Устройство для воспроизведения функций ограничения (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 0 7/25 НИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики АН ЗССР(56) Авторское свиДетельство СССР У 913405, кл. 0 06 С 7/25, 1982,Авторское свидетельство СССР Р 1288724, кл. С 06 0 7/25,19,02,85.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИЙ ОГРАНИЧЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение может быть исполь, зовано для воспроизведения трех семейств Функций ограничения - с линейным участком характеристики при наличии отрицательного и положительного скачков на уровень ограничения, с линейным участком характеристики без скачкообразного перехода на уровни ограничения, без линейного участка характеристики ункции двухполярного компарирования). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения симметричных и несимметричных функций компарирования Устройство содержит два аналоговых логических элемента, каждый из которых сбстоит из компаратора, управляющег состоянием переключателя,источник входного напряжения. Первыйи второй источники опорных напряжений присоединены соответственно кпервому и второму входам компаратбраи переключательному выводу переключателя первого аналогового логического элемента, третий и четвертыйисточники огорных напряжений присоединены соответственно к первому входу и переключательному выводу переключателя второго аналогового логического элемента, первый вход компаратора и первый переключательный вывод переключателя в первом аналоговом логическом элементе соединенымежду собой, а во втором второй входкомпаратора соединен с первым переключательным выводом переключателя,выход первого аналогового логического элемента присоединен ко второмувходу компаратора второго аналоговогологического элемента. Достижение поставленной цели обеспечено благодаряновым связям между составными элементами устройства, в частности засчет подключения выхода переключателяпервого аналогового логического элемента к одному из входов компараторавторого аналогового логического элемента, а также благодаря изменению .соотношений между величинами опорныхнапряжений. 3 з,п,Ф-лы, 8 ил.1 13Изобретение отггасится к автоматике, аналоговой вычислительной технн"ке и моделирующей технике,Целью изобретегпгя является расгггирение Функциаггальпых возможностейустройства за счет воспроизведениясимметричных и несимметричных функций компарирования.На Фиг, 1 - 4 приведены соответственно схемы устройства по первому,второмутретьему и четвертому вариантам, на фиг. 5 " 8 " Функции огра"ничения, воспроизводимые устройствомпо каждому из .вариантов его выпалне"ния.Устройство по первому варианту(фиг.) содержит первый и второй аналоговые логические элементы 1 и 2,вход 3 устройства, с первого па четвертый источники опорного напряжениясоответственно 4 - 7, Каждый аналоговый логический элемент выполнен накомпараторе 8, подключенном выходомк управляющему входу переключателя 9,Позицией 10 обозначен элемент нагрузки, Аналогичные элементы на Фиг, 2 "4 обозначены теми же позициями,Устройство работает следующим обр азамаНа первый и второй входы компаратора 8 первого аналогового логического элементасоответственно с выхода первого источника 4 опорного на пряжения и с входа 3 устройства по"даются напряжения х и х, на информационные входы переключателя 9 первого аналогового логического элементаподаются соответственно напря"жения х и х с входа 3 н с второгоисточника 5 опорного напряжения,Напряжение на выходе первого аналогового логического элемента 1 (на вм":ходе переключателя 9 этого элемента)определяется выражениему . - . 0,5 х( + вгкп(х-х, )+0,5 х 1-вг.1 п(х-х, ),1 х-х,1 при хх,где в 1 яп(х-х, )= - - - -=:х-х -1 при х с хесть сигнум-функция.Если х х т.е, вг.8 п(х-х,) = 1,то на выход переключателя 9 первогоанапогбвого логическага элемента 1проходит напряжение х, а при хх,напряжение х Выход перекпючателл 9 первого ана - , логового логического элемента 1 соединен а первым входом компаратора 8 17460 2второго аналогового логического элемента 2. Напряжение н 1 выходе уст 1 ройства (на выходе переключателя 9второго аналогового логического элемента 2) олределяетсл выражениеместь сигнум-функция.Если х у, то на выход устройства проходит сигнал у, при хг у, навыход устройства проходит сигнал хСемейство разрывных Функций ограничения, воспроизводимых устройствомпо Фиг.1, изображено на фиг.5. Здесь25 имеется воэможность регулирования ширины линейного участка характеристики изменением напряжений х, и (или)хг. Независимое изменение уровнейограничения обесггсчивается регулировкой напряжений х и х, Высота вертикальных участков характеристик(скачки) определяется разностью на- пряженнй х - хт (положительный ска"чок), х -х, (отрицательньвг скачок),При х, = х и х = х вертикальныеучастки характеристики отсутствуют,Если необходимость в ФормированииФвертикальных участков характеристики отсутствует, то источники 4 и 5,,10 6 и 7 могут быть попарно объединены.При этом источники 5 и 7 опорногонапряжения устраняются, Соответствующий вариант схемы представлен нафиг.2, На фиг.6 представлена функ"45 ция ограничения, воспроизводимая вариантом устройства па Фиг.2,При х, = х г (линейиьп участок нахарактеристике отсутствует) функцияограничения по Фиг 5 вьгрождается в50 Функцию двухполярного компариравания. Объединив первый вход компаратора 8 первого аналогового логггческого элемента 1 со вторым входом компаратора второго аналогового логического элемента 2, приходим к схемеФиг,З. На Фиг,.7 представлено семейство функций воспроизводимое устройством по Фиг,З. Здесь точка перехода3 1317 уровень ограничения регулируется изменением напряжения х,.