Импульсный селектор

Изобретение относится к средствам для логической обработки импульсных сигналов и может быть использовано в системах автоматического регулирования и управления как средство предварительной обработки информации. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств указанного назначения. Импульсный селектор содержит резистор (1) и двадцать четыре ключа (2₁₁,…,2₅₅). За счет этих элементов и новой схемы их соединения обеспечивается выбор из n синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов сигнала, длительность которого является m-й по величине после минимальной среди длительностей указанных сигналов, где n=6, m∈{3,4}. 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. H03K 5/00, 2016 г.), которые обеспечивают выбор из n синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов х₁,…,x_n∈{0,1}, имеющих длительности τ₁,…,τ_n соответственно, сигнала x_k, длительность которого является m-й по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,τ_n, где n=5, m=3.

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 и m∈{3,4}.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип импульсный селектор (патент РФ 2517295, кл. H03K 5/26, 2014 г.), который содержит резистор, ключи и обеспечивает выбор из n синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов х₁,…,x_n∈{0,1}, имеющих длительности τ₁,…,τ_n соответственно, сигнала x_k, длительность τ_k которого является m-й по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,τ_n, где n=5, m=3.

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 и m∈{3,4}.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения выбора из n синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов х₁,…,x_n∈{0,1}, имеющих длительности τ₁,…,τ_n соответственно, сигнала x_k, длительность τ_k которого является m-й по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,τ_n, где n=6, m∈{3,4}.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в импульсном селекторе, содержащем резистор и четырнадцать ключей, которые сгруппированы в четыре группы так, что первая, вторая, третья и четвертая группы содержат соответственно три, пять, четыре и два ключей, четные и нечетные ключи указанных групп выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, в каждой группе выход четного ключа соединен с выходом предыдущего ключа, в каждой группе кроме четвертой вход предыдущего четного ключа соединен с входом последующего ключа, выходы первого, третьего и входы первого, третьего, четвертого ключей третьей группы соединены соответственно с входами первого, второго ключей четвертой группы и выходами первого, третьего, пятого ключей второй группы, а вход первого ключа первой группы и управляющий вход всех ключей i-й группы соединены соответственно с шиной единичного потенциала и i-ым входом импульсного селектора, выход которого соединен с выходом первого ключа четвертой группы, подсоединенным через резистор к шине нулевого потенциала, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены с первого по пятый ключи пятой группы, с четвертого по седьмой ключи первой группы и шестой ключ второй группы, четные и нечетные введенные ключи выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, в j-й (j∈{1,5}) группе вход и выход четного введенного ключа соединены соответственно с входом последующего и выходом предыдущего ключей, вход первого и выход шестого ключей второй группы соединены соответственно с выходом первого ключа первой группы и входом четвертого ключа третьей группы, а входы третьего, пятого и шестого ключей второй группы соединены соответственно с выходами третьего, пятого и седьмого ключей первой группы, подсоединенных входами соответственно к выходам первого, третьего и пятого ключей пятой группы, входы которых соединены соответственно с шиной единичного потенциала, шестым и седьмым входами импульсного селектора, подсоединенного пятым входом к управляющему входу 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 резистор 1 и двадцать четыре ключа 2₁₁,…,2₅₅, которые сгруппированы в пять групп так, что первая, вторая, третья, четвертая и пятая группы содержат соответственно семь ключей 2₁₁,…,2₁₇, шесть ключей 2₂₁,…,2₂₆, четыре ключа 2₃₁,…,2₃₄, два ключа 2₄₁, 2₄₂ и пять ключей 2₅₁,…,2₅₅, причем четные и нечетные ключи указанных групп выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, в каждой группе выход четного ключа соединен с выходом предыдущего ключа, в каждой группе кроме четвертой вход предыдущего четного ключа соединен с входом последующего ключа, входы ключей 2₃₁, 2₃₃, 2₃₄ и выходы ключей 2₃₁, 2₃₃ соединены соответственно с выходами ключей 2₂₁, 2₂₃, 2₂₅ и входами ключей 2₄₁, 2₄₂, входы и выходы ключей 2₁₁, 2₁₃, 2₁₅, 2₁₇ соединены соответственно с шиной единичного потенциала, выходами ключей 2₅₁, 2₅₃, 2₅₅ и входами ключей 2₂₁, 2₂₃, 2₂₅, 2₂₆, а входы ключей 2₅₁, 2₅₃, 2₅₅ и управляющий вход всех ключей r-й группы соединены соответственно с шиной единичного потенциала, шестым, седьмым и r-ым входами импульсного селектора, выход которого соединен с выходом ключа 2₄₁, подсоединенным через резистор 1 к шине нулевого потенциала.

