Пасивний інвертор багатозначної імітансної r-логіки

Реферат: Пасивний інвертор багатозначної імітансної R-логіки містить ключ, вихідну клему, загальну шину та чвертьхвильовий відрізок лінії передач. Додатково введено N імітансних двополюсників (Rвx.1, Rвx.2, …, Rвx.N), що з'єднані із загальною шиною та підключені через ключ з чвертьхвильовою лінією передач, яка з'єднана з вихідною клемою, та ключем. UA 107155 U (54) ПАСИВНИЙ ІНВЕРТОР БАГАТОЗНАЧНОЇ ІМІТАНСНОЇ R-ЛОГІКИ UA 107155 U UA 107155 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до області цифрової техніки і може бути використана для виконання логічної функції інвертування в багатозначних логічних приладах. Відомий імітансний логічний елемент "НІ", який містить операційний підсилювач, неінвертуючий вхід якого з'єднаний з першою вихідною клемою і першим виводом першого резистора, вихід операційного підсилювача з'єднаний з другим виводом першого резистора і першим виводом другого резистора, інвертуючий вхід операційного підсилювача з'єднаний з першим виводом другого резистора і ключем, який з'єднаний через першу або другу котушки індуктивності з загальною шиною, яка також з'єднана з другою вихідною клемою (патент України № 71687, МПК Н03Н 19/20, публ. 25.07.2012 р.) Недоліком даного елемента є те, що схема має низьку енергетичну ефективність через використання додаткового джерела живлення та низьку радіаційну стійкість через використання напівпровідникового елемента. Найбільш близьким до запропонованого логічного елемента є моноімітансний логічний Rелемент "НІ", що містить ключ, вихідну клему, загальну шину, два імітансних двополюсники та чвертьхвильовий відрізок лінії передачі, з'єднаний з вихідною клемою та ключем, який з'єднаний через імітансний двополюсник з загальною шиною (патент України № 99776, МПК Н03Н 19/20, публ. 25.06.2015 p.). Недоліком даного логічного елемента є обмежені функціональні можливості внаслідок використання лише двозначної логіки. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого пасивного інвертора багатозначної імітансної R-логіки, в якому за рахунок введення нових елементів досягається можливість роботи в режимі пасивного інвертора багатозначної імітансної R-логіки, що сприяє розширенню функціональних можливостей. Поставлена задача вирішується тим, що в пасивний інвертор багатозначної імітансної Rлогіки, який містить ключ, вихідну клему, загальну шину та чвертьхвильовий відрізок лінії передач введено N імітансних двополюсників (Rвx.1, Rвx.2,…, Rвx.N), що з'єднані із загальною шиною та підключені через ключ з чвертьхвильовою лінією передач, яка з'єднана з вихідною клемою, та ключем. На кресленні наведено схему пасивного інвертора багатозначної імітансної R-логіки. Пристрій містить ключ 1, вихідну клему 4, загальну шину 2, N імітансних двополюсників (Rвx.1, Rвx.2,…, Rвx.N) та чвертьхвильовий відрізок лінії передачі 3, що з'єднаний з вихідною клемою 4 та ключем 1, який з'єднаний через N імітансних двополюсників (Rвx.1, Rвx.2,…, Rвx.N) із загальною шиною 2. Пристрій працює наступним чином. Відрізок лінії передачі 3 можна розглядати, як перетворювач опору, вихідний опір Rвих. якого залежить від вхідного опору Rвх., і визначається виразом: R  j * Z0 * tg , Rв их  Z0 * в х Z 0  j * Rв х * Rв х де Z0=50 Ом - хвильовий опір лінії передачі 3; tgβ=2πlλ, l - довжина відрізка лінії передачі 3; λ - довжина хвилі, j - комплексне число. Якщо довжина відрізка лінії передачі l=λ/4, тоді вихідний опір буде визначатись виразом: 2 Rв их  Z 0 / Rв х . Для тризначної логіки N=3, існує три імітансних двополюсників (Rвx1, Rвx2, Rвx3), опори яких відповідно рівні: Rвx1=25 Ом, Rвx2=50 Ом, Rвx3=100 ОМ, які відповідають логічним "0", "1", "2"; хвильовий опір відрізка лінії передачі 3 Z0=50 Ом. Якщо до входу відрізка лінії передачі 3 через ключ 1 підключається перший імітансний