Устройство для воспроизведения функций ограничения (его варианты)

 

Изобретение может быть использовано 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 (функции 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 состоит из компаратора, управляющего состоянием переключателя, источник входного напряжения. Первый и второй источники опорных напряжений присоединены соответственно к первому и второму входам компаратора и переключательному выводу переключателя первого аналогового логического элемента, третий и четвертый источники опорных напряжений присоединены соответственно к первому входу и переключательному выводу переключателя второго аналогового логического элемента, первьй вход компаратора и первый переключательный вывод переключателя в первом аналоговом логическом элементе соединены . между собой, а во втором второй вход компаратора соединен с первым переключательным выводом переключателя, выход первого аналогового логического элемента присоединен ко второму входу компаратора второго аналогового логического элемента. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря новым связям между составными элементами устройства, в частности за счет подключения выхода переключателя первого аналогового логического элемента к одному из входов компаратора второго аналогового логического элемента , а также благодаря изменению, соотношений между величинами опорных напряжений. 3 з,п,ф-лы, 8 ил. iE СО 4; о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 06 G 7/25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3864943/24-24 (22) 11.03.85 (46) !5.06.87. Бюп. Р 22 (71} Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики AH 3CCP (?2) Л.И.Волгин и P.-В,П.Ребане (53) 68! .3 (088. 8) (56) Авторское свиДетельство СССР

9 913405, кл. G 06 G 7/25, 1982, Авторское свидетельство СССР

У 1288724, кл. G 06 0 7/25,19.02.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ФУНКЦИЙ ОГРАНИЧЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение может быть использовано 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 (функции 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, управ.З 1317460 А1 ляющего состоянием переключателя, источник входного напряжения. Первый и второй источники опорных напряжений присоединены соответственно к первому и второму входам компаратбра и переключательному выводу переключателя первого аналогового логического элемента, третий и четвертый источники 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 соединены .между собой, а во втором второй вход компаратора соединен с первым переключательным выводом переключателя, выход первого аналогового логического элемента присоединен ко второму входу компаратора второго аналогового логического элемента, Достижение поставленной цели обеспечено благодаря новым связям между составными элементами устройства, в частности за счет подключения выхода переключателя первого аналогового логического элемента к одному из входов компаратора второго аналогового логического элемента, а также благодаря изменению . соотношений между величинами опорных напряжений. 3 з,п,ф-лы, 8 ил.

1 l3

Изобретение относится к автоматике, аналоговой вычислительной технн" ке и моделирующей технике, Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства за счет воспроизведения симметричных и несимметричных функций компарирования.

На фиг, 1 - 4 приведены соответственно схемы устройства по первому, второму,,третьему и четвертому вариантам, на фиг. 5 " 8 - функции огра" ничения, воспроизводимые устройством по каждому из .вариантов его выполнения.

Устройство по первому варианту (фиг.I) содержит первый и второй аналоговые логические элементы 1 и 2, вход 3 устройства, с первого па четвертый источники опорного напряжения соответственно 4 — 7, Каждый аналоговый логический элемент выполнен на компараторе 8, подключенном выходом к управляющему входу переключателя 9, Позицией 10 обозначен элемент нагрузки, Аналогичные элементы на фиг, 2 "

4 обозначены теми же позициями, Устройство работает следующим образоме

На первый и второй входы компаратора 8 первого аналогового логического элемента 1 соответственно с выхода первого источника 4 oFtopHoFo иа пряжения и с входа 3 устройства по" даются напряжения х! и х, на информационные входы переключателя 9 первого аналогового логического элемента подаются соответственно напряжения х и х с входа 3 н с второго источника 5 опорного напряжения.

Напряжение на выходе первого аналогового логического элемента 1 (на вм"

:ходе переключателя 9 этого элемента) определяется выражением у =- О,Sxtf + sign(x-õ, )) +0,5xx tl-si.gn(x-õ, )), Ix-x t (1 при х»х, где s i gn { х-х, ) = — - — -=: х-х -1 при х с х,, есть сигнум-функция, Если х х,, т.е. sign(xx,) = I, то на выход переключателя 9 первого анапогбвого логического элемента 1 проходит напряжение х, а при х х, напряжение х

Выход переключателя 9 первого ана —, логового логического элемента 1 соединен а первым входом компаратора 8

17460 2 второго аналогового логического элемента 2. Напряжение н1 выходе уст1райства (на выходе переключателя 9 второго аналогового логическаro элемента 2) олределяетсл выражением

7,=0,5y (I+sign(с -у)) +0,5х„ (1-вхдп(x ó)1, где х и х - соответственно напряжеу

Ю ние от третьего 6 и четвертого 7 источников опорного напряжения;

1 приx,»у

sign{a -у)= — - -= -1 прн х с у х -у

3 есть сигнум-функция.

Если x » у, то на выход устройства проходит сигнал у при х у, на выход устройства проходит сигнал х

Семейство разрывных функций ограничения, воспроизводимых устройством по фиг. изображено на фиг.5. Здесь имеется воэможность регулирования ширины линейного участка характеристики изменением напряжений х, и (или) х . Независимое изменение уровней ограничения обеспечивается регулировкой напряжений х и х . Высота вертикальных участков характеристик (скачки) определяется разностью напряжений х,,— х> (положительный ска" чок), х -х, (отрицательный скачок), При х, = х и x = х вертикальные участки характеристики отсутствуют, Если необходимость в формировании вертикальных участков характеристики отсутствует, то источники 4 и 5, щ 6 и 7 могут быть попарно объединены.

При этом источники 5 и 7 опорного напряжения устраняются, Соответствующий вариант схемы представлен на фиг,2, На фиг.6 представлена функ"

45 ция ограничения, воспроизводимая вариантом устройства па фиг.2, При х, = х > (линейньпЪ участок на характеристике отсутствует) функция ограничения по фиг„5 вырождается в функцию двухполярного компарирования. Объединив первый вход компаратора 8 первого аналогового логического элемента 1 со вторым входом компаратора второго аналогового логического элемента 2, приходим к схеме фиг.3. На фиг,.7 представлено семейство функций, воспроизводимое устройством по фиг.З. Здесь точка перехода (скачок) с нижнего х на верхний х,, 3 1317 уровень ограничения регулируется изменением напряжения х,.

При х, = 0 (ф»»г,4) приходим к схеме симметричного двухполярного компаратора. Таким образом, можно воспроизводить трн класса функций ограничения — семейство функций с линейным участком х ар актери стики при наличии отрицательного и положительного скачков на уровни ограничения, семейст- 19 во функций с линейным участком ха. рактеристики без скачкообразного пе" рехода на уровни ограничения (классическая функция двухстороннего ограничения) и семейство функций без ли- 15 нейного участка характеристики (функция двухполярного компарирования), Формула изобретения

1 ° Устройство для воспроизведения функций ограничения, содержащее первый и второй аналоговые логические элементы, кажць»й из которых выполнен в виде компаратора, подключенного 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 аналогового логического элемента подключен к первому информационному входу переключателя первого аналогового элемента и является входом устройства1. 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 4О 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 пер460 4 вый 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 компаратора первого 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 целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения симметричных и несимметричньг: функций компарирования, в нем первыи вход компаратора первого аналогового логического элемента соединен с вторым вхо1317460 дом 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- 1О ционным.входом переключателя второго аналогового логического элемента, второй информационный вход которого подключен к выходу третьего источника опорного напряжения, а выход является выходом устройства, 4. Устройство для воспроизведения функций ограничения, содержащее первый и второй аналоговые логические элементы, каждый из которых выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющему входу переключателя, первый и второй источники опорного напряжения, первый вход компаратора первого аналогового логического элемента подключен к первому информационному входу переключателя первого аналогового логического элеменга и является входом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что„ с целью расширения 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 логического элемента соединены с шиной нулевого потенциала, выход первого источника опорного напряжения подключен ко второму информационному входу переключателя первого аналогового логического элемента, соединенного выходом с вторым входом компаратара и с первым информационным входом переключателя второго аналогового логического элемента, выход второго источника опорного напряжения подключен к второму информационному входу переключателя второго аналогового логического элемента, выход которого является выходом устройства, ! 3174бО!

317460

Составитель А,Маслов

Техред В.Кадар Корректор И,Муска

Редактор Н.Горват

Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I!3035, Москва, )K-35, Раушская наб,, д, 4/5

Заказ 2426/45

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4