Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

МНОГОСТАБИЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ЛОГИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ - Патент РФ 2131143
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
МНОГОСТАБИЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ЛОГИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
МНОГОСТАБИЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ЛОГИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

МНОГОСТАБИЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ЛОГИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для линейного и функционального квантования переменных сигналов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения гистерезисных и неоднозначных функций с n точками разрыва и/или излома. 9 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2131143
Класс(ы) патента: G06G7/25
Номер заявки: 96111786/09
Дата подачи заявки: 05.06.1996
Дата публикации: 27.05.1999
Заявитель(и): Ульяновский государственный технический университет
Автор(ы): Волгин Л.И.; Самчелейкин С.В.
Патентообладатель(и): Ульяновский государственный технический университет
Описание изобретения: Предлагаемое изобретение относится к области автоматики и аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в качестве многостабильного триггера с импульсным или потенциальным управлением, для линейного и функционального квантования аналоговых сигналов, для воспроизведения сложных гистерезисных и неоднозначных функций и др.
Известны реляторные триггеры с двумя устойчивыми состояниями (см., например, а. с. 1288723, кл. G 06 G 7/25). Недостатком таких устройств являются ограниченные функциональные возможности, так как его выходной сигнал может принимать только два разрешенных уровня. Известны также реляторные многопороговые преобразователи, выходной сигнал которых принимает n разрешенных уровней. Недостатком таких преобразователей являются ограниченные функциональные возможности из-за невозможности воспроизведения гистерезисных и неоднозначных функций (см., например, а.с. 1300507, кл. G 06 G 7/25).
Наиболее близким к предлагаемому схемному решению является реляторный коммутационно-логический преобразователь N 1596354 "Устройство для воспроизведения гистерезисных функций", кл. G 06 G 7/25.
Заявка является зависимой от а.с. N 1596354.
Недостатками прототипа являются малая нагрузочная способность (его выходное сопротивление Rвых ≅ nr, где r - сопротивление замкнутого ключа) и низкое быстродействие (время задержки прохождения фиксирующего сигнала на выход преобразователя τз ≅ nτ, где τ - задержка сигнала, приходящая на один ключ релятора). Здесь равенство выполняется в самом неблагоприятном случае, когда все вторые ключи реляторов замкнуты.
Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и повышение быстродействия.
Поставленная цель достигается тем, что в а.с. 1596354 использованы трехключевые реляторы, выход третьего замыкающего ключа каждого предыдущего релятора соединен с входом второго размыкающего ключа последующего релятора, выходы вторых ключей всех реляторов соединены и образуют выход преобразователя, к которому присоединен выход третьего ключа последнего релятора.
Схема преобразователя изображена на фиг. 1. Она содержит n реляторов (для фиг. 1 n = 4) 1, 2, 3, 4. Каждый регятор (фиг. 2) содержит стробируемый (выход C) компаратор 5 и первый перекидной 6, второй замыкающий 7 и третий размыкающий 8 ключи. Выход компаратора 5 соединен с управляющими входами ключей 6, 7, 8. Положение ключей на фиг. 2 соответствует ситуации, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора 5 больше напряжения на его инвертирующем входе.
Инвертирующие входы всех реляторов присоединены к управляющему входу преобразователя, на который поступает управляющее напряжение U. Стробирующие входы компараторов 6 присоединены к стробирующему входу преобразователя, на вход которого подается стробирующий сигнал x0.
На первый и второй входы первого ключа 6 реляторов подаются задающие напряжения Ui1, Ui2, i = 1, 2, ..., n, причем Ui1 > Ui2. Выход первого ключа в каждом реляторе соединен с неинвертирующим входом компаратора 5 этого же релятора. Выход третьего замыкающего ключа 8 каждого предыдущего релятора соединен с входом второго ключа 7 последующего релятора. Выходы вторых ключей всех реляторов соединены, образуют основной выход преобразователя Z, к которому присоединен выход третьего ключа 3 последнего (n-го) релятора. Выходы первых ключей 6 реляторов преобразуют дополнительные выходы Z1, Z2, . .., Zn преобразователя.
На фиг. 3 приведено условное схемное обозначение преобразователя (фиг. 1).
Программирование преобразователя на воспроизведение заданных функций и операции осуществляются соответствующими межсоединениями входов преобразователя, фиксацией опорных напряжений Uij и отождествлением некоторых фиксирующих переменных сигналов Yi с управляющей переменной U.
