RU2117329C1

RU2117329C1 - Relational identifier

Info

Publication number: RU2117329C1
Application number: RU96106360A
Authority: RU
Inventors: Д.В. Андреев; Л.И. Волгин
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 1998-08-10

Abstract

FIELD: automation and computer engineering, in particular, analog computer engineering. SUBSTANCE: device has differential voltage comparators, analog closing and opening gates and XOR gate. EFFECT: increased functional capabilities due to possibility of interval membership identification. 1 dwg

Description

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. The invention relates to automation and analog computing, and can be used to build functional units of analog computers, means of automatic regulation and control, analog processors, etc.

Известны реляторные идентификаторы (Волгин Л.И. Синтез устройств для обработки и преобразования информации в элементном базисе реляторов. - Таллинн: Валгус, 1989, с. 179, рис. 37в), которые воспроизводят операцию идентификации аналогового сигнала х по признаку его принадлежности интервалу, ограниченному опорными напряжениями x₁ и x₂(x₁<x₂):

Недостатком известных реляторных идентификаторов является ограниченные функциональные возможности, так как они идентифицируют сигнал х только при х₁<x₂ и низкая нагрузочная способность, так как их выходное сопротивление равно сумме сопротивлений двух замкнутых аналоговых ключей.Relative identifiers are known (Volgin L.I. Synthesis of devices for processing and converting information in the elemental basis of relators. - Tallinn: Valgus, 1989, p. 179, Fig. 37c), which reproduce the operation of identifying an analog signal x based on its belonging to an interval, limited by reference voltages x ₁ and x ₂ (x ₁ <x ₂ ):

A disadvantage of the known relator identifiers is their limited functionality, since they identify the signal x only at x ₁ <x ₂ and have low load capacity, since their output resistance is equal to the sum of the resistances of two closed analog keys.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является, выбранный в качестве прототипа, реляторный идентификатор (авт. св. СССР N 1513480, кл. C 06 G 7/25 1989, фиг. 2), который воспроизводит операцию 1 и содержит дифференциальные компараторы напряжения и аналоговые ключи. The closest in technical essence to the claimed invention is, selected as a prototype, the relator identifier (ed. St. USSR N 1513480, class C 06 G 7/25 1989, Fig. 2), which reproduces the operation 1 and contains differential voltage comparators and analog keys.

Прототип обладает тем же недостатком, т.е. идентифицирует сигнал х только при x₁<x₂ и его выходное сопротивление равно сумме сопротивлений двух замкнутых аналоговых ключей.The prototype has the same drawback, i.e. identifies the signal x only for x ₁ <x ₂ and its output resistance is equal to the sum of the resistances of two closed analog switches.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения идентификации аналогового сигнала по признаку его принадлежности интервалу, ограниченному опорными напряжениями х₁ и х₂, как при x₁<x₂, а также повышение нагрузочной способности.The aim of the invention is to expand the functionality by providing identification of the analog signal by the sign of its belonging to the interval limited by the reference voltage x ₁ and x ₂ , as with x ₁ <x ₂ , as well as increasing load capacity.

Поставленная цель достигается тем, что в реляторный идентификатор, содержащий первый и второй дифференциальные компараторы напряжения, неинвертирующие входы которых являются входами опорных напряжений, а инвертирующие входы соединены и образуют вход идентифицируемого сигнала, введены аналоговые замыкающий и размыкающий ключи и булевый логический элемент "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ ", первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго компараторов соответственно, а выход подсоединен к управляющему входу ключей, входы которых являются входами идентифицирующих сигналов, а выходы объединены и образуют выход идентификатора. This goal is achieved by the fact that in the relator identifier containing the first and second differential voltage comparators, non-inverting inputs of which are inputs of the reference voltage, and the inverting inputs are connected and form the input of the identifiable signal, the analog closing and opening keys and the Boolean logic element "EXCLUSIVE OR" , the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first and second comparators, respectively, and the output is connected to the control input of the keys, the inputs of which are the inputs of the identifying signals, and the outputs are combined and form the output of the identifier.

