Устройство для коммутации аналоговых сигналов

 

Изобретение может быть использовано в качестве четырехвходового порядкового коммутатора, аналогового мультиплексора и демультиплексора, для взвешенного суммирования и формирования медианы четырех переменных. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет идентификации входов , на которые воздействуют первый и второй срединные сигналы. Устройство состоит из четырех групп релейных элементов , каждая из которых содержит три релейных элемента, построенных на компараторе, причем вход компаратора присоединен к управляющим входам ключей . Каждая группа релейных элементов имеет первый управляющий вход, присоединенный к первым входам компараторов, и три управляющих входа, присоединенных раздельно к вторым входам компараторов, два переключательных входа первого и второго срединных сигналов и два выхода. На управляющие входы групп релейных элементов в различных комбинациях подаются четыре управляющих напряжения. На первые и вторые информационные входы групп подаются соответственно четыре идентифицирующих сигнала первой группы и четыре сигналавторой группы, первые и вторые выходы идентификатора образуют соответственно первую и вторую группы выходов, на которых выделяются соответственно первый и второй срединные сигналы с идентификацией управляющих входов, на которые воздействуют эти сигналы. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

est >s G 06 G 7/25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С (л

С)

ОО

)> (21) 4738960/24 (22) 20.09.89 (46) 23,09.91. Бюл. N 35 (71) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики AH ЗССР (72) Л.И, Волгин (53) 681,3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1300507, кл, G 06 G 7/25, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1365099, кл. G 06 G 7/25, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ

АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано в качестве четырехвходового порядкового коммутатора, аналогового мультиплексора и демультиплексора, для взвешенного суммирования и формирования медианы четырех переменных. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей устройства за счет идентификации входов, на которые воздействуют первый и второй срединные сигналы. Устройство соИзобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в качестве логического коммутатора, аналогового мультиплексора и демультиплексора с коммутацией каналов по адресным признакам

nepaoro и второго срединных аналоговых сигналов четырех переменных, в качестве устройства для параллельного выделения первого и второго срединных сигналов с идентификацией номеров их входов. в каче„„5Ц, „1679508 А1 стоит из четырех групп релейных элементов, каждая из которых содержит три релейных элемента, построенных на компараторе, причем вход компаратора присоединен к управляющим входам ключей. Каждая группа релейных элементов имеет первый управляющий вход, присоединенный к первым входам компараторов, и три управляющих входа, присоединенных раздельно к вторым входам компараторов, два переключательных входа первого и второго срединных сигналов и два выхода. На управляющие входы групп релейных элементов в различных комбинациях подаются четыре управляющих напряжения. На первые и вторые информационные входы групп подаются соответственно четыре идентифицирующих сигнала первой группы и четыре сигнала. второй группы, первые и вторые выходы идентификатора образуют соответственно первую и вторую группы выходов, на которых выделяются соответственно первый и второй срединные сигналы с идентификацией управляющих входов, на которые воздействуют эти сигналы. 7 ил. стве четырехвходового идентификатора срединных сигналов, для воспроизведения операций взвешенного суммирования первого и второго срединных сигналов четырех переменных, в качестве формирователя функции медианы четырех переменных, для повышения точности взаиморезервирующей системы из четырех датчиков, в качестве формирователя нелинейных функций и др.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем идентифи1679508 кации входов, на которые воздействуют первый и второй срединные сигналы, На фиг. 1 изображена базовая схема устройства, содержащая четыре группы релейных элементов; на фиг. 2 — схема группы релейных элементов; на фиг. 3 — условное изображение устройства; на фиг. 4 — мультиплексорное включение устройства; на фиг, 5 — демультиплексорное включение устройства; на фиг. 6 — схема включения устройства при его работе в режиме выделения первого и второго срединных сигналов с идентификацией входов, на которые воздействуют выделенные сигналы; на фиг. 7— то же, при его работе в режиме выделения первого и второго срединных сигналов с формированием функции медианы четырех переменных.

