Моноімітансний логічний с-елемент і

Реферат: Моноімітансний логічний С-елемент І містить триполюсник, перший конденсатор, вихідну клему та клему заземлення. Також в нього введено перший перемикач, перший вхід якого під'єднаний через перший конденсатор до клеми заземлення, другий вхід під'єднаний через другий конденсатор до клеми заземлення, а вихід під'єднаний через перший відрізок лінії передачі до першого виводу триполюсника, другий перемикач, перший вхід якого під'єднаний через третій конденсатор до клеми заземлення, другий вхід під'єднаний через четвертий конденсатор до клеми заземлення, а вихід під'єднаний через другий відрізок лінії передачі до третього виводу триполюсника, та п'ятий конденсатор, який підключений між другим виводом триполюсника та вихідною клемою. UA 103005 U (54) МОНОІМІТАНСНИЙ ЛОГІЧНИЙ С-ЕЛЕМЕНТ І UA 103005 U UA 103005 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі обчислювальної техніки, автоматики і може бути використана як логічний елемент І. Аналогом запропонованого пристрою є логічний елемент І, який містить одноперехідний транзистор, емітер якого з'єднаний через третій резистор з шиною живлення і через перший конденсатор з першим входом пристрою, перший вхід пристрою з'єднаний з першим ключем, перший вивід першого резистора з'єднано з першим ключем, другий вивід першого резистора з'єднано з загальною шиною, друга база першого одноперехідного транзистора з'єднана через четвертий резистор з шиною живлення, друга база першого одноперехідного транзистора з'єднана з виходом пристрою, перша база першого одноперехідного транзистора з'єднана з загальною шиною, друга база другого одноперехідного транзистора з'єднана через п'ятий резистор з шиною живлення, друга база другого одноперехідного транзистора з'єднана з виходом пристрою, перша база другого одноперехідного транзистора з'єднана з загальною шиною, емітер другого одноперехідного транзистора з'єднано через шостий резистор з шиною живлення і через другий конденсатор з другим входом пристрою, другий вхід пристрою з'єднаний з другим ключем, перший вивід другого резистора з'єднано з другим ключем, другий вивід другого резистора з'єднано з загальною шиною. (Пат. України, № 51011, МПК Н03К 19/20; опубл. 25.06.2010, Бюл.№ 12). Недоліком аналога є його недостатня енергетична ефективність. Найближчим аналогом до запропонованого пристрою є оптоімітансний логічний елемент І, який містить обмежувальний резистор, спільну шину, в подальшому клему заземлення, шину живлення, біполярний транзистор, в подальшому триполюсник, три фоторезистори, розділовий конденсатор, причому колектор, в подальшому перший вивід триполюсника, з'єднано з клемою заземлення, емітер, в подальшому другий вивід, з'єднано з першим виводом обмежувального резистора, другий вивід якого з'єднано з шиною живлення, між першим виводом триполюсника та першим виводом обмежувального резистора під'єднано перший вивід конденсатора, другий вивід якого з'єднано з вихідною клемою, до бази триполюсника, в подальшому третій вивід, послідовно під'єднано три фоторезистори, причому другий вивід третього фоторезистора з'єднано зі клемою заземлення. (Пат. України № 71412, МПК Н03К 19/20, опубл. 10.07.2012, Бюл. № 13). Недоліком найближчого аналога є його недостатня енергетична ефективність. В основу корисної моделі поставлена задача створення моноімітансного логічного Селемента І, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків досягається можливість реалізації функції I шляхом зміни характеру іммітансу на вході логічного елемента та використання відрізку лінії передачі, що призводить до підвищення енергетичної ефективності. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій, який містить триполюсник, перший конденсатор, вихідну клему та клему заземлення, введено перший перемикач, перший вхід якого під'єднаний через перший конденсатор до клеми заземлення, другий вхід під'єднаний через другий конденсатор до клеми заземлення, а вихід під'єднаний через перший відрізок лінії передачі до першого виводу триполюсника, другий перемикач, перший вхід якого під'єднаний через третій конденсатор до клеми заземлення, другий вхід під'єднаний через четвертий конденсатор до клеми заземлення, а вихід під'єднаний через другий відрізок лінії передачі до третього виводу триполюсника, та п'ятий конденсатор, який підключений між