По имеющимся сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения неизвестна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". According to reports, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is unknown from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

Сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". The essence of the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since the above effect on the obtained technical result is not revealed from it - a new property of the object - a set of features that distinguish the claimed invention from the prototype, which allows us to conclude that it meets the criterion " inventive step ".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в автоматике и аналоговой вычислительной технике для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др., с получением технического результата, заключающегося в том, что реляторный идентификатор идентифицирует аналоговый сигнал по признаку его принадлежности интервалу, ограниченному опорными напряжениями x₁ и x₂, как при x₁<x₂ так и при x₁>x₂, а также в том, что выходное сопротивление идентификатора равно сопротивлению замкнутого аналогового ключа, обуславливающего обеспечение достижения поставленной цели - расширение функциональных возможностей и повышение нагрузочной способности, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".The set of essential features that characterize the essence of the invention, in principle, can be repeatedly used in automation and analog computing to build functional units of analog computers, automatic control and management tools, analog processors, etc., to obtain a technical result, namely that the relator identifier identifies the analog signal according to its belonging to the interval limited by the reference voltages x ₁ and x ₂ , as for x ₁ <x ₂ and for x ₁ > x ₂ , as well as the fact that the output resistance of the identifier is equal to the resistance of the closed analog switch, which determines the achievement of the goal - expanding functionality and increasing load capacity, which allows us to conclude that inventions to the criterion of "industrial applicability".

Схема предлагаемого реляторного идентификатора изображена на чертеже. Здесь 1 и 2 - дифференциальные компараторы напряжения, 3 - булевый логический элемент "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", 4 и 5 - аналоговые замыкающий и размыкающий ключи соответственно. Неинвертирующие входы компараторов 1 и 2 являются входами опорных напряжений х₁ и х₂ соответственно, а инвертирующие входы объединены и образуют вход идентифицируемого сигнала х, выходы компараторов 1 и 2 подсоединены соответственно к первому и второму входам элемента 3, выход которого соединен с управляющим входом ключей 4 и 5, входы которых являются входами идентифицирующих сигналов у₁ и у₂ соответственно, а выходы объединены и образуют выход идентификатора.The proposed proposed relational identifier is shown in the drawing. Here 1 and 2 are differential voltage comparators, 3 is an EXCLUSIVE OR Boolean logic element, 4 and 5 are analog closing and opening keys, respectively. The non-inverting inputs of the comparators 1 and 2 are inputs of the reference voltages x ₁ and x _2, respectively, and the inverting inputs are combined and form the input of the identifiable signal x, the outputs of the comparators 1 and 2 are connected respectively to the first and second inputs of element 3, the output of which is connected to the control input of the keys 4 and 5, the inputs of which are the inputs of the identifying signals of ₁ and _2, respectively, and the outputs are combined and form the output of the identifier.

Работа предлагаемого реляторного идентификатора осуществляется следующим образом. The work of the proposed relational identifier is as follows.

Воспроизводимая идентификатором операция определяется выражением

При x∈{[x₁,x₂],[x₂,x₁]} на входах элемента 3 будут разные логические сигналы, на его выходе будет логическая "1", ключ 4 будет замкнут, ключ 5 разомкнут, на выход идентификатора пройдет сигнал у₁. При x∈{[x₁,x₂],[x₂,x₁]} на входах элемента 3 будут одинаковые логические сигналы, на его выходе будет логический "0", ключ 4 будет разомкнут, ключ 5 замкнут, на выход идентификатора пройдет сигнал у₂.The operation reproduced by the identifier is determined by the expression

When x∈ {[x ₁ , x ₂ ], [x ₂ , x ₁ ]}, the inputs of element 3 will have different logical signals, its output will be logical "1", key 4 will be closed, key 5 will be open, and the identifier will be output signal ₁ will pass. When x∈ {[x ₁ , x ₂ ], [x ₂ , x ₁ ]}, the inputs of element 3 will have the same logical signals, its output will be a logical "0", key 4 will be open, key 5 is closed, to the identifier output signal ₂ will pass.

Таким образом, в отличии от прототипа, предлагаемый реляторный идентификатор идентифицирует аналоговый сигнал по признаку его принадлежности интервалу, ограниченному опорными напряжениями х₁ и х₂, как при x₁<x₂ так и при x₁>x₂, что расширяет его функциональные возможности. Выходное сопротивление идентификатора, по сравнению с прототипом, уменьшено в два раза и равно сопротивлению замкнутого аналогового ключа, т.е. достигнуто повышение нагрузочной способности идентификатора.Thus, unlike the prototype, the proposed relator identifier identifies the analog signal by the sign of its belonging to the interval limited by the reference voltages x ₁ and x ₂ , both for x ₁ <x ₂ and for x ₁ > x ₂ , which extends its functionality . The output resistance of the identifier, in comparison with the prototype, is reduced by half and is equal to the resistance of a closed analog key, i.e. An increase in the load capacity of the identifier has been achieved.

Claims

An identifier regulator containing the first and second differential voltage comparators, the non-inverting inputs of which are reference voltage inputs, and the inverting inputs are connected and form the input of an identifiable signal, characterized in that the analog closing and opening keys and the EXCLUSIVE OR Boolean logic element are introduced into it, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first and second differential voltage comparators, respectively, and the output is connected to the control input analog new locking and opening keys, the inputs of which are inputs of identifying signals, and the outputs are combined and form the output of the identifier.