Цифровой запоминающее устройство
т . Г
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
29707I
Союз Советских
Социалистических
Реслублнк
Зависимое от аит. сш!детельства М
Заявлено TO Л е.j966,4ß 117347/18-24
MГ1К 6 1 lс 11/02 с присоединением заявки . М 1117348/18 24
Приорите г
Опубликовано 02.lll.1971. Бюллетень М 9
Дата опубликования о»пса»п» 15Л 1.1971 йамнтет ло делам нвабретений и открытий лрн Совете Министров. СССР
УД К 681.327.76(088.8) Авторы изобр=тения
А. Н. Пегоев, В. В. Трифонов, М.-В. К. Будрис, С. Р. Лемзяков, В. А. Тарасов и А. К. Шереметьев
Ленинградский электротехнический институт связи имени В. И. Ульянова (Ленина) Заявитель
ЦИФРОВОЕ ЗА11ОМИНА1ОЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к системам обработки информац ги в области вычислительной техники, автоматики и электроники, содержащим цифровое запоминатощее устройство на линии задержки и генератор тактовых импульсов. В частном случае оно относится к цифровым запоминающим устройствам, состоящим но меньшеи мере из одной магннтострикционной линии з тдержки и генератора тактовых импульсов; может быть использовано, например, в аналп аторах импульсов для ядерной электроники.
Извес"ны цифровые запоминающие устройства на лта ни острикционной линии задержки с генератор и тактовых импульсов, содержащие, nnnpn ate!.:, механическую систему компенсации температурных изменений времени задержки магннтострнкционной линии, выполнеш ую т виде биметаллических пластин.
Для известного цифрового запоминактщего устройства характерны невысокая точность комнеncdlln t рассогласования времени задержки и периода тактовых импульсов в широком диапазоне изменения темпера гуры от<ружающей среды п невозможность регулирования этих величин электронным способом.
Цель изобретения — создание цифрового запсминающего устройства на магнитострикционной линии задержки с генератором тактовых импульсов, обладакпцего минимальным рассогласог нием времени задержки линий и периода такговых импульсов в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды.
Достигается эта цель тем, что гснера гор тактовых импульсов с регулируемой частотой и каждый звукопровод ма нитострикционных линий задержки име1от подогреваюнтпе устройства, регулирующие разность темпера тур генератора тактовтях импульсов и звукопровода магиитосгрикцпонной линии задержки. При этом генератор тактовых импульсов имеет магнитострнкционный резонатор из того же материала, что и звукопровод.
Целесоооразно в качестве иодогревающнх устройств применить регулирующие транзисторы электронного стабилизатора напряжения всего устронства, установленные около генератора тактовых импульсов и звуконровода
@ магнитострикционной линии задержки для создания теплового контакта с ними.
Для регулирования разности температур генератора тактовых импульсов и звукопровода магнитострикционной линии задержки нужно применить следящую систему точного согласования периода линии задержки c периодом тактовых импульсов, исполнительный орган которой выполнен в виде электронного
30 нереключатсля мотцности с нагрева звукопро29767с вода íà íà,рев генератора тактовых импульсов.
Изобретеипе осуществлено в многоканальном амплитудном анализаторе.
На фиг, 1 изображена структурная схема многоканального амплитудного анализатора; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема блока линий; на фиг, 3 — принципиальН»Я ЗЛЕКт!)!)с!ССКаЯ СХЕМа аРИфМЕтИЧЕСКОГО блока; на риг. 4 - — принципиальная электрическая схе) а входного блока; на фиг. 5— временные диаграммы синхрогеператора; иа фпг. 6 — временные диа.-раммы заиомииающеI 0 устройства, на фиг. 7 ---- временные диаграммы аналого-дискретиогс преобразователя.
В состав анализатора входят аналого-дискретный преобразователь 4 и цифровое запомш)аюп)ес устроиство 2. Вход 8 преобразоват("(я являе!05I входом анализатора и присоединен к источш)ку анализируемых импульсов, и; нримср сцинтилляциоииому дат гику (на чертеже ие показан). Преобразователь связан с:(III(upon! 3»помииающим устройством 2, ко ороси состоит из магнитострикциопных лиiI!l1 задержки 4, »рифметического устройства ), сиихрогсиератора 6, системы 7 вывода даи нь(х, сп(темы 8 нодогрсва и устройства питания 9, связа(1иых между собой. Выход !О системы 7 вызода данных являегся выходом мноrl го(:;а и альl!О! 0 аllализатора и присос.(пиен к è
ВИЕ!ГЦНИ1! ОЕГИСтРИРУ(ошсс1М УСТ!)ОРЕСТ!)ах!.
ДЕ)1СТБУЕ C М!IОГОКсlнс!ЛЬНЬ1Й ам !!ЛИТУДНЫй
a1iaлизатор следующим образом, B P Cb Д И с1;1 с1 3 О Н a M n JI H T "y „Ä И С СЛ СДУ Е М Ы Х И,11IJ nbcoB p»30и3acTc5I lia (виксированное LIHc " 0 35 узких учао(ков-каналов, ll в запомина!ощем устройстве 2 11»капл)1вается число импульсов, при иадлеи(с!(ц! . х ес()кдому ксlе1алу. В результате за время измере1шя накапливается таблица чисел, характеризующая амплитудный 40 спектр исслед) емых и:;!пульсов. Затем коды этих чисел llj) зобразу(отс51 в фОр 51у, удобнуlо для вывод: па внешние регистрпру!Ощие ус гр ой ства.
