PL219554B1

PL219554B1 - Układ dodawania ternarnego

Info

Publication number: PL219554B1
Application number: PL394710A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Gołofit
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2015-05-29
Also published as: PL394710A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ dodawania ternarnego, będący realizacją układu dodawania modulo 3, stosowany zwłaszcza do budowy układów cyfrowych operujących w obliczeniach na ciałach charakterystyki trzeciej, a w szczególności w układach kryptograficznych do ochrony przed atakami bazującymi na analizie prądu zasilania i ulocie elektromagnetycznym.

Znany jest w technice, np, z publikacji D. Page, N. P. Smart, „Hardware Implementation of Finite Fields of Characteristic Three”, CHES 2002, LNCS 2523, str., 529-539, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2003, układ dodawania ternarnego, będący realizacją układu dodawania modulo 3, zawierający cztery dwuwejściowe binarne bramki OR i trzy dwuwejściowe binarne bramki XOR, dwa napięciowe wejścia pierwszej liczby, dwa napięciowe wejścia drugiej liczby oraz dwa napięciowe wyjścia liczby wyniku, w którym pierwsze wejście pierwszej liczby dołączone jest do pierwszego wejścia pierwszej bramki OR, pierwsze wejście drugiej liczby dołączone jest do drugiego wejścia pierwszej bramki OR, drugie wejście pierwszej liczby dołączone jest do pierwszego wejścia drugie bramki OR, pierwsze wejście drugiej liczby dołączone jest do drugiego wejścia drugiej bramki OR, pierwsze wejście pierwszej liczby dołączone jest do pierwszego wejścia trzeciej bramki OR, drugie wejście drugiej liczby dołączone jest do drugiego wejścia trzeciej bramki OR, drugie wejście pierwszej liczby dołączone jest do pierwszego wejścia czwartej bramki OR, drugie wejście drugiej liczby dołączone jest do drugiego wejścia czwartej bramki OR, wyjście drugiej bramki OR dołączone jest do pierwszego wejścia pierwszej bramki XOR, wyjście trzeciej bramki OR dołączone jest do drugiego wejścia pierwszej bramki XOR, wyjście pierwszej bramki OR dołączone jest do pierwszego wejścia drugiej bramki XOR, wyjście czwartej bramki OR dołączone jest do pierwszego wejścia trzeciej bramki XOR, wyjście pierwszej bramki XOR dołączone jest jednocześnie do drugiego wejścia drugiej bramki XOR i do drugiego wejścia trzeciej bramki XOR, wyjście drugiej bramki XOR dołączone jest pierwszego wyjścia wyniku oraz wyjście trzeciej bramki XOR dołączone jest drugiego wyjścia wyniku.

Znany jest w technice, np. z publikacji K. Gołofit, „Różnicowa bramka prądowa dla zastosowań układów kryptograficznych”. Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), tom 2009, nr 11, str. 206-209, SIGMA-NOT, Warszawa, 2009, układ dodawania binarnego, opisany w w/w publikacji funkcją BR(x-y), zawierający różnicowo-prądową bramkę logiczną o jednej parze różnicowo-prądowych wejść i jednej parze różnicowo-prądowych wyjść, realizującą różnicową funkcję prądową BR prądu znamionowego I, zgodnie z poniższą zależnością:

BR(x) =

I dlax = —I, —21,... O dla x = O .1 dlax = 1,21,...

oraz zawierający jedną parę różnicowo-prądowych wejść pierwszej liczby, jedną parę różnicowo-prądowych wejść drugiej liczby i jedną parę różnicowo-prądowych wyjść liczby wyniku, w którym pierwsze wejście bramki dołączone jest jednocześnie do pierwszego wejścia pierwszej liczby i drugiego wejścia drugiej liczby, drugie wejście bramki dołączone jest jednocześnie do drugiego wejścia pierwszej liczby i pierwszego wejścia drugiej liczby, pierwsze wyjście bramki dołączone jest do pierwszego wyjścia liczby wyniku oraz drugie wyjście bramki dołączone jest do drugiego wyjścia liczby wyniku.

