РЕЛЯТОРНЫЙ МОДУЛЬ
RELATOR MODULE

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.
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Известны реляторные модули (см., например, фиг.6 в описании изобретения к авт.св. СССР 1622888, кл. G06G 7/25, 1991 г.), которые реализуют бесповторные функции min(x,x,x) либо max(x,x,x), где x, x, x - входные аналоговые сигналы.
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных реляторных модулей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация бесповторных функций min(x,max(x,x)), max(x,min(x,x)), max(x,x,x) либо min(x,x,x), min(x,max(x,x)), max(x,min(x,x)) соответственно.
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип реляторный модуль (патент РФ 2143740, кл. G06G 7/25, 1999 г.), который содержит три релятора и при объединении выходов и объединении j-ых  информационного и идентифицирующего входов реализует любую из бесповторных функций min(x,x,x), max(x,x,x), где x, x, x - входные аналоговые сигналы.
1
2
3
1
2
3
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация бесповторных функций min(x,max(x,x)), max(x,min(x,x)).
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации любой из бесповторных функций (min(x,x,x), min(x,max(x,x)), max(x,min(x,x)), max(x,x,x), где x, x, x - входные аналоговые сигналы.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в реляторном модуле, содержащем три релятора, каждый из которых содержит дифференциальный компаратор, булевый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, размыкающий и замыкающий ключи, в каждом реляторе выход дифференциального компаратора соединен с первым входом булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подсоединенного вторым входом и выходом соответственно к входу управления релятора и управляющему входу размыкающего и замыкающего ключей, входы которых образуют соответственно первый и второй переключательные входы релятора, первым и вторым компараторными входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы дифференциального компаратора, объединенные вторые компараторные входы первого, второго реляторов, объединенные первый компараторный вход первого, второй компараторный вход третьего реляторов и объединенные первые компараторные входы второго, третьего реляторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными входами реляторного модуля, особенность заключается в том, что выход каждого релятора образован объединенными выходами его размыкающего и замыкающего ключей, вход управления, первый переключательный вход и выход i-го  релятора соединены соответственно с первым настроечным, первым информационным входами реляторного модуля и i-ым переключательным входом третьего релятора, вход управления и выход которого соединены соответственно с вторым настроечным входом и выходом реляторного модуля, подсоединенного вторым и третьим информационными входами соответственно к вторым переключательным входам первого и второго реляторов.
На фиг.1 и фиг.2 представлены соответственно схема предлагаемого реляторного модуля и схема релятора, использованного при построении указанного модуля.
1
2
3
1
2
1
2
1
2
1
3
2
3
i
3
1
2
Реляторный модуль содержит реляторы 1, 1, 1. Каждый релятор содержит дифференциальный компаратор 2, подсоединенный выходом к первому входу булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом размыкающего и замыкающего ключей 4 и 4, входы которых являются соответственно первым и вторым переключательными входами релятора, первый, второй компараторные входы и выход которого образованы соответственно неинвертирующим, инвертирующим входами компаратора 2 и объединенными выходами ключей 4, 4. Объединенные вторые компараторные входы реляторов 1, 1, объединенные первый компараторный вход релятора 1, второй компараторный вход релятора 1 и объединенные первые компараторные входы реляторов 1, 1 соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными входами реляторного модуля, вход управления, первый переключательный вход и выход релятора 1 соединены соответственно с первым настроечным, первым информационным входами реляторного модуля и i-ым переключательным входом релятора 1, вход управления и выход которого соединены соответственно с вторым настроечным входом и выходом реляторного модуля, подсоединенного вторым и третьим информационными входами соответственно к вторым переключательным входам реляторов 1 и 1.
1
2
3
1
2
1
2
1
2
3
1
2
Работа предлагаемого реляторного модуля осуществляется следующим образом. На его первый, второй и третий информационные входы подаются соответственно аналоговые сигналы (напряжения) x, x и x; на его первом, втором настроечных входах фиксируются соответственно необходимые управляющие сигналы f, f∈{0,1}. Если на входе управления релятора присутствует логический «0» (логическая «1») и сигнал на его первом компараторном входе больше либо меньше сигнала на его втором компараторном входе, то ключ 4 соответственно разомкнут (замкнут) либо замкнут (разомкнут), а ключ 4 соответственно замкнут (разомкнут) либо разомкнут (замкнут). Таким образом, сигнал Z на выходе предлагаемого реляторного модуля при всех возможных вариантах упорядочения сигналов x, x, x и всех возможных комбинациях значений сигналов f, f будет принимать значения, указанные в представленной ниже таблице.
Варианты упорядочения
Z
f<sub>1</sub>=f<sub>2</sub>=1
f<sub>1</sub>=1, f<sub>2</sub>=0
f<sub>1</sub>=0, f<sub>2</sub>=1
f<sub>1</sub>=f<sub>2</sub>=0
x<sub>1</sub><x<sub>2</sub><x<sub>3</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>2</sub>
x<sub>3</sub>
x<sub>1</sub><x<sub>3</sub><x<sub>2</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>3</sub>
x<sub>2</sub>
x<sub>2</sub><x<sub>1</sub><x<sub>3</sub>
x<sub>2</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>3</sub>
x<sub>2</sub><x<sub>3</sub><x<sub>1</sub>
x<sub>2</sub>
x<sub>3</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>3</sub><x<sub>1</sub><x<sub>2</sub>
x<sub>3</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>2</sub>
x<sub>3</sub><x<sub>2</sub><x<sub>1</sub>
x<sub>3</sub>
x<sub>2</sub>
x<sub>1</sub>
x<sub>1</sub>
С учетом данных, приведенных в таблице, имеем
.
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый реляторный модуль обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает реализацию любой из бесповторных функций min(x,x,x), min(x,max(x,x)), max(x,min(x,x)), max(x,x,x), где x, x, x - входные аналоговые сигналы.