?1. 33áèâi(a »I»II»30!Ia амплитуд входных им- 45 пульсов иа ф:!ксирова(шые интервалы (каналы) выпoJI(15)eTc5I зналого-дискретным преобразоьателем анализатора. Амплитуд(1 каждого регистрируемого импульса однозначно преооразуется в дискретный адрес запоминающего 5О устройства, По этим адресам к ранее набранным licлам, храняшимся в ячейках запоминающего устройства, прибавляются «единицы», Б результате вхОдные импульсы последовательно сорт.(руются„и числа их накапливают- 55 ся в соответстгующих ячейках запоминающего устройства d ниде двоишых кодов, циркулиру:о(цих по л;)иии задержки 4. Сигналы, поданные иа «ход линий задержки, появляются на выходе; задержкой на время распростра- 6О
IIeI«i5I прод )льных ультразвуковых волн (по никелевой проволоке}. Принятые сигналы усилива(отся, восстаиавливгнотся по форме и фазе в арифметическом устройстве б и вновь подаются на вход линий 3»дери(ки. Таки)(! обра- 65 зом обеспечивается неограниченно долгая циркуляция лк)бых комбинаций сигналов по линиям задержки.
Положение восстановленных импульсов во времени определяется и корректируется непрерывно работающим генератором тактовых (мпульсов синхрогенератора б. Границы ячеек фиксируются внешними по отношению к линии маркерными импульсами, совпадающими с каждым ц естнадцатым тактовым импульсом.
Числа в арифметическом устройстве б представля(отся в двоичной системе счисления.
Наличие импульса означает «единицу», отсутствие — - «iló tb» двоичного кода. Разряды двоичного кода появляются последовательно, начиная с младшего, в интервале между двумя маркерными импульсами.
В анализаторе име(отся две отдельные линии задерж и: для четных и нечетных разрядов кода, работающие с тактовой частотой
500 кг((. На передающем конце кодовые импульсы ком:)утиру(отся на два канала и преобразуются в удобные для передачи по линиям 4 частотно-модулированные сигналы.
На приемном конце сигналы усилива)отся, детектируются, объединяются и поступают в арифметическое устройство 5 анализатора.
Во времени зта последовательность имт(ульсов разделена на два одинаковых регистра.
В первом из иих ведется набор текущего спектра. в го время как из второго выводится спектр, набра иый ВО время предшествующей экспозиции. Лвтоматическое стирание совмещено по времени с выводом, По окончании вывода регистры меняются ролями, и следующий спектр начинае1 набираться без паузы, вслед за окончи(шем liaoopa предыдущего. Длительность всего цикла памяти 2048 мксек, и разбивка его ia два регистра выдается синхрогеиератором б, пересчитывающим маркерные импульсы. Для точного согласования периода циркуляции импульсов по линии задержки с длительностью цикла синхрогенератора линии задержки или генератора тактовых импульсов синхрогенератора нагревают с помощью системы подогрева, Разность температуры линии задержки и элемента, задающего частоту тактовых импульсов, поддерживают такой, чтобы задержка линии 4 составляла 2048 периодов генератора тактовых импульсов. При этом вся совокупность периодических импульсов, вырабатываемых синхрогеиератором, сохраняет неизменные фазы .относительно сигналов линий задержки.
Исполнительные элементы системы подогрева 8 перераспределяют тепловую мощность, рассеиваемуko па регул!(руемых элементах устройства питания 9. Система 7 вывода данных обеспечивает последовательную смену адресов и поразрядную передачу -0 стиранием кодов из второго регистра запоминающего устройства 2 ila выход JO анализатора в приемлемом для внешних устройств темпе. По окончании выхода и стирания всего второго регистра взаимодействие системы 7 вывода дан297071 пых и синхрогенератора 6 перемещает содержимое первого регистра запоминающего устройства 2 во второй.
Узлы многоканального анализатора размещены в трех блоках; блоке линий, арифметическом блс>ке и входном блоке, описа1гие электрических схем которых приводится ниже.
Ьлок линий. В блоке линий размещены две магпптострпкцпоиные ликии задержки 4 (фиг.
1), устройство питания 9 и большая часть системы подогрева 8.
Б состав каждой липни задержки входят звукопровод 11 (фиг, 2), два направленных излучателя 12, два концевых поглотителя 18, ) < плитель воспроизведения 14 и каскад стробирования 15>.
Звукопроводы 11 установлены в металлическом ко",.ухе, на котором, как на обычном радпаторс, укреплен мощный транзистор 16, >)вля)ощийся нагревательным элементом.
Концы звукопроводов выведены из кожуха, продегы сквозь излучатели и закреплены в концевых поглотптелях, имеющих электрические ко) ra)
18, Выходы приемных излучателей соединены со входамп усил))теле<1 14, а входы передающих пзлу)>)гелей llo шинам 19 и 20---с. ври )метпческпм блоком.
В коллен горну10 цепь последнего каскада усилителя 14 включены последовательно два колебательных контура 21 и 22, вторичные обмотки когорых подключены к двухполупериодпым де сок<орам 2>, рабогавшим на общую нагрузку. с . )Ic1p»a пз двух ра«< троенпых контуров 21 и 22, детекторов 28 п транзпсгора явJIIIp1 ciI ч;)с го1 пым <пск()им пнато()ом 24. Выход дисирпмпи;))ор<) через l-образный филь<р 25 н)) жппх 1<) С1 01 присоеди и Lll к Оаз< тр<1 нзистОра Kd<:када 15 стробпрования. К его выходу подсоедп епа дполпо-трансформа горная схема совпал<.нпя 26, в)оро)1 вход которой соединен с трансформатором 27, питаемым напряжением, и >ступаи>щ м на него по шине 28.
Оглпч е тракта воспроизведения второй Jill)1)IH сосгс>ит в )ом, гго его схема совпаде)шя соединена с и,"рвичной обмоткой трансформатора
27, па когорой папря)<сеиие имеет ту же величину, lio противоположпук) фазу.
Выходи) обеих схем совпадения соединены с базамп грапзпсторов, имеющих общую коллекторну)о п)) грузку, <>бразующих об ьединптель кодов 29, к выходу которого п<)дсоедипепа шипа 8с) воспроизведения., К в))х<)ду одного из ка<кадов с1робпроваппя и рщ оедпнс и дискриминатор подогрева 81, являюп<пйгя пусковой схемой для блокшп.-генератор;< "" пологрева. К другому входу дискри<>О
65 лоск кольцо дшгамического хранения сигнала переноса в старшие разряды кода, имеющие задержку на такт.
