Селектор аналоговых сигналов

 

СЕЛЕКТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ , содержащий каналы селекции по числу входных сигналов, в состав каждого из которых входят элемент сравнения и переключатель , первые входы которых подключены к входной шине, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения упорядоченного распределения выходных сигналов по амплитуде входных, в каждый канал введены первый и второй элементы И-НЕ, элемент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и триггер, причем первый вход канала соединен с вторыми входами элемента сравнения и переключателя, а выход элемента сравнения соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И и с управляющим входом переключателя, выход которого подключен к первому выходу канала, выход элемента И соединен с вторым выходом канала и первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход канала подключен к вторым входам элемента И и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу первого элемента И-НЕ i и первому входу второго элемента И-НЕ, управляющий вход триггера соединен с выхо (Л дом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с управляющей щиной, при этом первый выход и второй вход каждого канала соединен с первым входом и вторым выходом последующего канала соответственно .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1170423 А

В101

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ мент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и триггер, причем первый вход канала соединен с вторыми входами элемента сравнения и переключателя, а выход элемента сравнения соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И и с управляющим входом переключателя, выход которого подключен к первому выходу канала, выход элемента И соединен с вторым выходом канала и первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход канала подключен к вторым входам элемента И и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу первого элемента И-НЕ и первому входу второго элемента И-НЕ, @ управляющий вход триггера соединен с выхо- у дом второго элемента И-НЕ, второй вход @ ф которого соединен с управляющей шиной, у при этом первый выход и второй вход каждого канала соединен с первым входом и вторым выходом последующего канала соответственно. (21) 3629107/24-21 (22) 29.07.83 (46) 30.07.85. Бюл. № 28 (72) Е. А. Белозерский, В. П. Жабеев и Л. Г. Капустин (71) Киевское проектно-конструкторское бюро автоматизированных систем управления (53) 621.374.33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 892695, кл. Н 03 К 5/26, 08.04.80.

«Автоматика», № 2, 1968, с. 95. (54) (57) СЕЛЕКТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащий каналы селекции по числу входных сигналов, в состав каждого из которых входят элемент сравнения и переключатель, первые входы которых подключены к входной шине, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения упорядоченного распределения выходных сигналов по амплитуде входных, в каждый канал введены первый и второй элементы И-НЕ, элеВСЕСОЮЗНАЯ (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц „, ."-„,ц

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЖБЛКО ТБ А

1 170423

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, в частности, при построении устройств анализа входных сигналов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения упорядоченного распределения выходных сигналов по амплитуде входных.

На чертеже представлена структурная схема селектора аналоговых сигналов.

Селектор аналоговых сигналов состоит из каналов селекции 1, при этом первый вход 2 каждого соединен с первым выходом 3 предыдущего канала, второй выход 4 с вторым входом 5, а к соответствующей входной шине 6 подключены первые входы элемента 7 сравнения и переключателя 8, управляющий вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ 9, вторым входом соединенного с первым входом второго элемента И-НЕ 10, при этом вывод первого элемента И-НЕ 9 соединен с первым входом элемента И 11, выход которого подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, выходом подсоединенного к информационному входу триггера 13, прямой выход которого подключен к шине 14 выходного сигнала, причем вторые входы вторых элементов И-НЕ 10 соединены с управляющей шиной 15.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 13 установлен в «О» и на шине 14 выходных сигналов канала также присутствует «О». При этом с инверсного выхода триггера 13 сигнал «1» поступает на второй вход первого элемента

И-НЕ 9 и первый вход второго элемента

И-НЕ 10, отпирая их для прохождения соответствующих управляющих сигналов. Селектируемый сигнал 4 с входной шины 6 поступает на первые входы элемента 7 сравнения и переключателя 8, на вторые входы которых поступает аналоговый сигнал U с первого входа 2, где и — номер текущего канала.