Znany jest w technice, np. z publikacji Krzysztof Gołofit, „Różnicowa Technologia Prądowa oraz wstęp do różnicowej arytmetyki prądowej”. Mat. konf. VI KKE, tom 1/2, str. 225-230, INTRO-DRUK, Koszalin, 2007, układ różnicowo-prądowej sumy, zawierający dwie pary różnicowo-prądowych wejść i jedną parę różnicowo-prądowych wyjść, w którym pierwsze wyjście z pary wyjść dołączone jest jednocześnie do pierwszego wejścia pierwszej pary wejść i pierwszego wejścia drugiej pary wejść, a drugie wyjście pary wyjść dołączone jest jednocześnie do drugiego wejścia pierwszej pary wejść i drugiego wejścia drugiej pary wejść.

Znany jest w technice, np. z publikacji Krzysztof Gołofit, „Różnicowa Technologia Prądowa oraz wstęp do różnicowej arytmetyki prądowej”. Mat. konf. VI KKE, tom 1/2, str. 225-230, INTRO-DRUK, Koszalin, 2007, układ różnicowo-prądowej różnicy, zawierający dwie pary różnicowo-prądowych wejść i jedną parę różnicowo-prądowych wyjść, w którym pierwsze wyjście z pary wyjść dołączone jest jednocześnie do pierwszego wejścia pierwszej pary wejść i drugiego wejścia drugiej pary wejść, a drugie wyjście pary wyjść dołączone jest jednocześnie do drugiego wejścia pierwszej pary wejść i pierwszego wejścia drugiej pary wejść.

PL 219 554 B1

Znana jest ze zgłoszenia patentowego w UP RP z dn. 11.03.2009 r. pod numerem P-387471 zastrz. 3, różnicowo-prądowa bramka logiczna, która posiada dwa zaciski wejściowe, dwa układy różnicowe podłączone do dwóch źródeł prądowych i obydwa układy różnicowe sterowane tym samym napięciem na odbiorniku podłączonym do zacisków wejściowych i układy różnicowe połączone ze sobą elementami przewodzącymi i pierwszy układ blokujący jedną końcówką dołączony w miejscu połączenia pierwszego układu różnicowego do pierwszego elementu przewodzącego, a drugą końcówką dołączony w miejscu połączenia pierwszego układu różnicowego do drugiego elementu przewodzącego, oraz drugi układ blokujący, jedną końcówką dołączony w miejscu połączenia drugiego układu różnicowego do pierwszego elementu przewodzącego, a drugą końcówką dołączony w miejscu połączenia drugiego układu różnicowego do drugiego elementu przewodzącego, pierwszy układ blokujący połączony z pierwszą parą zacisków wyjściowych, a drugi układ blokujący połączony z drugą parą zacisków wyjściowych, przy czym pierwszy zacisk pierwszej pary zacisków wyjściowych ma zwarty z pierwszym zaciskiem drugiej pary, a drugi zacisk pierwszej pary ma zwarty z drugim zaciskiem drugiej pary zacisków wyjściowych.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że układ posiada układ różnicowoprądowej sumy dołączony do pierwszej pary różnicowo-prądowych zacisków wejściowych układu, drugiej pary różnicowo-prądowych zacisków wejściowych układu i pary wejść dzielnika rezystancyjnego. Pierwsze dwa wyjścia dzielnika rezystancyjnego dołączone są do wejść pierwszej różnicowoprądowej bramki logicznej, natomiast trzecie wyjście i czwarte wyjście dzielnika rezystancyjnego dołączone są do wejść drugiej różnicowo-prądowej bramki logicznej. Układ posiada układ różnicowoprądowej różnicy dołączony do pary wyjść pierwszej różnicowo-prądowej bramki logicznej, pary wyjść drugiej różnicowo-prądowej bramki logicznej i pary różnicowo-prądowych zacisków wyjściowych układu. Pierwsza różnicowo-prądowa bramka logiczna realizuje funkcję napięciowo-prądową TR1 prądu znamionowego I w zależności od napięcia znamionowego U, która daje prąd wyjściowy równy -I dla napięcia wejściowego równego lub mniejszego od wartości -U, prąd wyjściowy równy 0 dla napięcia wejściowego równego 0, prąd wyjściowy równy I dla napięcia wejściowego równego lub większego od wartości U, zgodnie z poniższą zależnością:

TR1(x) —I dla x < — U

O dla x = O .1 dla x >U

Druga różnicowo-prądowa bramka logiczna realizuje funkcję napięciowo-prądową TR2 prądu znamionowego I w zależności od napięcia znamionowego U, która daje prąd wyjściowy równy -2I dla napięcia wejściowego równego lub mniejszego od wartości -U, prąd wyjściowy równy 0 dla napięcia wejściowego równego 0, prąd wyjściowy równy 21 dla napięcia wejściowego równego lub większego od wartości U, zgodnie z poniższą zależnością:

TR2(x) = —21 dla x <— U O dla x = O . 21 dla x >U

Dzielnik rezystancyjny według pierwszego wykonania zbudowany jest z dwóch rezystorów, każdy o dwóch końcówkach, gdzie pierwsza końcówka pierwszego rezystora dołączona jest jednocześnie do pierwszego wejścia i do pierwszego wyjścia dzielnika rezystancyjnego. Druga końcówka pierwszego rezystora dołączona jest jednocześnie do drugiego wyjścia i do trzeciego wyjścia dzielnika rezystancyjnego i do pierwszej końcówki drugiego rezystora. Druga końcówka drugiego rezystora dołączona jest jednocześnie do drugiego wejścia i do czwartego wyjścia dzielnika rezystancyjnego.

Dzielnik rezystancyjny według drugiego wykonania zbudowany jest z dwóch rezystorów, każdy o dwóch końcówkach, gdzie pierwsza końcówka pierwszego rezystora dołączona jest jednocześnie do pierwszego wejścia i do pierwszego wyjścia dzielnika rezystancyjnego. Druga końcówka pierwszego rezystora dołączona jest jednocześnie do trzeciego wyjścia dzielnika rezystancyjnego i do pierwszej końcówki drugiego rezystora. Druga końcówka drugiego rezystora dołączona jest jednocześnie do drugiego wejścia i do drugiego wyjścia i do czwartego wyjścia dzielnika rezystancyjnego.

Dzielnik rezystancyjny według trzeciego wykonania zbudowany jest z trzech rezystorów, każdy o dwóch końcówkach, gdzie pierwsza końcówka pierwszego rezystora dołączona jest jednocześnie do pierwszego wejścia i do pierwszego wyjścia dzielnika rezystancyjnego. Druga końcówka pierwszego rezystora dołączona jest jednocześnie do trzeciego wyjścia dzielnika rezystancyjnego i do pierwszej końcówki drugiego rezystora. Druga końcówka drugiego rezystora dołączona jest jednocześnie do

PL 219 554 B1 czwartego wyjścia dzielnika rezystancyjnego i do pierwszej końcówki trzeciego rezystora. Druga końcówka trzeciego rezystora dołączona jest jednocześnie do dmgiego wejścia i do dmgiego wyjścia dzielnika rezystancyjnego.