На фиг. 4 приведены варианты схем включения базовой схемы, изображенной на фиг. 1.
При соединении переключательных входов (входы ключей реляторов) в соответствии с фиг. 4а преобразователь является многостабильным триггером с n+1 устойчивыми состояниями. Здесь зачерненными точками обозначены инвертирующие переключательные входы преобразователя, что обеспечивается включением на эти входы инверторов знака (инвертирующих повторителей напряжения). Если амплитуда U управляющего импульса попадает в интервал [Uij, U(i+1)j заданной шкалы опорных напряжений |U1j|<|U>2j|<...<|U>nj|, то после снятия управляющего импульса на выходе Z запоминается заданный уровень напряжения Z = Yi, где i ∈ {1,2,...,n+1}. На фиг. 5а представлены функции воспроизводимых по каждому дополнительному выходу Zj, j = 1, 2,...,n. При потенциальном управлении (при непрерывном изменении уровня напряжения U) преобразователь по фиг. 4а по основному выходу Z воспроизводит многоступенчатую гистерезисную функцию, представленную на фиг. 5б. Сброс преобразователя в исходное состояние (Z=Y1) осуществляется подачей на управляющий вход отрицательного импульса с амплитудой U<U>n1. При этом все ключи релятора переключаются в положение, указанное на фиг. 2, то есть Z = Y1, Z1=U11, Z2= U21, Z3U31, Z4=U41.
Схема по фиг. 4б также является реляторным триггером с +1 устойчивыми состояниями. Здесь в отличие от фиг. 4а отсутствует необходимость использования предвключенных интервалов знака. На фиг. 6 представлены функции, воспроизводимые преобразователем по фиг. 4б.
При присоединении входных выводов в соответствии с фиг. 4в и при Y1 < Y2 <. . .< Yn+1 преобразователь воспроизводит операцию квантования управляющего напряжения U=U(t) (фиг. 7). При Yi=Y1+ (i+1) Δ Y закон квантования является равномерным (фиг. 7б). В общем случае в зависимости от выбранных значений Yi может быть воспроизведен любой заданный закон квантования. В частном случае для фиг. 4в можно положить Y1 =U12, Y2 = U11, Y3 = U21, Y4 = U31, Y5 = U41 (соответствующие переключательные входы соединены).
При соединении входов в соответствии с фиг. 4г преобразователь воспроизводит различного вида многоступенчатые разрывные гистерезисные функции. В частности, при Y1 < Y2 < Y3 < Y4 < Y5 воспроизводится функция, изображенная на фиг. 8.
При соединениях в соответствии с фиг. 4д (Y1 = Y3 - -U, Y2 = Y4 = U) воспроизводится сложная гистерезисная функция, представленная на фиг. 9.
Для предложенного схемного решения выходное сопротивление Rвых ≈ 2r, где r - сопротивление замкнутого ключа, а временная задержка τз = 2τ, где τ - задержка в одном реляторе. В прототипе в наиболее неблагоприятном случае Rвых = nr, τз = nτ.
Таким образом, предлагаемое решение позволяет увеличить нагрузочную способность и быстродействие в n/2 раз.
Формула изобретения: Многостабильный функционально-логический преобразователь, содержащий n реляторов, каждый из которых состоит из стробируемого компаратора, управляющего состоянием первого перекидного ключа, инвертирующие входы всех компараторов объединены и образуют управляющий вход преобразователя, стробирующие входы всех реляторов соединены и являются стробирующим входом преобразователя, в каждом реляторе выход его первого ключа соединен с неинвертирующим входом компаратора этого же релятора, на первый и второй входы первого ключа всех реляторов подаются задающие напряжения Ui1>Ui2, i = 1, 2, . . . ,n, выходы первых ключей всех реляторов образуют дополнительные выходы преобразователя, отличающийся тем, что в каждый релятор введены второй, замыкающий, и третий, размыкающий, ключи, управляемые от компаратора этого релятора, на вход второго ключа первого релятора и на входы третьих ключей всех реляторов подаются соответственно фиксирующие сигналы y1, y2, ..., yn, выход третьего ключа каждого предыдущего релятора соединен с входом второго ключа последующего релятора, выходы второго и третьего ключей n-го релятора соединены, а выходы вторых ключей всех реляторов объединены и образуют основной выход преобразователя.