Устройство содержит четыре группы релейных элементов 1, каждая из которых содержит релейные элементы 2, выполненные на компараторе 3 и ключах 41,каждая группа релейных элементов имеет информационные входы 5 и 6 и выходы 7 и 8, первые информационные входы 5 групп, соединенные шинами 9 задания напряжения идентифицирующего первый срединный сигнал, а вторые входы 6 — шину 10 задания напряжения идентифицирующего второй срединный сигнал, первые 7 и вторые 8 выходы групп соединены соответственно с шинами идентификации первого 11 и второго 12 срединных сигналов, в устройстве имеется шина 13 задания управляющих напряжений хь На шины 9 и 10 подаются соответственно сигналы у 1 и уа.

Устройство работает следующим образом.

Если напряжение на неинвертирующем входе компаратора больше напряжения на его инвертирующем входе, то ключи находятся в положении, указанном на фиг. 2 (замыкающие ключи замкнуты, размыкающие ключи разомкнуты). В противном случае имеем обратную картину.

По шинам 11 устройство (фиг. 1) воспроизводит функцию логического коммутирования

>11 Y11е <21 = 731 = z41 = 0 при Х1 = х (г). г21 = У21, z11 = г31 = z41 = 0 при х2 = x (2), z31 - У31, z» = гг1- z41 - 0 при хз - х() (2)

241 У41ю 211 = z21 = z31 = 0 при х4 = х (2) по признаку принадлежности одного из сигналов х1„хг, хз, .х4 к первому срединному сигналу х® (» 1Х1, х2, х3, x4}, который является второй порядковой тат 4стикой в вариационном ряде х х Lx );;х ) обьема гп = 4.

3) . 4)

По шинам 12 устройство воспроизводит функцию логического коммутирования

z12=y12 z 22=z32=-z42=0 при х1=х ггг=угге 712=232=242=0 при х2=х ; гзг=у32 г12=z22=z42=0 при хз=х юг У42 z 12=z22=z32=0 при х4=х(), по признаку принадлежности одного из сигналов х1, хг, х3, х4 к второму срединному сигналу х 4 (x1, xz, х3, Х4), который является (3) третьей порядковой стат11Стикой в вариационном ряде х1 ), х(г), х(3), х14!

Таким образом, базовая схема (фиг. 1) является логическим коммутатором с коммутацией каналов по признаку принадлежности двух сигналов из уп ра в ) я ющих напряжений х1, хг, х3, х4 первому xz) и второму х срединному сигналу.

В схеме включения базовой схемы (фиг.

4) при работе в мультиплексорном режиме воспроизводимые мультиплексором по первому и второму выходам функции определяются соответственно выражениями:

У11 при Х1=Х()

z1= yZ1 при х2=х; zz=

У31 ПРИ X3=X(" (2). y41 при х4=х

У12 при x1=x(3) у 22 при х2=х узг при хз=х(3); у42 при х4 х(3) По симметрическому выходу (выходное напряжение снимается между первым г1 и вторым zz выходами) воспроизводится фунВ схеме включения базовой схемы при

25 его работе в демультиплексорном режиме (фиг. 5) воспроизводимые демультиплексором функции определяются приведенными для фиг. 1 (для фиг. 3) выражениями при

Y11 = y21 = Y31 = y41 = y1. У12 = Угг = Узг =

30 у42=уг.

В схеме включения базовой схемы (фиг.

6) при ее работе в режиме выделения первого х и второго х срединного сигналов с идентификацией входов, на которые воз35 действуют выделенные сигналы (селектор первого и второго срединных сигналов с идентификацией входов, на которые воздействуют выделенные сигналы), воспроизводимые селектором функции

40 определяются приведенными для фиг. 1 выражениями при

У11 = У12 = Х1, Y21 = У22 = X2; У31 = У32 = ХЗ.

У41 = У42 = х4

Для соединения выводов устройства

45 (фиг, 7) при его работе в режимах выделения первого и второго срединных сигналов и формирования взвешенной суммы срединных сигналов на резисторах собран делитель напряжения, вход которого

50 присоединен между первым и вторым выходами.

