Доменный аналого-цифровой преобразователь

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

C0UN

РЕСПУБЛИН (! 9) (1)) (5g)4 Н 03 М 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМЫ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3506882/24-24 (22) 20.10.83 (46) 07.08.85. Бюл. ¹ 29 (72) Л.В. Гловацкий (53) 681.325 (088.8) (56) Патент США ¹ 4179750, кл. H 03 К 13/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 549887, кл. H 03 К 13/00, 30.09.75 (54>(57) 1. ДОМЕННЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок катушек индуктивности с помещенной внутрь их магнитоодноосной пленкой, на которой расположены N управляемых током аннигиляторов доменов и соединенные последовательно генератор доменов и регистр сдвига доменов, блок управления, первый, второй и третий выходы которого через соответствующие первый, второй и третий формирователи импульсов подключены к соответствующим выводам катушек индуктивности блока катушек индуктивности, входу генератора доменов и к управляющим входам аннигиляторов доменов, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возмржностей путем обеспечения преобразования напряжение — код, в него введены усилитель считывания, блок сравнения, ограничители на резисторах, четвертый формирователь импульсов, а на магнитоодноосной пленке . дополнительно размещены сумматор, Ф управляемых током репликаторов доменов, узлы детектирования и компенсации, первые входы которых объединены с соответствующими входами усилителя считывания и через соответствующие ограничители на резисторах, подключены к шине источника питания, а первые выходы соединены с общей шиной, выход. усилителя считывания подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого является входом преобразователя, а выход соединен с входом блока управл"ния, четвертый выход которого через четвертый формирователь импульсов подключен к управляющим входам репликаторов доменов, входы которых подключены к соответствующим выходам сумматора, вход которого соединен с выходом регистра сдвига доменов, выходы репликаторов доменов подключены к соответствующим вторым входам узла детек— тирования, вторые выходы которого соединены с входами соответствующих аннигиляторов доменов, вы.ходы которых являются выходами пре.образователя.

2. Преобразователь по п. 1, о т- л и ч а ю шийся тем, что узел детектирования содержит Й компрессоров, каждый длиной 2 н позиции, где n = 1, 2,...,(M-1), равный весу разряда с номером rl, в промежуточных позициях которых расположены гальваномагнитные датчики, соединенные последовательно, вывод первого гальваномагнитного датчика компрессора длиной 2 позиции соединен с первым входом узла детектирования, а вывод последнего гальваномагнитного датчика компрессора длиной 2 позиции подключен к первому выходу узла детектирования, вторые выходы и входы которого соединены

1172012 соответственно с входами и выходами соответствующих компрессоров.

3. Преобразователь по пп. 1 и 2 отличающийся тем, что узел компенсации содержит Й компрес.

1 Д соров, каждый длиной 2 позиции, где и = 1,2,...,(Н-1), равной весу разряда.с номером 11, в промежуточИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании устройства обработки дискретной информации на цилиндрических магнитных доменах 5 (ЦИД) .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения преобразования напряжения в код. 10

На фиг. 1 приведена функциональная схема .доменного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) на фиг. 2 — структура узла детектирования. 15

Доменный АЦП содержит магнитоодноосную пленку 1, на которой расположены соединенные последовательно генератор 2 доменов, регистр 3 сдвига доменов ч сумматор 4, выхо- 20 ды которого числом N через соответствующие управляемые током репликаторы 5 доменов подключены к входам узла 6 детектированйя, выходы которого соединены с входами соатвет- " 25 ствующих аннигиляторов 7 доменов.

Кроме того, на магнитноодноосной пленке 1 расположен узел 8 компенсации. Пленка 1 помещена внутрь блока 9 катушек индуктивности, вход которого подключен к выходу первого формирователя 10 импульсов, входы первого 10, второго 11, третьего 12 и четвертого 13 формирователей импульсов соединены с соответствующими выходами блока 14 управления, выходы второго 11, третьего

12 и четвертого 13 формирователей импульсов подключены соответственно к входу генератора 2 доменов, к управляющим входам анигиляторов 7 ных позициях которого расположены гальваномагнитные датчики, соединенные последовательно, вывод первого гальваномагнитного датчика компресI сора длиной 2 позиции соединен с .входом узла компенсации, выход которого подключен к выводу последнего гальваномагнитного датчика комк-е прессора длиной 2 позиции. доменов и к управляющим входам репликаторов 5 доменов. Выходы узлов

6 и 8 объединены и подключены к общей шине, а их входы объединены с соответствующими входами усилителя 15 считывания и через соответствующие ограничители на резисторах

16 подключены к шине 17 источника питания. Выход усилителя 15 соединен с первым входом блока 18 сравнения, второй вход которого является входом 19 устройства, а выход подключен к входу блока 14 управления, выходы аннигиляторов 7 являются выходами 20 устройства.

Управление генерацией, репликацией и аннигиляцией ЦИД осуществляется подачей импульсов тока в электрические шины, расположенные на поверхности магнитоодноосной пленки 1 и проходящие в зоне расположения ферромагнитных аппликаций, образующих генератор 2, репликаторы 5 и аннигиляторы 7 доменов. После выхоца из этих зон шины подключаются к общей шине.

Узел 6 детектирования (фиг. 2) содержит N компрессоров 21, каждый длиной 2" позиций, где п = 1,2,..., (N-1), равной весу разряда с номером и. На каждой позиции расположена ферромагнитная аппликация 22.

Аппликации 22 компрессора .21 образуют канал продвижения ЦИД. В промежуточных позициях расположены гальваномагнитные датчики 23, соединенные последовательно, так что вывод первого датчика 23 компрессора 21 длиной 2 позиций соединен с первым входом узла 6 детектирования, а вывод последнего датчика 23!

