Устройство для формирования тактовых импульсов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления специализированных ЭВМ, системах многофазного импульсного питания. Цель изобретения - расширение области использования - достигается за счет повышения надежности устройства. Устройство содержит блокинг-генератор 1. формирующие ячейки 2.12.N-1 первого типа, формирующую ячейку 3 второю типа, сердечник 4 с прямоугольной петле Я гистерезиса, обмотки 5,6, вспомогатс льную обмотку 7, обмотку 8, выходные обмотки 9, 10 резистор 11, диод 12, транзистор 13. Повышение надежности достигается за счет исключения возможности формирования ложных импульсов на выходах устройства. 4 з.п.ф-лы, 2ил.Jff Q--0 # « Ј 2 О ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 К 5/01

Kl f "Ì

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4835858/21 (22) 24.04.90 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Московский инженерно-физический институт (72) М;С.Елисеев, М.Н.Ехин и Ю,А.Попов (53) 621.374.34 (088.8) (56) Иоффе А.Ф. Магнитные элементы в приборах ядерной электроники. — M.: Атомиздат, 1971; с; 82, рис. 3.4, Колосов В.Г. и др. Импульсные. магнитные элементы и устройства. — Л.: Эйергия, 1976, с, 120, рис. 3-17. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

TAKTO8blX ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис„., Ж„, 1746518 А1 пользовано в устройствах. управления специализированных ЭВМ, системах многофазного импульсного питания. Цель изобретения — расширение области использования — достигается за счет повышения надежности устройства. Устройство содер- . жит блокинг-генератор 1, формирующие ячейки 2.1, ..., 2.N-1 первого типа, формирующую ячейку 3 второго типа, сердечник 4 с прямоугольной петле гистерезиса, обмот- . ки 5, 6, вспомогате льную обмотку 7, обмотку

8, выходные обмотки 9, 10, резистор 11, диод 12, транзистор 13. Повышение надежности достигается за счет исключения возможности формирования ложных импульсов на выходах устройства. 4 з.п.ф-лы, 1746518

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления специализированных Э ВМ, системах многофаэного импульсного питания, Цель изобретения — расширение области использования путем повышения надежности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства формирования тактовых импульсов: на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Устройство содержит бло кинг-генератор 1, формирующие ячейки 2.1, ..., 2.(N+1) первого типа, формирующую ячейку 3 второго типа, сердечник 4с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки 5 и 6, вспомогательную обмотку 7, обмотку 8, выходные обмотки 9 и 10, резистор 11, диод 12, транзистор 13. сердечник 14 с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотку 15 считывания, обмотку 16 записи, базовую обмотку . 17, вспомогательную обмотку 18, обмотку 19 считывания, выходную обмотку 20, транзистор 21, сердечник 22 с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотку 23 считывания, обмотку 24 записи; базовую обмотку 25, выходную обмотку 26, обмотку 27 считывания, транзистор 28, дифференцирующий узел 29, резистор 30 и выходные клеммы 31.1, ..., 31.(N+4).

Устройство работает следующим образом.

Для описания работы устройства при своим индексы (номера) входящим в его состав ферритовым сердечникам так, как приведено в таблице.

Пусть данные сердечники установлены в состояние с произвольной остаточной индукцией. Тогда при включении источников питания +EI и -Ег могут протекать следующие процессы изменения состояний намагниченности входящих в состав устройства сердечников. Процесс 1: при протекании тока от источника +Е1 через последовательно соединенные обмотки считывания и записи . 15, 16, 19, 23, 24 и 27 всех формирующих ячеек 2 и 3, первую 5, вторую 6, третью 8 обмотки блокинг-генератора.1, а также резисторы 11 и 30, диод l2 1(i 1) сердечник домагничивается до состояния +Вr только при условии что Вь1 > Вь причем очевидно, что должно быть Bi <+Вг. При этом процесс домагничивания начинается с сердечника под номером N+2 и распространяется по. следовательно для сердечйиков с остальными номерами в порядке их убывания.

