Трехальтернативный аналоговый компаратор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении быстродействующих помехоустойчивых систем автоматического управления и контрольно-измерительных систем. Цель - упрощение регулировки параметров правила выработки решения - достигается введением в трехальтернативный аналоговый компаратор элемента И 11, демультиплексора 12, цифровых компараторов 13-16 и триггера 7. Трехальтернативный аналоговый компаратор содержит также стробируемый двухальтернативный аналоговый компаратор 1, тактовый генератор 2, элементы ИЛИ 8-10, триггеры 5,6. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g))$ G 05 B 1 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4453665/24-21 (22) 15.04.88 (46) 30.06.90. Бюл. N 24 (71) Харьковский государственный университет им. А.M.Горького и Украинский заочный политехнический институт им. И.Ç.Соколова (72) В.А.Добрьщень, Н.И.Литвинец, 1),Ä.ËèòâèHåö, В.А.Фильштинский и Б.С.Элькин (53) 621.318 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 442211997755, кл. G 05 В 1/01, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1429306, кл. G 05 В 1/01, 30.09.86 (54) ТРЕХАЛЬТЕРНАТИВНЫЙ АНАЛОГОВЫЙ

КОМПАРАТОР

„„SU„„)57515О А1

2 (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении быстродействующих помехоустойчивых систем автоматического управления и контрольно-измерительных систем. Цель — упрощение регулировки параметров правила выработки решения достигается введением в трехальтернативный аналоговый компаратор элемента И 11, демультиплексора 12, цифровых компараторов 13-16 и триггера 7. Трехальтернативный аналоговый компаратор содержит также стробируемый двухальтернативный аналоговый компаратор 1, тактовый генератор 2, элементы ИЛИ 8-10„ триггеры 5, 6.

1 ил.

Изобретение относится к импупьсной технике и может быть использовано

4 при построении быстродействующих помехоустс йчивых систем автоматичес5 кого уп";,авления и контрольно-измерительных систем.

Цель изобретения — упрощение регулировки параметров реализуемого устройством правила выработки решений, На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Трехальтернативный аналоговый ком,паратор содержит стробируемый двух;альтернативный аналоговый компаратор !

1, информационные входы которого яв. ляются входами устройства, а строби:рующий вход подключен к первому -еагходу тактового генератора 2, первый 3„ .и второй 4 счетчики, первый 5, второй

6 и третий триггеры 7, первый 8, второй 9 и третий 10 элементы ИЛИ, эле-.. мент И 11, демультиплексор 12, пер,вый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 щлфровые компараторы. 25

Элементы устройства соединены следующим образом.

Информационные входы стробируемого двухальтернативного аналогового компаратора 1 являются входами устройства, на которые поданы срав-, ниваемые сигналы Х и i, его стробнрующий вход соединен с первым выходом тактового генератора 2, а выход — с единичным входом третьего триггера 7, подключенного выходом к адресному входу демультиплексора 12, первый и второй выходы которого соединены со

1 счетными вхоцами соответственно первого и второго счетчиков 3 и 4, входы установки в нуль которых соеди.нены с выходом третьего элемента ИЛИ

10. Кодовый выход первого счетчика 3 соединен с первыми входами первого и второго цифровых компараторов 13 и

14, а кодовый выход второго счетчика

4 — с первыми входами третьего и четвертого цифровых компараторов 15 и 16. Стробирующие входы всех цифровых компараторов и нулевой вход триггера 7 соединены с третьим выходом тактового генератора 2. Выход первого цифрового компаратора 13 соединен с нулевым входом первого триггера 5 и с первым входом первого элемента

ИЛИ 8, выходы второго и третьего цифровых компараторов 14 и 15 соединены со входайи элемента И 11, подключенного выходом к первому входу второго элемента ИЛИ 9 и ко второму входу первого элемента ИЛИ 8, выход чет вертого цифрового компаратора 16 сое динен с нулевым входом второго триггера 6 и со вторым входом второго элемента ИЛИ 9, подключенного выходом к единичному входу первого триггера 5 и к первому входу третьего элемента ИЛИ 10, второй вход которого объединен с единичным входом второго триггера 6 и соединен с выходом первого элемента ИЛИ 8.