Zastosowana w układzie różnicowo-prądowa bramka logiczna posiada dwa źródła prądowe, z których pierwsze jest połączone do masy układu a drugie do dodatniego napięcia zasilania. Bramka zawiera pierwszy układ różnicowy dołączony do pierwszego ze źródeł prądowych i drugi układ różnicowy dołączony do drugiego ze źródeł, przy czym obydwa układy różnicowe dołączone są do wejść bramki. Układy różnicowe połączone są ze sobą poprzez elementy przewodzące. Bramka posiada pierwszy układ blokujący, który jedną końcówką dołączony jest w miejscu połączenia pierwszego układu różnicowego do pierwszego elementu przewodzącego, a drugą końcówką dołączony jest w miejscu połączenia pierwszego układu różnicowego do drugiego elementu przewodzącego. Bramka posiada drugi układ blokujący, który jedną końcówka dołączony jest w miejscu połączenia drugiego układu różnicowego do pierwszego elementu przewodzącego, a drugą końcówką dołączony jest w miejscu połączenia drugiego układu różnicowego do drugiego elementu przewodzącego. Pierwszy układ blokujący połączony jest z pierwszą parą zacisków wewnętrznych, a drugi układ blokujący połączony jest z drugą parą zacisków wewnętrznych, przy czym pierwsze zaciski obu par zacisków są ze sobą zwarte i dołączone do pierwszego wyjścia bramki oraz drugie zaciski obu par zacisków są ze sobą zwarte i dołączone do drugiego wyjścia bramki.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że operacja dodawania modulo 3 została zrealizowana przy pomocy zaledwie dwóch bramek. Korzystne jest pozbycie się w obydwu bramkach odbiorników (realizowanych najczęściej jako pojedyncze rezystancje) i umieszczenie zamiast nich (jednej z realizacji) dzielnika rezystancyjnego. Szczególnie korzystne jest zastosowanie dzielnika złożonego z trzech rezystorów, ponieważ zapewnia on symetryczność poziomów obydwu napięć doprowadzanych do bramek.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu dodawania ternarnego, fig. 2 przedstawia schemat ideowy dzielnika rezystancyjnego z dwoma rezystorami i rozdzielonym napięciem, fig. 3 przedstawia schemat ideowy dzielnika rezystancyjnego z dwoma rezystorami i wspólnym napięciem, fig. 4 przedstawia schemat ideowy dzielnika rezystancyjnego z trzema rezystorami a fig. 5 przedstawia schemat blokowy zastosowanej różnicowo-prądowej bramki logicznej.

Układ uwidoczniony na fig. 1 zawiera zaciski wejściowe pierwszej pary wejść układu Za1 i Za2 oraz zaciski wejściowe drugiej pary wejść układu Zb1 i Zb2 połączone z wejściami Dw1 i Dw2 dzielnika rezystancyjnego DR tak, że pierwsze wejście Dw1 dzielnika rezystancyjnego DR dołączone jest jednocześnie do pierwszego zacisku wejściowego pierwszej pary wejść układu Za1 i pierwszego zacisku wejściowego drugiej pary wejść układu Zb1, a drugie wejście Dw2 dzielnika rezystancyjnego DR dołączone jest jednocześnie do drugiego zacisku wejściowego pierwszej pary wejść układu Za2 i drugiego zacisku wejściowego drugiej pary wejść układu Zb2. Połączenia te tworzą układ sumy prądowej US zastosowany dla różnicowo-prądowych sygnałów wejściowych X i Y.

Pierwsze dwa wyjścia Do1 i Do2 dzielnika rezystancyjnego DR dołączone są do wejść pierwszej różnicowo-prądowej bramki logicznej TR1, natomiast kolejne dwa wyjścia Do3 i Do4 dzielnika rezystancyjnego DR dołączone są do wejść drugiej różnicowo-prądowej bramki logicznej TR2. Wyjścia obydwu różnicowo-prądowych bramek logicznych TR1 i TR2 połączone są z parą zacisków wyjściowych układu Z1 i Z2 w taki sposób, że połączenia te tworzą układ różnicy prądowej UR zastosowany dla wyjściowych sygnałów bramek, tzn. pierwszy zacisk wyjściowy Z1 dołączony jest jednocześnie do pierwszego wyjścia pierwszej różnicowo-prądowej bramki logicznej TR1 i do drugiego wyjścia drugiej różnicowo-prądowej bramki logicznej TR2, a drugi zacisk wyjściowy Z2 dołączony jest jednocześnie drugiego wyjścia pierwszej różnicowo-prądowej bramki logicznej TR1 i do pierwszego wyjścia drugiej różnicowo-prądowej bramki logicznej TR2.

