Устройство для реализации логических функций Советский патент 1983 года по МПК H03K19/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЛОГИЧЕСКИХ

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве выходного каскаца устройств дискретной автоматики.

Известен логический элемент, содержащий переключатели тока 1 .

Недостатками являются ограниченные функциональные возможности и сложность.

Известно также устройство для реализации логических функций, содержащее о реле, диоды, резисторы, конденсатор 23 .

Недостатком являются ограниченные функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.js

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для реализации логиче ских функций, сорэржашее первый и второй резисторы, первую и вторую группы дио- го дов, аноды которых подключены к первым и вторым входным шинам, катоды диодов первой группы соединены с первым выводом обмотки управления магнитоуправляе-

мого элемента, например геркона, переключающий контакт которого соединен с первым полюсом источника питания, размыкающий контакт - с первой выходной шиной, второй полюс источника питания соединен с первым выводом первого резне гор, введены обмотка запоминания и третий резистор, который включен между первым полюсом источника питания и вторым выводом обмотки управления, третий вывод когорой соединен с катодами диодов второй группы, второй вывод первого резистора соединен с первой выходной шиной, замыкающ1Й контакт магнитоуправляемого элемента подклк чен к второй выходной шине непосредственно; через второй резистор - к третьему по люсу источника питания, а обмотка запоминания включена между первым полюсзфм источника питания и первой выхоцнеЛ шиной.

Кроме того, в устройстве для реализации логических функций обмогка упрвЕУпения может иметь цополнительные отводы. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма реализации функции СРАВНЕНИЕ для аналоговых сигналов, на фиг.З временная диаграмма реализации функции СРАВНЕНИЕ для аналоговых и дискретных сигналов. Устройство содержит обмотку 1 управ ления магнитоуправпяемого элемента 2, например геркона, обмотку 3 запоминания, первую 4 и вторую 5 группы диодов .резисторы 6 -. 8 и источник 9 питания. Аноды первой группы 4 диодов подключень к входным шинам , ,...,10 N устройства, а аноды второй группы 5 диодов -к входным шинам , 11 2,..., 13f N устройства. Оно имеет выходы 12 и 13, подключенные к размыка- юшему и замыкаюшему контактам магни- тоуправляемого элемента 2 соответствен но. Первый вывод обмотки 1 управления соединен с катодами диодов первой группы 4, второй вывод - через третий резистор 8 с первым полюсом источника 9 питания, а третий вывод - с катодами диодов второй группы 5. Переключающий контакт магнитсуправляемого элемента 2 связан с первым полюсом источника 9 питания, размыкаю ший контакт - с выходной шиной 12 и через резистор 6 с вторым полюсом источника 9 питания, замыкаюший контакт- с выходной шиной 13 и через резистор 7 с третьим полюсом источника 9 питан Выводы обмотки 3 запоминания подключе ны к первому полюсу источника 9 и к размыкающему контакту магнитоуправляе мого элемента 2. Ампервитки обмотки 3 запоминания рассчитываются достаточными для уде{ жания контакта магнитоуправляемого элемента 2 во включенном состоянии. Устройство работает следующим образом. При подаче сигналов на входные шины , ,..., 10 N по обмотке 1 управления протекает ток по цепи: вход- ные шины ,..., 10 Ы , диоды первой группы 4, первьй вывод обмотки 1 управления, второй вывод обмотки 1 управления, резистор 8 и первый полюс источника 9 питания. При подаче сигна- лов на входные шины , ,..., 11 К ио обмотке 1 управления протекае ток по цепи: входные шины 11, диоды . вгорой группы 5, третий вьшод обмотки 1управления, второй вывод обмотки 1 управления, резистор 8 и первый полюс источника 9 питания. Результирующее магнитное поле обмотки 1 управления от токов входных шин создает магнитодвижущую. силу и, если она достаточна для размыкания контакта магнитоуправляемого элемента 2, последний размыкается и к выходной шине 12 через рюзистор б прикладывается напряжение второго полюса источника 9 питания. Одновременно замыкается замыкающий контакт магнитоуправляемого элемента 2 и на выходную шину 13 коммутируется первый полюс источника 9 питания. При этом создается цепь: третий полкгс источника 9 питания, резистор 7 (и параллельно выходная шина 13), магнитоуправляемый / элемент 2 и первый полюс источника 9 питания. Подключение при помощи перемычки 14 обмотки 3 запоминания при срабатывании элемента 2 по обмотке 1 управления обеспечивает его удержание в сработанном состоянии (при снятии сигнала с входных шин ,..., 1О Ц и ,..., 11 VT ) за счёт тока по цепи: первый, полюс источника 9 питания, обмотка 3 запоминания, резистор 6 и второй полюс источника 9 питания. Для возвращения контакта магнитоуправляемого элемента 2в исходное (})иг. 1) состояние, необходимо подать сигнал на шину из группы ,..., 11 N . При этом результирук щее магнитное поле обмотки 1 управления и обмотки 3 запоминания становится недостаточным для удержания контакта магнитоуправляемого элемента 2 в замкнутом состоянии, контакт возвращается в исходное состояние, при котором обмотка 3 ;запоминания шунтируется размыкак щим контактом элемента 2. Допсшнительные отводы обмотки 1 управления позволяют согласовать различные физические уровни логических сигналов на шинах , ,..., 10 N и , , .,., 11 N и при желании реализовать дополнительные функциональные возможности для одинаковых физических уровней. Устройство реализует следующие функИии (входным шинам , ..., соответствуют сигналы ,..., . шинам ,..., 11 N - U4. ,,.., и,)-ц, а шинам 12 и 13 - . {) соответственно). 1. Функция ИЛИ: 2.Функция И (При этом меняется номинал резистора 8 с помощью перемы- чек):и,,и,.....,и,.и....-Ц,.Ц 3.Неравнозначносгь (.) 4.Мажоригарность (срабатывание по . бопыиинству входных сишалов). Пусть, например, поцаны сигналы (логические единицы) Ц..,,,и.. На выходной шине 12 появится ециничный сигнал, опреаеляемый по боп1«инс1 ву входных сигналов, т.е. lio . , ).V 5. Импликация: 4i 4 4or-tUt2. Чм- Цо1Таблица соответствия (1): При этом циоц шин ется в обратном направ явд физических значени стант ц. б. следующее: КсжстантаПричем абсолютные тельного и отрицательн Д. б. одинаковы. 6. Запретило, 0.- . (запрет по и.). Таблица соответствия (2): В остальном справедливь условия п. 5 (импликация). 7.Повторение. Задействована только одна из входных шин. ,.Порог. Порогом является магнитовижущая сила срабатывания магнито управляемого элемента 2, создаваемая агнитным полем обмотки 1 управления. словие имеет вид: Vii. если f OpcSB ® появляется единичный сигнал на выходной шине 12), где р - магнитодвижущая сила элемента 2, создаваемая магнитным полем обмотки 1 управления. 9.СРАВНЕНИЕ. Реализуется сравнение аналоговых (фиг. 2) либо аналоговых и дискретных сигналов (фиг. 3). В момент t выдается информация о сравнении (перепад с 1 на О на выходной шине 12). Прю равноме{Я1Ом сдвиге Ь (фиг. 3) на шинах ,..., , амплитуде У сигналов U4f- .... началу выдачи Ъ о последовательности сиг налов для момента сравнения { можно определить амплитуду сигнала {)Q.J по формуле: (} Ошибка дискретности при определении ... не превышает и уменьшается с уменьшением последней. 10.Выбор из И по т. Исходное состояние - устрсАство сработало по И входным шинам 1О-1, ,..., 10 N .Затем подаются входные сигналы по УИ шинам ,..., Возвращение yenройсгва Б начальное состояние (фиг. 1) означает реализацию выбора (при этом на выходной шине 12 сигнал исчезает).

