Обратимый амплитудный селектор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 5, 7/1 6 ТЕНТНО СУДАРСТВЕННОЕДОМСТВО СССОСПАТЕНТ СССР) РСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) ОБРАТИМЫЙ АМПЛИТУДНЫЙ СЕЛЕКТОР(57) Обратимый амплитудный селектор относится к аналоговой вычислительной техИзобретение относится к аналоговойвычислительной технике и автоматике иможет быть использовано для построенияфункциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств регулирования иуправления,Известен амплитудный селектор (1),однако он имеет низкие функциональныевозможности, заключающиеся в неравнозначности входных и выходных выводов селектора, т.е. невозможности подачивходных напряжений нэ выходные выводыамплитудного селектора,Наиболее близким к предлагаемому устройству является амплитудный селектор(2),.содержащий первый и второй компараторы, выходы которых соединены соответ-ственно с первым и вторым управляющимивходами формирователя функций управления, первую группу ключей, управляющиевходы ключей которой соединены с первым 2нике и автоматике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислйтельных машин, средств регулирования й управления. Сущность изобретения: селектор содержит М групп ключей, управляемых компараторами через формирователь функции управления, выполненный нэ четырех элементах И-НЕ, О-триггере, элементе задержки. Направление подачи напряжения определяется формирователем с помощью компаратора. При наличии информации о направлении передачи возможно изменятьнаправление передачи сигнала амплитудным селектором. 1 з, и, ф-лы, 1 ил,выходом формирователя функций управления, первый и второй входы компараторов соединены соответственно с первыми и вторыми информационными входами селекторэ,Недостатком известного устройства являются низкие функциональные возможности, заключающиеся в неравнозначности входных и выходнь 1 х "выводов амплитудного селектора, что ограничивает область его применения. Невозможна подача входных напряжений в один момент времени на входы амплитудного селектора и съем выходных напряжений с выходов и подачи входных напряжений в другой момент времени на выхбды амплитудного селектора и съем их с входов, Последний вариант невозможен при использовании известного амплитудного селектора прототипа при подаче входных напряжений на его выходы, Из-зэ неопределенности начального состояния1785007 10 соединены соответственно с В- и Я-входами15 О-триггера, прямой выход которого подклю 20 Сопоставительный анализ с прототи 25 пом показывает, что заявляемое устройство 30 Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "ноние обладает свойством обратимости, т.е.45 имеется возможность подачи входных на 55 щественные отличия", На фиг, 1 приведен вариант вьполнения устройства. Фключей амплитудного селектора, т.е, нет определенности на каком из входов при этом,включении будетмаксимальное, а на какомиз входов минимальное напряжение,Целью изобретения является расширение области его применения,Поставленная цель достигается тем, чтопредлагается обратимый амплитудный селектор, содержащий первый и второй входыкомпараторов Соединены соответственно спервыми и вторыми"информационными входами селектора, в котором селектор дополнительно содержит третий компаратор, К информационных входбв селектора, К групп ключей, причем каждаягруппа ключей выполнена на двух замыкающих и двухразмыкающих ключах, управляющие входыключей со 2-й по К/2-ю групп соедийены спервым выходом формирователя функцииуправления, а управляющие входы ключей с(К/2+1)-й по К-ю групп соединены со вторымвыходом формирователя фуйкции управления, обьединенные первые выводы первогоразмыкающего и первого замыкающегоключей и объединенные первые выводы второго размыкающего и второго замыкающего ключей с 1-й по К/2-ю груйй соединены с. соответствующими 2 К информационнымивходами первого размыкающего и второгозамыкающего ключей. с 1-й по К/2-ю группсоединены с соответствующими объединенными первыми выводами первого размыкающего и первого замыкающего ключей с(К/2+1)-й по К-Ь групп, объединенные вторые выводы второго размыкающего и первого замыкающего ключей с 1-й по К/2-уюгрупп соединены с соответствующймиобъединенными первымИ выводами второгораэмыкающего и второго замыкающегоклячей с (К/2+1)-й по К-ю групп, обьединенные вторые выводы первого размйкающегои второго замыкающего ключей и обьединенные вторые выводы второго размыкающего и первого замыкающего ключей с(К/2+1)-й по К-ю групп образуют 2 К инфор. мационных выходов селектора, объединенные вторые вйводы первого размыкающегои второго замыкающего ключей и объединенные вторйе выводы первого замыкаю-.