При х, = О (фг,4) приходим к схе" ме симметричного двухполярного компаратора. Таким образом, можно воспроизводить трн класса функций ограничения - семейство функций с линейным участком характеристики при наличии отрицательного и положительного скачков на уровни ограничения, семейст во функций с линейным участком ха. рактеристики без скачкообразного пе" рехода на уровни ограничения (классическая функция двухстороннего ограничения) и семейство функций без ли нейного участка характеристики (функция двухполярного компарирования),Формула изобретения201Устройство для воспроизведения функций ограничения, содержащее первый и второй аналоговые логические элементы, каждый из которых выполнен в виде компаратора, подключенно го выходом к управляющему входу переключателя, четыре источника опорного напряжения, выход первого из которых соединен с первым входом компаратора первого аналогового логического эле" .мента, второй вход компаратора первого аналоговогологического элемента подключен к первому информационному входу переключателя первого аналогового элемента и является входом устройства 1. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения симметричных и несимметричных функций компарирования, в нем выход переключателя первого аналогового логического элемента соединен с первым входом компаратора и с первым информационным входом переключателя второго аналогового логического 45 элемента, выход второго источника опорного напряжения подключен ко второму информационному входу переключателя первого аналогового логического элемента, а выходы третьего и четвертого источников опорного напряжения соединены соответственно с вторым входом компаратора и с вторым информационным входом переключателя второго аналогового логического элемента, выход которого является выходом устройства,2. Устройство для воспроизведения функций ограничения, содержащее пер 460 4вый и второй аналоговые логические элементы, каждый из которых выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющему входу переключателя, два источника опорного напряжения, выход первого из которых соединен с первым входом компаратора первого аналогового логического элемента, подключенного вторым входом к первому информационному входу переключателя, первого аналогового логического элемента, который является входом устройства, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения симметричных и несимметричных функций компарирования, в нем первый вход компаратора первого аналогового логического элемента соединен с вторым информационным входом переключателя первого аналогового логического элемента, второй вход компаратора второго аналогового логического элемента соединен с первым информационным входом переключателя второго аналогового логического элемента и подключен к выходу второго источника опорного напряжения, выход переключателя первого аналогового логического элемента соединен с первым входом второго компаратора и с вторым информационным входом переключателя второго аналогового логического элемента, выход которого является выходом устройства. 3. Устройство для воспроизведения функций ограничения, содержащее первый и второй аналоговые логические элементы, каждь из которых выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющему входу переключателя, три источника опорного напряжения, выход первого из которых соединен с первым входом компараторапервого аналогового логического элемента, второй вход компаратора первого аналогового логического элемента подключен к первому информационному входу переключателя первого аналогового логического элемента и является входом устройства, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет воспроизведения симметричных и несимметричньг функций компарирования, в нем первыи вход компаратора первого аналогового логического элемента соединен с вторым вхо 1317460дом компаратора второго аналогового лсгического элемента, второй информационный вход переключателя первого аналогового логического элемента подключен к выходу второго источника опорного напряжения, выход переключателя первого аналогового логического элемента соединен с первым входом компаратора второго аналогового логического элемента и с первым информа О ционным .входом переключателя второго аналогового логического элемента, второй информационный вход которого подключен к выходу третьего источника опорного напряжения, а выход являет" ся выходом устройства,4. Устройство для воспроизведения функций ограничения, содержащее первый и второй аналоговые логические элементы, каждый из которых выполнен 20 в виде компаратора, подключенного выходом к управляющему входу переключателя, первый и второй источники опорного напряжения, первый вход компаратора первого аналогового логиче Ого 25 элемента подключен к первому информационному входу переключателя первогоаналогового логического элеменга иявляется входом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с цельюрасширения функциональных возможностей за счет воспроизведения симметричных и несимметричных функций компарирования, в нем второй вход компаратора первого аналогового логического элемента и первый вход компаратора второго аналогового логическогоэлемента соединены с шиной нулевогопотенциала, выход первого источникаопорного напряжения подключен ко второму информационному входу переключа"теля первого аналогового логическогоэлемента, соединенного выходом с вторым входом компаратара и с первыминформационным входом переключателявторого аналогового логического элемента, выход второго источника опорного напряжения подключен к второмуинформационному входу переключателявторого аналогово го ло гического элемента, выход которого является выходом устройства,37460 Составитель А,МасловТехред В.Кадар Корректор Редактор Н.Горват ка аз 242 б/ Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж б 72 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаушПодписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4/5