Трехальтернативный аналоговый компаратор

(З 1)З С 05 В 10 ДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ(71) Харьковский государственный уни верситет им. А.М.Горького и Украинский заочный политехнический институт им. И.З.Соколова(56) Авторское свидетельство СССР У 421975, кл. С 05 В 1/01, 1974.Авторское свидетельство СССР У 1429306, кл. С 05 В 1/01, 30.09.86(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованопри построении быстродействующих помехоустойчивых систем автоматическогоуправления и контрольно-измерительных систем. Цель - упрощение регулировки параметров правила выработкирешения достигается введением в трехальтернативный аналоговый компараторэлемента И 11, демультиплексора 12,циФровых компараторов 13-16 и триггера 7, Трехальтернативный аналоговыйкомпаратор содержит также стробируемый двухальтернативный аналоговыйкомпаратор 1, тактовый генератор 2,элементы ИЛИ 8-10 триггеры 5, 6.1 ил.Изобретение относится к импупьснойтехнике и может быть использованопри построении быстродействующихпомехоустойчивых систем автоматичес 5кого управления и контрольно-измерительных систем.Цель изобретения - упрощение регулировки параметров реализуемого устройством правила выработки решений, 10На чертеже представлена функциональная схема устройства.Трехальтернативный аналоговый ком,паратор содержит стробируемый двух;альтернативный аналоговый компаратор1) информационные входы которого являются входами устройства, а стробирующий вход подключен к первому вь- ходу тактового генератора 2, первый 3и второй 4 счетчики, первый 5 второй6 и третий триггеры 7, первый 8, второй 9 и третий 10 элементы ИЛИ, эле-мент И 11, демультиплексор 12, пер,вый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 цифровые компараторы. 25Элементы устройства соединены сле,цующии образом,Информационные входы стробируемого двухальтернативного аналогового компаратора 1 являются входамиустройства, на которые поданы срав-,ниваемые сигналы Х и У) его стробнрующий вход соединен с первым выходомтактового генератора 2, а выход - сединичным входом третьего триггера 7,подключенного выходом к адресномувходу демультиплексора 12, первый ивторой выходы которого соединены сосчетными вхоцами соответственно первого и второго счетчиков 3 и 4) входы установки в нуль которых соеди.нены с выходом третьего элемента ИЛИ10. Кодовый выход первого счетчика 3соединен с первыми входами первого ивторого цифровых компараторов 13 и14, а кодовый выход второго счетчика4 - с первыми входами третьего ичетвертого цифровых компараторов 15и 16. Стробирующие входы всех цифровых компараторов и нулевой вход триггера 7 соединены с третьим выходомтактового генератора 2. Выход первого цифрового компаратора 13 соединенс нулевым входом первого триггера 5и с первым входом первого элементаИЛИ 8, выходы второго и третьего цифровых компараторов 14 и 15 соединенысо входайи элемента И 11, подключенного выходом к первому входу второго элемента ИЛИ 9 и ко второму входу первого элемента ИЛИ 8, выход чет вертого цифрового компаратора 16 сое динен с нулевым входом второго триггера 6 и со вторым входом второго элемента ИЛИ 9, подключенного выходом к единичному входу первого триггера 5 и к первому входу третьего элемента ИЛИ 10, второй вход которого объединен с единичным входом второго триггера 6 и соединен с выходом первого элемента ИЛИ 8.Устройство реализует следующее правило выработки решения.Прежде чем перейти к описанию работы устройства, укажем функции и специфику отдельных его блоков.Компаратор 1 при подаче импульса на его стробирующий вход Формирует импульс на выходе только при выполнении в это время условия (4),Тактовый генератор 2 Формирует на первом выходе короткие импульсы с периодом Т, эти же импульсы, задержанные на время Т/3 и 2 Т/3, появляются, соответственно, на втором и третьем его выходах,Счетчики 3 и 4 - это обычные двоичные накапливающие счетчики с коэффициентом пересчета, не меньшим максимального допустимого значения и.Демультиплексор 12 пр единичномсигнале на адресном входе пропускает импульсы, поступающие на его информационньп вход (со второго выхода генератора 2) только на первьп выход (на счетный вход первого счетчика 3), а при нулевом сигнале на адресном входе - только на второй выход (на счетный вход второго счетчика 4),Цифровые компараторы 13-16 пропускают на выход стробирующий импульс только при выполнении соответствующего условия."первый цифровой компаратор 13 при К ) и - По) (5)второй цифровой компаратор 14 прн К,7 и - П (6)третий цифровой компаратор 15 при К 3 П (7)четвертьп цифровой компаратор 16 при К ) П (8)Здесь Ки К, - содержимое счетчиков 3 и 4 соответственно, значения величин и - Пи - П , П и П установлены на вторых входах цифровых компараторов 13-16 соответственно (чертеж).Принцип действия устройства состоит в следующем.Периодически (с периодом Т - тактовыми импульсами с первого выходатактового генератора 2).проверяетсяусловие (4) и после каждой проверкификсируется значение К - количествотех проверок, в которых это условиевыполнялось, и значение К - коли -чество тех проверок, в которых ононе выполнялось (очевидно, всегдаК +К,=1., где- число проведенныхпроверок). Величины К и К фиксируются в счетчиках 3 и 4 соответственно.Сопоставительный анализ выполнимости неравенств (1)-(3) и неравенств (5)-(8), проверяемых цифровыми компараторами 13-16 соответственноприводит к следующим. результатам,реализованным в предлагаемом устройстве.Если после очередной проверки условия (4) оказывается, что выполняется условие (5), то выполнение условия (1) гарантировано независимо отрезультатов остальных п- проверокследовательно уже может быть выработано решение М.Если после очередной проверки условия (4) оказывается, что выполняется условие (8), то - независимо отрезультатов остальных и- проверок,гарантировано выполнение условия (3),т.