другим виводом триполюсника та вихідною клемою. На фіг. 1 наведено схему моноімітансного логічного С-елемента І. Пристрій містить перший перемикач 1, перший вхід якого під'єднаний через перший конденсатор 3 до клеми заземлення, другий вхід під'єднаний через другий конденсатор 4 до клеми заземлення, а вихід під'єднаний через перший відрізок лінії передачі 2 до першого виводу триполюсника 5, другий перемикач 7, перший вхід якого під'єднаний через третій конденсатор 9 до клеми заземлення, другий вхід під'єднаний через четвертий конденсатор 10 до клеми заземлення, а вихід під'єднаний через другий відрізок лінії передачі 8 до третього виводу триполюсника 5, та п'ятий конденсатор 6, який підключений між другим виводом триполюсника 5 та вихідною клемою. Пристрій працює наступним чином. В запропонованому логічному елементі в якості інформаційного параметра використовується значення ємнісного опору С Обмежимо нульовий логічний рівень діапазоном зміни вхідної ємності 0  Cвх.0  , а одиничний рівень - діапазоном Cвх.Н  Cвх.В  . Для забезпечення запасу схеми по завадостійкості, задають верхню межу нульового логічного рівня на виході схеми за умови Свих .0.верх .  Cвх.0.B . При цьому нижня межа цього рівня 1 Свих.0.Н  0 . Виходячи з вимог UA 103005 U завадостійкості кордону логічного рівня І на виході схеми визначаємо з умов: Свих (1)B.  Cвх(1)B. , 5 Свих (1).B  Cвх(1).B . З урахуванням введених обмежень, області роботи моноімітансного логічного С-елемента І визначаються заштрихованими квадратами "0" і "1" на фіг. 2. Вихідний ємнісний опір схеми за умови, що довжина всіх сполучних відрізків лінії передачі l   , де  - довжина електромагнітної хвилі в лінії передачі, дорівнює Cвих  С5  Свх1Свх 2 Свх1  Свх 2 .(1) Рівняння (1) описує імітансну передавальну характеристику схеми, що представляє в 10 координатах Свх.1 і Свх.2 сімейство рівнобічних гіпербол, положення яких може регулюватися величиною п'ятого конденсатора 6. На фіг. 2 наведено імітансну передаточну характеристику моноімітансного логічного Селемента І. Триполюсник 5 слугує для коммутації першого перемикача 1 і другого перемикача 7 з вихідною клемою. Якщо перший перемикач 1 буде під'єднаний до другого конденсатора 4 C 2  C5  , та другий 15 перемикач 7 буде під'єднаний до четвертого конденсатора 10 C 4  C5  , то на виході схеми буде рівень імітансу, що відповідає логічному нулю. Якщо перший перемикач 1 буде під'єднаний до другого конденсатора 4 конденсатора 9 C3 C 2  C5  , та другий перемикач 7 буде під'єднаний до третього  C 5  , то на виході схеми буде рівень імітансу, що відповідає логічному нулю. Якщо перший перемикач 1 буде під'єднаний до першого конденсатора 3 C1  C5  , та 20 другий перемикач 7 буде під'єднаний до четвертого конденсатора 10 C 4  C5  , то на виході схеми буде рівень імітансу, що відповідає логічному нулю. Якщо перший перемикач 1 буде під'єднаний до першого конденсатора 3 C1  C5  , та другий перемикач 7 буде під'єднаний до 25 третього конденсатора 9 C 3  C 5  , то на виході схеми буде рівень імітансу, що відповідає логічній одиниці. Наведені можливі комбінації логічних станів відповідають таблиці істинності моноімітансного логічного С-елемента І. Таблиця істинності моноімітансного логічного С-елемента І Свих С вх1 С вх1 0 0 0  C5  C5 C5 1 0 0  C5  C5 C5 0 0  C5 C5 1 1 1  C5 30 1  C5  C5  C5 Пристрій реалізує логічну функцію І, не використовуючи при цьому джерело живлення, що свідчить про виконання поставленої задачі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Моноімітансний логічний С-елемент І, який містить триполюсник, перший конденсатор, вихідну клему та клему заземлення, який відрізняється тим, що в нього введено перший перемикач, перший вхід якого під'єднаний через перший конденсатор до клеми заземлення, другий вхід під'єднаний через другий конденсатор до клеми заземлення, а вихід під'єднаний через перший відрізок лінії передачі до першого виводу триполюсника, другий перемикач, перший вхід якого під'єднаний через третій конденсатор до клеми заземлення, другий вхід під'єднаний через четвертий конденсатор до клеми заземлення, а вихід під'єднаний через другий відрізок лінії 2 UA 103005 U передачі до третього виводу триполюсника, та п'ятий конденсатор, який підключений між другим виводом триполюсника та вихідною клемою. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3