Функциональный преобразователь

Союз СоветскихСоциалистическихреспублин АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТ Дополнительно авт. свид-ву 1)М. Кл, С 06 С 7/26 о 12.01.81 нием заявк 22) Заявле присоедин(2 ) 327705 М 18-2 арстееевй кфавтет СССР тетковано 23 яубликова681.335 (088.8) убли етквыти а 72) Авторы изобретен Циде Булгако ордена Ленина политехнический и тия Великой Октябрьской социалиреволюции Йевск м 50 71) Заявитель ЦИОНАЛЬНЫ 3 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54 може и ана пряже орй по ок,еобразователя ласс воспрониюныйа инодам юч, в к пер мпачерез управ т 1Изобретение относится к инфоционно-измерительной технике ибыть использовано при построенилоговых и аналого-цифровых вычительных устройств.Известен преобразователь нание-частота, содержащий сумматвходных переменных, соединенныледовательно с интегратором,и бформирующий импульсы1 1.Недостатком этого прявляется ограниченный кизводимых Функций.Наиболее близким к изобретеявляется функциональный частотпреобразователь, содержащий двтегратора, между входами и выхкаждого из которых включен клходы .интеграторов подключенывым входам соответствующих кораторов, выходы компараторовблок управления подключены кляющим входам ключей, четыре суматора, входы которых через соо 2ветствующие ключевые элементы сое;,динены с источниками входного и опоРного напряжений, выходы первоГо ивторого сумматоров подключены соответственно к входам интеграторов, 5а вторые входы компараторов соедийвны соответственно с выходами третьего и четвертого сумматоров 12 .Недостатком этого преобразова-.,теля является недостаточно широкийкласс воспроизводимых Функциональных возможностей.Цель изобретения - расширениекласса решаемых задач.Поставленная цель достигаетсятем, что в Функциональный преобразователь, содержащий два интегратора, между входом и выходом каждого .из которых включен разрядный ключ, 2 о выходы интеграторов подключены к ин"Формационным входам соответствующих, компараторов, управляющие входы ко".торых подключены к выходам соответствующих сумматоров опорных величин% 10 3 9 входы которых подключены к соответствующей группе входов опорных величин преобразователя, первый и второй сумматоры входных переменных, входами подключенные к соответствующей группе входов входных переменных преобразователя, введены иинтеграторов, где и-число входных переменных, триггер, пкомпараторов, иразрядных ключей, и+1 управляющих ключей, исумматоров опорных величин и исумматоров входных переменных, причем выход и+1-го сумматора входных переменных соединен с первым входом П +1-го интегратора, второй вход которого соединен с выходом и+1-го управляющего ключа, уп.равляющий вход которого соединей с первым выходом триггера, первый вход которого соединен с выходоми+1-го компаратора, являющимся выходом пре.-. образователя,управляющий вход и+1-го компаратора подключен к шине уровня ограничения преобразователя, второй выход триггера подключен к первому управляющему входу первого разрядного клюца, . выходы и-х разрядных ключей соединены соответственно с выходами и-х интеграторов, выходы 1-х (1, 1,2,.п) компараторов соединены со вторыми управляющими входами 1-х разрядных ключей и первыми управляющими входами К-х (К=1,2, и+1) управляющих ключей, вторые управляющие входы которых подключены соответственно к первым управляющим входам 1-х разрядных ключей, подключены соответственно к выходам К-х сумматоров входных переменных и и+1-го сумматора опорных величин, выходы )-х компараторов (=1,2,п) подключены соответственно к первым управляющим входам последующих +1-х разрядных ключей, а выход и-го компаратора соединен со вторым входом триггера, выходы .-х интеграторов ( Ь 3,4, и+1) соединены соот вет ственно со входами 1-х компараторов, а выходы К-х управляющих ключей соединены соответственно со входами К-х интегоатооов. На фиг. 1 представлена структур ная схема функционального преобразователя (,ФП), на фиг.2 - временные диаграммы его работы.Функциональный преобразователь ( фиг,1 ) содержит.,сумматоры 11- 1 99069 4 входных переменных, сумматоры 21-211 Мопорных величин, интеграторы 3,1 -1.компараторы 44 -4 и+, триггер 5, уп-равляющие ключи 6 -61,1, разрядныеключи 74 -7 , функциональные ячейкиВи, функциональный преобразовательработает следующим образом.(фиг.2).Если в исходный момент времени напервый вход интегратора 3 И+4 церез сумматор входных переменных 1поИ 11 даются входные переменные Хи , то происходит их интегрирование в прямом направлении до уровня ограничения ХО 4( иг.2 а) компаратора 4 И+,котарый, срабатывая, переключает триггер 5. Сигналом первого выхода триггера 5 открывается управляющий ключ6 И 4, сигналом второго выхода открыщ вается ключ 64 и закрывается разрядный ключ 7 первой функциональнойячейки ФЯ 4 , При этом, на второй входинтегратора 3 И+4 через ключ 6 И+ с выхода сумматора 2 и подаются опорные еевеличины Хо , чем обуславливается иниифтегрирование в обратном направлении в течение времени 10, котороеопределяется последовательным интег"рированием входных переменных Х ЗВ ХХИ соответствующих функциональных яцеек ФЯ 4, ФЯ ФЯ 1. В резульЯ.тате равенства зарядов нак юительно.го элемента интегратора 3. ,1 при пряИл 1мом и обратном интегрировании. можнозаписать 1" +" Х Окати где 11- период следования выходных имимпульсов.Откуда, выходная частота Г ФП определяется выражениеммйХнл 4г)Фх (оигн оВременной интервал 1 начинается в мо.мент срабатывания ключей 6, 7, ФЯ 1 4и подключения входных переменных Мчерез сумматор 11 ко входу интегратора 3 . На выходе интегратора 3 величина Хинт изменЯетсЯ по линейномУзакону ( фиг.б) до опорной переменной о величины Х компаратора 4 , подаваеЦй 1мой с выхода сумматора 24, которыйзакрывает ключ 64 и открывает ключ74 ФЯ, а в ФЯл закрывает ключ 7, открывает. ключ б. 3 этот момент сбрасываетсяв исходное состояние интегратор 3,1 ФЯ 4, Переключается в режимпрямого интегрирования интегратор3 ФЯ(фиг.2 в), заканчивает:я временной интервал т 4, начинается . Ра-бота последующих функциональных ячеек происходит аналогичным образом всоответствии с временными диаграммами фиг.2. Временной интервалза- %канчивается. в момент срабатывания ком.паратора 4 ПФЯ 41, которЫй переключаеттриггер 5, закрывающий ключ 61.4,обеспечивая повторение цикла преобразоевания (интегрирования в прямом направленин),При этом временной интервал йможно представить в виде .=С. С 1, , (3)1С 4и - осточнйье времени интеграторо 34 в 3 Функциональных ячеек ФЗ, фя,.фя(З) .Учитывая (3) и (4) выражение (2 ) принимает видк хГ 1 Хсе. ХОИ 2+ Хоюи (5)О 1, Хгдеб -С: , -;, 25Наличие сумматоров на входах ин-.теграторов и компараторов позволяетнаращивать число переменных, входящих в выражение 1 5 ),Рассмотренная структура функцонального прес разователя обеспечиваетвыполнение дополнительных операцийумножения, деления и увеличения числа переменных величин с помощью последовательно включенных однотипныхфункциональных ячеек, построенныхна аналоговых микросхемах среднейстепени интеграции меньшей стоимости по сравнению с аналоговыми схемами, формирующими те же Функции.40Технико-экономический эофект отприменения предлагаемого преобразователя состоит в уменьшении количест. ва дорогостоящего оборудования припостроении преобразователей, выполняющих широкий класс множительно-де 45лительных операций.Формула изобретенияФункциональный преобразователь,содержащий два интегратора, между50входом и выходом каждого из которыхвключен разрядный ключ, выходы интеграторов подключены к информационным входам соответствующих компараторов, управляющие входы которьхподключены к выходам соответствующихсумматоров опорных величин, входы которых подключены к. соответствуюейгруппе входов опорньх величин преоб 3 999069 йразователя, первый и второй сумма"торы входных переменных, входамиподключенные к соответствующей группе входов входных переменных преобразователя, о т л,и ч а ю-щ и й с ятем, что, с целью расширения классарешаемых задач, в него введены и"1интеграторов, где -число входныхпеременных, триггер, икомпараторов, иразрядных ключей, И +1 управляющих ключей, исумматоров опорных величин и псумматоров входных перемени х, причем выход и+1"госумматора входных переменных соеди"нен с первым входом и+1"го интегратора, второй вход которого соединенс выходом п.-го управляющего ключа,управляющий вход которого соединенс первым выходом триггера, первый .вход которого соединен с выходоми+1-го компаратора, являющимся вы"ходом преобразователя, управляющийвход и+1-го компгратора подклю ен кшине уровня ограничения преобразова- .теля, второй выход триггера подключен к первому управляющему входупервого разрядного ключа, выходыи-х разрядных ключей соединены со"ответственно с выходами и-х интег"раторов, выходь -х (д 1, 2,п)компараторов соединены со вторымиуправляющими входами -х разрядныхключей и первыми управляющими входами К-х (К=1, 2,и+1) управля"ющих ключей, вторые управляющие входы которых подключены соответственнк первым управляющим входам -х раз. рядных ключей, информационныевходыК-.х управляющих ключей подключены соответственно к выходам К-х сумматоров входных переменных и и+1"госумматора опорных величин, выходы-х компараторов (= 1,2, ,и) под"ключены.,соответственно к первым управляющим входам последующих +1"х разрядных ключей, а выход и-го компарато"ра соединен со вторым входом триггеравыходы с-х интеграторов 1 Ь 3,4, и+1), соединены соответственно со входамиЬх компараторов, а выходы К-х управ"ляющих ключей соединены соответствен"но со входам К-х интеграторов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СА3040273 кл. 33214, опублик. 1962,2. Авторское свидетельство СССР809241, кл.0 06 Г 7/26, 1979999069 Ух Составитель В.смирноваедактор Л. Филиппова ТехредИ.Гергель Корре атрушкина Заказ 1158/73 . Тираж 704. По ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набНнн Хо Хинт Хобби илиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4