Работа предлагаемого импульсного селектора осуществляется следующим образом. На его первый, …, пятый и шестой, седьмой входы подаются соответственно синхронизированные по переднему фронту положительные импульсные сигналы x₁,…,x₅∈{0,1}, имеющие длительности τ₁,…,τ₅ соответственно, и сигналы у₁∈{1,х₆}, у₂∈{0,х₆} (х₆∈{0,1} - положительный импульсный сигнал, синхронизированный по переднему фронту с сигналами х₁,…,х₅ и имеющий длительность τ₆. Если на управляющем входе всех ключей произвольной 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. Таким образом, импульсный сигнал на выходе предлагаемого импульсного селектора определяется выражением

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

при у₁=х₆, у₂=0 либо при у₁=1, у₂=х₆ соответственно имеем

либо

Следовательно, селектор (фиг. 1) при у₁=х₆, у₂=0 либо при у₁=1, у₂=x₆ выполняет выбор сигнала x_k∈{x₁,…,x₆}, длительность τ_k которого является соответственно третьей либо четвертой по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,τ₆ (см., например, фиг. 2).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый импульсный селектор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает выбор из n синхронизированных по переднему фронту положительных импульсных сигналов х₁,…,x_n∈{0,1}, имеющих длительности τ₁,…,τ_n соответственно, сигнала x_k, длительность τ_k которого является m-й по величине после минимальной среди длительностей τ₁,…,τ_n, где n=6, m∈{3,4}.

Импульсный селектор, содержащий резистор и четырнадцать ключей, которые сгруппированы в четыре группы так, что первая, вторая, третья и четвертая группы содержат соответственно три, пять, четыре и два ключей, причем четные и нечетные ключи указанных групп выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, в каждой группе выход четного ключа соединен с выходом предыдущего ключа, в каждой группе, кроме четвертой, вход предыдущего четного ключа соединен с входом последующего ключа, выходы первого, третьего и входы первого, третьего, четвертого ключей третьей группы соединены соответственно с входами первого, второго ключей четвертой группы и выходами первого, третьего, пятого ключей второй группы, а вход первого ключа первой группы и управляющий вход всех ключей i-й группы соединены соответственно с шиной единичного потенциала и i-м входом импульсного селектора, выход которого соединен с выходом первого ключа четвертой группы, подсоединенным через резистор к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что в него дополнительно введены с первого по пятый ключи пятой группы, с четвертого по седьмой ключи первой группы и шестой ключ второй группы, четные и нечетные введенные ключи выполнены соответственно размыкающими и замыкающими, в j-й (j∈{1,5}) группе вход и выход четного введенного ключа соединены соответственно с входом последующего и выходом предыдущего ключей, вход первого и выход шестого ключей второй группы соединены соответственно с выходом первого ключа первой группы и входом четвертого ключа третьей группы, а входы третьего, пятого и шестого ключей второй группы соединены соответственно с выходами третьего, пятого и седьмого ключей первой группы, подсоединенных входами соответственно к выходам первого, третьего и пятого ключей пятой группы, входы которых соединены соответственно с шиной единичного потенциала, шестым и седьмым входами импульсного селектора, подсоединенного пятым входом к управляющему входу всех ключей пятой группы.