Устройство реализует следующее правило выработки решения.

Прежде чем перейти к описанию работы устройства, укажем функции и специфику отдельных его блоков.

Компаратор 1 при подаче импульса на его стробирующий вход формирует импульс на выходе только при выполнении в это время условия (4).

Тактовый генератор 2 формирует на первом выходе короткие импульсы с периодом Т, эти же импульсы, задержанные на время Т/3 и 2Т/3, появляются, соответственно, на втором и третьем его выходах.

Счетчики 3 и 4 — это обычные двоичные накапливающие счетчики с коэффициентом пересчета, не меньшим максимального допустимого значения и.

Демультиплексор 12 прп единичном сигнале на адресном входе пропускает импульсы, поступающие на его информационньп вход (со второго выхода генератора 2) только на первьп выход (на счетный вход первого счетчика 3), а при нулевом сигнале на адресном входе — только на второй выход (на счетный вход второго счетчика 4).

Цифровые комлараторы 13-16 пропускают на выход стробирующий импульс только при выполнении соответствуюmего условия." первый цифровой компаратор 13 при К 7 и П (5) . второй цифровой компаратор 14 прн К,), и — П (6) третий цифровой компаратор 15 при К П <> (7) четвертьп цифровой компаратор 16 при К„) П (8)

Здесь K z и К, — содержимое счетчиков 3 и 4 соответственно, значения величин n — П „n — П, П и П установлены на вторых входах цифровых компараторов 13-16 соответственно (чертеж).

1575250

Принцип действия устройства состоит в следующем.

Периодически (с периодом Т вЂ” тактовыми импульсами с первого выхода тактового генератора 2),проверяется условие (4) и после каждoii проверки фиксируется значение К вЂ” количество

1 тех проверок, в которых это условие выполнялось, и значение К вЂ” коли— чество тех проверок, в которых оно не выполнялось (очевидно, всегда

К +К,=i где i — число проведенных проверок). Величины К и К фикси1 руются в счетчиках 3 и 4 соответственно.

Сопоставительный анализ выполнимости неравенств (1)-(3) и неравенств (5)-(8), проверяемых цифровыми компараторами 13-16 соответственно приводит к следующим. результатам, реализованным в предлагаемом устройстве.

Если после очередной проверки условия (4) оказывается, что выполняется условие (5), то выполнение условия (1) гарантировано независимо от результатов остальных п-i проверок следовательно уже может быть выработано решение M.

Если после очередной проверки условия (4) оказывается, что выполняется условие (8), то — независимо от результатов остальных и-i проверок, гарантировано выполнение условия (3), т.е. уже может быть выработано решение Б.

Если после очередной проверки условия (4) оказывается, что одновременно выполняются условия (5) и (6), то — независимо от результатов оставшихся n-i проверок — гарантировано выполнение двойного неравенства (2), т.е. уже может быть выработано решение P.

Если, наконец, после очередной проверки условия (4) ни условие (5), - ни условие (8), ни оба одновременно условия (5) и (6) не выполняются, решение не определено и необходимо продолжить процедуру — провести очередную проверку условия (4).

После выработки решения (оно фиксируется триггерами 5, 6) остальные блоки устройства возвращаются. в исход21ое состояние и начинается новый цикл выработки решения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчика 3, 4 и триггеры 5, 6, 7 установлены в нуль (сочетании нулевых состояний триггеров 5, б кодирует выходной .сиг- нал "Решение не принято"). На вторые входы цифровых компараторов 13-16 поданы двоичные коды значений п — П „ и-П, П и П соответственно (эти о о значения. устанавливаются вручную либо поступают от внешних устройств):.

Каждый импульс с первого выхода тактового генератора 2 фиксирует на триггера 7 результат данной проверки

15 условия (4): единица, если условие (4) выполняется, и нуль — в противном случае. Ближайший во времени импульс со второго выхода тактового генератора 2 добавляет (через демуль 20 типлексор 12) единицу либо в счетчик

3 — если условие 4 не было выполнено, либо в счетчик 4 — если оно было выполнено. Таким образом, в счетчиках

3 и 4 формируются значения Ко и К„ соответственно. Импульс с третьего выхода генератора 2 устанавливает в нуль триггер 7, а TBI:æå, поступая на стробирующие входы цифровых компараторов 13-16, "проверяет" выпол30 нение условий (5)-(8).

