Функциональный преобразовательдвух переменных

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОИ:КОМУ СВ ТЕЛЬСТВУ Сфвз Сфветскик Социалистических Реслублкк(51)М. Кл.з 6 06 6 7/26 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 3006,81(71) Заявитель Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В, И. Ленина(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых и аналого-цифровых системах для воспроизведения функций двух переменных,Известно устройство для воспроизведения функций двух переменных, содержащее компараторы, резисторы, блок памяти и выходной сумматор Г 11 .Известно также устройство для воспроизведения функций двух переменных, содержащее преобразователи аналогкод, многовходовые элементы И и ИЛИ и блок памяти ЫОбщим недостатком известных уст ройств является пониженная надежность воспроизведения функций.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является функциональный преобразователь двух переменных, ко" 20 вторый содержит переключательную матрицу, выход которой является выходом функцнонального преобразователя, и первую и вторую группу из и и в компараторов соответственно (где и и 25 в - количество интервалов разбиения соответствующего аргумента функции), причем первые входы компараторов каждой группы соединены с шиной ввода соответствующего аргумента, вторые 30 входы компараторов обеих групп иинформационные входы переключатель.ной матрицы подключены к соответствующим выходам блока памяти опорных напряжений, а выходы компараторовобеих групп соединены с соответствующими управляющими входами переключательной матрицы, которая содержитсобственно ключевую матрицу и блокпостоянной памяти 3),Недостатком этого изобретения является пониженная надежность воспроизведения функци, обусловленная потерей работоспособности устройства привыходе иэ строя отдельных компараторов, сопровождающегося единичными состояниями на выходе этих компараторов.Цель изобретения - повышение надежности преобразователя.для достижения этой цели в функциональный преобразователь двух переменных, содержащий переключательную.матрицу, выход которой является выходомфункционального преобразователя, первую и вторую группы из и и в компараторов соответственно (где и и в - количество интервалов разбиения соответствующего аргумента функции),причем первые входы компараторовкаждой группы соединены с шиной ввода соответствующего аргумента, а вторые входы компараторов обеих группи информационные входы переключательной матрицы подключены к соответствующим выходам. блока памяти опорныхнапряжений, дополнительно. введены 5третья и четвертая группы из и и вкомпараторов соответственно и двегруппы из и и в элементов И, причемФкаждый 1-ый (1 с 1п) компаратортретьей группы соединен первым и вто- Орым входами соответственно с первыми вторым входами "го компаратора первой группы, а выходом - с первым входом 1-го элемента И первой группы элементов И, второй вход которого подключен к выходу 1-га компараторапервой группы, а выход - к соответствующему управляющему входу переключательной матрицы, входы с 3-го по(1+1)-ый каждого 1-го компараторапервой и третьей группы соединены свыходами элементов И с первого по(+1)-ый первой группы элементов И,каждый 1-ый (1 ав) компараторчетвертой группы соединен первым ивторым входами соответственно с первым и вторымвходами 1-го компаратора второй группы, а выходом - с пер,вым входом )-го элемента И второйгруппы, второй вход которого подключен к выходу 1-го компаратора второйгруппы, а выход - к соответствующемууправляющему входу переключательной .матрицы, входы с 3-го по +1)-ыйкаждого 1-го компаратора второй ичетвертой групп соединены с входамиэлементов И с первого по (1-1)-ыйвторой группы элементов И,На чертеже изображена упрощеннаяблок-схема Функционального преобразователя двух переменных (для случая 40и = 4,в = 3),Преобразователь содержит переключательную матрицу 1, выход которойявляется выходом функционального преобразователя, Компараторы 2-2 4 образуют первую группу компараторов,компараторы 3 -3 з - вторую группукомпараторов, компараторы 4-44третью группу, а компараторы 5 -5 з -четвертую группу компараторов. Число уркомпараторов в первой и третьей группах соответствует количеству интервалов .и разбиения первого аргумента.Фунщии, а во второй и четвертой группах компараторов - количеству интервало в разбиения второго аргументаФункии. Элементы И бобразуютпервую группу элементов И, а элементы И 7 -7 Э - вторую группу. Каждый1-ый (1 44 и) компаратор 4 третьей группы соединен первым входом с 60первым входом 1-го компаратора 21первой группы с шиной 8 ввода первбго аргумента, вторым входом - со вторым входом 1-го коммутатора 2 первой группы и с соответствующим выхо дом блока 9 памяти опорных напряжений, а выходом - с первым входом 1-го элемента И 6 первой группы элементов И, Элемент И 61 подключен вторым входом к выходу компаратора 21, а выходом - к соответствующему управляющему входу переключательной матрицы 1 и к (+2)-м входам всех последующих компараторов первой и третьей групп.