Феррид-триггер

 

Изобретение относится к коммутационным устройствам и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, устройствах связи и других устройствах различных отраслей техники. Технический результат - расширение функциональных возможностей, а также упрощение конструкции, снижение энергопотребления, размеров и массы. Феррид-триггер содержит элемент памяти из реманентного материала с размещенными на нем двумя встречно включенными обмотками, замыкающий и переключающий герконы, установленные сопряженно с элементом памяти с размещенной на них общей одной обмоткой, двумя входами R и S для установки исходного состояния устройства, входом С для приема управляющих сигналов, входом (+) для подключения источника питания, двух выходов - прямого Q и инверсного . Устройство является аналогом микросхемного триггера, но обладает неразрушаемой информацией при отключении источника питания. 1 ил.

Изобретение относится к коммутационным устройствам и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, устройствах связи и других устройствах различных отраслей техники.

Известно устройство (триггер), описанное, например, в [1], содержащее два элемента И-НЕ, логическую схему управления, установочные входы R и S, счетный вход C, информационные входы J и K и прямой и инверсный выходы Q и . Устройство обладает счетным режимом работы при подаче на информационные входы J и K сигнала логической единицы. К недостаткам такого устройства следует отнести разрушение записанной информации при отключении источника питания и малую мощность выходных сигналов.

Известно также устройство, описанное, например, в [2], содержащее элемент памяти в виде скобы из реманентного материала и скобы из магнитомягкого материала с размещенными на них по две встречно включенными управляющими обмотками. Совмещенно с торцами скоб установлены замыкающий и переключающий герконы. Устройство обладает двумя состояниями памяти.

К недостаткам такого устройства следует отнести сложность конструкции, повышенные энергопотребление, размеры и массу, а также невозможность установки определенного исходного устойчивого состояния и отсутствие инверсного выхода.

В качестве прототипа принято устройство, описанное в [2].

Целью настоящего изобретения является расширение его функциональных возможностей, а именно получение на выходе прямого и инверсного сигнала, возможность установки исходного включенного и выключенного состояния, а также упрощение конструкции, снижение энергопотребления, размеров и массы.

Поставленная цель достигается тем, что одна из управляющих обмоток установлена непосредственно на герконы и в устройство введены два установочных входа R и S, дополнительно к прямому выходу Q установлен инверсный выход и установлено пять развязывающих диодов, включенных между входами устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема конструкции феррид-триггера.

Устройство содержит четыре входа R, S, (+), C и два выхода Q и , элемент памяти 1 в виде скобы из реманентного материала с установленными на ней первой 2 и второй 3 встречно включенными управляющими обмотками, концы которых соединены с отрицательной шиной источника питания, замыкающий 4 и переключающий 5 герконы, установленные своими контакт-деталями совмещенно к торцам элемента памяти 1. Устройство содержит пять развязывающих диодов 7, 10, 11, 12, 13. На герконы установлена общая третья управляющая обмотка 6, включенная встречно первой управляющей обмотке 2. Начало третьей обмотки 6 соединено через первый диод 7 с началом первой обмотки 2, а также непосредственно со счетным входом C устройства для подключения источника управляющих сигналов и контакт-деталью 8 замыкающего геркона 4, вторая контакт-деталь 9 которого соединена через второй диод 10 с началом второй обмотки 3. Переключающая контакт-деталь 14 переключающего геркона 5 соединена со входом (+) для подключения плюса источника питания, замыкающая контакт-деталь 15 соединена с выходом Q феррид-триггера, а размыкающая 16 - с его выходом . Два входа R и S предназначены для установки устройства в исходное состояние. Вход S соединен через третий диод 13 с началом первой обмотки 2, а вход R - через четвертый диод 11 с началом первой обмотки 2 и через пятый диод 12 с началом второй обмотки 3. Конец третьей обмотки 6 соединен с отрицательной шиной источника питания. Входы и выходы обозначены буквами, принятыми для обозначения аналогичных элементов у интегральных схем триггеров.

Предложенная конструкция феррида-триггер, обладающего неразрушаемой памятью при отключении источника питания, в источник не обнаружена.

Работа феррид-триггера осуществляется в следующей последовательности. Перед началом работы устройства приводится в необходимое исходное состояние. Для выключенного исходного состояния (Q=0; ) на вход R подается кратковременный сигнал логической единицы (R=1) при нулевом сигнале на входе S (S= 0). При этом элемент памяти 1 размагничивается встречно включенными обмотками 2 и 3 и герконы выключаются. На прямом выходе появляется нулевой сигнал (Q= 0), а на инверсном выходе - единичный . Для включенного исходного состояния на вход S подается кратковременный сигнал логической единицы (S=1) при нулевом сигнале на выходе R (R=0). При этом элемент памяти 1 намагничивается обмоткой 2 и герконы срабатывают. На прямом Q появляется единичный сигнал (Q=1), на инверсном выходе - нулевой .