двополюсник з імітансом Rвх1=25 Ом (що відповідає логічному нулю на вході), то імітанс на вихідній клемі 4 Rвих.1=100 Ом (що відповідає логічній двійці на виході), якщо до входу відрізка лінії передачі 3 через ключ 1 підключається другий імітансний двополюсник з імітансом Rвx.2=50 Ом (що відповідає логічній одиниці на вході), то імітанс на вихідній клемі 4 R вих.2=50 Ом (що відповідає логічній одиниці на виході), а якщо до входу відрізка лінії передачі 3 через ключ 1 підключається третій імітансний двополюсник з імітансом Rвх.3=100 Ом (що відповідає логічній двійці на вході), то імітанс на вихідній клемі 4 Rвих.3=25 Ом (що відповідає логічному нулю на виході).Таблиця істинності пасивного інвертора трьохзначної імітансної R-логіки наведена в таблиці 1. 55 1 UA 107155 U Таблиця 1 Rвх Rвх.1=25 Ом Rвх.2=50 Ом Rвх.3=100 Ом 5 10 15 20 Логічний рівень 0 1 2 Rвих Rвих.1=100 Ом Rвих.2=50 Ом Rвих.3=25 Ом Логічний рівень 2 1 0 Отже, з таблиці видно, що представлені логічні рівні відповідають таблиці істинності пасивного інвертора тризначної імітансної R-логіки. Для п'ятизначної логіки N=5, існує п'ять імітансних двополюсників (Rвх.1, Rвх.2, Rвх.3, Rвх.4, Rвх.5), опори яких відповідно рівні: Rвх.1=10 Ом, Rвх.2=25 Ом, Rвх.3=50 Ом, Rвх.4=100 Ом, Rвх.5=250 Ом, які відповідають логічним "0", "1", "2", "3", "4"; хвильовий опір відрізка лінії передачі 3 Z0=50 Ом. Якщо до входу відрізка лінії передачі 3 через ключ 1 підключається перший імітансний двополюсник з імітансом Rвх.1=10 Ом (що відповідає логічному нулю на вході), то імітанс на вихідній клемі 4 Rвих.1=250 Ом (що відповідає логічній четвірці на виході), якщо до входу відрізка лінії передачі 3 через ключ 1 підключається другий імітансний двополюсник з імітансом R вх.2=25 Ом (що відповідає логічній одиниці на вході), то імітанс на вихідній клемі 3 Rвих.2=100 Ом (що відповідає логічній трійці на виході), якщо до входу відрізка лінії передачі 3 через ключ 1 підключається третій імітансний двополюсник з імітансом Rвx.3=50 Ом (що відповідає логічній двійці на вході), то імітанс на вихідній клемі 4 R вих3=50 Ом (що відповідає логічній двійці па виході), а якщо до входу відрізка лінії передачі 3 через ключ 1 підключається четвертий імітансний двополюсник з імітансом Rвх.4=100 Ом (що відповідає логічній трійці на вході), то імітанс на вихідній клемі 4 Rвих.4=25 Ом (що відповідає логічній одиниці на виході), а якщо до входу відрізка лінії передачі 3 через ключ І підключається п'ятий імітансний двополюсник з імітансом Rвх.5=250 Ом (що відповідає логічній четвірці на вході), то імітанс на вихідній клемі 4 Rвих.5=10 Ом (що відповідає логічному нулю на виході). Таблиця істинності пасивного інвертора п'ятизначної імітансної R-логіки наведена в таблиці 2. Таблиця 2 Rвх Rвх.1=10 Ом Rвх.2=25 Ом Rвх.3=50 Ом Rвх.4=100 Ом Rвx.5=250 Ом Логічний рівень 0 1 2 3 4 Rвих Rвих.1=250 Ом Rвих.2=100 Ом Rвих.3=50 Ом Rвих.4=25 Ом Rвих.5=10 Ом Логічний рівень 4 3 2 1 0 25 30 Отже, з таблиці видно, що представлені логічні рівні відповідають таблиці істинності пасивного інвертора п'ятизначної імітансної R-логіки. Аналогічний метод використовується для інших логічних розрядів пасивного інвертора імітансної логіки. Таким чином досягається можливість роботи в режимі пасивного інвертора багатозначної імітансної R-логіки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Пасивний інвертор багатозначної імітансної R-логіки, який містить ключ, вихідну клему, загальну шину та чвертьхвильовий відрізок лінії передач, який відрізняється тим, що введено N імітансних двополюсників (Rвx.1, Rвx.2, …, Rвx.N), що з'єднані із загальною шиною та підключені через ключ з чвертьхвильовою лінією передач, яка з'єднана з вихідною клемою, та ключем. 2 UA 107155 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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