Импульсный селектор

Изобретение относится к области импульсной техники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения параллельного воспроизведения операций. Импульсный селектор содержит пять резисторов, двадцать девять ключей, четыре элемента И. Управляющий вход всех ключей i-й группы является i-ым входом импульсного селектора, четные и нечетные ключи всех групп выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, в каждой группе вход каждого нечетного ключа, кроме последнего ключа в пятой группе, соединен с входом последующего ключа, в каждой группе выход каждого четного ключа, кроме последнего ключа в i-й группе, соединен с выходом последующего ключа, выходы (2×i)-го и (2×j-1)-го ключей i-й группы и вход первого ключа первой группы соединены соответственно с входами (2×i+1)-го и (2×j-1)-го ключей (i+1)-й группы и шиной нулевого потенциала, выход (2×k-1)-го ключа пятой группы подсоединен через (6-k)-й резистор к шине единичного потенциала, а m-й вход и выход i-го элемента И, выход первого ключа пятой группы соединены соответственно с выходом (2×m-1)-го ключа пятой группы и (5-i)-ым, пятым выходами импульсного селектора, пятый вход которого соединен с управляющим входом всех ключей пятой группы. 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, патент РФ 2595960, кл. Н03K 5/00, 2016 г.), которые воспроизводят операцию med(τ_1, …, τ₅), где τ₁, …, τ₅ есть длительности положительных импульсных сигналов х₁, …, x₅∈{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 воспроизведение операций min(τ₁, …, τ₅), supramin(τ₁, …, τ₅), submax(τ₁, …, τ₅), max(τ₁, …, τ₅). Отметим, что операция supramin(τ₁, …, τ₅) (submax(τ₁, …, τ₅)) реализует выбор из переменных τ₁, …, τ₅ переменной, которая больше (меньше) минимальной (максимальной), но меньше (больше) всех остальных.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип импульсный селектор (патент РФ 2517295, кл. Н03K 5/26, 2014 г.), который содержит резистор, ключи и воспроизводит операцию med(τ₁, …, τ₅), где τ₁, …, τ₅ есть длительности положительных импульсных сигналов х₁, …, х₅∈{0,1}, синхронизированных по переднему фронту.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается воспроизведение операций min(τ₁, …, τ₅), supramin(τ₁, …, τ₅), submax(τ₁, …, τ₅), max(τ₁, …, τ₅).

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения параллельного воспроизведения операций min(τ₁, …, τ₅), supramin(τ₁, …, τ₅), med(τ₁, …, τ₅), submax(τ₁, …, τ₅), max(τ₁, …, τ₅), где τ₁, …, τ₅ есть длительности положительных импульсных сигналов x₁, …, x₅∈{0,l}, синхронизированных по переднему фронту.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в импульсном селекторе, содержащем один резистор и четыре группы ключей, причем управляющий вход всех ключей i-й группы является i-ым входом импульсного селектора, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены четыре элемента И, четыре резистора и пятая группа ключей, i-я и пятая группы содержат соответственно 2×i и девять ключей, четные и нечетные ключи всех групп выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, в каждой группе вход предыдущего нечетного ключа соединен с входом последующего ключа, в каждой группе кроме первой выход предыдущего четного ключа соединен с выходом последующего ключа, выходы (2×i)-го и (2×j-1)-го ключей i-й группы и вход первого ключа первой группы соединены соответственно с входами (2×i+1)-го и (2×j-1)-го ключей (i+1)-й группы и шиной нулевого потенциала, выход (2×k-1)-го ключа пятой группы подсоединен через (6-k)-й резистор к шине единичного потенциала, а m-й вход и выход i-го элемента И, выход первого ключа пятой группы соединены соответственно с выходом (2×m-1)-го ключа пятой группы и (5-i)-ым, пятым выходами импульсного селектора, пятый вход которого соединен с управляющим входом всех ключей пятой группы.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого импульсного селектора. На фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Импульсный селектор содержит пять резисторов 1₁, …, 1₅, двадцать девять ключей 2₁₁, …, 2₅₉ и четыре элемента И 3₁, …, 3₄, причем все ключи сгруппированы в пять групп так, что i-я и пятая группы содержат соответственно 2×i ключей 2_i1, …, 2_i(2×i) и девять ключей 2₅₁, …, 2₅₉, четные и нечетные ключи образованных групп выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, в каждой группе вход предыдущего нечетного ключа соединен с входом последующего ключа, в каждой группе кроме первой выход предыдущего четного ключа соединен с выходом последующего ключа, выходы ключей 2_i(2×i), 2_i(2×j-1), и вход ключа 2₁₁ соединены соответственно с входами ключей 2_{(i+1)(2×i+1)}, 2_{(i+1)(2×j-1)} и шиной нулевого потенциала, выход ключа 2_5(2×k-1) подсоединен через резистор 1_6-k к шине единичного потенциала, а m-й вход и выход элемента 3_i, выход ключа 2₅₁ соединены соответственно с выходом ключа 2_5(2×m-1) и (5-i)-ым, пятым выходами импульсного селектора, k-й вход которого соединен с управляющим входом всех ключей k-й группы.

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 произвольной группы действует логическая «1» либо логический «0», то каждый нечетный ключ этой группы соответственно разомкнут либо замкнут, а каждый четный ключ соответственно замкнут либо разомкнут. В представленной ниже таблице приведены значения выходных импульсных сигналов z⁽¹⁾, …, z⁽⁵⁾ импульсного селектора (фиг. 1) при всех возможных наборах значений сигналов х₁, …, х₅.

Согласно данных, приведенных в таблице, импульсные сигналы на первом и r-ом выходах селектора (фиг. 1) определяются соответственно выражениями

и

Следовательно, указанный селектор будет воспроизводить операции τ⁽¹⁾=min(τ₁, …, τ₅), τ⁽²⁾=supramin(τ₁, …, τ₅), τ⁽³⁾=med(τ₁, …, τ₅), τ⁽⁴⁾=submax(τ₁, …, τ₅), τ⁽⁵⁾=max(τ₁, …, τ₅) (см. фиг. 2).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый импульсный селектор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как выполняет параллельное воспроизведение операций min(τ₁, …, τ₅), supramin(τ₁, …, τ₅), med(τ₁, …, τ₅), submax(τ₁, …, τ₅), max(τ₁, …, τ₅), где τ₁, …, τ₅ есть длительности положительных импульсных сигналов x₁, …, x₅∈{0,1}, синхронизированных по переднему фронту.

Импульсный селектор, содержащий один резистор и четыре группы ключей, причем управляющий вход всех ключей i-й группы является i-ым входом импульсного селектора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены четыре элемента И, четыре резистора и пятая группа ключей, i-я и пятая группы содержат соответственно 2×i и девять ключей, четные и нечетные ключи всех групп выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, в каждой группе вход каждого нечетного ключа, кроме последнего ключа в пятой группе, соединен с входом последующего ключа, в каждой группе выход каждого четного ключа, кроме последнего ключа в i-й группе, соединен с выходом последующего ключа, выходы (2×i)-го и (2×j-1)-го ключей i-й группы и вход первого ключа первой группы соединены соответственно с входами (2×i+1)-го и (2×j-1)-го ключей (i+1)-й группы и шиной нулевого потенциала, выход (2×k-1)-го ключа пятой группы подсоединен через (6-k)-й резистор к шине единичного потенциала, а m-й вход и выход i-го элемента И, выход первого ключа пятой группы соединены соответственно с выходом (2×m-1)-го ключа пятой группы и (5-i)-ым, пятым выходами импульсного селектора, пятый вход которого соединен с управляющим входом всех ключей пятой группы.