щего и второго размыкающего ключей 5первой группы соединены соответственно спервым и вторым входами третьего компа-.ратора, а объединенные вторйе выводыпервого замыкающего и первого размыкающего ключей, и объединенные вторые выводы второго замыкающего и второгораэмыкающего, ключей соединены соответственно с первйм и вторым входами третьего компаратора, в котором формировательфункции управления выполнен начетырех элементах И - НЕ, О-триггере и элементе задержки, первый вход формирователя функций управления соединен с первыми входами первого и четвертого элементов И - НЕ, второй вход - с первыми входами второго и третьего элементов И - НЕ, а выходы первого и второго элементов И-НЕ, являются соответственно первым и вторым выходами формирователя функции управления,третий вход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого подключен ко вторым входам третьего и четвертого элементов И - НЕ, выходы которых чен ко второму входу первого и третьему входу третьего элементов И-НЕ, а инверсный выход соединен со вторым входом второго и третьего входом четвертого элементов И - НЕ, причем С-вход О-триггера соединен со входом синхронизации, а Овход - со входом изменения направленияпередачи; отличается наличием новых узлов третьего компаратора К - 1 групп ключей, четырех элементов И - НЕ, триггера, элемента задержки и связей между ними визна",Сравнение заявляемого решения.с другими техническими решениями (3), содержащий блок задания вида функций,Однако оно имеет низкие функциональные вбэможности, заключающие в неравнозначности входных и выходных выводов амплитудного селектора из-за его необратимости, т.е, на выходные контакты невозможности подать входные напряжения.По сравнению с этим техническим решением предлагаемое техническое решепряжений на выходные контакты устройства и съем максимального и минимального. выходных напряжений с входных контактов, или подача входных напряжений на входные контакты и сьем максимального и минимального напряжений с выходных контактов.Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "суУстройство фиг. 1 содержит К группключей 1,1-1.К, каждая группа ключей содержит первый 2,1 размыкающий и первый1785007 выходные напряжения снимаются с контак 50 выходы формирователя функции управлетов 4.1, 5.1. При наличии информации о изменении напряженйя передачи состояние ния соединены соответственно с управляющими входами ключей с первой ео К/2 групп и с К/2+1 по К группу. Первый вход формирователя функции управления соедитриггере перед подачей напряжений может быть изменено подачей лог, "0" на вход 15 нен с входами первого 19 и четвертого 22"0" и подачей синхроимпульса на вход 16"С". При отсутствии данной информации предлагаемое устройство определяет нафэлементое И - НЕ. Второй вход формирователя функции управления 13 соединен с входами второго 20 и третьего 21.элементов правление передачи следующим образом Так и ри У 1.1У 1.2 на выходах будет 21.121.2, Х 1,1Х 1,2. однако возможна и ситуация Х 1,1 И - НЕ, Выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены с первым 17 и вторым 18 2.2 замыкающий ключи, второй 3,1 рэзмы- выходами, Выходы третьего 21 и четвертогокающий и второй 3,2 замыкающий ключи, К элементов И - НЕ соединены с ВЯ-входамипервых информационных входов селектора, триггера 23, выходы которого соединены с4.1-4,К, К вторых информационных входоввходами первого, третьего и второго, четселектора 5,1-5.К, К первых информацион вертого элементов И - НЕ соответственно.ных выходов 6,1 - 6.К, К вторых информаци- Устройство работает следующим обраонных выходов 7,1-7.К, первый 8, второй 9, зом,третий 10 компараторы, формирователь Пусть входные напряжения Х 1,1Х 1функции управления 11, с первым 12, вто- . подаются на первый 41 и второй 4,2 инфоррым 13, третьим 14, четвертым 15, пятым 16 10 мационный входы, а выходные напряжениявходами, первым 17 и вторым 18 выходами снимаются с первого 6,1 и 7.1 выходов устсодержащий первый 19, второй 20, третий ройства. Дальнейшее рассмотрение работы21, четвертый 22 элементы И-НЕ, О-триггер, будем вести применительно к схеме управ 23, устройство задержки 24, ления формирователя функции управления,Первый информационный вход селекто как наиболее простой из ряда схем, которыера 4 соединен с первыми входами первых могут быть реализованы,2,1, 2,2 ключей, второй информационныйПусть на выходе 010-триггера 23 будетвход соединен с первыми входами вторых логический (лог)"О", а на выходе 0 лог "1",3,1, 3,2 ключей. Первый и второй информа- тогда нэ выходе второго элемента И-НЕ буционный входы соединены с первым и вто дет лог, "1" и ключи с К/2+1 по К групп будутрым входами первого компэратора,а состоянии, указанном нэ фиг, 1, На выходеВторой вход первого размыкающего первого компарэтора 8 будет лог,"0", чтоключа 2,1 первой группы соединен с вторымприведет к появлению нэ выходе первого 19входом второго замыкающего ключа 3.2 элемента И-НЕ лог. "1" и ключи с 1 по К/2первой группы, с первым входом третьего 25 группу будут находиться в состоянии, укакомпаратора и с первым входами первых занном на фиг. 1, При этом на выходах втоключей К(2+1 группы. Второй вход первого рого 9 и третьего 10 компараторов будутзамыкающего ключа первой группы соеди- лог."0", Лог,"0" на выходе третьего компаранен со вторым входом второго размыкаю- тора обусловленный Ъ,121.2 и подаваемыйщего ключа первой группы, вторым входом 30 на входы третьего 21 и четвертого 22 элетретьего компаратора, первыми входами ментов И - НЕ будет поддерживать лог, "1"вторых ключей К/2+1 группы, второй вход на выходах, препятствуя изменению лог, со-первого размыкающего ключа К/2+1 группы стояния триггера 23,соединен со вторым входом второго замы- При Х 1.1 Х 1. на выходе компаратора 8кающего ключа К/2+1 группы.с первым ехо ггоявится логическая "1", что приведетк педом второго компаратора и первйм реключениго групп ключей с 1 по К/2 е соинформационным выходом, Второй выход стояние, противоположное указанному попервого замыкающего ключа К/2+1 группы фиг, 1. Устройство задержки 24 препятствусоединен с вторым выходом второго раэмы-ет измейению лог. состояния, триггера и рикэющего ключа К/2+1 группы, вторым ин коммутации групп ключей с 1 по К/2, Это.формационным выходом устройства и. повышает йомехоустойчиеость устройства,вторым входом второго компэратора, Вы- , Здесь принимаем,что напряжение 21.1 всегход первого компаратора соединен с пер.-: да больше 21, при истинном значейии навым 12 входом формирователя функции правления передачи оп ределяемымуправления, выход второго компараторэ со состоянием выходов триггера. Таким обраединен с вторым входом 13 формирователязом на выходах У 1,1, У 1,2 появятся напряжефункции, выход третьего компаратора сое- ния У 1,1 У 1.г.динен с третьим входом формирователя . Пусть теперь входные напряженияфункцииуправления, Первый 17 ивторой 18 У 1.1 У 1, подаются,на контакты 6.1, 7,1, аХ 1,2, что определяет неопределенность выходного напряжения в первый момент времени из-эа неопределенности момента изменения направления передачи информацией. Однако при изменении соотношения между входными напряжениями У 1,1У 1.2 одновременно будет 21,121.1. Это и риведет к появлению лог. "1" и на выходе коммутатора 10, а следовательно и нэ входах элементов И - НЕ 21, 22, появлению лог, "1" на выходе 01. На выходе компаратора 9 будет лог. "1" появлению лог. "О" на выходе элементовИ - НЕ изменению состояния ключем групп К/2+1 по К-ую на противоположное по сравнению с укаэанным на фиг.1 и выполнение условия 21.1 21,2, это приведет к появлению лог, 0" на выходе компаратора 10,а следовательно лог, "1" на выходах третьего и четвертого элементов И-НЕ 21, 22, Необходимо отметить, что в случае одновремейного появления лог, "0" на й и Я входах триггера 23, например типа 1 ЗЗТМ 2 (530 ТМ 2, 533 ТМ 2) на его выходах 0 и 01 будет одновременно возникать лог, "1".При этом соотношение между напряжениями 21,1, 21.2 неизбежно изменится из-за прекращения стробирования элемента 20, на противоположное, При этом соотношение между выходными напряжениями также изменится Х 1,1Х 1,2, Это приведет к появлению лог, "0" на входе элемента 22 и появлению.на его выходе лог, "1",При этом предлагаемое техническое решение имеет большую область применения, так как предлагаемый амплитудный селектор позволяет как подавать напряжение на входы 4,1, 5,1 снимая максимальное и минимальное выходное напряжение с контактов 6.1,.7,1 соответственно, так и подавать входные напряжения на контакты 6.1, 7,1, снимая максимальные и минимальные выходные напряжения с контактов 4,1, 5,1.При К 2 предлагаемый амплитудный селектор осуществляет переключение дополнительных групп контактов, т,е, работает еще и как мультиплексор, что расширяет его функциональные возможности и область применения,Формула изобретения 1, Обратимый амплитудный селектор, содержащий первый и второй компараторы. выходы которых соединень 1 соответственйо с первым и вторым управляющими входами формирователя функций управления, первую группу ключей, управляющие входы ключей которой соединены с первым выходом формирователя функций управления, первый и второй входы компараторов соединены соответственно с первым и вторым информационными входами селектора, о т -30 35405055 первыми выводами второго размыкающего и второго замыкающего ключей с (К/2+1)-й по К-ю групп, объединенные вторые выводы первого размыкающего и второго замыкающего ключей и объединенные вторые выводы второго размыкающего и первого замыкающего ключей с К/2+1)-й по К-ю групп образуют К информационных выходов селектора, обьединенные вторые выводы первого размыкающего и второгозамыкающего ключей и объединенные вторые выводы первого замыкающего и второго размыкающего ключей первой группы соединены. соответственно с первым и вторым входами третьего компаратора, а обьединенные вторые выводы первого замыкающего и первого размыкающего ключей, и объединенные вторые выводы второго замыкающего и второго размыкаю- щего ключей соединены соответственно спервым и вторым входами третьего компарэтора,2, Селектор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что формирователь функции управления выполнен на четырех элементах ИНЕ; О-триггере и элементе задержки, первый вход формирователя функций управления соединен с первыми входами первого и четвертого элементов И - НЕ, второй вход - с первыми входами второго и третьего элементов И - НЕ, а выходы первого и л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, селектор дополнительно содержит третий компаратор, (К - 2) и нформа цион н ы х входов селектора 5 (К - 1) групп ключей, причем каждая группаключей выполнена на двух замыкающих и двух размыкающих ключах, управляющие входы ключей со 2-й по К/2-ю групп соединены с первым выходом формирователя 10 функции управления, а управляющие входыключей с (К/2+1)-й по К-ю групп соединены с вторым выходом формирователя функции управления, объединенные первые выводы первого размыкэющего и первого замыкаю щего ключей и объединенные первые выводы второго размыкающего и второго замыкающего ключей с 1-й по К/2-ю групп соединены с соответствующими К информационными входами селектора, обьеди ненные вторые выводы первого, размыкэющего и второго замыкающегоключей с 1-й по К/2-ю групп соединены с соответствующими обьединенными первыми выводами первого размыкающего и пер вого замыкающего ключей с (К/2 + 1)-1-й поК-ю групп, обьединенные вторые выводы второго раэмыкающего и первого замыкающего ключей с 1-й по К/2-ю групп соединены с соответствующими объединенными1785007 10 1Я Составитель А.Зарукин ехред М,Моргентал Редактор Н.Коляд Корректор М,Керецма Заказ 4367 Тираж .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушскаянаб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Г 9второго элементов И - НЕ являются соответственно первым и вторым выходами формирователя функции управления, третий вход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого подключен к вто рым входам третьего и четвертого элементов И-Н Е, выходы которых соединены соответственно с В и Я-входами О-триггера, прямой выход которого подключен к второму входу первого и третьему входу третьего элементов И - НЕ, а инверсный выход соединен с вторым входом второго и третьим входрм четвертого, элементов ИНЕ,. прйчем С-вход О-трйггера соединен с входом синхронизации, а О-вход - с входом изменения направления передачи.