Добавление к устройству -замыкающего контакта, поаключенного к выходной шине 13 и через второй резистор 7 к третему полюсу источника 9 питания, позволяет реализовать одновременно с функциями 1.-10 их инверсии, а кроме того, функцию РЕВЕРС. Суть реверса состоит в том, что нагрузка подключается между выходной шиной 12 и выходной шиной 13. При этом в начальном состоянии устройства ток через нагрузку течет в одном направлении, а при реализации выше- указанных функций - в противоположном.

Введение обмотки 3 запоминания позволяет реализовать память устройства по рассмотренным функциям.

Дополнительные отводы обмотки 1 управления повышают адаптивные свойства устройства. На практике бывает необходимо peajjH3OBaTb перечисленные функции для различных физических значений логической 1 на входных шинах 10 и 11. Для этого используется соответствук ший дополнительный отвод обмотки 1 управления, который замыкается перемыч,кой на резистор 8. Использование дополнительных отводов позволяет также pea- яизовать по одним входным шинам (на- пример ,..., 10 N ) логику ИЛИ, а по ,..., 11 - логику И. Кроме этого, использование соответствуюшего отвода позволяет реализовать различные веса для входных шин ,..., 1О N и ,..., 11 N при реализации пороговых функций.

Предлагаемое устройство имеет более широкие функциональные возможности,

чем известное, в частности реализует десять логических функций вместо четырех, введение обмотки запоминания позволяет, кроме того, обеспечить запоминание информации о всяком воздействии. Имеется возможность одну из выходных

шин использовать для диагностики работы устройства.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 375873, кл. Н ОЗ К 19/ОО, 21.01.70.