Процесс 2: по окончании домагничивания! сердечника, обеспечиваемого коллекторным током транзистора 21 или 28, в базовой

10 цепи которого включена базовая обмотка 17 или 25., расположенная Hà i-м сердечнике, когда индукция в сердечнике начинает изменяться от+Вв до+Вг, во вспомогательной обмотке 181 сердечника(1 =. 1, N+1) наводится импульс напряжения положительной полярности, отпирающий транзистор 1+1 ячейки, под действием колаекторного тока которого начинает переключаться а состояние +Bs (I+1)-й сердечник. Благодаря этому все (j I)-e сердечники устанавливаются после домагничивания I » 1 сердечника до состояния +Вг

Процесс 3: при домагничивании 1-го

15 сердечника состояние намагниченности всех J > i сердечников(! =Гяч-т)изменяется одинаковым образом ат+Вг до -B>, так как в . силу выполнения условия W5 = М15 = чЧгз, W5 = Р/ы = Юг1 импульс действующего на

20 них поля один и тот же, Ь.процесс 2, протекающий при их переключении, приводит к установке их в исходное состояние +Ву.

Процесс 4; после того, как Вь» Bi не выполняется ни для какого.1 = 1, N, начина25 ется изменение индукции в сердечнике 4 под действием тока, нротекающего в контуре. рассмотренном при описании процесса

1, Под действием этого тока все i-ые сердечники (i = О, N) начинают переключаться до

30 состояния — В, Причем сердечник бпокинг-. генератора переключается иэ произвольного состояния, а остальные из состояния+Вг.

Так как последовательно включенные обмотки 8, 19 и 27 обеспечивают индуцирова35 ние отрицательного напряжения в базе транзистора 13, та последний остается закрытым до тех пор, пока все сердечники устройства не перейдут в состояние-Bs. Это переключение обеспечивается выполнени40 ем условий; W5 + Ю8 < W5, W15 + W19 < %16, Р4э + W27 < И(г4. При этом, так как W7 =

=W77 = W18 = W28, ЭДС, наводимые в этих обмотках, в сйлу их встречного включения в базовых цепях транзисторов 21 формирую45 щих ячеек с номерами в первого по (N+1)-й и транзистора 28 (N+2)-й формирующей ячейки оказываются скомпенсированными.

Следовател но все указанные транзисторы закрыты и тока не проводят. Кроме того, на

50 катоде диода 12 индуцируется отрицательное напряжение акой величины, которая. приводит к запиранию транзистора 13. При этом в обмотке 9 наводится импульс напряжения положительной полярности, который

55 поступает на дифференцирующий узел 29, состоящий как и все остальные (И+1) цепочек, из диода конденсатора и резистора, а с выхода этой цепочки снимается первый так. товый сигнал Uzi, 1746518

1р Оотс — напряжение отсечки диода 12 и

20 вий для формирующей ячейки 2.1 в обмотке

20 наводится импульс напряжения положительной полярности, который поступает на дифференцирующий узел 29, с выхода кото25 рого снимается тактовый сигнал Отз.

После того. как сердечник 14 ячейки 2.1 будет иметь состояние намагниченности

+B> и начнет размагничиваться до состояния ввиду запирания транзистора 21 ячейки

30 2.1 в обмотке 18 этой ячейки наводится импульс напряжения положительной полярности. отпирающий транзистор 21 ячейки 22, Во второй ячейке. 22 все рассмотренные процессы повторяются, результатом чего

35 является формирование тактового импульса

От4. Аналогичные процессы повторяются и в других ячейках 2,3-2.(N+1). После. того, как все N+1 формирующих ячеек окажутся установленными в состояние с остаточной ин40 дукцией +8», рассмотренные процессы повторяются автоматически.

