Аналоговое мажоритарное устройство

Аналоговое мажоритарное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (1!)720841 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.11.77 (22) 2544809/18-24 (51) М.Кл с присоединением заявки №вЂ”

Н 05 К 10/00

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 681.39:681.325.67 (088.8) Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9

Дата опубликования 15.03.80 (72) Авторы изобретения

В. П. Карманов, Б. Ф. Комаров и О. Д. Чугунов (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ МАЖОРИТАРНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области автоматики и электроники и может быть использовано при построении систем автоматического управления и контроля, создании функциональных преобразователей, моделировании различных процессов, а также при ре- 5 зервировании аналоговых цепей.

Известны устройства для мажоритарного выбора. содержащие диодные схемы выделения наибольшего и наименьшего сигналов (1) и (2) .

Недостаток этих устройств состоит в том, что они не обеспечивают достаточной точности, надежности, имеют ограниченную область применения, не технологичны в наст- ройке.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является аналоговое мажоритарное устройство, содержащее усилитель (3).

Недостаток этого устройства состоит в том, что при низких уровнях входных сигналов, оно перестает выполнять свои функции, т. е. имеет ограничение чувствительности"йо" нижнему уровню входных сигналов, что зна- чительно ухудшает точность, надежносгь, сужает область применения устройства в системах управления, где входные сигналы изменяются от нуля Яо максимального зна= чения. Кроме того, оно обладает другим существенным недостатком, заключающимся в том, что устройство критично к величине нагрузки и не технологично в настройке, так как требует индивидуального подбора параметров входящих в него резисторов в соответствии с характеристиками"используемых диодов, а также нуждается в наличии дополнительного изолированного от земли ис - точника питания.

Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены коммутатор, компараторы, дешифратор, ключи, входы компараторов соединены с входами комМутатора, а выходы — с входами дешифратора, выходы дешифратора через ключи соединены с управляющими входами коммутатора, выход которого соедийен с входом усилителя.

Функциональная схема мажоритарного устройства представлена на чертеже.

720841

10 11 12

10 12 1 1

11 10 12

11 12 10

12 10 11

12 11 10

10 11 12

10 11 12 з

Устройство содержит коммутатор 1, усилитель.2, компараторы 3 — 5, дешифратор 6, ключи 7 — 9, источники 10 — 12 входных сигналов, входы 13 — 15 коммутатора, входы

16 — 21 и выходы 22-24 компараторов 3 — 5, входы 25 — 27 и выходы 28 — 30 дешифратора 6, управляющие входы 31 — 33 и выход

34 коммутатора 1, вход 35 и выход 36 усилителя 2, вход 37 коммутатора 1, вход 38 дешифратора 6.

Рассмотрим работу устройства на примере трех входных сигналов x «, xq, и

x (индексы при х обозначают принадлеж -::..-";=:,йость сигналов к соответствующему входу или выходу устройства), поступающих через коммутируемые входы 13 — 15 на коммутатор 1 и через входы 16 — 21 — на компараторы 3 — 5, где происходит сравнение входных сигналов по уровню.

Устройство обладает высоким быстродействием. Запаздывание, вносимое устройством, определяется как

t3 = tÊ+ t+ t+tкГ где t „время срабатывайия компаратора (не более 1 мкс), t д —, время срабатывания дешифратора (не более 60 нс);

t®„—, время срабатывания ключа (не более 1 мкс), t, — время включения коммутатора (не

:к более 1 мкс).

БлагоДаря применению буферного усилителя с единичным коэффициентбм усилеПр« o )x» )xi а выход 22 компаратора

3 будет иметь высокий уровень сигнала, выход 23 компаратора 4 — низкий и выход 24 компаратора 5 — низкий уровень. Принимая высокий уровень за «1s, низкий за «О», на выходах 22, 23 и 24 компараторов 3, 4 и 5 имеем двоичный код «100», Компараторы 3 — 5 соединены с выходами

25 — 27 дешифратора 6, выход 29 дешифратора 6 через ключ 8 соединен с управляющим входом 32 коммутатора 1. В коммутаторе 1

10 открывается канал, соответствующий прохождению сигнала x> < (средний из трех входных сигналов), поступаЮщих на вход

35 усилителя 2, выход 36 которого является выходом схемы, откуда снимается сигнал xl i.

При других соотношениях входных сигналов устройство работает аналогичным образом в соответствии с приведенной таблицей истинности работы устройства. ния при наличии глубокой отрицательной обратной связи, устройство обладает большим входным и очень малыМ выходным соп ротивлениями. Выходное напряжение копирует напряжение входного сигнала открыто го канаЛа-коммутатора и не зависит от величины нагрузки. Чувствительность устройства определяется порогом срабатывания омпараторов и не превышает 1 — 2 мВ, оно технологично в изготовлении, так как не требует настройки, Аналогичным образом можно реализовать схему на любое нечетное количество входных сигналов.

Предлагаемое устройство в отличие от известных не имеет нижнего предка огра 720841

Формула изобретения

ff (2

Составители В. Максимов

Редактор Н.Лобач Техред К. Шу4рич Корректор g). Макаренко

Заказ 0248/50 Тираж 885 Подписное

ЦН И И ll И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ничения уровня входных сигналов, не требует дополнительного изолированного источника питания и настройки.

Аналоговое мажоритарное устройство, содержащее усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, в него введены коммутатор, компараторы, дешифратор, ключи, входы компараторов соединены с входами коммутатора, а выходы — с входами дешифратора, выходы дешифратора через ключи соединены с управляющими входами коммутатора, выход которого соединен с входом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 190664, кл. G 06 F 11/00, 1965.

2. Гильбо Е. П. и др, Обработка сигналов на основе упорядоченного выбора. М., «Сов. радио», 1975, с. 309, рис. 7, 9.

3. Авторское свидетельство СССР № 219919. кл. G 06 F 11/00, 1976 (прототип),