Аналогично вышеописанному соединены между собой компараторы второй и четвертой групп и элементы И второй группы, причем каждый )-й компаратор (11в) 3) и 51 подключен первым входом к шине ввода 10 второго аргумента, вторым входом - к соответствующему выходу блока 9, а выход каждого 1-го элемента И 71 - к соответствующему управляющему входу матрицы 1. Информационные входы матрицы 1 соединены с соответствующими выходами блока 9.Функциональный преобразователь двух переменных работает следующим образом.Усредненные значения функции в каждой из областей разбиения и граничные значения интервалов разбиения соответствующих аргументов введены в ячейки блока 9, с выходов которого поступают соответственно на информационные входы матрицы 1 и на первые входы компараторов, На шину 8 поступает напряжение, соответствующее первому аргументу, Это напряжение вызывает срабатывание 1-го компаратора 2 первой группы и 1-го компаратора 4.третьей группы. В результате на выходе 1-го элемента И 61 будет сформирован единичный сигнал, посту; пающий на соответствующий управляющий вход матрицы 1 и одновременно с этим переводящий в нУлевое состояние все последующие компараторы первой и третьей группопорные напряжения на вторых входах которых меньше входного напряжения первого аргумента.При этом все предыдущие компараторы первой и третьей групп, опорные напряжения на вторых входах которых больше входного напряжения первого аргумента, также остаются в нулевом состоянии. Аналогичное происходит и при подаче на шину 10 напряжения, соответствующего второму аргументу. Таким образом, на управляющие входы матрицы 1 поступают сигналы, соответствующие определенной области разбиения функции, которые открывают определенную цепь для прохожцения на выход преобразователя сигнала (из ячейки блока 9), соответствующего среднему значению функции в данной области.При выходе из строя компараторов, преобразователь сохраняет работоспособность и отклонения значений воспроизводимой функции возникают лишь в области задания функции, определяе"мой состояниями выаедших из строя.компараторов. Последнее действительно так, поскольку вероятность. одновременного выхода из строя 1-гокомпаратора первой группы и -гокомпаратора третьей группы (или соответственно )-ых компараторов второй и четвертой групп) очень мала,а выход из строя 1-го компараторатолько первой или только третьейгруппы (соответственно 1-го компаратора второй. или четвертой группы),сопровождающийся наличием на еговыходе единичного или нулевого сигнала, не влияет на работу остальныхкомпараторов.В то же время в предлагаемом преобразователе выход одного иэ компараторов, сопровождающийся наличиемединичного сигнала на его выходе,приводит к блокировке срабатываниявсех последующих компараторов, т.е.к возникновению ошибок в воспроизведении функции на тех интервалах,которые определяются этими заблокированными компараторами,формула изобретенияФункциональный преобразователь двух переменных, содержащий переключательную матрицу, выход которой ЗО является выходом функционального преобразователя, первую и вторую группы иэ п и в компараторов соответственно (уде и и в - количествоинтервалов разбиения соответствующЕ го аргумента Функции), причем, первые входы компараторов каждой группы соединены с шиной ввода соответствующего аргумента, а вторые входы-ком.параторов обеих групп и информацион- що ные входы переключательной матрицы подключены к соответствующим вы-ходам блока памяти опорных напряжений, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения йадежности,в него введены третья и четвертаягруппы из и и в компараторов соответственно и две группы из и и вэлементов И, причем каждый 1-ый(14 .о) компаратор третьей группы соединен первым и вторым входамисоответственно с первым и вторымвходами 1-го компаратора первой группы, а выходом - с первым входом-го элемента И первой группы элементов И, второй вход которого подключен к выходу -го компаратора первой группы, а выход - к соответствующему управляющему входу переклю.чательной матрицы, входы с 3-го по(+1)-ый каждого 1-го компараторапервой и третьей групп соединены свыходами элементов И с первого по(1-1)-ый первой группы элементов И,каждый -ый (14)се) компаратор четвертой группы соединен первым и вторым входами соответственно с первым ивторым входами )-го компаратора второй группы, а выходом - с первымвходом 1-го элемента И второй группы,второй вход которого подключен к выходу-го компаратора второй группы,а выход - к соответствующему управляющему входу переключательной матФрицы, входы с 3-го по (+1)-ый каждого )-го компаратрра второй и четвертой групп соединены с выходами элементов И с первого по -й) второйгруппы элементов И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кулаковский А. И, Об одном методе построения функциональных преобразователей с несколькими входами,"Автоматика и телемеханика", 1966,Р 11, с.146-153, рис, 3.2, Авторское свидетельство СССРР 199543, кл. О 06 6 7/26, 1966.3. Авторское свидетельство СССРР 642699, кл. О 06 Г 1/02, 1977842851 Шароши Зак 05 Тираж 745 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5