Формула изобретения

1. Устройство для формирования тактовых импульсов, содержащее формирующую ячейку первого типа. формирующую ячейку второго типа, блокинг-генератор, первый вывод-которого соединен с первым выводом первой фОрмирующей ячейки первого типа, первый вывод формирующей ячейки второго типа соединен с первой выходной клеммой, отл ича ющееся тем, что,c целью расширения области использования путем повышения надежности, введено N формирующих ячеек первого типа, причем второй, третий и четвертый выводы блокинг-генераПосле насыщения индукции в сердечнике 4, когда ее значение станет близким к -8 и Ф вЂ” О, на аноде диода 12 и соотбФ

cl t ветственно на базе транзистора 13 блокинггенератора 1 резко возрастает напряжение, которое отпирает транзистор 13, Напряжение на коллекторе транзистора 13 становится близким к нулю и ток от источника +E> через резистор 30, последовательно включенные обмотки 23 и 24 формирующей ячейки 3 второго типа, обмотки 15 и 16 формирующих ячеек с 1-й по.(N+1)-ую первого типа 2, обмотку 5 блокинг-генератора 1 и открытый транзистор 13 начинает пере- 1 магничивать сердечник 4 в состояние с остаточной индукцией +B>. Этот ток. поддерживается блокинг-процессом из-за наличия трансформаторной связи обмоток

5 и 6, Открытое состояние транзистора 13 поддерживается до тех пор, пока индукция в сердечнике 4.не достигнет значения +88.

В базе транзистора 21 формирующей ячейки 2 1 первого типа 2 при открытом состоянии транзистора 13 наводится импульс напряжения отрицательной полярности„запирающий этот транзистор. В обмотке 10 . наводится импульс напряжения положительной полярности, который поступает на дифференцирующий узел 29, с выхода кото, рого снимается тактовый сигнал От2. По окончании блокинг-процесса. в блокинг-генераторе 1 при запирании транзистора 13 и переключении сердечника 4 из состояния . +B в состояние +Вг в обмотке 7 наводится импульс напряжения положительной полярности, отпирающий транзистор 21 первой . формирующей . ячейки 2.1.

Коллекторный ток транзистора 21 этой ячейки, протекая от источника питания+Е1 через цепь, содержащую резистор 30, последова- . тельно соединенные обмотки 23 и 24 (N+2) ячейки 3 второго типа, обмотки 15 и 16 формирующих ячеек 2,2-2,(N+1) первого типа 2, обмотку 15.2 и транзистор 21 этой ячейки к источнику напряжения питания -E2 переводит сердечник 14 ячейки 2,1 в состояние с остаточной индукцией +B>. По достижении этого состояния намагниченности блокингпроцесс, обусловленный наличием трансформаторной связи обмоток 15 и 17 и поддерживающий протекание коллекторного тока; прекращается. При этом должно выполняться следующее условие, обеспечивающее отсутствие тока, протекающего че-, рез обмотку 16 ячейки 2.1 и блокинг-генератор, 1 под действием ЭДС. наводимой в обмотке 16 ячейки 2.1;

Окн + Обэ 2 - E2 < Uoxc, (1)

Ф/17 где W>s, %17 — число витков в обмотках 16 и

17;

Ов 21 — напряжение на переходе базаэмиттер открытого транзистора 21, Окн — напряжение коллектор-змитт21 тер открытого транзистора 21; транзистора 13.

Это условие распространяется и на все другие формирующие ячейки первого типа, Для формирующей ячейки второго типа должно выполняться условие

О т2в + 24 О Т23 Е < О (2) где W24, W2g — число витков в обмотках 24 и

25.

