Сравнивающее устройство для цифровых следящих систем

(.ь 1 ьз Сьветских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДБТБДЬСТВУ,5 авиОНмое от авт. свидетельства-Заявлено 2,Л,1971 ( 1672089/18-24) М. Кл. 6 0617102 с присоединением заявки-Гвсударстаеииый комитетСввета Иииистрав СССРве делам иаевретенийи аткрытий Приоритет -Опхбликовацо 27.Х.1973, Бюллетень38 УДК 681,325.66 (088,8) Дата опубликозания описания 27,111.1974 Авторизобретения А. В. Косинский Заявитель Московский институт электронного машиностроения СРАВНИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВЫХ СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМЙ Изобретение отцосцптся к автоматикевы цслитсльной технике.Известно сравнивающее устройство, содеркащее преобразователи кода в цапряже 5 Нс, логические элементы и ключи.Предложенное устройство отличает.я тем, что оно содержит разностные элементы, причем выходы первой и второй,пар преобразова телей подкл 1 О 1 еы ко входам соответствец 1 первого и второго разцостных элементов, вь ход которых связап со входами соответственно первой и второй пары ключей, подключенных выходами ко входам элементов И.Т 1 И, выходы которых соединены со входами третьей пары ключей, связанных выходами со входам третьей пары преобразователей напряжения в код, выходы которых подключены ко входам третьего разностно о элемента.Это позволяет упростить устройство. Ня 1 ертеже Н 1 едстяв;1 еня стра,кту 15 а я схем я предлагаемого устройства.В схеме применяются преобразовагели кода в папряжение (ПКН) с,несколькимц входамц. В принципе ПКН могут быть собраны по любой из существующих схем. Чисчо входов каждого из преобразователей целесообразно выбирать небольшим; 4 или 5. Это позволяет це п)редъявл 51 ть к ПКН строг 5 х требован 1 Й по точности. Разцостцыс элементы Р 31, РЗ., РЭЯ сравнивают выходные напряжения преобразователейкода в напряжсНе и выдают результат в виде напряже 11 ия того или иного знака. Схемыразносгных элементов могут быть любыми.В частНости, можно использовать схемы алгебраического сложения напряжений.Ключи К - К; выполняются ца транзисторахпо обычным схемам. При этом онц настроецы1 О такиа ооразом, что клочц К - К 1 срабатывают от уровня напряжения, соответствующегоединице младшего разряда ПКН, а ключи К;Кб - от уровня, соответствующего нс менее,чем дгум едццццзм младшего разряда, Кл 1 о 1.-, чц К 1, К;К; срабатывают от сигналов однойцолЯРцостц, Я клО 11 и Ке, К 4, Кв -- От сцгцалоцпротивоположной полярности.Элементы И,70 ц И.7 О. расс Нтя. я с;гцалы разной полярности,2 О ВыходнОЙ сигнал Выдается в виде цацря 1 хцця, зависящего от разности двух чисел. Ввиду того, что устройство предназначено дляцифровых следящих систем, нет цеобходимоСтн ПОЛУЧатЬ ВЫХОДНОЙ СИГНаЛ, ПРО 51 ОРЦЦОНаЛЬ 2 в ный любым зцачециям разности чисел. Обыч.но достаточно, чтобы величина напряжениябыла пропорциональна трем-четырем младшим разрядам, а прц большем числе разрядов разностного сигнала выходное напряженц;1 О оставалось бы .ЯксцхЯльным.5 О 55 во 05 Б рассматриваемом устройстве пропорционадьное напряженне получается для трех младших разрядов (без существенных изменений схема может быть настроена на получение значений для четырех младших разрядов).Устройство состоит из неоколькгХ,однотипных узлов, каждый из которых включает два преобразователя кода в напряжение, разност. ный элемент и два ключа, срабатывающих от напряжения, соответствующего одной единице младшего разргДа,на выходе разностого элемента. Число таких узлов опредеояется числом сравниваемых,разрядов. Лишь узел, а который подаю гся самые младшие разряды оравниваемых чисел, отличается от других тем, что выход разностного элемента нс соедине с елОчами, поскольку с него снимается окоцчательныи,результат, соответствующий разоОс; двух чисел. Кроме этого, в ПКН этого узла добавлело еще по одному входу, па которые подаются сигналы с клОчей К 5, Ко, срабатывающих от напряжений, соответствующих двум единицам младшего разряда.Устроство раоотает следующим образом.