Многофункциональный пороговый модуль

ОПИСАИИЕИЗОБРЕТЕИИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социьлистицеских Республик(45) Дата опубликования описания 13 О 4 76(51) М. Кл. Н 031 19/08 Государственный комитет Совета йинистроа СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Омский политехнический институт(54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПОРОГОВЫЙ МОДУЛЬ Изобретение относится к области ввтоматики и вычислительной технике и можетбыть использовано для построения функционально гибких вычислительных и информационных сред и раэгччных логических устройств с кодовой перестройкой логики.Известны пороговые логические элементы,с кодовой перестройкой логики с возбуждаюшими и тормозящими входами на переключьтелях тока, содержащие выходной переклю Очвтель тока, две грЛппы входных переключателей тока, каждая из которых состоит изинформационных транзисторов по числу возбуждающих или тормозящих входов и многоэмиттерного транзистора, а также группы Итранзисторов задания весового коэффициентавхода по числу различных весовых коэффициентов соответствующего входе,Однако в таких элементах с кодовойперестройкой логики наличие раздельныхвозбуждающих и тормозящих входов (т.г,нв каждом входе элемента можно установитьвесовые коэффициенты толька одного знака),во-первых, не позволяет обеспечить высокуюлогическую гибкость, так как невозможно установить по каждому входу произвольныйпо знаку весовой коэффициент и, во-вторых,приводит к увеличенис.,числа внешнихвыводов, что понижает техгологичность при ихинтегральном положении,Бель изобретения - расширить функциональные воэможности порогового модуля.Это достигается тем, что в предлагаемоммногофункциональном пороговом модуле базыинформационных транзисторов одной группывходных переключателей тока соединены сбазами соответствующих информационныхтранзисторов другой группы входных переключателей тока и подключены к входнымклеммам логических переменных.На чертеже дана принципиальная схемамногофункционального порогового модуля,Он содержит выходной переключательтока 1 с двумя входами (прямым Г и инверсным Г ), на транзисторах 2 и 3, эмиътеры которых через резистор 4 подключенык источнику питания Е, а базы соединены срезисторами 5 и диодами 6 и 7 и с выходными эмиттерными повторителями 8 и 9включенными для обеспечени: р;тжима гене-,.3 рвтора напряжения, на выходе модуля при, его единичном состоянии.В состав многофункционального порогового модуля входят также две группыФ входных переключателей тока,. каждая из 5 каторых состоит соответственно из информационных транзисторов 10 и 11, Базы соответствующих транзисторов 10 и 11 соединены вместе и подклкчены к входным клеммам 12 логических переменных, В каждую 1 О группу входных переключателей тока входит соответствующий многоэмиттерный транзистор 13 и 14, базы которых подключены к источнику Е опорного напряжения, а коллолекторы соединены соответственно с коллек торами информационных транзисторов 11 и эмиттером транзистора 15 и с коллекторами информационных транзисторов 10 и эмиттером транэис гора 16 и подключены соответственно к базе транзистора 3 и к базе транзистора 2 - выходного перектпочателя 1. Управляющие эмиттеры многоэмиттеркых транзисторов 14 и 15 подключены соответственно к клеммам 17 и 18 ввода кода порога.В состав многофункционального порогоИ вого модуля входят группы 19 транзисторов задания положителыжх весовых коэффициентов входов и группы 20 транзисторов задания отрицательных весовых коэффициентов входов. В каждой;, группе 19 и 20 транзи- О сторов задания весовых коэффициентов . входов коллекторы, транзисторов 21 и 22соединены с эмиттерами соответствующих информационных транзисторов 10 и 11 и35 соответствующими эмиттерами многоэмиттерных транзисторов 13 и 14, в эмиттерытранзисторов 21 и 22 через соответствующие резисторы 23 и 24 подключены к источнику питания Е. Бзы транзисторов 21Щ и 22 подключены соответственно к клеммам25 и 26 ввода кода положительных и огрицательньх весовых коэффициентов входов.Весовые коэффициенты входов многофун-кционального порогового модуля определя,ется величиной сопротивления резисторов23 и 24. Различные положительные весовые коэффициенты по каждому входу устанавливаются путем подачи положительныхсигналов нв клеммы 25 ввода кода положительных весовых коэффициентов входов.При этом открываются соответствующие транмзисторы 21 группы 19 транзисторов заданияположительных весовых коэффициентов входов. Прн подаче входных переменных в виде положительных сигналов на входные клеммы 12 логических переменных отпираются информационкыетранзисторы 10,коллекторные токи которых суммируются в точке 27, снижая ее потенциал, Отрицательные значении весовых коэффициентов О 4для звждого входа модуля задаются аналогично,.три подаче положнтельжах сигналов на клем мы 23 ввода кода отрицательных весовых: коэффициентов входов.Величина положительного значения йорога + Яопределяется отношением сопротивлений резисторов 5 и 23, а величина отрицательного значения порога- Ц определяется,отношением сопротивлений резисторов 5.и24. Положительные и отрицательные значения порога задаются при подаче отрицательных сигналов соответственно на клем мы 17 и 18 ввода кода порога, Это приводит к увеличению коллекторных токов многоэмиттерных транзисторов 13 илн 14 и снижению потенциалов точек 27 или 28.Диоды 6 и 7 ограничивают сверху напряжение "на базах трвнзистрров 2 и 3 выходного переключателя тока 1, предотвращая их. насыщение, а транзисторы 15,16 и 29 ограничивают это же нвпражение снизу, предотвращвянасышение транзисторов входных переключатлей тока.Пусть в исходном состоянии на всех входах модуля имеются низкие уровни входных сигналов ( "логический нуль"). Твари этом, все информационные транзисторы 10 и 11 и переходы управляющих эмиттеров многоэмиттерных транзисторов 13 и 14 закрыты, В точке 27 имеется высокий потенциал, в в точке 28 - низкий, поэтому транзистор" 2 выходногпереключателя 1 открыт, а транзистор 3 закрыт и йа прямом выходеГ многофункционального порогового модуля будет низкий потенциал.Для реализации определенной пороговой функции настраивается многофункциональный пороговый модуль, т,е,задаются значения, весовых коэффициентов по каждому входу- подаются.положителнные сигналы на клеммы 25 и 26 ввода ода весовых коэффициентов входов, и задается значение порога - пода-, ются отрицательные сигналы нв клеммы 17 или 18 ввода кода йорога. При подаче входных переменных на входные клеммы 12 логических переменных происходит отпирание соответствуюШих информационных транзисто-ров 10 и 11. В точке 27 суммируются кол- лекторные токи информационных транзисторов 10 и многоэмиттерного транзистора 14, а в точке 28 суммируются коллекторные токи информационных транзисторов 11 и много а, эмиттерного транзистора 13.Если Е Иу Ц , где Ы - весо 3вой козфф:1 циент входа, Х - входная переменная, принимающая значение логическая единица" или "логический нуль, то потенпиал точки 27 будет ниже, чем потенциал 1 точки 28, то есть сумма токов в точке 27-будет больше,чем сумма токоч в точке 28 ина прямом выходе Г выходного пере.;лючателя" тока 1 появится высокий потенциал1 флогическая единица".лЕсли ХЮ , о , то потенциал точки 527 окажется выше, чем потенциал точки28 и на прямом выходе Г выходного1Переключателя тока 1 будет низкий уровень.сигнала логический нуль",Таким образом, в предлагаемом многофункциональном портовом модуле можнореализовать по каждому входу произвольныйпо знаку и по величине весовой коэффициент,если подавать определенные настроечные.коды на клеммы 25 и 26 ввода кода весо:; 16вых коэффициентов.Формула изобретении фМногофункциональный пороговый модульс кодовой перестройкой логики с переменнь ми весовыми коэффициентами вхадов и переменным порогом на переключателях тока, ф содержащий выходной переключатель тока и две группы входных переключателей тока, каждая из которых состоит из информационных транзисторов и многоэмиттерного тран; зистора, база которого подключена к источ-нику опороного напряжения, а коллекторы ,многоЭмиттерных транзисторов каждой группы соединены с коллекторами информационных транзисторов противоположной группы входных переключателей токй и подключены к базе соответствуюшего транзистора выходного переключателя тока, а эмйттер каждого информационного транзистора входного переключателя тока и соответствующий эмиттер многоэмиттерного транзистора подключень 1 к соединенным между собой коллекто 1. ром группы транзисторов задания весовых ,коэффициентов входа почислу различных весовых коэффициентов соответствующего чзнака данного входа, эмиттеры которыхчерез резисторы, пропорциональные весовым коэффициентам, подключены к источнику ,питания, а их базь 1 и управляющие эмиттеры многоэмиттерных транзисторов подключены соответственно к клеммам ввода кода весовых коэффициентов входов и к клеммам ввода кода порога, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, базы информаци-онных транзисторов одной группы входных переключателей тока соединены с базами соответствующих информационных транзисторов другой группы входных переключателей тока и подключены к входньь. клеммам логи- .ческих переменных.493030 аказ 25 Подписи илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ИИПИ Государствеиаогопо делам изобрМосква 113035 Тираж ) Оомитета Совета Мииистрвв СС етений и открытийРаушская наб., 4