Первый управляющий сигнал, поступающий на счетный вход C, передается через диод 7 и развивает посредством первой управляющей обмотки 2 магнитный поток Φ₁, намагничивающий элемент памяти 1, а посредством третьей управляющей обмотки 6 - встречный ему магнитный поток Φ₃. При этом общий магнитный поток меньше магнитного потока срабатывания герконов (Φ₁- Φ₃ < Φ_сраб), и герконы не срабатывают. Магнитный поток Ф₃ не размагничивает элемент памяти 1, так как он выполнен из реманентного материала. После окончания первого управляющего сигнала магнитный поток Φ₃ исчезает и герконы 4 и 5 срабатывают под действием магнитного потока Φ₁, который больше магнитного потока срабатывания герконов. При срабатывании геркона 4 замыкаются его контакт-детали 8 и 9 и через диод 10 подключается вторая управляющая обмотка 3, но элемент памяти при этом не размагничивается, так как со счетного входа C управляющий сигнал снят. При срабатывании геркона 5 его замыкающие контакт-детали 14 и 15 подключают к прямому выходу Q плюс источника питания (Q=1), а размыкающие контакты 14 и 16 отключают питание от инверсного выхода . Таким образом, феррид-триггер срабатывает во время паузы между управляющими сигналами. Второй управляющий сигнал через контакт-детали 8 и 9 геркона 4 и диод 10 поступает на обмотку 3, развивая магнитный поток Φ₂, компенсируя магнитный поток Φ₁. Элемент памяти 1 размагничивается. Одновременно сигнал поступает на обмотку 6, вновь создавая магнитный поток Φ₃, удерживающий герконы 4 и 5 в сработанном состоянии до окончания управляющего сигнала. После окончания второго управляющего сигнала поток Φ₃ исчезает и герконы отпускают. Геркон 4 выключает обмотку 3, контакт-детали 14 и 15 геркона 5 выключают прямой выход Q (Q=0), а контакт-детали 14 и 16 переключают сигнал на инверсный выход . При поступлении последующих управляющих сигналов циклы работы феррит-триггера повторяются.

Таким образом, на каждые два входных сигнала феррид-триггер срабатывает только один раз, т.е. он работает в счетном режиме без разрушения записанной информации при отключении источника питания. При повторном включении питания на входе (+) записанная информация возобновляется. Для работоспособности феррид-триггера необходимо выполнение условий Φ₁- Φ₃ < Φ_сраб, Φ₁= Φ₃, а также длительность управляющих сигналов не менее времени намагничивания элемента памяти, а длительность паузы между ними не менее времени срабатывания (отпускания) феррида.

Источники информации.

1. Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. -Л.: Энергоатомиздат, 1986, с. 180, 181, рис. 10 -13.

2. Харазов К.И. Устройства автоматики с магнитоуправляемыми контактами. -М. : Энергоатомиздат, 1990, с. 224, рис. 9, 4а (или авт.св. СССР N 1392599, H 01 H 51/27).

Формула изобретения

Феррид-триггер, содержащий два входа и один выход, элемент памяти в виде скобы с установленными на ней первой и второй встречно включенными управляющими обмотками, концы которых соединены с отрицательной шиной источника питания, замыкающий и переключающий герконы, установленные своими контакт-деталями совмещенно к торцам элемента памяти, выполненного из реманентного материала, отличающийся тем, что в нем установлено пять диодов, на герконы установлена включенная встречно первой управляющей обмотке общая третья управляющая обмотка, начало которой соединено со счетным входом С феррид-триггера для подключения источника управляющих сигналов, с одной контакт-деталью замыкающего геркона и через первый диод с началом первой управляющей обмотки, вторая контакт-деталь замыкающего геркона соединена через второй диод с началом второй управляющей обмотки, переключающая контакт-деталь переключающего геркона соединена с входом феррид-триггера для подключения плюса источника питания, его замыкающая контакт-деталь соединена с выходом Q феррид-триггера, а размыкающая контакт-деталь - с дополнительно установленным выходом феррид-триггера, два дополнительно установленных входа которого предназначены для подключения источников сигналов установки феррид-триггера в исходное состояние, из которых вход S соединен через третий диод с началом первой управляющей обмотки, а вход R соединен через четвертый диод с началом первой управляющей обмотки и через пятый диод с началом второй управляющей обмотки, конец третьей управляющей обмотки соединен с отрицательной шиной источника питания.

РИСУНКИ

Рисунок 1