Выход суммы полусумматопа 48 соединен с черестактопым коммутатором 49, соединенным с шппой 28 сигнала 500 кац. Четный выход минатора присоединена шина 88 опорного сигнала. Иа выходе блокинг-генератора 82 имеется переключатель импульсов, создающий сигнал переключения каскадных предоконечных каскадов 88 и 88" стабилизатора питания, соединенных соответственно с базами регулирук)щпх транзисторов 16 и 16, Транзисгор l6 расположен во входном блоке, à его база соединена с шиной 85, Змиттеры транзи10 сгоров соединены с выходной шиной 86 стабилизат<>ра ыпряжения, по которой питающее напряжение подается на все блоки. К этой же шине подключен корректирующий трансфор матор 87, вторичная обмотка которого обра15 зует путь для сигнала, пропорционального току предоконечных каскадов 88, через конденсатор 88 на шину питания 86 в обход низкочастотных транзисторов 16.
Арифметический блок. В арифметическом
20 блоке расположены каскады, функционально относящиеся к арифметическому устройству 5 (фиг. 3 и 1) (каскадный формирователь-усилитель 46 кода, формирователь-усилитель 47 переноса, комбинационный полусумматор 48, 25 черестактовый коммутатор 49, два фазочастотных модулятора 42, два двухтактных передатчика 51), Входы формирователя-усилителя 46 соединены с шиной 80 воспроизведения и шиной 52
30 главных тактовых импульсов. Кроме того, к нему подведены шина 86 стаби»I)a)ipo))a)II)oio питания, шина 58 смещения и общая шина 89.
Выход его соединен с левым входом полусумматора 48. Выход полусумматора 48 соединен
35 со входом коммутатора 49, управляющие входы которого присоединены через трансформатор 54 к шине 28 сигнала 500 кас(. Два выхода коммутатора 49 присоединены к модуляторам
50, к которым через трансформатор 55 присое40 дпнена шп га 52 главных тактовых пмпульсоп.
Выходы модуляторов 50 через передатчики 51
«о шинам 19 и 20 соединены с переда)ощпми излучателями 12 блока линий п замп)кают кольцо циркуляции сигналов Iio линиям за45 держки 4. Для выполнения арифметических операций пад кодами, циркулирующими по линиям задержки, к верхнему выходу полусумматора 48 присоединен усилитель 56 задержки, соединенный со входом усилителя 47, 50 выход ко)орого присоединен к правому входу полусуммагора 48, замыкая кольцо циркуляции сигналя переноса, Выходы усилителяформирователя 47 переноса сседпнепы с выходом ритм-пускового усилителя 42, с шиной
55 57 прпрап<енпй, с шиной 52 тактовых импульсов через трансформатор 55, с усилителем 56 задер)кки переноса и собстьепным выходом.
Вход усилителя 56 присоединен к выходу переноса полусумматора 48 так, что образовакоммутатора 49 через модулятор 50 и передатчик 51 соединен по шине 19 с. блоком линий, образуя кольцо циркуляции чегч(ых разрядов код«, 3 нечетный выход по шине 20 образует кольцо циркуляции нечетных разр»дов кода. Жина 52 тактовых импульсов соедш(еца с0 вгорымп входами обоих фазочястîlных модул»торов 50 через трансформатор 55. ! ае()сдатчики 51 по це((ям питапн!! Бкл(очспь! последовательно друг с другом между шиной
86 питаш(я и общей шиной 89. Другие входы уcHJI!lTcля-формирователя 47 присоединены к собственному выходу для регенеративцого расширения сигналов, к шине 57 приращений, к шине 58 ритм-Г!ускя, через тряисфор(матор
55 к шипе 52 главных тактовых импульсов.
В «рифме(ическом блоке расположены следуюшие к,-<(ск«ды спнхрогеперятора 6: пятиP«3PsIДны!i (Ре()1)ит-Tj) 3»3!IcTQPIIb!H Дво((п(ый с(ет1п(к 40, !)пг!ер 41 коммуташш, формирователь 42 ритм-liуска и формирователь 48 ритм-строб«, форм((ров<)тель 44 опорных сигналов и фо<))(((розатель 45 репер»ого сигнала.
Вход счсг Н;!1«40 соединен с шиной 59 сдвину гых маркерных импульсов, а выход — co
I3. 10 0
Пусковы<; сии формиро«Г<телей 42 и 44 являются коммуга(оря((п пусковых иъ(пу<(ьсов.
Второй вхо,, формирователя 42 соединен с шиной 59,)винугых маркерных си(палов, « второй вход фо(<((((ров«Тел(! 48 — с шиной 61 осиоьчi«!; м .р«(:рH«ых сигналов. Отрица(ельи ы и В ):i ë <:» i (1) 0 !) . ; i! ) О «а i c . ë ". 44 со ел и и е(! со с х емой 58 .:тир«)!(l» II3 входе коммутатора 49 и схс;<(о(! (<уск« формирователя 45 репериого
С! ((Ч(ЯЛ 3. !
)<,<.;Од <ро;)sl»po«3) 45 ре. ерпого сигнала сосдппсi! с0 «хо:<ом оорывя формироьягеля 44 о((о;)<(Ого сз! Il(iJ а, с шиной 68 репера и с уси;!HI«,<ем-(!)о;))(((роз«Гелем 46. Выход формиро«(<Ге)!» - 8,(:
«ы«од;< д«ш(ых, второй вход которого оедиисп с «ыходом усилителя-формирователя 47
ЧЕРЕ!!OC3 !
,ро.,:е (е. ср(<торя 64 ком;шд, система 7 вы вод« д«««ых содержит «дреспую систему 65 . 0.(олп(((тельцу!0 < хему 66 совпадений и динамическ(ш трип.ср 67 вывода данных.