Если выполняется условие (5), т.е. может быть выработано решение M импульс формируется на выходе цифрового компаратора 13, устанавливая

3 триггер 5 в нуль, а триггер 6 в единицу (это сочетание их состояний кодирует решение И).

Пройдя через элементы ИЛИ 8, 10 этот импульс возвращает в нуль счет40 чики 3 и 4, т.е. восстанавливается исходное состояние устройства, за исключением триггеров 5 и 6, фиксирующих выработанное решение.

Если после очередной проверки. ус45 ловия (4) выполняются оба условия (6),. (7), т.е. уже может быть выработано решение Р, формируется импульс на выходе элемента И 11, устанавли-! вающий в единицу оба триггера 5, 6 (это сочетание их состояний кодирует решение P), пройдя через элементы

ИЛИ 9, 10, этот импульс возвращает в нуль счетчики 3 и 4.

Если выполняется условие (8), т.е. уже может быть выработано решение Б, формируется импульс на выходе цифрового компаратора 16, устанавлива-. ющий триггер 5 в единицу, а триггер

6 — нуль (это сочетание их состоя1575150

Составитель В.Простаков

Редактор И.Сегляник Техред М.Ходанич КоРРектоР М.Кучерявая, Заказ 1784

Тираж 662

Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ний кодирует решение Б), ° как и в предь, цущих случаях, счетчики 3 и 4 устанавливаются в нуль импульсом с выхода элемента ИЛИ 10.

Гсли же ни условие (5), ни условие

5 (8), ни оба одновременно условия (6), (7) не выполняются триггеры

5, 6 и счетчики 3, 4 сохраняют свои состояния, и очередной импульс с пер- 10 вого выхода тактового генератора 2 осуществляет следующую проверку ус;ловия (4).

Таким образом, предлагаемое уст ройство сохраняет высокое быстродей ствие известного устройства, но рес гулировка параметров и, П и П правила выработки решений, реализуемого устройством, радикально упрощается ,:для их изменения достаточно устано- -0 вить новые значения и-П, П и П на вторых входах цифровых компараторов

13-16 (конечно, при этом могут изме няться не все указанные значения, что еще более упрощает процедуру пере- 25 стройки) .

Формула.из о брeт ения

Трехальтернативный аналоговый компаратор, содержащий стробируемый двухальтернативный аналоговый компаратор, информационные входы которого являются входами устройства, а стробирующий вход подключен к первому выходу тактового генератора, три элемента

ИЛИ, два триггера, выходы которых

35 являются выходами устройства, причем нулевой вход первого триггера соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого сое40 динен с первым входом второго элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к нулевому входу второго тркггера, а выходом — к первому входу тре- тьего элемента ИЛИ и к единичному входу первого триггера, единичный вход второго триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, подключенного выходом к входам установки в "О" обоих счетчиков, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения регулировки параметров правила выработки решений, реализуемого устройством, введены элемент И, демультиплексор, четыре цифровых компаратора и третий триггер, подключенный единичным входом к выходу стробируемого, двухальтернативного аналогового компаратора, а выходом— к адресному входу демультиглексора, информационный вход которого соединен C вторым выходом тактового генератора, а первый и второй выходы— со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков, кодовый выход первого счетчика подклю— чен к входам первого и второго цифровых компараторов, а кодовый выход второго счетчика — к входам третьего и четвертого цифровых компараторов„ выход первого цифрового компаратора соединен с нупевым входом первого триггера, выход второго цифрового компаратора — с первым входом элемента И, поцключенного вторым вхо- . дом к выходу третьего цифрового компаратора, а выходом — к первому входу второго элемента HJIH, выход четвертого цифрового компаратора соединен с нулевым входом второго триггера, нулевой вход третьего триггера и стробирующие входы всех цифровых компараторов соединены с третьим выходом тактового генератора.