Формирователь зоны нечувствительности

 

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров. Техническим результатом является повышение быстродействия. Устройство содержит два компаратора, вычитатель, ключи. 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Известны формирователи зоны нечувствительности (см., например, а.с. СССР 1401486, кл. G 06 G 7/25, 1988 г.), которые воспроизводят двухполярную функцию зоны нечувствительности.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных формирователей зоны нечувствительности, относится низкое быстродействие.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип формирователь зоны нечувствительности (а.с. СССР 1397944, кл. G 06 G 7/25, 1988 г.), который воспроизводит двухполярную функцию зоны нечувствительности и содержит вычитатель и два компаратора.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится низкое быстродействие, обусловленное тем, что максимальное время задержки распространения сигнала в прототипе определяется выражением = 2_к + 2_кл + _в, где _К, _КЛ, и _в есть соответственно время задержки компаратора, ключа и вычитателя.

Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в формирователе зоны нечувствительности, содержащем два компаратора и вычитатель, первый вход и выход которого являются соответственно информационным входом и выходом формирователя зоны нечувствительности, особенность заключается в том, что в него введены четыре ключа, причем первый, третий и второй, четвертый ключи выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, управляющий вход первого, второго и управляющий вход третьего, четвертого ключей соединены соответственно с выходом первого и выходом второго компараторов, инвертирующие входы которых подключены к объединенным первому входу вычитателя и входу второго ключа, подсоединенного выходом к входу третьего ключа, выход которого соединен с выходами первого, четвертого ключей и вторым входом вычитателя, неинвертирующий вход первого компаратора соединен с входом первого ключа и является первым настроечным входом формирователя зоны нечувствительности, второй настроечный вход которого образован объединенными неинвертирующим входом второго компаратора и входом четвертого ключа.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования: - дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; - замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; - исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата; - увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов; - выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала; - создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого формирователя зоны нечувствительности. На фиг. 2 изображены графики воспроизводимой им функции.

Формирователь зоны нечувствительности содержит первый и второй компараторы 1₁ и 1₂, первый,...,четвертый ключи 2₁,...,2₄, вычитатель 3, причем ключи 2₁, 2₃ и 2₂,2₄ выполнены соответственно замыкающими и размыкающими. Управляющий вход ключей 2₁, 2₂ и управляющий вход ключей 2₃, 2₄ соединены соответственно с выходами компараторов 1₁ и 1₂, инвертирующие входы которых подключены к объединенным первому входу вычитателя 3 и входу ключа 2₂, подсоединенного выходом к входу ключа 2₃, выход которого соединен с выходами ключей 2₁, 2₄ и вторым входом вычитателя 3, подсоединенного выходом и первым входом соответственно к выходу и информационному входу формирователя зоны нечувствительности, первый и второй настроечные входы которого образованы соответственно объединенными неинвертирующим входом компаратора 1₁, входом ключа 2₁ и объединенными неинвертирующим входом компаратора 1₂, входом ключа 2₄.

Работа предлагаемого формирователя зоны нечувствительности осуществляется следующим образом. На его информационный вход подается информационный аналоговый сигнал (напряжение) х; на его первом и втором настроечных входах фиксируются соответственно отрицательное и положительное опорные напряжения х₁ и х₂. При этом выходное напряжение формирователя определяется выражением где a,b{-1,1} есть знаковые коэффициенты соответствующих входов вычитателя 3(а=-b); Таким образом, предлагаемый формирователь при a=1, b=-1 (а=-1, b=1) воспроизводит функцию, график которой изображен на фиг. 2а (фиг. 2б).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что формирователь (фиг. 1) воспроизводит днухполярную функцию (фиг. 2) зоны нечувствительности и обладает более высоким по сравнению с прототипом быстродействием, так как максимальное время задержки распространения сигнала в указанном формирователе определяется выражением где _к, _кл, и есть соответственно время задержки компаратора, ключа и вычитателя.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области автоматики и аналоговой вычислительной техники в качестве функционального узла аналоговых вычислительных машин, систем автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.; - для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; - средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Формирователь зоны нечувствительности, содержащий два компаратора и вычитатель, первый вход и выход которого являются соответственно информационным входом и выходом формирователя зоны нечувствительности, отличающийся тем, что в него введены четыре ключа, причем первый, третий и второй, четвертый ключи выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, управляющие входы первого, второго и управляющие входы третьего, четвертого ключей соединены соответственно с выходом первого и выходом второго компараторов, инвертирующие входы которых подключены к объединенным первому входу вычитателя и входу второго ключа, подсоединенного выходом к входу третьего ключа, выход которого соединен с выходами первого, четвертого ключей и вторым входом вычитателя, неинвертирующий вход первого компаратора соединен с входом первого ключа и является первым настроечным входом формирователя зоны нечувствительности, второй настроечный вход которого образован объединенными неинвертирующим входом второго компаратора и входом четвертого ключа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2