При выполнении перечисленных услотора соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым выводами первой формирующей ячейки первого типа, пятый— восьмой выводы которой соединены соот1746518 ветственно с первым, вторым, третьим и соединены соответственно-с концом базочетвертым выводами последующей форми- вой обмотки, эмиттером транзистора и нарующей ячейки первого типа, пятый — вось-,. чалом второй обмотки считывания, конец мой выводы которой соединены которой соединен с восьмым выводом форсоответственнос первым, вторым, третьим 5 мирующей ячейки первого типа, шестой и и четвертым выводами формирующей ячей- - седьмой выводы которого соединены соотки второго типа, пятый.и шестой выводы . ветственно с концом и началом вспомогаблокинг-генератора соединены соответст- - тельной обмотки, конец базовой обмотки венно с второй и.третьей выходными клем-. соединен с базой транзисторе, эмиттер ко- .: мами„девятые выводы формирующих ячеек 1ф торого соединен с первым источником питапервого типа соединены с соответствующи- ния, конец выходной обмотки соединен с. ми выходными клеммами. .. общей шиной, а начало через дифференци2. Устройство по и. 1, о т л 9I ч а ю щ е е- - рующий узел с соответствующим. выходом с я тем, что блокинг-генератор содержит устройства формйрования тактовых импульсердечник с прямоугольной петлей гисте- 15 сов, резиса, три обмотки. вспомогательную об- 4. Устройство по и. 1. о г л и ч а ю щ е емотку, выходную обмотку, два резистора, с я тем, что формирующая ячейка второгодиод и транзистор. причем коллектор трен- - - типе содержит сердечник с прямоугольной зистора соединен с концом первой обмотки, .: петлей гистерезиса, транзистор, две обмотначало которой соединено с первым выво- 2О ки считывания. обмотку записи, базовуюобдом блокинг-генератора.. четвертый вывод.. мотку, выходную обмотку, резистор, причем которого соединен с концом второй обмот- ., коллектор транзистора соединен с концами ки, начало которой соединено с каждом ди- обмотки записи и первой обмотки считываода, анод которого соединен с базой ния, начале которых соединены соотввтсттранзистора, а через первый резистор с íà-. 25 венно с первым выводом формирующей чалом третьей обмотки. конец которой сов.-. ячейки второго типа и через резистор с вто-. динен с коллектором транзистора, эмиттер: рым йсточником питания, база транзистора . транзистора, начало первой и конец второй .. совдийена с началом базовой обмотки, ко-: выходных обмотоксоединены собщвй ши- нец которой соединен.с вторым выводом ной, конец первой и начало второй выход- ® формирующей ячейки второго типа, третий ных обмоток соединены соответственно и четвертый выводы которого соединены сочерез первый и второй дифференцирующие . ответственно с эмиттерам транзистора и наузел с второй и третьей выходной клеммами,, чалом второй считывающей обмотки; конец начало и конец вспомогательной обмотки:.: которой соединен с общей шиной и концом соединены соответственно с вторым и 35 выходнойобмотки, началовыходнойобмоттретьим выводами блокинг-генератора. - -... ки через дифференцирующий узел соедынв3. Устройство по п. 1, о та и ч а ю щ е е- но с первой выходной .клеммой, эмиттер: . с я тем, что И+1 формирукнцая ячейки..пер- .. транзистора соединен с первым источником вого типа содержат сердечник с прямо-. питания. угольной петлей гистерезиса, транзистор, 4п две обмотки считывания, обмотку записи,... . - 5.Устройство поп.1,отл ича ющеебазовую обмотку, выходную обмотку, вспо . . с я тем, что в блокинг-генераторе и в фор-. могательную ..обмотку, причем коллектор: мирующих ячейках первого и второго типов транзисторасоединенсконцамкпервойоб- : -.число витков вспомогательных и базовых мотки считывания иобмоткизаписи, начала 45 обмоток одинаково, число витков первой, которых соединены соответственно с пятым smpoA и третьей обмоток блокинг-генератои первым выводами формирующей ячейки .ра равно соответственно числу витков перпервого типа, второй. третий и четвертый вой считывания, второй считывания .и выводы формирующей ячейки первого типа записи всех ячеек.

1746518

+A sa

9тг

Редактор Н. Яцола

Заказ 2403 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 цыв в

Фц

Составитель А. Коробков

Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле