Импульсный селектор

Изобретение относится к импульсной технике. Технический результат - обеспечение выбора из n синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов x₁,…,x_n∈{0,1}, имеющих длительности τ₁,…,τ_n соответственно, сигнала x_i, длительность τ_i которого является (n-2)-й по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,t_n, где n=6. Для этого предложен импульсный селектор, который предназначен для логической обработки импульсных сигналов и может быть использован в системах автоматического регулирования и управления как средство предварительной обработки информации. Импульсный селектор содержит резистор (1) и восемнадцать ключей (2₍₁₎₍₁₎,…,2₍₄₎₍₃₎, 2₁₇, 2₁₈). 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 обеспечивают выбор из n синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов х₁,…,x_n∈{0,1), имеющих длительности t₁,…,t_n соответственно, сигнала x_i, длительность τ_i которого является (n-2)-й по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,τ_n, где n=5.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных импульсных селекторов, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка сигналов х₁,…,x_n при n=6.

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 обеспечивает выбор из n синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов x₁,…,x_n∈{0,1}, имеющих длительности τ₁,…,τ_n соответственно, сигнала x_i, длительность τ_i которого является (n-2)-й по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,τ_n, где n=5.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка сигналов х₁,…,x_n при n=6.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения выбора из n синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов x₁,…,x_n∈{0,1}, имеющих длительности τ₁,…,τ_n соответственно, сигнала x_i, длительность τ_i которого является (n-2)-й по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,t_n, где n=6.

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, а выход r-го и вход первого ключей первой группы, выход r-го ключа второй группы и управляющий вход всех ключей k-й группы соединены соответственно с входами (r+2)-го и первого ключей второй группы, входом r-го ключа третьей группы и k-ым входом импульсного селектора, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены четвертая группа ключей и выполненные размыкающими семнадцатый, восемнадцатый ключи, четные и нечетные ключи всех групп выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, выход третьего и вход четвертого ключей третьей группы, выход первого и вход второго ключей четвертой группы соединены соответственно с выходом четвертого и входом пятого ключей третьей группы, выходом второго и входом третьего ключей четвертой группы, выход пятого ключа второй группы и вход r-го ключа четвертой группы, выход (r+2)-го ключа (0,5×(9-r))-й группы и вход первого ключа первой группы соединены соответственно с входом пятого и выходом r-го ключей третьей группы, выходом восемнадцатого ключа, подсоединенным через резистор к шине единичного потенциала, и входом семнадцатого ключа, подсоединенным к шине нулевого потенциала, выход семнадцатого и вход восемнадцатого ключей соединены соответственно с входом третьего ключа первой группы и выходом первого ключа четвертой группы, а управляющий вход всех ключей четвертой группы и управляющий вход j-го ключа образуют соответственно четвертый и (j-12)-й входы импульсного селектора, выход которого соединен с выходом восемнадцатого 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 восемнадцать ключей 2₍₁₎₍₁₎,…,2₍₄₎₍₃₎, 2₁₇, 2₁₈, причем ключи 2_(m)(1) (m∈{1,4}), 2_(m)(3), 2_(p)(1) , 2_(р)(3), 2_(р)(5), 2₁₇ и, 2₁₈ и 2(_m)(2), 2_(р)(2), 2_(р)(₄) выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, выходы ключей 2_(m)(1), 2_(p)(r) (r∈{1,3}) и входы ключей 2_(m)(2), 2_(р)(r+1) соединены соответственно с выходами ключей 2_(m)(2), 2_(р)(r+1) и входами ключей 2_(m)(3), 2_(p)(r+2), выходы ключей 2₁₇, 2_(1)(r), 2_(p)(r), 2₍₂₎₍₅₎, 2₍₄₎₍₁₎ и входы ключей 2₁₇, 2₍₁₎₍₁₎, 2₍₂₎₍₁₎ соединены соответственно с входами ключей 2₍₁₎₍₃₎, 2_(2)(r+2), 2_(р+1)(r), 2₍₃₎₍₅₎, 2₁₈ и шиной нулевого потенциала, а управляющий вход ключей 2_(m)(1), 2_(m)(2), 2_(m)(3), управляющий вход ключей 2_(р)(1),…,2_(р)(5) и управляющий вход ключа 2_j образуют соответственно m-й, р-й и (j-12)-й входы импульсного селектора, выход которого, подсоединенный через резистор 1 к шине единичного потенциала, соединен с выходами ключей 2₍₃₎₍₅₎, 2₍₄₎₍₃₎, 2₁₈.

Работа предлагаемого импульсного селектора осуществляется следующим образом. На его первый,…,шестой входы подаются соответственно синхронизированные по переднему фронту положительные импульсные сигналы х₁,…,х₆∈{0,1}, имеющие длительности τ₁,…,τ₆ соответственно. Если на управляющем входе всех ключей g-й 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. Когда x_w=1 либо x_w=0, ключ 2_w+12 соответственно разомкнут либо замкнут. Таким образом, импульсный сигнал на выходе предлагаемого импульсного селектора определяется выражением

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

Следовательно, предлагаемый импульсный селектор обеспечивает выбор из шести синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов х₁,…,х₆∈{0,1}, имеющих длительности τ₁,…,τ₆ соответственно, сигнала, x_i, длительность τ_i которого является четвертой по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,τ₆.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый импульсный селектор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как выполняет обработку шести 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, а выход r-го и вход первого ключей первой группы, выход r-го ключа второй группы и управляющий вход всех ключей k-й группы соединены соответственно с входами (r+2)-го и первого ключей второй группы, входом r-го ключа третьей группы и k-м входом импульсного селектора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены четвертая группа ключей и выполненные размыкающими семнадцатый, восемнадцатый ключи, четные и нечетные ключи всех групп выполнены, соответственно, замыкающими и размыкающими, выход третьего и вход четвертого ключей третьей группы, выход первого и вход второго ключей четвертой группы соединены, соответственно, с выходом четвертого и входом пятого ключей третьей группы, выходом второго и входом третьего ключей четвертой группы, выход пятого ключа второй группы и вход r-го ключа четвертой группы, выход (r+2)-го ключа (0,5×(9-r))-й группы и вход первого ключа первой группы соединены, соответственно, с входом пятого и выходом r-го ключей третьей группы, выходом восемнадцатого ключа, подсоединенным через резистор к шине единичного потенциала, и входом семнадцатого ключа, подсоединенным к шине нулевого потенциала, выход семнадцатого и вход восемнадцатого ключей соединены, соответственно, с входом третьего ключа первой группы и выходом первого ключа четвертой группы, а управляющий вход всех ключей четвертой группы и управляющий вход j-го ключа образуют, соответственно, четвертый и (j-12)-й входы импульсного селектора, выход которого соединен с выходом восемнадцатого ключа.