Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно разрывных функций

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕО 1 ИХ 19) (И РЕСПУБЛИ 06 С 7/25 ЕТЕ АНИЕ ИДЕТЕЛЬСТ ос ил в ачестве драиве естовых послед ательных импулЦелью изобре ш фу ласса На Фиг.1-4 пастные вариан логического эле воспроизводимыеАналоговый л содержит первый раторы, шифратор потенциала, перв чи, масштабный с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Специальйое конструкторское бюро вычислительной техники Инстигут кибернетики АН ЭССР(56) Авторское свидетельство СССР1270777, кл. С 06 С 7/25, 1986.Авторское свидетельство СССР1430972, кл. С 06 С 7/25, 1987. (54) АНАЛОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДГНИЯ ЛИНЕЙНО-РАЗРЫВНЫХ ФУНКЦИЙ(57) Изобретение может быть использовано для воспроизведения логический операций альтернативного выбора одной из двух переменных, взвешенно суммирования и осреднения двух пере- менных, для воспроизведения базовых Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике и может быть использовано для вос- произведения логических операций альтернативного выбора одной из двух переменных, взвешенного суммирования и осреднения двух переменных, для воспроизведения базовых операций непрерывной логики и выделения максимальной и минимальной переменной из двух переменных, в качестве генератора нелинейных Функций с одной и (или) двумя точками разрыва и (или) излома, в качестве программного. блока аналоговых вычислительных машин, в операций непрерывной логики, в качестве генератора нелинейных функций с одной и (или) двумя точками излома и (или) разрыва и др. Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых функций. Аналоговый логический элемент содержит первый и второй компараторы, шифратор, шину нулевого потенциала, первый и второй ключи, масштабный сумматор, логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ-НЕ или ИЛИ-НЕ, логические элементы 1, элемент ИЛИ. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря внедрению в логический элемент масштабного сумматора и применению различных вариантов логических схем, позволивших воспроизводить наклонные участки функций, пересекающихся сью ординат в произвольных точках,ра для формирования овательноетей испыьсов и пр. тения является рас- воспроизводимых оказаны основной и ты схем аналогового мента; на фиг.5 и 6 им функции.гический элемент 1 и второй 2 компа, шину 4 нулевого ый 5 .и второй б клю умматор 7, информа(релятор) работает следующим образом.Управление состоянием ключей 5 и6 (замкнут, разомкнут) в схеме поФиг.2 осуществляется непосредственноот компараторов 1 и 2.В схеме по фиг,З управление вторым ключом осуществляется от логического элемента 9, воспроизводяще.го булеву, Функцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИли ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ.В схеме по фиг.4 управление вторым ключом осуществляется от логического элемента 20 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ или1 ЛИ-НЕ. 20В схеме по фиг. управление вторым ключом осуществляется от шифратора 3, выполняющего Функции элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и собранного найогических элементах И 21 и 22 и лоическом элементе ИЛИ 23.Напряжения на выходах 14 и 15ипочей 5 й 6 определяются соответствен"Но выражениями:1 У 1 ( 19 г)1 30У 2 1( 1 э г.) фВсть заданные булевые функции двухеременных 1, д 1(ах+ агх ) и. г = 1(Ь х 1 + Ьх ) р где ааг у5 Ь - знаковые или весовые коэффи 356 иенты; х, и хг - управляющие переменные; хо, и х - фиксирующие переМенные; у и у - входные сигналы наинформационных входах 12 и 13; 1(х) -40единичная функция, равная единицеПри х) О и нулю при х (О 11 и 1:Выходные логические сигналы компараторов 1 и 2, принимающие значения0 или 145Выходное напряжение аналоговыхлогических элементов ( реляторов) пофиг.1 определяется выражением+ Ку,Б,.)1, 1 д,где Кй Кг - коэффициенты передачи50масштабного сумматора 7,по его первому и второму входам;и 1 е0,1,215,55 Для элемента по схеме фиг.2 Б; == 1, (повторение 1 ) а Я = Бф51 г (инверсия 1 г).Для схемы по фиг,З Б = Б,г = 11 7 г 1 Ф а Б - Бб(11 Л 1 г)У(1 Л 1 ) (ИСКЛЮЧАЮРЕЕ ИЛИ) или ЯЯ 9 = (1,Л 1 г)(11 Лг) (ИСКЛЮЧАЮРЕЕ ИЛИ-ЕЕ) .Для схемы по Фиг.4 Я = Я = 11 10 г а Б= Б = (1 Л 1 д)У(1 Л 1 г) или Б 1 = Б, 1,Ч 1 г (ИЛИ-Е 1 Г)Для схемы по фиг.1 Я = Я = 1 г1 о 1 ю а Я= Я , = (1,Л 1 г)ч(1,Л 1 г).При Б, = 0 и (или) БО ключи 5 и (или) 6 разомкнуты, при Б1 и (или) Б= 1 ключи 5 и (нли) 6 замкнуты,В схемах по фиг.1 могут быть использованы дифференциальные, инвертирующие или неинвертирующие компараторы.Аналоговые логические элементы по Фиг. при Б = Я =воспроизводят1операции взвешенного суммирования 2 = Ку 1 + .Кгуг. При К=- Кг = 0,5 воспроизводится операция осреднения 2 = 0,5 (у 1 + уг) переменных у, и угПри Б; = О,1 ФБ = 0 аналоговые логические элементыпо фиг,1 воспроизводят операцию взвешенного альтернативного. выбора однойиз двух переменных К 1 у р Кгуг ПриБ; = Б = 0 ключи 5 и 6 разомкнуты(режим блокировки),Таким образом, аналоговый логический элемент дополнительно воспроизводит операции взвешенного суммирования и осреднения переменных у г и уг.В зависимости от заданной комбинации соединений входов аналоговыхлогических элементов по фиг.1 воспроизводится ряд нелинейных (изломных и разрывных) Функций с одной и(или) двумя точками излома и (или)разрыва,Графики по фиг.5,ь относятся каналоговому логическому элементу=12, 1 = 1 0); графики по фиг,5, вк фиг.З (тип 12-б, 1. = 12 и 1 = б);графики по фиг.5, г - к фиг.4 при использовании в ней логического элемента 20 ИСКЛЮЧАЮГЕЕ ИЛИ-НЕ (тип10-9, 1 = 10,= 9); графики пофиг.5,- к Фиг.2 при хх, когдав качестве аргумента используетсяпеременная х,; графики по фнг.б - кфиг,2 (тип 2-10), 5 15505 ч 1 6 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я , параторов, а информационные входыАналоговый логический элемент являются соответственно, пятым и шесдля воспроизведения линейно-разрывных тым информационными входами элемента, функций, содержащий первый и второй5отличающийся тем, что, компараторы, входы которых являются с целью расширения класса воспроизсоответственно с первого по четвер- водимых функций, в него введен масштый информационными входами элемента, табный сумматор, два входа которогои первый и второй ключи, управляющие соединены с выходами соответственно входы которых подключены через шифра первого и второго ключей, а выход тор к прямым и инверсным выходам ком- является выходом элемента, 11550541 х,в В х, хд ост ител А,К/ф/ а А,Масловчук Кор бретени аушекая и открытиям при ГКНТ СССб., д. 4/5