На ВхОды схемы подают" я в па 1 заллельпом коде два сравиваемых двоичпых чнсла а, а-азаа и 0, 0-0;в.в В качествер 5 ера принято, что эти числя - десятразрядые (т. е. а=10),А 4 ализ покозыВает, что разость;В 1 х сел Выражается трехразрядых Двочным чслом (или 1 с:Ох с меъшм когиеством разрядов) только в том случа.е, если на выходе РЭ, получается сигнал, равный нулю пли единице младшего разряда Ораиниваемых чисел а ао, а. и 05 85, 84 а на выходе РЭ 3 сигнал, рав ный нулю или единице младшего разряда СРаВНИВаЕМЫХ ШСЕЛ ао, ао, аь, а И Во. во, 05, 05.Пр любом другом зачени сигнала а выходе РЭ, ли РЭ 5 разность полных чисел и а.а, и в вв, выражается числом разрядов больше трех,следовательо, выходное напрюкение РЭ, должно быть максимальным.Необходимыми и достаточыми условиями того, что раэностый сигнал чисел ааа и вз в, не превосходит числа, выражаемого тремя хладшим разрядам, являются:а а а-.ао - В. 0-1 В-гВ (-) ао а 5 04 -- 85 05 04 ( 1Для нашего случая (г=10) это будет сис 1 сма двух неравенств:ао ао а 8 аг - Оо во 05 О /:(1)ао ао а.,05 05 вл (1 (2)Рассмотрим два примера.. Пусть требуется определить разость двух чисел 1011 011 1011 О 1 010 110. Условя (1) (2) здесь выполняются: (1011 - -1011) =0;(011 в 0) = 1,и следовательо, разность чисел е превосходт по величе чсла, Вражаемого трем младш 5 и разрядами. Действительно;01 О 1101101101010=0000000111.2. Пусть требуется оределть разность 1 О 15 о д 5 зо 35 ло 45 сел 1101110011 и 1001110001. Из условий (1) и(110 - ИО) =0не выполняется первое; следовательно, раз. ность чисел запишется числом, превосходящм три младших, разряда. Действительно:1101110011 в 10011100 =0100000010.На вход преобразователя кода в напряжение ПКН подаются четыре старших раэряда а,о ао ао а 7 одного числа, анавходПКН - че. тыре старших разряда во во 85 в 7 другого чис ла. Пропорциональые напряжения с выходов этих элементов поступают на разностный элемент РЭ которьш выдает напряжение, пропорциоальное разности чисел ао ао а, а; и во во 05 в 7. Это напряжение, как управляющее, подается на входы ключей К и К и через элементы ИЛИ, и ИЛИ 2 - на входы ключей К 5 и Ко.Если,разностный сигнал,равен нулю, то Все ключи остаются запертыми; если разностны сигнал равен единице младшего, разряда, то оторывается либо ключ К, либо К 2 в зависимовти От зака разОстнО 0 си Нала. Выходные сигналы этих ключей поступаюта преобразователи ПКН и П 1(Н, в качестве самых старших разрядов, Разностый элемент РЭ 2 выдает напрженские, пропорциональое разно- СТИ ЧИ ЕЛ а; аб а 5 а 4 И Вд 85 85 В, ГДЕ ак - ВЫ- ходной сигнал ключа К, а в - Выходной сигнал клю:а К 2. Это напряжение управляет работой ключей К 5 и К,. Напряжение с ключей К 5 и К 4 подается на преобразователи ПКН, и ПКН 4 В качестве четвертого разряда. На выходе схемы (разностного элемента РЭ,) образуетси напряжение св пропорциональное искомо разности входных чисел ааоа, и в,о во вь причем эта разность определяется тремя младшими разрядами.Если напрыкение на выходах РЭ, пли РЭ, превосходит единицу младшего разряда (две и более), то ОтСрыВается лиоо ключ К 5, либо ключ Ко. Напряжения с выходов ключе К 5 и Ко по:тупают в качестве 5-го,разряда на пре образователи ПКН 5 и ПКН,. На выходе схемы (элемента РЭ,) образуется максимальное напржеИе, превосходящее три младших разряда. П редмст и з обер етеи СроьнВ 5 Ощее устройство для цифровых следящих систем, содержащее преобразователи кода в напряжение, логические элементы и ключи, отличаюсцееся тем, что, с целью упроцсни устройства, оно содержит раэностные элсмегы, причем выходы первой и второй пар преобразовате,че подключены ко входам соот. ветственно первого и второго разностных элементов, выход которых связан со входами со. отвегствено первой и второй пары клОчей, подключеых Выодами ко входам элементов ИЛИ, Выходы которых соединены со входа. м третьеа 3 КлОс, сизаых и.ходами со входами третьей пары преобразователей напряжения в код, выходы которых подклюцены ко входам цретьего разноетното элемента.