Параллельный комбинационный сумма-TOP HA пРибОРАХ C пЕТлЕй гиСТЕРЕзиСА Советский патент 1981 года по МПК G06F7/50 

1

Изобретение относится к цифровой .вычислительной технике и может быть использовано для суммирования цифровых сигналов в области сверхвысоких частит (СВЧ).

Известны комбинационные сумматоры используемые для сложения двух чисел выполненные на электровакуумных или полупроводниковых элементах р. .

Недостатком этих сумматоров является невысокое быстродействие, определяемое невысоким быстродействием составляющих их элементов.

Наиболее близким к изобретению является параллельный комбинационный сумматор на приборах с петлей гистерезира, содержащее узел формирования cyMNfei- и узел формирования переноса, причем используемые приборы обладают петлей магнитного гистерезиса з .

Недостатком такого сумматора является ограниченность его быстродействи, определяемого временем перемагничивания сердечников. Кроме того, из-за невозможности выполнения совершенно идентичных обмоток с одинаковым числом витков, в обмотке могут возникать .ложные сигналы, и нгщежность сумматора не является достаточно высокой.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности сумматора.

Поставленная цель достигается тем/ что параллельный комбинационный сумматор на приборах с петлей гистерезиса, выход переноса каждого разряда которого подключен ко входу переноса последующего разряда, содержит СВЧ приборы с электронным гистерезисом,

0 причем в каждом разряде сумматора шины входных .сигналов соответствующих разрядов первого и второго операндов подключены к резонаторам первого и второго входных СВЧ приборов с элект5ронным гистерезисом, катоды которых объединены и через первый резистор соединены с отрицательными полюсами источников смещающего напряжения, а через элемент задержки (время задерж0ки которого t t(K-l), где Г - длительность переходных процессов в СВЧ приборе, а к - номер данного разряда сумматора) - с отражателями первого и второго выходных СВЧ приборов с

5 электронным гистерезисом, соединенных также со входом переноса из пре дьвдущего разряда сумматора, катоды которых через соответственно второй и третий резисторы соединены с поло0жительными полюсами первого и второго источников смещаклцего напряжения, резонатор первого выходного СВЧ при бора с электронным гистерезисом сое нен с шиной выходного сигнала суммы соответствующего разряда сумматора, катод второго выходного СВЧ прибора с электронным гистерезисом соединен с выходом переноса из данного разряд сумматора. На фиг. 1 представлена принципиал ная схема одного разряда сумматора; на фиг. 2 - положение рабочих напряж ний на отражателях СВЧ приборов . на зависимости мощности прибора р от напряжения на отрицателе Разряд сумматора состоит из двух входных СВЧ приборов 1 и 2, двух выходных СВЧ приборов 3 и 4, резисторов 5-7 и элемента задержки 8, входов 9-11 и выходов сумм 12, выход переноса 13. Сумматор работает следующим образом. При поступлении соответствующих разрядов чисел на входы 9 и 10 прибо ры 1 и 2 переходят в состояния, соот ветствующие разрядам кодов чисел. При этом, если на вход прибора 1 или 2 поступает 1, прибор переходит в состояние генерации, если поступает О, прибор останется в состоянии отсутствия колебаний. Перехо приборов в состояние генерации происходит вследствие воздействия радиоимпульса в колебательной системе резонатора. При переходе приборов 1 и 2 в состояние генерации на резисторе 5 возникает дополнительное падение напряжения, смещающее рабочее напряжение на отражателе этого прибо ра из положения (фиг. 2а) в положение .рдд при генерирующем о но.м из приборов 1 или 2 или в положение Еотр.Раб при генерирующих одновременно двух приборах 1 и 2. Дополнительное падение напряжения на резисторе 5 перемещает также рабочее напряжение на отражателе прибора 3 из положения PQ5 (фиг. 2б) в положение Е( рдз или ЕОТР. раС пРИ генерирующих одном или двух приборах 1 и 2 соответственно. В случае отсутствия сигнала переноса 1 из пре дыдущего разряда выходной прибор 3 находится в состоянии генерации (в состоянии 1) только при генерирующем (находящемся в состоянии 1) одном из двух входных приборов 1 или 2. Для реализации описанной функ циональной работы соответствукядим об разом подбираются величины дополнительных падений напряжения на резисторе 5, рабочее напряжение смещения на отражателе прибора 3 и величина зон генерации и .электронного гистере зиса прибора 3 (например, фиг. 26). При этом (в случае отсутствия сигнала переноса 1 из предыдущего раз ряда при двух генерирующих входных приборах 1 и 2) выходной прибор .3 остается в состоянии отсутствия генерации (в состоянии О). Перенос 1 из предыдущего разряда производится с помощью выходного прибора 4. Выходной прибор 4 переходит в состояние генерации (состояние 1) только при двух генерирующих входных приборах 1 и 2, начальное рабочее напряжение смещения на отражателе выходного прибора 4 и положение рабочего напряжения смещения на отражателе этого прибора при генерирующих одном и двух входных приборах и ЕОГР.РС,., соответственно показано на фиг. 2в. При сигнале переноса 1 из предыдущего .разряда при генерирующем выходном приборе 4 рабочее напряжение смещения на отражателе этого выходного прибора перемещается вследствие дополнительного падения напряжения на резисторе 6 из положений ЕотР.раб-, и Еспт).рс,5аВ положения , и EQ-TPP J при геьГёрирующих одном и двух входных .приборах (фиг. 2б). При построении многоразрядного сумматора, если входные приборы 1 и 2 находятся в состоянии отсутствие генерации, то при переносе 1 из предыдущего разряда в последующий рабочее напряжение смещения на отражателях выходных приборов 3, перемещаясь на величину дЕ (как и в предыдущих случаях), переходит из положения EQTP. в положение Едпа.робо При этом (при переносе 1 из предвдущего разряда в последующий) рабочее напряжение смещения на отражателе следующего выходного прибора 4 перемещается также на величину ДЕ из положения Еогр.раб-, и OTP.pada (Физг. 2в) в положение .рс и рдд при генерирующих соответственно одном и двух входных приборах данного разряда. Если входные приборы 1 и 2 нахрдятся в состоянии отсутствие генерации, то рабочее напряжение смещения на отражателе дополнительных приборов перемещается из положения .Paj.,j в положение ЕОТР. pado Таким образом, перенос из данного разряда в cлeдsпoщий складывается из двух составлякацих: переноса, образуемого в данном разряде, и частичного переноса, образуемого также в данном разряде, возникающего на основании переноса из предыдущего разряда. Величина смещений ЕотР.ра и , подбирается так, чтобы переменный ток, проходящий нерез резистор б приблизительно был равен переменному току, проходящему через этот резистор. при смещении Ерур.рсцу, В этом случае при переносе 1 из разряда в. ра-зряд сохраняется величина смещения ДЕ рабочих нап 5яжений на отражателях выходных приборов 3 и 4 и, следовательно, нет необходи:мости выбирать другие величины начальных напряжений смещения на отражателях этих приборов. Предложенная схема суАшатора позволяет создавать сумматоры с вьюоким быстродействием по сравнению с известными. Такие сумматора отличают ся высокой стабильностью параметров и нёщежностью, так как состоят из приборов, параметры которых не зави сят от внешних условий, практ чески неограниченный срок службы и достаточно хорсшю воспроиэводимы при их изготовлении. Дополнительный экономический эффект дает использование приборов с явно выраженным явлением электронного гистерезиса, непригодных для других применений и составляющих значительный процент брака. Формула изобретения Параллельный комбинационный сумматор на приборах с петлей гистерезиса, выход переноса каждого разряда которого подключен -ко входу переноса последующего разряда, отлич.аю щ и и с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и надежности, сумматор содержит СВЧ приборы с элек ронным гистерезисом,, причем в каждом разряде сумматора шины входных сигналов соответствующих раэрйдов пе

Выход сигнала переноса cnpsSkiayuieio pajfiaSo:

12

си г но 1 вого и второго операндов подключены к резонаторгш пераогс5 и второго СВЧ приборов с электронным гистерезисом, катоды которых объединены и через первый резистор соединены с отрицательными полюсами источников смещающего напряжения,, а через элемент задержки (время задержки которого С «{к-1), где t - длительность переходных процессов в СВЧ приборе, а к - номер данного разряда сумматора) - с отражателями первого и второго выходных СВЧ приборов с электронным гистерезисом, соединенных также со входом переноса из предыдущего разряда сумматора, катоды которых через соответственно второй и третий резисторы соединены с положительными полюсами первого и второго источников смещающего напряжения, резонатор первого выходного СВЧ прибора с электронным гистерезисом соединен с шиной выходного сигнала суммы соответствующего разряда сумматора, катод второго выходного СВЧ прибора с электронным гистерезисом соединен с выходом переноса из данного разряда сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 151113, кл. G 06 F 7/50, 1961. 2.Авторское свидетельство СССР 226946, кл. G 06 F 7/50, 1967 (прототип) .

и cnl

OSflacmi, злектронниге гистерезиса

IIfyaifg

1-; - - rpfal2 OTppgg ГРра$2 TPpaS, Тррав;,

I f 1

ТЕПII

отр

lirppaSf яp ffTf ЩfllSв

&е

|

I М I I

л

%г.г

fffTp