К второму входу 5 канала селекции текущего канала с второго выхода 4 последующего канала поступает логический сигнал Dq».i.

Далее возможны четыре варианта: U U> и D„ =O; U U, и D„ =l; !1 ((4 и

Р » =0; Ug(U и D + =1.

В первом варианте на выходе элемента 7 сравнения появляется управляющий сигнал

«1», который, пройдя через открытый элемент И-НЕ 9, инвертируется и поступает на управляющий вход переключателя 8, в результате чего переключатель пропустит на первый выход 3 канала меньший по величи не сигнал из присутствующих на его входах, в данном случае сигнал U>, т. е. Ut» >=V>.

С выхода первого элемента И-НЕ 9 сигнал

«О» запирает элемент И 11, с выхода которого сигнал «О» поступает на второй выход 4 канала, т. е. D =O. Сигнал «О» с выхода элмента И 11 поступает также на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, 5

55 на второй вход которого поступает сигнал

D » =0. Следовательно, с выхода элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 на информационный вход триггер 13 поступает сигнал

«О». После этого на управляющую шину 15 подается импульс селекции, который, пройдя через открытый элемент И-НЕ 10, поступает на управляющий вход триггера 13. Триггер 13 снова устанавливается в состояние

«О». При этом на выходной шине 14 канала сигнал «О» сохраняется. Это означает, что входной сигнал U» не селектировался и справедливы выражения !Л» i=U>, D =O.

Во втором варианте на первом выходе 3 канала также как и в первом варианте появляется сигнал Uf».>=U> и на втором выходе 4 появляется сигнал «0». Однако сигнал

Dp» — = 1 с второго входа 5, поступая на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 12, вызывает появление сигнала «1» на информационном входе триггера 13. С приходом импульса селекции на управляющую шину 15 триггер 13 устанавливается в состояние «1». При этом на выходной шине 14 канала появляется сигнал «1». Это означает, что входной сигнал Uq селектировался. С инверсного выхода триггера 13 сигнал «О» запирает второй элемент И-НЕ 10, блокируя изменение состояния триггера 13.

Этот сигнал также запирает первый элемент

И-НЕ 9, вызывая появление на его выходе сигнала «1», который отпирает элемент И 11 и на втором выходе 4 появляется сигнал

Da=Dp» i=1. На управляющем входе переключателя 8 сигнал «1» изменяет его состояние таким образом, что на первом выходе

3 канала появляется сигнал Uf» i=Vs.

Таким образом сигнал U> исключается из дальнейшего анализа и справедливы выражения Uf» i=Vs; Dq=l.

В третьем варианте на выходе элемента 1 сравнения появляется управляющий сигнал

«0», который, пройдя через открытый элемент И-НЕ 9, инвертируется и поступает на управляющий вход переключателя 8, в результате чего переключатель пропускает на первый выход 3 канала меньший по ве"" не сигнал из присутствующих íà его ..одах, в данном случае сигнал Uf. С выхода первого элемента И-НЕ 9 сигнал «1» отпирает элемент И 11. с выхода которого сигнал «О» поступает на второй выход 4 канала, а на информационном входе триггера 13 формируется сигнал «О». С приходом импульса селекции на управляющую шину 15 состояния триггера 13 не изменяется и на выходной шине 14 канала присутствует сигнал «О». Это означает, что входной сигнал

V> не селектировался и справедливы выражения: Uf» i — — Uf, D>=0.

В четвертом варианте на выходе 3 канала, также как и в третьем варианте, появляется сигнал Ug» i=Up, а на выходной шине 14 появляется сигнал «1». Сигнал Р + =! со

1170423 второго входа 5, поступая на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, вызывает появление сигнала «О» на информационном входе триггера 13. С приходом импульса селекции на управляющую шину 15 триггер 13 не меняет своего состояния. При этом на выходной шине 14 канала присутствует сигнал «О». Это означает, что входной сигнал U> не селектировался и справедливы выражения: Uf >=UJ, D>=1.