172012 4

Управляемые током репликаторы 5 могут быть выполнены либо отдельным функциональным узлом, либо путем использования имеющихся элементов доменопродвигающей схемы сумматора 4 и компрессоров 21 узла 6 детектирования, т. е. путем расположения то ковой шины управления репликацией между двумя соседними ферромагнитными аппликациями основных динами. ческих ловушек сумматора 4 в зоне связи этих ловушек с входом соответствующих компрессоров 21 в узле 6 детектирования содержимого сумматора.

Принцип работы преобразователя заключается в сравнении величины напряжения, соответствующего двоичному коду числа в сумматоре 4, с величиной кодируемого напряжения на входе 19.

Процесс кодирования напряжения в доменном аналого-цифровом преобразователе протекает следующим образом.

Подача тохов от формирователя 10 в блок 9 катушек индуктивности и от формирователя 11 в шину управления генератором 2 вызывает появление на выходе генератора 2 последовательности ЦМД, которая через регистр 3 сдвига ЦИД поступает на вход младшего разряда сумматора 4. Благо30

45

1 дП = ЕьК,2

55 з компрессора 21 длиной 2 позиций подключен к первому выходу узла 6 детектирования. Входы и выходы компрессоров 21 являются соответственно вторыми входами и выходами узла

6 детектирования.

Узел 8 компенсации конструктивно полностью аналогичен узлу 6 детектирования, но не имеет вторых входов и выходов, т.е. не включен в каналы продвижения ЦМД.

На фиг. 1 и 2 стрелками двойной толщины указаны направления движения ЦМД в объеме магнитоодноосной пленки. На фиг. 2 стрелкой S показано направление вращения вектора Н напряженности магнитного поля, управляющего продвижением ЦМД.

Управляемые током аннигиляторы 7 выполнены в виде петель управляющего проводника,. подключенного к формирователю 12, и расположенных между двумя соседними ферромагнитными аппликациями, образующими канал продвижения ЦИД..даря такой структурной организации накапливающего сумматора 4 фиксация кога количества ЦМД, поступивших на вход младшего разряда сумматора 4, осуществляется эа время, ые превышающее периода одного оборота магнитного поля управления продвижением

ЦМД, создаваемого блоком 9 катушек индуктивности. После завершения очередного периода (такта) кодирова— ния должно быть, в соответствии с принципом работы преобразователя, осуществлено преобразование очередного содержимого сумматора 4 в напряжение для последующего его сравнения в блоке с входным напряжением. Укаэанное преобразование осуществляется в узле 6 детектирования содержимого сумматора 4, куда копия содержимого сумматора поступает из репликаторов 5 после возбуждения шины управления репликаторами импульсом тока, выработанным. формирователем 13. Для определенности целесообразно принять, что наличию единицы в данном разряде кода соответствует наличие ЦМД в основной динамической ловушке соответствудинамической ловушке соответствующего разряда сумматора 4.Тогда взвешенный набор ЦМД, перемещаясь в узел 6 детектирования содержимого сумматора 4, вызывает сдвиг ЦМД в соответствующих компрессорах 21, что приводит к возбуждению гальваномагнитных датчиков 23, расположенных в их промежуточных позициях. Следовательно, общее количество возбужденных датчиков 23 во всех компрессорах 2 1, подключенных к тем разрядам сумматора 4, где находились ЦИД, пропорционально как количеству единиц в коде суммы, так и сумме весов соответствующих разрядов сумматора 4.

Тогда модуляция д П падения напряжения на цепи датчиков 23 в узле 6 может быть определена из выражения где д R — модуляция сопротивления одного датчика;

I — ток через плечо моста, определяемый величиной напряжения питания на выходе источника 17 и величиной ограничивающего резистора 16.

1172012

Возникшая модуляция 6U падения напряжения на плече моста поступает на вход усилителя 15 считывания, включенного в его диагональ, и после усиления попадает на один из входов блока 18 сравнения, играющего роль нуль-органа. Если на— пряжение на выходе усилителя 15 не равно напряжению на входе 19 устройства, то блок 14 управления работой преобразователя выдает управляю,щий сигнал в формирователь 12 импульсов тока управления аннигиляцией, в результате чего возбуждается шина 7 управления аннигиляторами и происходит аннигиляция взвешенной последовательности ЦМД, прошедшей через узел 6 детектирования содержимого сумматора 4, а процесс кодирования продолжается.

Если величина напряжения на выходе усилителя 15 считывания и на входе 19 устройства равны, то блок

18 сравнения выдает соответствующий сигнал в блок 14 управления преобразователем, который прекращает подачу запускающих импульсов в формирователи токов 11 — 13, результатом чего является останов процессов кодирования напряжения, репликации ЦМД и их аннигиляции.

Взвешенная последовательность

ЦМД, являющаяся физическим носите10 лем кода, соответствующего напряже.— нию на входе 19, с выхода узла 6 детектирования содержимого сумматора 4 беспрепятственно (аннигиляторы остановлены) под воздействием магнитного поля управления продвижением

Ц1Я, создаваемого блоком 9 катушек индуктивности, поступает на выходы

20 (в устройство дальнейшей обработки или накопитель дискретной ин2б формации).

Узел 8 компенсации, размещенный на магнитоодноосной пленке 1 и аналогичный узлу 6 детектирования, но не участвующий в продвижении ЦМД, служит для компенсации внешних воздействий на устройство.

1172012

77 !

L

Составитель О. Ревинский

Редактор А. Шандор Техред .А.Кикемезей Корректор Л.Бескид

Заказ 4917/52 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4