит компаратор 6 и переключатели 7i и 72 (фиг. 2 - двухключевой).

В каждом аналоговом релейном элементе 1i информационные входы переклю- . чателей являются входами, а выходы переключателей - выходами этого аналогового релейного элемента.

При работе в мультиплексорном режиме (фиг. 1) выход 5 последнего аналогового релейного элемента является выходом преобразователя.

В каждом элементе 1| его К-ый вход соединен с К-ым выходом предыдущего элемента 1ы.

Если в схеме выход элемента 14 является входным, а шины 3i-3ie являются выходными, приходим к схеме преобразователя по фиг. 3, работающего в демультиплексор- ном режиме.

Работает преобразователь следующим образом. Если напряжение на первом (инвертирующем) входе компаратора 6 меньше напряжения на его втором (неинвертирующем) входе, переключатели 1 находятся в верхнем по фиг. 2 положении. В противном случае переключатели 2 находятся в нижнем положении.

Преобразователь по фиг. 1 (мультиплек- сорный режим) при N 3 воспроизводит функцию:

ув при xi Х2 , xi хз , xi Х4 Преобразователь по фиг. 3 (демультип- лексорный режим) воспроизводит функцию:

21 У1, Z2-Z3Z2 - У2, Z1 Z3

5 23 УЗ, Z1 - Z2

Z7 - У7, Z1 - Z2 - Z8 - У8. Zl - Z2

Z8 OrtpnX1 X2, X1 X3, X1 X4 Z8 0 ПрИХ1 X2, X1 X3, X1 X4

28 0 при xi ха, xi хз, xi X4

-Z6-Z8-0 ГфИХ1 X2 , X1 X3, X1 X4

27 0 при xi ха, xi хз. xi X4

На фиг. 4,5 представлены соответственно условные изображения схем по фиг. 1, 3.

На фиг. 6 представлены схемы включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в режиме мультиплексирования с коммутацией каналов по ранговому признаку управляющего сигнала xi в вариационном ряде х полученного путем

ранжирования сигналов xi, X2,..., XN+I в порядке их возрастания, для которых

У1 при xi XW MHH (xi,)

У2 При Х1 Х

ум при xi x N

ун+1 при xi x(N+ i макс (xi, X2хми)

Таким образом, 2 информационных входов в схеме по фиг, 1 группируются в N+1 информационных входов в схеме по фиг. 3.

Если в схеме по фиг. 6 выход 5 является входным, а шины 3i-3ia являются выходными, приходим к схемам демультиплексоров с коммутацией каналов по ранговому признаку управляющего сигнала xi в вариационном (-) ряде х 1 ,

воспроводящего функцию

21 У, Z2 23 ... ZN+1 0 при Х1 Х

22 У, Z1 23... 2N+1 О ПРИ Х1

2N+1 у, 21 22 ... ZN 0 при xi x N+1 На фиг. 7 представлены схемы включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в режиме ранговых идентификаторов управляющего сигнала. Здесь сигнал xi проходит на тот выход, номер которого i совпа- дает с рангом R сигнала xi х .

На фиг. 8 представлены схемы включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в режиме позиционного мультиплексирования при ранжированных компараторных напряжениях в порядке их возрастания ха хз ... XN+1, воспроизводящих функцию ГУ1 при xi Х2 ... XN х ми

У2 При Х2 Х1 ... XN XNt1

z

yN при Х2 хз ... XN xi х„и

УММ ПрИ Х2 ХЗ .. . XN+, Х1

Если по схеме по фиг. 8 выход 5 является входным,а шины 3i...Заявляются выходными, от схемы по фиг. 9 приходим к схеме позиционного демультиплексора с ранжированными напряжениями ...хм+1.

На фиг. 9 представлены соответственно схемы включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в режиме позиционного мультиплексирования с уменьшенным в два (фиг. 9а) и в четыре (фиг. 106) раза количеством переменных yi. При этом переменные Х2 (фиг. 9а) и Х2, хз (фиг. 106) независимо от их величины не влияют на работу устройства. В частности, соответствующие входы могут быть заземлены, как это показано на фиг. 9.

На фиг. 10 представлены соответственно схемы включения преобразователя по фиг. 1 при его работе в режиме позиционно0

5

0

5

го мультиплексирования с уменьшенным в два (фиг. Юа) и в четыре (фиг. 106) раза количеством переменных yi и поглощением переменной xs (фиг. Юа) и Х4, xs (фиг. 106). Формула изобретения Многопороговый функциональный преобразователь, по авт. св. Мг 1300507, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в каждый i-ый аналоговый релейный элемент (i 1- N-1) введены -1 переключателей, управляющие входы которых подключены к выходу компаратора I- го аналогового релейного элемента, информационные входы образуют входы i-ro аналогового релейного элемента с 3-го по 2-й, а выходы этих переключателей образуют выходы i-ro аналогового релейного элемента с 2-го по , причем k-й выход (к 2 - ) предыдущего аналогового релейного элемента соединен с к-ым входом последующего аналогового релейного элемента, а входы первого аналогового релейного элемента с 3-го по 2м-ый подключены к соответствующим шинам задающих напряжений.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике, может быть использовано в качестве мультиплексора и демультиплексора с коммутацией каналов по позиционному и ранговому признакам управляющего сигнала, в качестве идентификатора управляющего сигнала по его ранговому признаку, в качестве генератора линей- но-разрывных-изломных функций. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач. Устройство содержит N аналоговых релейных элементов, каждый из которых содержит компаратор, присоединенный выходом к управляющим входам переключателей. Инвертирующие входы всех компараторов соединены и образуют вход устройства, на который подается управляющее напряжение Xi, неинвертирующие входы образуют шины задания пороговых напряжений. Каждый k-ый вход 1-го аналоге- во-релейного элемента соединен с k-ым выходом предыдущего релятора. Входные выводы первого (мультиплексорный режим) образуют 2N информационных входа устройства, выходные выводы последнего (де- мультиплексорный режим) образуют 2N выходов устройства 10 ил. со с

Фиг. /

Фиг.2

Фиг 4Фиг.5

4 хг

Ь х

5 У, Уг

Уз У

фиг. 6

Хг

h Х3

.

фиг.7