При равенстве сопротивлений на схеме (фиг. 7) по взвешенносуммирующему выходу вор(1роиуводит функцию медианы г =

55 -0,5(x z + х(3) четырех переменных х1, хг, х3, Х4.

1679508 кция z>z = z) - zz = х - х вычитания первого и второго срединных сигналов (фиг. 7).

Формула изобретения

Устройство для коммутации аналоговых сигналов, содержащее четыре группы релейных элементов, каждая из которых состоит иэ трех релейных элементов, а каждый релейный элемент выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющим входам первых и вторых размыкающих и замыкающих ключей, в каждой группе релейных элементов первые входы компараторов релейных элементов объединены и являются первым управляющим входом группы релейных элементов, вторые входы первого, второго и третьего компараторов являются соответственно вторым, третьим и четвертым управляющими входами группы, релейных элементов, выводы первого и второго размыкающих ключей первых релейных элементов в каждой группе релейных элементов подключены к шинам задания информационных напряжений, отличаю щееся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей за счет идентификации входов, на которые воздействуют первый и второй срединные сигналы, во второй релейный элемент каждой группы релейных элементов введены третьи размыкающий и замыкающий ключи, управляющие входы которых подключены к выходам компаратора этого релейного элемента, первые управляющие входы первой — четвертой групп релейных элементов подключены соответственно к первой — четвертой шинам задания управляющих напряжений, второй, третий и четвертый управляющие входы первой группы релейных элементов подключены соответственно к четвертой, третьей и второй шинами задания управляющих напряжений, четвертый, третий и второй управляющие входы второй группы рел ейных элементов подкл ючен ы соответственно к первой, третьей и четвертой шинам задания управляющих напряжений, второй, третий и четвертый управляющие входы третьей группы релейных элементов подключены соответственно к первой, второй и четвертой шинам задания управляю5

40 тов, первые выходы групп релейных элемен50

35 щих напряжений, а второй, третий и четвертый управляющие входы четвертой группы— соответственно к первой, второй и третьей шинам задания управляющих напряжения, в каждой группе релейных элементов входы первых размыкающего и замыкающего ключей в первом релейном элементе объединены и являются первым информационным входом группы релейных элементов, а их выходы присоединены соответственно к входам первых замыкающего и размыкающего ключей второго релейного элемента, выходы которых объединены и соединены с входом первого размыкающего ключа третьего релейного элемента, входы вторых размыкающего и замыкаюшего ключей первого релейного элемента объединены и являются вторым информационным входом группы релейных элементов, а их выходы соединены соответственно с входами вторых замыкающего и размыкающего ключей второго релейного элемента, выходы которых объединены и подключены к входу второго замыкающего ключа третьего релейного элемента, выходы первого размыкающего и второго замыкающего ключей первого релейного элемента подключены к входам соответственно третьих размыкающего и замыкающего ключей второго релейного элемента, выходы которых подключены соответственно к входам первого замыкающего и второго размыкающего ключей третьего релейного элемента, выходы первых размыкающего и замыкающего ключей которого объединены и являются первым выходом группы релейных элементов, а выходы вторых размыкающего и замыкающего ключей объединены и являются вторым выходом группы релейных элементов являются выходами идентификации первого срединного сигнала, а вторые выходы — выходами идентификации второго срединного сигнала, первые информационные входы групп релейных элементов подключены к соответствующим, шинам задания напряжения, идентифицирующего первый срединный сигнал, а вторые информационные входы — к соответствующим шинам задания напряжения, идентифицирующего второй срединный сигнал.

1679508

1679508 х

Х2 х>

Х

Х2

Уу

У

Уд

У22

Ь2

Уи2

32

2 й

Фиг.З

Фиг.5

Составитель Л.Снимщикова

Редактор Н.Рогулич Техред М.Моргентал Корректор C,Øåâêóí

Заказ 3216 Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101