Dzielnik rezystancyjny DR uwidoczniony na fig. 2 zawiera dwa rezystory R1 i R2 włączone szeregowo w stosunku do wejść Dw1 i Dw2 dzielnika rezystancyjnego DR. Z pierwszego rezystora R1 pochodzi napięcie dla pierwszej pary wyjść Do1 i Do2 dzielnika rezystancyjnego DR, a co za tym idzie dla pierwszej bramki, natomiast z drugiego rezystora R2 pochodzi napięcie dla drugiej pary wyjść Do3 i Do4 dzielnika rezystancyjnego DR a co za tym idzie dla drugiej bramki. Rezystor pierwszy R1 powinien mieć rezystancję około dwukrotnie większą w stosunku do rezystora drugiego R2, co realizuje dwukrotnie niższy próg włączania się bramki pierwszej w stosunku do bramki drugiej.

PL 219 554 B1

Dzielnik rezystancyjny DR uwidoczniony na fig. 3 zawiera dwa rezystory R1 i R2 włączone szeregowo w stosunku do wejść Dw1 i Dw2 dzielnika rezystancyjnego DR. Z drugiego rezystora R2 pochodzi napięcie dla drugiej pary wyjść Do3 i Do4 dzielnika rezystancyjnego DR, a co za tym idzie dla drugiej bramki, natomiast napięcie dla pierwszej pary wyjść Do1 i Do2 dzielnika rezystancyjnego DR. a co za tym idzie dla pierwszej bramki, pochodzi z obydwu rezystorów Rd i R2 jednocześnie. Obydwa rezystory R1 i R2 powinny mieć podobną wartość rezystancji, co realizuje dwukrotnie niższy próg włączania się bramki pierwszej w stosunku do bramki drugiej.

Dzielnik rezystancyjny DR uwidoczniony na fig. 4 zawiera trzy rezystory R1, R2 i R3 włączone szeregowo w stosunku do wejść Dw1 i Dw2 dzielnika rezystancyjnego DR. Z drugiego rezystora R2 pochodzi napięcie dla drugiej pary wyjść Do3 i Do4 dzielnika rezystancyjnego DR, a co za tym idzie, dla drugiej bramki, natomiast napięcie dla pierwszej pary wyjść Do1 i Do2 dzielnika rezystancyjnego DR, a co za tym idzie dla pierwszej bramki, pochodzi z trzech rezystorów R1, R2 i R3 jednocześnie. Rezystor drugi R2 powinien mieć wartość rezystancji podobną do sumy rezystancji rezystorów R1 i R3 natomiast rezystory R1 i R3 powinny mieć podobną wartość rezystancji, co realizuje dwukrotnie niższy próg włączania się bramki pierwszej w stosunku do bramki drugiej. Układ ten zapewnia symetrię napięć doprowadzanych przez dzielnik rezystancyjny DR do obydwu bramek, a przez to lepsze ich działanie (przejściową charakterystykę prądową) w stosunku do dzielników rezystancyjnych uwidoczni onych na fig. 2 i fig. 3.