Пример. Пусть селектор содержит пять каналов селекции, на входной шине б которых поданы селектируемые сигналы: U>=4 В, 14=5В, 11з=1В, U4=3B, 11ь=2В, причем на вход 2 первого канала 1 подан сигнал, наибольший по величине из диапазона селиктируемых сигналов, U, =U, а на входе 5 пятого канала присутствует логический сигнал De = 1. При этом состояние элементов

7 сравнения всех каналов будет 1, О, 1, О, О в порядке нумерации каналов. Составление управляющих входов всех переключателей 8, в том же порядке, будет инверсным по отношению к выходным сигналам элемента 7 сравнения О, 1, О, 1, 1. Сигналы D — Dq распределяются так: О, О, О, 1, 1. При этом на информационных входах триггеров 13 каналов установятся сигналы О, О, 1, О, О.

С приходом первого импульса селекции на управляющую шину 15 установленные сигналы с информационных входов переписываются в соответствующие триггеры 13. Управляющий вход триггера 13 третьего канала блокируется от прихода импульсов селекции и селектируемое напряжение канала Us= IB исключается из дальнейшего анализа и селекции. Таким образом, сигнал 1 появляется на выходной шине 14 только третьего канала, на вход б которого было подано минимальное напряжение 11з=1В. Следовательно, после первого импульса селекции устройство выбрало минимальный сигыал. После первого импульса селекции логические значения сигналов на элементах схемы изменяются следующим образом: на выходах элемента 7 сравнения 1, О, 1, 1, 1; состояние управляющих входов переключателей О, 1, 1, О, О; сигналы Di — Ds распределяются так: О, О, О, О, 1; при этом на информационных входах!

О

40 триггеров 13 каналов установятся сигналы

О, О, О, О, 1.

С приходом второго импульса селекции на управляющую шину 15 сигналы с информационных входов незаблокированных триггеров 13 первого, второго, четвертого и пятого каналов переписываются на соответствующие выходы. Управляющий вход триггера 13 пятого канала блокируется от последующих импульсов селекции и селектируемое напряжение канала 14=2В исключается из дальнейшего анализа и селекции. Таким образом, в результате подачи второго импульса сигнал «1» появляется на выходной шине 14 пятого канала, на входной шине 6 которого было подано. второе по величине напряжения

Us=2B. После двух импульсов сигналы

Ы = 1В и U> =2В считаются выбранными, о чем свидетельствуют сигналы «1» на выходных шинах 14 третьего и пятого каналов.

После второго импульса селекции формируются другие сигналы на элементах схемы: на выходах элементов 7 сравнения 1, О, 1, 1, 1; состояние управляющих входов переключателей 8 О, 1, 1, О, 1; сигналы Di — D распределяются так: О, О, О, О, 1; при этом на информационных входах триггеров 13 каналов установятся сигналы О, О, О, 1, О.

Далее легко видеть, что с приходом последующих импульсов селекции выбираются каналы в порядке возрастания величин сигналов, поданных на их входные шины 6.

Таким образом, из этого примера видно, что устройство выполняет селекцию аналоговых сигналов от меньшего по величине к большему с приходом импульсов селекции, т. е. ранжирует их. Селектор аналоговых сигналов может селектировать также сигналы и в другом направлении, т. е. от большего по величине к меньшему. Для этого необходимо на вход 2 первого канала 1 подать сигнал, наименьший по величине из диапазона селектируемых сигналов Uf=Um,„è изменить включение входов элементов 7сравнения так, чтобы сигнал с первого входа 2 канала поступал на первый вход элемента 7 сравнения и второй вход переключателя 8 и сигнал с третьей входной шины 6 канала поступал на второй вход элемента 7 сравнения и первый вход переключателя 8.! 170423

Редактор М. Товтин

Заказ 4702/44

Е

Составитель Н. Маркин

Техред И. Верес Корректор М. Максимншинец

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4