Импульсный селектор

Изобретение относится к импульсной технике. Технический результат – обеспечение воспроизведения операции med(τ₁, …, τ₇), где τ₁, …, τ₇ есть длительности семи положительных импульсных сигналов х₁, …, х₇ ∈ {0,l}, синхронизированных по переднему фронту. Для этого предложен импульсный селектор, который предназначен для воспроизведения операции med(τ₁, …, τ₇), где τ₁, …, τ₇ есть длительности положительных импульсных сигналов х₁, …, x₇ ∈ {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 двадцать пять ключей (2₍₁₎₍₁₎, …, 2₍₅₎₍₃₎, 2₂₄, 2₂₅). За счет указанных элементов обеспечена обработка семи импульсных сигналов. 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 2517295, кл. H03K 5/26, 2014 г.), которые воспроизводят операцию med(τ₁, …, τ₅), где τ₁, …, τ₅ есть длительности пяти положительных импульсных сигналов x₁, …, x₅ ∈ {0,l}, 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 семи импульсных сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип импульсный селектор (патент РФ 2595960, кл. H03K 5/00, 2016 г.), который содержит резистор, ключи и воспроизводит операцию med(τ₁, …, τ₅), где τ₁, …, τ₅ есть длительности пяти положительных импульсных сигналов х₁, …, х₅ ∈ {0,l}, синхронизированных по переднему фронту.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка семи импульсных сигналов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения воспроизведения операции med(τ₁, …, τ₇), где τ₁, …, τ₇ есть длительности семи положительных импульсных сигналов х₁, …, х₇ ∈ {0,l}, синхронизированных по переднему фронту.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в импульсном селекторе, содержащем резистор и три группы ключей, выход первого и вход второго ключей r-й (r ∈ {1,3}) группы, выход r-го и вход (r+1)-го ключей второй группы соединены соответственно с выходом второго и входом третьего ключей r-й группы, выходом (r+1)-го и входом (r+2)-го ключей второй группы, четные и нечетные ключи указанных групп выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, входы первого и (r+1)-го ключей второй группы соединены соответственно с 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-ым входом импульсного селектора, выход которого подсоединен через резистор к шине нулевого потенциала, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены четвертая, пятая группы ключей и выполненные замыкающими двадцать четвертый, двадцать пятый ключи, четные и нечетные ключи введенных групп выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, выход (r+2)-го и вход (r+3)-го ключей третьей группы, выход r-го и вход (r+1)-го ключей четвертой группы соединены соответственно с выходом (r+3)-го и входом (r+4)-го ключей третьей группы, выходом (r+1)-го и входом (r+2)-го ключей четвертой группы, выход первого и вход второго ключей пятой группы, выход двадцать четвертого и вход двадцать пятого ключей соединены соответственно с выходом второго и входом третьего ключей пятой группы, входом третье-го ключа первой группы и выходом первого ключа пятой группы, выход i-го (i ∈ {1,3,5}) ключа второй группы, вход i-го ключа четвертой группы и вход r-го ключа пятой группы соединены соответственно с входом (i+2)-го, выходом i-го ключей третьей группы и выходом r-го ключа четвертой группы, вход двадцать четвертого ключа, вход первого ключа третьей группы и выход (i+2)-го ключа (0,5 × (11 - i))-й группы соединены соответственно с шиной единичного потенциала и входом двадцать пятого ключа, а управляющий вход всех ключей четвертой группы, управляющий вход всех ключей пятой группы и управляющий вход (j+18)-го ключа образуют соответственно четвертый, пятый и j-й входы импульсного селектора, выход которого подсоединен к выходу двадцать пятого 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 двадцать пять ключей 2₍₁₎₍₁₎, …, 2₍₅₎₍₃₎, 2₂₄, 2₂₅, причем ключи 2_(m)(1) (m ∈ {1,5}), 2_(m)(3), 2_(n)(1) (n ∈ {2,4}), 2_(n)(3), 2_(n)(5), 2₍₃₎₍₁₎, 2₍₃₎₍₃₎, 2₍₃₎₍₅₎, 2₍₃₎₍₇₎, 2₂₄, 2₂₅ и 2_(m)(2), 2_(n)(2), 2_(n)(4), 2₍₃₎₍₂₎, 2₍₃₎₍₄₎, 2₍₃₎₍₆₎ выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, выходы ключей 2_(m)(1), 2_(n)(r) (r ∈ {1,3}), 2_(3)(i) (i ∈ {1,3,5}) и входы ключей 2_(m)(2), 2_(n)(r+1), 2_(3)(i+1) соединены соответственно с выходами ключей 2_(m)(2), 2_(n)(r+1), 2_(3)(i+1) и входами ключей 2_(m)(3), 2_(n)(r+2), 2_(3)(i+2), выходы ключей 2_(1)(r), 2_(2)(i), 2₂₄ и входы ключей 2_(5)(r), 2_(4)(i), 2₂₅ соединены соответственно с входами ключей 2_(2)(r+2), 2_(3)(i+2), 2₍₁₎₍₃₎ и выходами ключей 2_(4)(r), 2_(3)(i), 2₍₅₎₍₁₎, входы ключей 2_(k)(1) , 2₂₄ и выходы ключей 2₍₃₎₍₇₎, 2₍₄₎₍₅₎, 2₍₅₎₍₃₎ соединены соответственно с шиной единичного потенциала и выходом ключа 2₂₅, а управляющий вход ключей 2_(m)(1), 2_(m)(2), 2_(m)(3), управляющий вход ключей 2_(n)(1), …, 2_(n)(5), управляющий вход ключей 2₍₃₎₍₁₎, …, 2₍₃₎₍₇₎ и управляющий вход ключа 2_j+18 образуют соответственно m-й, n-й, третий и j-й входы импульсного селектора, выход которого, подсоединенный через резистор 1 к шине нулевого потенциала, соединен с выходом ключа 2₂₅.