е. уже может быть выработано решение Б.Если после очередной проверки условия (4) оказывается, что одновременно выполняются условия (5) и (6),то - независимо от результатов оставшихся и-д проверок - гарантировановыполнение двойного неравенства (2),т.е, уже может быть выработано решение Р.Если, наконец, после очереднойпроверки условия (4) ни условие (5),ни условие (8), ни оба одновременноусловия (5) и (6) не выполняются,решение не определено и необходимопродолжить процедуру - провести очередную проверку условия (4),После выработки решения (оно фиксируется триггерами 5, 6) остальныеблоки устройства возвращаются. в исходное состояние и начинается новыйцикл выработки решения.Устройство работает следующимобразом. В исходном состоянии счетчика 3,4 и триггеры 5, 6, 7 установлены внуль (сочетании нулевых состоянийтриггеров 5, 6 кодирует выходной .сиг-нал "Решение не принято"). На вторыевходы цифровых компараторов 13-16поданы двоичные коды значений п - Пп-П , П и П соответственно (этио означения устанавливаются вручнуюлибо поступают от внешних устройств):,Каждый импульс с первого выходатактового генератора 2 фиксирует натриггера 7 результат данной проверки 15 условия (4): единица, если условие(4) выполняется, и нуль - в противном случае. Ближайший во времени импульс со второго выхода тактовогогенератора 2 добавляет (через демуль-20 типлексор 12) единицу либо в счетчик3 - если условие 4 не было выполнено,либо в счетчик 4 - если оно было выполнено. Таким образом, в счетчиках3 и 4 формируются значения Ко и Ксоответственно. Импульс с третьеговыхода генератора 2 устанавливает внуль триггер 7, а также, поступаяна стробирующие входы цифровых компараторов 13-16, "проверяет" выпол нение условии (5) в (8).Если выполняется условие (5), т.е.может быть выработано решение М,импульс Формируется на выходе цифрового компаратора 13, устанавливая 35 триггер 5 в нуль, а триггер 6в единицу (это сочетание их состояний кодирует решение И).Пройдя через элементы ИЛИ 8, 10этот импульс возвращает в нуль счет чики 3 и 4, т.е. восстанавливаетсяисходное состояние устройства, за исключением триггеров 5 и 6, фиксирующих выработанное решение.Если после очередной проверки. ус ловия (4) выполняются оба условия(6),. (7), т.е. уже может быть выработано решение Р, Формируется импульсна выходе элемента И 11, устанавливающий в единицу оба триггера 5, 6(это сочетание их состояний кодируетрешение Р), пройдя через элементыфИЛИ 9, 10, этот импульс возвращает в нуль счетчики 3 и 4.Если выполняется условие (8), т.е.уже может быть выработано решение Б,формируется импульс на выходе цифрового компаратора 16, устанавливающий триггер 5 в единицу, а триггер6 - нуль (это сочетание их состоя1575150 Составитель В.ПростаковРедактор И.Сегляник Техред М.Ходанич Корректор М.Кучерявая,Заказ 1784 Тираж 662 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ний кодирует решение Б), как и впредь,цущих случаях, счетчики 3 и 4 устанавливаются в нуль импульсом с выхода элемента ИЛИ 10.Гсли же ни условие (5), ни условие5 (8), ни оба одновременно условия (6), (7) не выполняются триггеры 5, 6 и счетчики 3, 4 сохраняют свои состояния, и очередной импульс с пер ного выхода тактового генератора 2 осуществляет следующую проверку ус,ловия (4).Таким образом, предлагаемое устройство сохраняет высокое быстродей, ствие известного устройства, но рес гулировка параметров и, П и П правила выработки решений, реализуемого устройством, радикально упрощается ,для их изменения достаточно устано" вить новые значения и-П , П и П на вторых входах цифровых компараторов 13-16 (конечно, при этом могут изменяться не все указанные значения, что еще более упрощает процедуру пере стройки). Формула.из о бр ет енияТрехальтернативный аналоговый компаратор, содержащий стробируемый двух- альтернативный аналоговый компаратор, информационные входы которого являются входами устройства, а стробирующий вход подключен к первому выходу тактового генератора, три элемента ИЛИ, два триггера, выходы которых35 являются выходами устройства, причем нулевой вход первого триггера соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого сое 40 динен с первым входом второго элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к нулевому входу второго тркггера, а выходом - к первому входу тре-тьего элемента ИЛИ и к единичномувходу первого триггера, единичныйвход второго триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с вторым входом третьего элемента ИЛИ,подключенного выходом к входам установки в "О" обоих счетчиков, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения регулировки параметровправила выработки решений, реализуемого устройством, введены элемент И,демультиплексор, четыре цифровых ком -паратора и третий триггер, подключенный единичным входом к выходустробируемого, двухальтернативногоаналогового компаратора, а выходом -к адресному входу демультиглексора,информационный вход которого соединен с вторым выходом тактового генератора, а первый и второй выходы -со счетными входами соответственнопервого и второго счетчиков, кодовый выход первого счетчика подклю -чен к входам первого и второго цифровых компараторов, а кодовый выходвторого счетчика - к входам третьегои четвертого цифровых компаратороввыход первого цифрового компаратора соединен с нупевым входом первого триггера, выход второго цифровогокомпаратора - с первым входом элемента И, поцключенного вторым входом к выходу третьего цифрового компаратора, а выходом - к первому входу второго элемента ИЛИ, выход четвертого цифрового компаратора соединен с нулевым входом второго триггера, нулевой вход третьего триггераи стробирующие входы всех цифровыхкомпараторов соединены с третьимвыходом тактового генератора.