Jak to pokazuje fig. 5, bramka logiczna ma do masy układu U1 dołączone pierwsze źródło prądowe I1, którego prąd sterowany jest przez pierwszy układ różnicowy Rb1. Do dodatniego napięcia zasilania U2 dołączone jest drugie źródło prądowe ]2 połączone z drugim układem różnicowym Rb2. Obydwa układy różnicowe Rb1 i Rb2 sterowane są tym samym napięciem wejściowym pochodzącym z zacisków wejściowych hw i 2w. Układy różnicowe Rb1 i Rb2 połączone są ze sobą poprzez elementy przewodzące Pa i Pb. Bramka posiada pierwszy układ blokujący B1 dołączony jedną końcówką w miejscu połączenia pierwszego układu różnicowego Rb1 do pierwszego elementu przewodzącego Pa, a drugą końcówką w miejscu połączenia pierwszego układu różnicowego Rb1 do drugiego elementu przewodzącego Pb. Drugi układ blokujący B2. dołączony jest jedną końcówką w miejscu połączenia drugiego układu różnicowego Rb2 do pierwszego elementu przewodzącego Pa, a drugą końcówką w miejscu połączenia drugiego układu różnicowego Rb2 do drugiego elementu przewodzącego Pb. Pierwszy układ blokujący B1 połączony jest z pierwszą parą zacisków wyjściowych 1a i 1b, a drugi układ blokujący B2 połączony jest z drugą parą zacisków wyjściowych 2a i 2b. Pierwszy zacisk pierwszej pary zacisków wyjściowych 1a jest zwarty z pierwszym zaciskiem drugiej pary 2a, do których dołączone jest pierwsze wyjście bramki Drugi zacisk pierwszej pary Ib jest zwarty z drugim zaciskiem drugiej pary zacisków wejściowych 2b, do których dołączone jest drugie wyjście bramki w2.

Bramka pozbawiona jest charakterystycznego dla tych bramek odbiornika czyli rezystancji w obwodzie wejściowym. Rolę odbiornika dla obydwu różnicowo-prądowych bramek logicznych TR1 i TR2 pełni dzielnik rezystancyjny DR. Poprzez zapewnienie różnych wartości napięć na wejściach bramek przy tym samym prądzie wejściowym możliwa jest realizacja różnych funkcji prądowych. W połączeniu z dzielnikiem rezystancyjnym DR bramka TR1 realizuje różnicowo-prądową funkcję 1TR1, natomiast bramka TR2 realizuje różnicowo-prądową funkcję 2TR2 - funkcje te opisane są zależnościami:

1TR1(x) = —I dla χ = —I, —21 0 dla x = 0 I dla x = 1,21

2TR2(x) —21 dla x = —21 0 dla χ = —1,0,1 .21 dla x = 21

Sygnały prądowe doprowadzane do układu mogą przyjmować trzy wartości: 0, I, -I, co odpowiada trzem stanom logicznym: 0, 1, 2. Przy założeniu, że do pierwszej pary zacisków wejściowych Za1 i Za2 podawany będzie różnicowo-prądowy sygnał X, a drugiej pary zacisków wejściowych Zb1 i Zb2 podawany będzie różnicowo-prądowy sygnał Y, wszystkie możliwe stany logiczne i odpowiadające im stany prądowe zestawić można w tabeli:

PL 219 554 B1

Logiczne	Prądowe	Logiczne
X	Y	X	Y	X+Y	1TR1 (X+Y)	2TR2(X+4)	1TR1(X+Y) -2TR2	X+Y (mod 3)
0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	0	I	0	I	I	0	I	1
2	0	-I	0	-I	-I	0	-I	2
0	1	0	I	I	I	0	I	1
1	1	I	I	2I	I	2I	-I	2
2	1	-I	I	0	0	0	0	0
0	2	0	-I	-I	-I	0	-I	2
1	2	I	-I	0	0	0	0	0
2	2	-I	-I	-2I	-I	-2I	I	1

Znaki dodawania i odejmowania oznaczają różnicowo-prądowe realizacje dodawania i odejmowania na różnicowo-prądowych sygnałach, a ujemna wartość sygnału oznacza prąd płynący w przeciwnym kierunku do prądu sygnału o nieujemnej wartości. Tabela zawiera wszystkie możliwe stany układu dodawania modulo 3: wejściowe stany logiczne wraz z odpowiadającymi im stanami prądowymi, pośrednie stany prądowe oraz wyjściowe stany prądowe i odpowiadające im stany logiczne.

Możliwości zastosowania wynalazku przewiduje się w zależności od eksploatowanych cech wynalazku. Po pierwsze, w realizacjach, w których zastosowanie ma logika trójwartościowa, ponieważ rozwiązania o charakterze prądowym, poprzez swoją naturalną trójwartościowość, wykorzystują efektywnie możliwości sumowania i odejmowania prądów w węzłach oraz funkcje różnicowych bramek prąidowych. Po drugie, w obszarze realizacji układów kryptograficznych, tam gdzie istnieje potrzeba ograniczenia wycieków informacji związanych z korelującymi z obliczeniami zmianami inądu zasilania i pola elektromagnetycznego wokół układu. Po trzecie, w układach i konstrukcjach szczególnie czułych na zakłucenia przenoszone drogą zasilania, których przykładem są mieszane układy analogowo-cyfrowe, gdzie wymagane jest, aby część cyfrowa układu nie powodowała zakłóceń w części analogowej.

Claims

1. Układ dodawania ternarnego, zawierający różnicowo-prądową bramkę logiczną oraz układy różnicowo-prądowej sumy i różnicy, znamienny tym, że posiada układ różnicowo-prądowej sumy (US) dołączony do pierwszej pary różnicowo-prądowych zacisków wejściowych układu (Za1) i (Za2), drugiej pary różnicowo-prądowych zacisków wejściowych układu (Zb1 i (Zb2) i pary wejść (Dw1) i (Dw2) dzielnika rezystancyjnego (DR) oraz posiada pierwsze dwa wyjścia (Do1) i (Do2) dzielnika rezystancyjnego (DR) dołączone do wejść pierwszej różnicowo-prądowej bramki logicznej (TR1), oraz posiada trzecie i czwarte wyjście (Do3) i (Do4) dzielnika rezystancyjnego (DR) dołączone do wejść drugiej różnicowo-prądowej bramki logicznej (TR2), oraz posiada układ różnicowo-prądowej różnicy (UR) dołączony do pary wyjść pierwszej różnicowo-prądowej bramki logicznej (TR1), pary wyjść drugiej różnicowo-prądowej bramki logicznej (TR2) i pary różnicowo-prądowych zacisków wyjściowych układu (Z1) i (Z2), przy czym pierwsza różnicowo-prądowa bramka logiczna (TR1) realizuje funkcję napięciowo-prądową TR1 prądu znamionowego I w zależności od napięcia znamionowego U, która daje prąd wyjściowy równy -I dla napięcia wejściowego równego lub mniejszego od wartości - U, prąd wyjściowy równy 0 dla napięcia wejściowego równego 0, prąd wyjściowy równy I dla napięcia wejściowego równego lub większego od wartości U, zgodnie z poniższą zależnością:

TR1(X) = —21 dla χ < — U O dla x = O . 21 dla x >U zaś druga różnicowo-prądowa bramka logiczna (TR2) realizuje funkcję napięciowo-prądową (TR2) prądu znamionowego I w zależności od napięcia znamionowego U, która daje prąd wyjściowy równy

PL 219 554 B1

-21 dla napięcia wejściowego równego lub mniejszego od wartości -U, prąd wyjściowy równy 0 dla napięcia wejściowego równego 0, prąd wyjściowy równy 2I dla napięcia wejściowego równego lub większego od wartości U, zgodnie z poniższą zależnością:

TR2(X) = —21 dla χ < — U O dla x = O . 21 dla x >U

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że dzielnik rezystancyjny (DR) ma dwa rezystory (R1) i (R2), każdy o dwóch końcówkach, gdzie pierwsza końcówka pierwszego rezystora (R1) dołączona jest jednocześnie do pierwszego wejścia (Dw1) i do pierwszego wyjścia (Do1) dzielnika rezystancyjnego (DR) oraz druga końcówka pierwszego rezystora (R1) dołączona jest jednocześnie do drugiego wyjścia (Do2) i do trzeciego wyjścia (Do3) dzielnika rezystancyjnego (DR) i do pierwszej końcówki drugiego rezystora (R2) oraz druga końcówka drugiego rezystora (R2) dołączona jest jednocześnie do drugiego wejścia (Dw2) i do czwartego wyjścia (Do4) dzielnika rezystancyjnego (DR).

3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że dzielnik rezystancyjny (DR) ma dwa rezystory (R1) i (R2), każdy o dwóch końcówkach, gdzie pierwsza końcówka pierwszego rezystora (R1) dołączona jest jednocześnie do pierwszego wejścia (Dw1) i do pierwszego wyjścia (Do1) dzielnika rezystancyjnego (DR) oraz druga końcówka pierwszego rezystora (R1) dołączona jest jednocześnie do trzeciego wyjścia (Do3) dzielnika rezystancyjnego (DR) i do pierwszej końcówki drugiego rezystora (R2) oraz druga końcówka drugiego rezystora (R2) dołączona jest jednocześnie do drugiego wejścia (Dw2), drugiego wyjścia (Do2) i do czwartego wyjścia (Do4) dzielnika rezystancyjnego (DR).

4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że dzielnik rezystancyjny (DR) ma trzy rezystory (R1), (R2) i (R3), każdy o dwóch końcówkach, gdzie pierwsza końcówka pierwszego rezystora (R1) dołączona jest jednocześnie do pierwszego wejścia (Dw1) i do pierwszego wyjścia (Do1) dzielnika rezystancyjnego (DR) oraz druga końcówka pierwszego rezystora (R1) dołączona jest jednocześnie do trzeciego wyjścia (Do3) dzielnika rezystancyjnego (DR) i do pierwszej końcówki drugiego rezystora (R2) oraz druga końcówka drugiego rezystora (R2) dołączona jest jednocześnie do czwartego wyjścia (Do4) dzielnika rezystancyjnego (DR) i do pierwszej końcówki trzeciego rezystora (R3) oraz druga końcówka trzeciego rezystora (R3) dołączona jest jednocześnie do drugiego wejścia (Dw2) i do drugiego wyjścia (Do2) dzielnika rezystancyjnego (DR).

5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że każda różnicowo-prądowa bramka logiczna (TR1, TR2) posiada dwa źródła prądowe, z których pierwsze (I1) jest połączone do masy układu (U1) a drugie (I2) do dodatniego napięcia zasilania (U2), oraz zawiera pierwszy układ różnicowy (Rb1) dołączony do pierwszego ze źródeł prądowych (I1) i drugi układ różnicowy (Rb2) dołączony do drugiego ze źródeł (I2), przy czym obydwa układy różnicowe (Rb1) i (Rb2) dołączone są do wejść bramki (1w) i (2w), oraz układy różnicowe (Rb1) i (Rb2) połączone są ze sobą poprzez elementy przewodzące (Pa) i (Pb) i bramka posiada pierwszy układ blokujący (B1), który jedną końcówką dołączony jest w miejscu połączenia pierwszego układu różnicowego (Rb1) do pierwszego elementu przewodzącego (Pa), a drugą końcówką dołączony jest w miejscu połączenia pierwszego układu różnicowego (Rb1) do drugiego elementu przewodzącego (Pb), oraz posiada drugi układ blokujący (B2), który jedną końcówka dołączony jest w miejscu połączenia drugiego układu różnicowego (Rb2) do pierwszego elementu przewodzącego (Pa), a drugą końcówką dołączony jest w miejscu połączenia drugiego układu różnicowego (Rb2) do drugiego elementu przewodzącego (Pb), przy czym pierwszy układ blokujący (B1) połączony jest z pierwszą parą zacisków wewnętrznych (1a) i (1b), a drugi układ blokujący połączony jest z drugą parą zacisków wewnętrznych (2a) i (2b), przy czym pierwsze zaciski obu par zacisków (1a) i (2a) są ze sobą zwarte i dołączone do pierwszego wyjścia bramki (w1) oraz drugie zaciski obu par zacisków (1b) i (2b) są ze sobą zwarte i dołączone do drugiego wyjścia bramki (w2).