Работа предлагаемого импульсного селектора осуществляется еле-дующим образом. На его первый, …, седьмой входы подаются соответственно синхронизированные по переднему фронту положительные импульсные сигналы х₁, …, х₇ ∈ {0,l}, имеющие длительности τ₁, …, τ₇ соответственно. Если на управляющем входе всех ключей g-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 x_j=1 либо x_j=0, ключ 2_j+18 соответственно замкнут либо разомкнут.Таким образом, импульсный сигнал на выходе предлагаемого импульсного селектора определяется выражением

где есть символы конъюнкции, дизъюнкции, инверсии. Согласно (1) имеем

Следовательно, селектор (фиг. 1) будет воспроизводить операцию τ_Z=med(τ₁, …, τ₇) (см. фиг. 2).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый импульсный селектор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает обработку семи импульсных сигналов.

Импульсный селектор, содержащий резистор и три группы ключей, причем выход первого и вход второго ключей r-й (r∈{1,3}) группы, выход r-го и вход (r+1)-го ключей второй группы соединены соответственно с выходом второго и входом третьего ключей r-й группы, выходом (r+1)-го и входом (r+2)-го ключей второй группы, четные и нечетные ключи указанных групп выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, входы первого и (r+1)-го ключей второй группы соединены соответственно с 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-ым входом импульсного селектора, выход которого подсоединен через резистор к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что в него дополнительно введены четвертая, пятая группы ключей и выполненные замыкающими двадцать четвертый, двадцать пятый ключи, четные и нечетные ключи введенных групп выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, выход (r+2)-го и вход (r+3)-го ключей третьей группы, выход r-го и вход (r+1)-го ключей четвертой группы соединены соответственно с выходом (r+3)-го и входом (r+4)-го ключей третьей группы, выходом (r+1)-го и входом (r+2)-го ключей четвертой группы, выход первого и вход второго ключей пятой группы, выход двадцать четвертого и вход двадцать пятого ключей соединены соответственно с выходом второго и входом третьего ключей пятой группы, входом третьего ключа первой группы и выходом первого ключа пятой группы, выход i-го (i∈{1,3,5}) ключа второй группы, вход i-го ключа четвертой группы и вход r-го ключа пятой группы соединены соответственно с входом (i+2)-го, выходом r-го ключей третьей группы и выходом r-го ключа четвертой группы, вход двадцать четвертого ключа, вход первого ключа третьей группы и выход (i+2)-го ключа (0,5×(11-i))-й группы соединены соответственно с шиной единичного потенциала и входом двадцать пятого ключа, а управляющий вход всех ключей четвертой группы, управляющий вход всех ключей пятой группы и управляющий вход (j+18)-го ключа образуют соответственно четвертый, пятый и j-й входы импульсного селектора, выход которого подсоединен к выходу двадцать пятого ключа.