Импульсный селектор
Владельцы патента RU 2595960:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к импульсной технике. Техническим результатом является уменьшение аппаратурных затрат. Импульсный селектор предназначен для воспроизведения операции med(τ1, …, τ5), где τ1, …, τ5 есть длительности положительных импульсных сигналов х1, …, х5 ∈ {0,1}, синхронизированных по переднему фронту, и может быть использован в системах автоматического регулирования и управления как средство предварительной обработки информации. Импульсный селектор содержит резистор (1) и тринадцать ключей (2(1)(1), …, 2(3)(3), 212, 213). 2 ил.
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны импульсные селекторы (см., например, рис. 1 на стр. 9 в кн.: Чараев Г.Г. Техническая диагностика дискретных устройств интегральной электроники. - М.: Энергия, 1974 г. ), которые воспроизводят операцию med(τ1, τ2, τ3), где τ1, τ2, τ3 есть длительности положительных импульсных сигналов х1, х2, x3 ∈ {0,1}, синхронизированных по переднему фронту.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных импульсных селекторов, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка пяти импульсных сигналов.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип импульсный селектор (патент РФ 2517295, кл. Н03К 5/26, 2014 г.), который содержит резистор, ключи и воспроизводит операцию med(τ1, …, τ5), где τ1, …, τ5 есть длительности положительных импульсных сигналов x1, …, x5 ∈ {0,1}, синхронизированных по переднему фронту.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что прототип содержит четырнадцать ключей.
Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат при сохранении функциональных возможностей прототипа.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в импульсном селекторе, содержащем резистор и тринадцать ключей, причем выход первого и вход второго ключей r-й (r ∈ {1,3}) группы соединены соответственно с выходом второго и входом третьего ключей r-й группы, выход r-го и вход (r+1)-го ключей второй группы соединены соответственно с выходом (r+1)-го и входом (r+2)-го ключей второй группы, четные и нечетные ключи описанных групп выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, выход r-го, вход первого и вход (r+1)-го ключей второй группы соединены соответственно с входом r-го ключа третьей группы, шиной единичного потенциала и выходом r-го ключа первой группы, а вход первого ключа первой группы и управляющий вход всех ключей k-й группы соединены соответственно с шиной единичного потенциала и k-м входом импульсного селектора, выход которого подсоединен через резистор к шине нулевого потенциала, особенность заключается в том, что вход и выход двенадцатого, вход и выход тринадцатого ключей, выполненных замыкающими, соединены соответственно с шиной единичного потенциала и входом третьего ключа первой группы, выходом первого ключа третьей группы и объединенными выходом пятого ключа второй, выходом третьего ключа третьей групп, выходом импульсного селектора, m-й 
вход которого подсоединен к управляющему входу (m+8)-го ключа.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого импульсного селектора. На фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.
Импульсный селектор содержит резистор 1 и тринадцать ключей 2(1)(1), …, 2(3)(3), 212, 213, причем ключи 2(1)(1), 2(1)(3), 2(2)(1), 2(2)(3), 2(2)(5), 2(3)(1), 2(3)(3), 212, 213 и 2(1)(2), 2(2)(2), 2(2)(4), 2(3)(2) выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, выходы ключей 2(r)(1) (r ∈ {1,3}), 2(2)(r) и входы ключей 2(r)(2), 2(2)(r+1) соединены соответственно с выходами ключей 2(r)(2), 2(2)(r+1) и входами ключей 2(r)(3), 2(2)(r+2), выход ключа 2(2)(r), вход ключа 2(2)(r+1) и входы ключей 2(2)(1), 2(1)(1), 212 соединены соответственно с входом ключа 2(3)(r), выходом ключа 2(1)(r) и шиной единичного потенциала, выход ключа 212, вход и выход ключа 213 соединены соответственно с входом ключа 2(1)(3), выходом ключа 2(3)(1) и объединенными выходами ключей 2(2)(5), 2(3)(3), а управляющий вход ключей 2(r)(1), 2(r)(2), 2(r)(3), управляющий вход ключей 2(2)(1), …, 2(2)(5) и управляющий вход ключа 2g 
образуют соответственно r-й, второй и (g-8)-й входы импульсного селектора, выход которого, подсоединенный через резистор 1 к шине нулевого потенциала, соединен с выходом ключа 213.
Работа предлагаемого импульсного селектора осуществляется следующим образом. На его первый, …, пятый входы подаются соответственно синхронизированные по переднему фронту положительные импульсные сигналы x1, …, x5 ∈ {0,1}, имеющие длительности τ1, …, τ5 соответственно. Если на управляющем входе всех ключей k-й 
группы действует логическая «1» либо логический «0», то каждый нечетный ключ этой группы соответственно замкнут либо разомкнут, а каждый четный ключ соответственно разомкнут либо замкнут. Когда xm=1 
либо xm=0, ключ 2m+8 соответственно замкнут либо разомкнут. Таким образом, импульсный сигнал на выходе предлагаемого импульсного селектора определяется выражением
где 
есть символы конъюнкции, дизъюнкции, инверсии. Следовательно, селектор (фиг. 1) будет воспроизводить операцию τZ=med(τ1, …, τ5) (см. фиг. 2). При этом он содержит резистор и тринадцать ключей.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый импульсный селектор обладает функциональными возможностями прототипа и меньшими по сравнению с ним аппаратурными затратами.
Импульсный селектор, содержащий резистор и тринадцать ключей, причем выход первого и вход второго ключей r-й (r∈{1,3}) группы соединены соответственно с выходом второго и входом третьего ключей r-й группы, выход r-го и вход (r+1)-го ключей второй группы соединены соответственно с выходом (r+1)-го и входом (r+2)-го ключей второй группы, четные и нечетные ключи описанных групп выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, выход r-го, вход первого и вход (r+1)-го ключей второй группы соединены соответственно с входом r-го ключа третьей группы, шиной единичного потенциала и выходом r-го ключа первой группы, а вход первого ключа первой группы и управляющий вход всех ключей k-й 
группы соединены соответственно с шиной единичного потенциала и k-м входом импульсного селектора, выход которого подсоединен через резистор к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что вход и выход двенадцатого, вход и выход тринадцатого ключей, выполненных замыкающими, соединены соответственно с шиной единичного потенциала и входом третьего ключа первой группы, выходом первого ключа третьей группы и объединенными выходом пятого ключа второй, выходом третьего ключа третьей групп, выходом импульсного селектора, m-й 
вход которого подсоединен к управляющему входу (m+8)-го ключа.