Лдрссп()(! Iilciема 65, в свою очередь, состоит и« сгир,(к щего триггера 68; схемы 69 сов(!«депия и формирователя 70 импульсов. IlycКОЗОЙ ВХОД трШгвсря 68 СОЕДИНЕН С rei;ерагором 64 ком;<нд. Входы схемы 69 совпадений
co(. дипепы с выхода мх! TpHI геp3 68, усилителяфор((пров;! сля 46 кода, формирователя 48 ритм-cTpo!)3 и формирователя 70 импульсов.
Выход схемы 69 совпадения подключег ко входу формирователя 70. Выход формирова5
2.3
Зо
4<)
4<
8 теля 70 является выходом адресной систем 65 и соединен со . входом сброса . стирающего григгера 68, входом усилителя-формирователя 4б.кода и первым входом дополнительной схемы 66 совпадения.
Второй вход схемы 66 совпадения соединен с выходом усилителя-формирователя 46 кода, а се выход — со входом пуска триггера 67 вывода данных. Вход сброса триггера 67 соединен с выходом стирающего триггера 68, а вход импульсного питания триггера 67 — с шиной 52 главных тактовых импульсов. Выход триггера 67 вывода данных по двум изолированным ш)<шам 10 соединен с внешними устройствами и является кодовым выходом всего анализатора. Выход стирающего триггера 68 соединен со схемой 58 стирания на входе коммутатора 49 и по шине 72 соединяется с внешними устройствами для задания границ тактов потенциального последовательного двоичного кода на шинах 10.
Входной блок. Во входном блоке размещаются каскады синхрогенератора 6 и аналогодискретпый преобразователь 1. В состав с;(нхрогенератора входят задающий генератор 78 (фиг. 4), буферный усилитель 74, генератор
75 главных тактовых импульсов, мультивибраторньш двоичный делитель 76 частоты, формирователь 77 маркерных импульсов и формирователь 78 сдвинутых маркерных импульсов.
Задающий генератор 78, определяющий длительность периода главных тактовых импульсОВ, предсгавляет собой двухкаскадный транзисторный усилитель, вход и выход которого соединены через узкополосный магнитострикциопный фильтр 81. Фильтр состоит из секционировапных обмоток 80 связи, поляризующего магнита 18 и стержневого магнитострикционного резонатора 82. Четыре одинаковые секции обмоток 80 связи надеты на стержень резонатора 82, сдвинуты по его длине одна от другой наполовину длины возбуждаемой акустической волны. Концы каждой пары секций
Обмоток 80 соединены последовательно-встречно и подключены соответственно ко входу и выходу усиги1теля задающего генератора 78.
Входная и выходная цеги усилителя настроены в резонанс на частоту «озбуждаемых колебаний. Длина стержня резонатора 82 равна длине девяти полуволн возбуждаемых акустических колебаний. Стержень упруго закреплен в середине резонатора и помещен в магнитное поле поляризу(ощего магнита 18.
Изготовлен 0Н из того же материала, что и звукопровод с 1 магнитострикционной линии 4.
Собранный магнитострпкциопный фильтр Bl (см. фиг. 4) помещен в металлический корпус, Н3 котором, как на обышом радиаторе, укреплен второй мощный транзистор 16 системы питания 9 (фиг. 2).
Выход задающего генератора 78 через буферный усилитель 74 соединен со входом генератора 75 главных тактовых импульсов и первым каскадом 76 мультивпбраторного де29707! лителя 76 частоты. Выход генератора 75 соединен с шиной 52 главных тактовых импульсов. Выход первого каскада 76 .Мультивибраторного делителя 76 частоты соединен с последующими каскадами и шиной 28 сигналы
5()0 кгц. Выходы иоследу(ощих каскадов соединены со входами формирователя 77 маркерного сигнала. Выходы последних соед(п(еиы соответственно с шиной 61 маркерш,(х и шиной 59 сдвинутых маркерных импульсов.
Лиало! о-дискр "тиый ире»с>р»з»(штоль 1 (> 10H1 из »налогов(>1! схемы 1 измерения и дис«ретиой схемы 1" y(fp»HJt«tiH>1.
Вход 8 анализатора через выносной иредусилитель 79 и зарядный усилитель 79 соединен с измерительной цеи!Ио 85, к которой подключен вход четырехкаскадиог0 сраннива(ошего усил(ггеля 83. Выход его через бииолярH1>llI ключ«вон у< ltJlilT(Jtb 88 CO«>IItkl(li CO t3XO ..ом регулиро!зки режима выносного предусилителя 79. Выход иредусилителя соединяется со входом нижнего селектора 85, выход которого соедш си с и«рвым входом пуск;l трончного триггеры 86, я!зляюшегося основным элеменfo>t дискретной схемы управления. Второй вход трси (ного тршт«ра 8(> соединен с шиной 68 рсиерного си(ни(». Третий его вход соединен с (зых(>дом дис«)>имин»т»р» 87, на входы KQTOpoi подсоединен выход с р»внивающего у«или)еля 8;>. Выход (j)0)>31)lj>ol3»теля 78 сдвииузог0 марк«рн»10 сигнала и второй выxoJ> (1)ои>)но(о тршхгеj)il 86 соединены с измерительнои и(. lib(0 84, 3 Tp(тии выход триГГера -- со вход»ми з»рядн»г» усилителя 79 и клк)чевого yeti)I!It(8."> .
К выходу дискримии»торы 87, кроме того, (Iu!zc0eeiIleH формир»ва(сль 88 сигнала ириращеHHH. Ко в>орс>му входу формироваз<ля подсоединен» I(lkltlil 61 м»ркерных сиги>).>(0!3, а к третьему ()ходу -- iH(tii;i 60 коммутирун)щего
CIlI H»J«t.
П(ин>1 86 I(ill>lilt(>I и оби(>я шина 89 Подсоединены ко в (>ì «»ск»д»м.
Работаю(у )JII(iIIIOI(>K»t(»льиого амплитудНОГО аи)1 1113(110p» сл(д ;10!цим Образом. (100 >I(. Иодкл н> 1(liii >I Il(JC(1(>H J(ИЗИров» ИНОГО иитанпцег» и»При>к ili(и (и шину 17 t(«pi)îé ичи)иет р»бог»(ь силе(((3 ии!аиия 9. Э)(ектронный сгабилиз;пÎ)) через и(>е)>10«»и(.нные к»скады » унрывляет напряжениями на базах 0KÎH(lilblx т(>»H:3H(TO)10() 1() так, ITo н»
ВыхОднОЙ tllllli(. >() сист(. мы ии l анин IIO. (д()эживается иосгояшюе напр>(жс ние исз»1)исимо îf изменений нес габилизиров»н(юго H»иря>ке!шя иа;иинс 17 и пульсаций ток» нагрузки. ТранС4)ор((1110р .>l и коl!дсис»то(> 88 1()стично регулируют !и ряжение !и ных(>дн»й ишне 86 неносредсгвсни» током высоко>истогных транзист»рон иредокоиечных к»<и<адов л, 2 . Таким
»()j) 33O) I CI,1 )1>К И Н)11< > >(. .Я 131>IC»KO>I;1(Ч» > ill>i(! СОсгавляннии(: пульс»ции т(«3 нагрузки и иред0TI)j)Bii(BI0rcH автоколебяния сгабилизатора от сдниГИ фязь! сигнала в Оконе IHhlx транзистОpа>, !6.
65 ф(3(>(()яро(за 1 е ((я 78 м» рк(>pHOI (> и м иу>Jibe », и и Р 3 н)(п и и (I 0 To il b K 0 !3 ф (I K < .II 130 в (1 н i I bl l . MOменты времени, <иринязанньц к фазе гл»нных тактовых импульсов 89, Вы>н>дil»H маркерный сшнал 95 и сдвинутый маркер(и и сш пал 96 поступают соответственно на шину 61 (фиг. 3) маркерных сигналов и шину 59 сдвинутых маркерных сигналов. От сдвш)утl>lx маркерн)(х сигналов 96 запускается феррит-траизиКогда у cl àí BBJIHBBc T(. ; стабилизированное инга!Ощее напря)каше, H»HHit»eT работать зада(О(ций геиер;пор 78 синхрогеиератора 6. На входе м»гнитострикционного фильтра 79 электр(шеские сигналы преобразуются обмоткой
8() связи в переменное магнитно иоле. В (Iphсутс! !зии постоянного иоляризующего поля
M(tIHHT» !« изменения магнитного поля обм()тки 80 з» счет и(>ямого магнитострикционного эффект«линейно преобразуются в механ)неские колебания магнитострикциоиного резонатор» 82. Ila другой обмотке 80 механические колебаш(я преобразуются в электрические
"сигналь), которые через усилитель поступа(ог
15 снова i(3 вход магийтострикциони(>го фильтра
81, в результате чего возникают автоколебаtlH5I.
Секционироваиное включение и размещение обмоток 80, выбор точек закрепления стержня
20 магнитострикционного резонатора 82 в сочетании с резонансной настройкой входа и выхода усилителя обеспечивают возбуждение автоколсбаний только на девятой гармонике стержня резонатора 82. Точное значение пе25> риода колебаний определяется длиной стержня pe»OIIBTOp» 82 и- скоростью расиростраие1 ия в нем звуковых волн. При изменении температуры зкружа(ощей среды последняя величина изменяется так же, как скоросзь расиространения сиги!)лов в звукопров()де 11 магнитострикционных линий 4 задержки. 33 счет этого происходит довольно точная компенсация рассогласования времени задержки в магHIITocTp)tKlliloHHb(x линиях задер>кки и перно)>5 да в(ех TB«1 0âûõ импульсов, ()hip»<>BTb(I)BQMI (>< сиихрогенератором. Остаточное рассогл»сование, нызва)(ное неоднородностью нагрева частей приборы и другими факторами, выбирается за счет подогрева резонатор» 82 теплом, вы40 деляи>щимся на проходном тр»нзисторе 16 системы шпаиия.
Синусоид»льный сигнал з»дающего генератора 78 ф зр(>)ируется б>уферным усил(пелем
74 и мощным генератором 75 н разводигся
45 на блоки ио шипе 52 главных тактовых имI I )> J(ЬС01) 13 В(!ДЕ ПОСЛ ()ДО В 3 Т< .Jl bi! »(T1 I 111) Я М 0у(ольиых импульсов 8<) (фиг. 5).
От буферного усилителя 74 (()>иг. 4) с некоторым опережением Iio фазе отн»с(пельH0 главных r tKговых имиульсон з»пускается мультивибра IOpíûé дноичиьш делитель 76 частоты. Выходи»й сигнал II(.I>(30!» мультивибратора в ви;(е симм(причиых нрямоугольш(х сигналов 90 (фиг. 5) подается иа шину 28 (фиг. 4). Сигналы 91- -98 ос"га.>)ьнь(х мультивибраторов, суммируясь, образуя>т сиги(>л 94 сторный двоичный счетчик 40 (фиг. 3), выходной сигнал которого запускает триггер 41 коммутации, в положительном цикле которого формируются положительный опорный сигнал
98 и отрицательный опорный сигнал 99 формирователя 44 опорных сигналов, постучаюи,,-ге-. на шины 88 и 62. Задние фронты эт. к. -.;.лов формируются срабатыванием форм;ро ="à:. ò-. å= ëÿ 45 реперного сигналя, вырабатываю:: гего реперный импульс 100 при совпадении о;юр -::..-:го сигнала 98 с маркерным сигналом
95, привязанным к фазе главных тактовых импульсов 89. В другой фазе сигнала 98 коммутац ги формируются сигнал 102 ритм-пуска, привязанный к фазе сдвинутых маркерных импульсов 96, и сигнал 108 ритм-строба, привязанный к фазе маркерных сигналов 95. Вся показанная на фнг. 5 в двух масштабах вре:.l :I:è совокупность сигналов вырабатывается
" IH» poãåIIåpàòîðoì 6 и повторяется с периодом, равным 2048 периодам главных тактовых импульсон 89, Для согласования этого периода с временем задержки магнитострикционной линии 4 реперный сигнал 100 (фиг. 6) запускает усилптель-формирователь 46 кода, вырабатывающий несколько отрицательHblx импульсов 104 (фиг. 6) кода. Импульсы (04 кода проходят через полусумматор 48 на черестактовый ком",: «I то,.> 49. 113 входе коммутатора 49 IIoslo>KH:ельиый o;IopIIuh сигнал 98 (фнг. 5) стирает и;довые сигналы, предшестнующпе реперному сигналу 100, появление которых возможно в момент включения анализатора. На выходе коммутатора 49 всегда после паузы появляется группа положительных импульсон 105, соотнетсгвующих единицам двоичного кода, посылаемого в магнптострикционнучо линию 4 задер>кки. Сигналы 90 (фиг. 6) 500 кгпв, управляющие коммутатором 49, разделяют сигналы на нечетные 106 (фиг. 6) и четные
107, поступающие на фазочастотные модуляторы 50. На ныходе каждого модулятора в моменты появления импульсов 105 или 106 главные тактовые импульсы 89 переключаются с исходной фазы на противополо>кную. Б результате этого па выходе передатчиков 51 вместо двух периодов 1 ягц сигнала 108 (фиг.
6) илн 109 образуется один период 500 кгц сигнала. Такие частотно-модулированные сигналы по шинам 19 н 20 поступают на передающие изл,чатели !2 и в поле поляризующих магнитов 18 преобразуются в ультразвуковые колебания, распространяющиеся по звукопронодам 11. Нежелательные отражения от концов звукопронодов ослабляются концевыми поглотителямн 78 и направленными свойствами излучателей 12.
С приемных излучателей сигнал поступает па вход усилителей 14, усиливается, ограничивается по амплитуде с двух сторон и поступает па частотные дискриминаторы 24, в которых сигнал 110 (фиг. 5) 1 лги, соответствующий нул:.вым значениям кода, выделяется на контур >7 II д ект руется в виде поло12 жительного сигнала, а сигнал 500 кгц, соответствующий единицам кода, выделяется на контуре 22 и детектируется в виде отрицательного напряжения. Суммарный сигнал с частотного дискриминатора 24 через фильтр
25 поступает на базу стробирующего каскада
15. При наличии сигнала «единица» транзи« стор стробирующего каскада 15 отпирается„ и срабатывает схема 26 совпадения, обеспечивгпощая регенеративное расширение выходного сигнала 110 или 112 (фиг. 6) до конца соответствующего полупериода стробирующего сигнала 90 (фиг. 5) 500 кгц. Далее сдвинутые сигналы 111 (фиг. 6) и 112 об.ьединяются в обьединителе 29 и по шине 80 поступают в виде сигнала 1(2 воспроизведения на запуск усилителя-формирователя 46 (фиг. 2) кода и далее — по петле циркуляции кодовых сигналов запоминающего устройства 2. Сигнал 111 с выхода стробирующего каскада 26 — по схеме 31 совпадения системы подогрева вводится в совпадение с отрицательным опорным сигналом 99 (фиг. 6), вырабатываемым синхрогенератором 6.
Если время задержки сигнала 111 велико, происходит его совпадение с отрицательным . опорным сигналом 99 и запускается блокинггенератор 82 системы подогрева. Выходной импульс 114 82 подогрева детектируется диодным детектором 84 и на целый период си хрогенсратора 6 включает предусилитель 88, который отпирает подогревный транзистор 76, установленный на корпусс магнитострикционного резонатора 82. После переключения транзисторов 16 система питания продолжает нормально работать, и на транзисторе 16 выделяется тепловая мощность, равная произведению потребляемого анализатором тока на разность нестаоилизированного и стабилизированного напряжений на шинах питания 17 и 86. За счет этой мощности резонатор 82 нагревается, и период главных тактовых импульсов 89 (фиг. 5) увеличивается до тех пор, пока период отрицательного опорного сигнала 99 (фиг. 6) возрастет настолько, что он перестает совпадать с сигналом 111 стробирующего каскада 26.
Если в момент включения анализатора задержка сигнала 111 мала,.он не совпадает с огорным сигналом 99, блокинг-генератор 82 и его детекгор 34 не работают. Тогда включен регулирую цпй транзистор 16 системы питания, нагревающий корпус звукопровода 11 за счет теплового контакта и пропускания по спиралям звукопровода коллекторного тока транзистора 16. Температура звукопровода повышается настолько, что появляются сигналы совпадения опорного сигнала 99 (фиг. 6) с задержанным сигналом 111.
Б установившемся режиме через несколько минут после включения анализатора блокинггенератор 31 запускается прерывисто, т. е. переключения транзисторов 16 и 16 происходят часто, Разность температур резонатора 82 и знукопровода !7 с неболыпими колебания297071
13 ми удерживается на таком уровне, что передний фронт задер>канного сигнала 111 удерживается точно на заднем фронте опорного сигнала 99, расположенного на нерабочем для с>роби рукин(его каскада 26 IIOJI) If(1) ffoда
500 ка11 си>нала 90 (фиг. 5). 31>укопро1>од 11 второй магпитострпкцнонной линии 4 задержки находится в тех же тепловых условиях, что и первый, поэтому фронт задержанного сигнала 112 (фпг. 6) имеет требуемую задержку без охвата ее системой 8 подогрева. В таких у(. Jioâèÿõ любые комбинации кодовых спгнало» могут циркулировать неограниченное время в одном и ТоМ же положении относительно .. всей совокупности импульсов, вырабатываемых спнхрогеператором б.
Кодовые комбинации импульсов 104 (фиг.
6) изменя:отея при поступлении сигнала на один из входов усилителя-формирователя 47 переноса в аршрметическом устройстве 7, на- 20 пример сигнала 115 (g>ff fx 6) приращения с выхода формирователя 88.
Если им.>ульс 116 переноса совпадает с импульсом 104 кода, на нижнем выходе оказывается «нуль», а на верхнем выходе суммато- 25 ра 48 появляется сигнал переноса, который через ) силитель 56 задержки зап) скает усилитель-формирователь 47 в следующем та к ге
Tл11вных TIIivToI3bIx IIi%1 I1)JIbc0I3 89 (фиг. 5), с00тветствук>щем более старшему разряду двопч- ЗО ного кода. i::oë:f в старших разрядах кода тоже име(от я -едшшцы», процесс циркуляции сигнала по петле переноса повторяется до тех пор, пока пе:юявптся первьш «нуль» кодовых импульсо» 101. Вместо него на f
Таким Ооразом, IIOJI) чается код числа, на 4О единицу превышак>шего первоначальный, который б(.з;>змеll(ний циркулпруt".f по магнитост р и к ц и 011 >1 ы м Jf f f Il H >I i 4 3;1 де р ж к и до п р их Од а следуf()lift ão сигнала приращения, направленного в этот канал. 45
1-1и вход пуск;; y(.fiлителя 46 переноса иаправляютея сигналы 102 (фиг. 6) ритм-пуска, (0oTI3eTcTf3)>oIfl>f(. середине 64-го канала ваном и иающеп> устройства. Через 256 периодов этот участок канала переполняется, что обна- 50 руживается по говна I(.flfffo сигнала 116 переноса с сигналом 108 ритм-строб>1, расположенным в начале следующего канала, Этот сигнал выдел. ется схемой сов,>аде>гия генератора 64 команд и запускает три(хгер 68 стирания, вырабатыван>>ций сигнал 117 стирания, поступакнцпй на вход схемы 58 стирания комм,тат<)ра 49 и схемы 69 совпадения. По задll(м)> ($>j>OIII ) (.II I IIIIËII (.ОВ1>адения IIMII) ЛЬСа !
17 стир,) шя с пер>>ым импульсом 104 кода сх«ма 69 сов.i « IIII>f и формирователь 70 выf) 1> б а (>,113 Я н и> 0 и 1> (1л я f> i i и и f f 1>f I I )л ь Г 1 1 8. П Ол 0ж и гольная и(.;л у и >л и л его длительностью
1 1>ксек )бры>>ае) еи(п:>п 117 стирания сразу
?I<(." 1 (>еле перво! О Il û(I)J(ьссl 104 код<1, II, !10сту- б5
14 пив на вход усилителя-формирователя 46 записывает в запоминающее устройство на следу101цем такте признаковую единицу, которая оказывается первой «единицей» кода 104 (фнг. 6) при следующем запуске триггера 68 стирания. При периодических запусках три>гера 68 ст,>рания от генератора 64 команд признаковый первый сигнал 104 ксда, последовательно переписываясь с такта на такт, проходит все разряды второго регистра запоыин<11ощего устройства 2. В процессе этого обхода отрицательный выброс сигнала 118 через дополнительную схему 66 совпадений запус I;fI(.T триггер 67 при совпадении его с импульсами 104 .единиц» кода. Триггер 67 поддери<ивается в запущенном состоянии за счет детектирован>1я его коллекторной цепью главных тактовых сигналов 89 (фиг. 5), поступающих на вход триггера 67 с трансформатора 55. Этп
>ке сигналы детектируются в выходной схеме
7! триггера 67 и поступают на две выходные шипы 10, являющиеся выходом анализатора.
Сбрасывается триггер 67 сигналом 117 стирания после каждого срабатывания генератора 64 команд. Если на месте отрицательной полуволны бчполярного сигнала 118 единица кода 104 Отсутствует, выходной сигнал 109 сохраняет нулевое значение до следующего запуска адресной системы 65 генератором команд, при котором отрицательная пол)волна спг11ала 118 совпадает с сигналом 104 кода. .Таким об„>юзом образуется последовательный потснцпаль11ый код 119 с тактовой частотой
2 eIJ„равной частоте запусков триггера 68 стиj)ßíèß, Однозначно соответств) ю! ций код) J 04 (фпг. 6) с 1актовой частотой 1 .>(гц.
Когда заканчивается обход второго регистра запоминающего устройства 2 последняя признаковая «единица» записывается на место, стираемсе положительным опорным сигналом 98 (фиг. 5), и, таким образом, теряется.
Следующий сигнал 117 стирания не обрывается в течение длительности всего в" îðîãî регистра и надвигается по времени на пусковой сигнал 91 (фпг. 5) триггера 41 коммутации.
При этом за счет действия связи с выхода триггера 68 стирания иа триггер 41 коммутации последний пропускает один пусковой импульс 97 (фиг, 5), вследствие чего вся совокупность периодических сигналов cffflxpofeffeратора 6 сдвигается во время относительно сигналов 104 (фиг. 6) запоминающего устройства 2 наполовину периода синхрогенератора б. Так меняются ролями регистры запоминающего устройства 2, после чего начинается первый такт второго регистра, на место которого оказыва отся «единицы» сигнала 104 (фиг. 6) кода, ранее записанные реперным сигналом 100.
Пр<)цесс вывода повторяется до окончания обхода всего второго регистра .>ризнаковой
«единицей» кода, записываемой биполярным сигналом 118, и следующего изменения фазы импульсов синхрогенератора б. Этот же процесс вывода задает длительность экспозиции для набора спектра в первый регистр запоминающего устройства 2 одновременно " выводом данных из второго регистра.
Аналого-дискретный преобразователь 1 в исходном состоянии при QTc1òoòÂèè ВхОднОГО импульса 120 (фиг. 7) на входе 3 анализатора находится в состоянии «ожидание». При этом отсутствуют импульсы 121 нижнего селектора
85 и выдаются потенциальные сигналы 122 разблокировки с третьего выхода троичного триггера 8 5 схемы управления, Сигнал 122 рязблокпрсвки Обеспечивает пропускание сигналов на вход зарядного усилителя 79 с выносного предусплителя 79. На выносной предусилитель подается сглаженное напряжение смещеш1я с выхода усилителя 83. На вход усил1ггеля "3 поступает сигнал 123 с выхода сряьчшваюп..его усилителя 83, пропорциональный отклон HIIIo от порога сравнения напряжения 124 па измерительной цепи 84, В режиме «о;:кидание» сигналом 125 второго выходя троичного триггер" 86 также включен ток разряда измерительной цепи 84, и сипил беспрепятстве IHQ проходит с выхода зарядного сплптеля 79 на вход сравнивающего усили1еля 83 и далее — по петле автомятическОI! регулировк11 11opoI я. 3тя петля глубокой отрицательной связи по постоянному току устанявл 1вает и поддерживает начальное напряжение на входе срявнива1ощего усилителя 83, равное порогу сравнения, т. е. стабилизирует положение пуля шкалы аналого-дискретного 1 реобразоиятеля 1. При появлении ня входе 3 анализатора импульсы 120 измерительная цепь 84 заряхкается до амплитудного значепия входного импульса 120 и срабатывает 1шжп п1 селектор 85. Импульс 121 селектора запуi.:иет троичпый триггер 86 и переводит его в cocTo5IIIHB «хранение». В режиме
«хранение» сигнал 122 первого выходя триггера 86 закора швяет вход зарядного усилителя 79, запирает оба транзистора усилителя
83 и выкл о чает ток разряда измерительной цепи 84. 3я счет этого сохраняется напряжение смещс1ия HB выходе усилителя 83 и напряже11ие 124 иа измерительной цепи 84.
Режим «хряпенис» длится до появления реперного сппила 100 (фиг. 6), который приходиг по шши. 63 на второй вход троичногo триггера 86 и п< ребрасывает его в состояние «преобразовягп1». Б этом состоянии входы усилителей 79 "„" 83 остаются отключенными но вкл1очается разрядный ток измерительной цепи 84, и сигналом 126 третьего выхода троичпого триггера 86 дается разре1иение на запуск дискриминатора 87 конца разряда. Срабатывает дискрш1нпатор 87 в момент, когда напряжеппе 124 пя измерительной цепи 84 досппяст порога сравнения усилителя 83. Процесс разряда имеет экспоненцпальный характер, поэтому получается нелинейная зависимость време1ш разряда от нячяльногo напря»се»II5I, определяемого амплитудой входного импульса 120, до конечного, равного порогу
СРЯВНЕШ1Я.
16.
Параметры схемы выбраны так, чтобы получилось наилучшее приближение формы шкалы аналого-дискретного преобразователя 1 к квадратичной, позволяющей иметь одинаковое число каналов на каждый фотоцикл амплитудного спектра импульсов от сцинтилляционного датчика, подключаемого ко входу 3 анализатора.
После срабатывания сравнивающего усилителя 83 первый же сдвинутый маркерный сигнал 96 (фиг. 5) с формирователя 78 запускает дискриминатор 87, возвращающий троичный триггер 86 в исходное состояние «ожидание».
После завершения переходных процессов сигнал 127 дискриминатора (показано в двух масштабах времени) пропускает маркерный сигнал 95 иа формирователь 88 сигнала 115 приращения. По окончании сигнала 127 дискриминатора 87 схема готова к анализу следующего входного импульса 120, Сигнал 115 (фиг. 6) приращения поступает по шине 57 на вход усилителя 47 переноса арифметического устройства 2 в момент появления из магнитострикционных линий 4 задержки сигнала 113 (фиг. 6) воспроизведения первого разряда кода 104 канала, соответству1ощего данной ам плитуде входного импульса 120, преобразованной в длительность сиг. нала 126 третьего выхода троичного триггера 86.
Процессы амплитудно-временного преобразования повторя1отся многократно, так что во всех рабочих каналах запоминающего устройства 2 накапливаются коды чисел, равные числу срабатываний дискриминатора 87 в соответствующие моменты времени за время экспозиции, задаваемой процессом вывода данных либо органами ручного управления, Описанное устройство по: âîëÿåò ликвидировать присущую обычным термостатам.ограниченность диапазона допустимых изМенений температур окружающей среды и устранить рассогласование температур любого знака без применения холодильных установок и специальных сплавов для звукопровода. Регулирование разности температур допускает высококачественное регулирование разности задержек с использованием только тепловых отбросов, выделяемых на регулирующих элементах системы питания, без применения громоздких теплоизолпрующих покрытий нагреваемых элементов, что особенно важно для портативных устройств, работающих в сложных полевых условиях.
Предмет изобретения
1. Цифровое запоминающее устройство на магнитострикционной линии задержки с генератором тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью умен1.щения влияния изменений температуры окружающей среды, генератор тактовых импульсов содержит магиитострикционный резонатор из того же материала, что и звукопровод линии задержки, 297071
18 Риг I
17
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью устранения рассогласования периода линки задержки с периодом тактовых импульсов, вызванного неоднородностью нагрева частей устройства, резонатор снабжен устройством подогрева, в качестве которого применен, например, регулирующий транзистор электронного стабилизатора напряжения системы питания устройства.
3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона допустимых изменений температур окружающей среды, в него введена система точного согласования периода линии задержки с периодом тактовых импульсов, исполнительный орган которой выполнен в виде электронного переключателя, управляющего устройством подогрева и усгройством подогрева звукопровода, в качестве которого применен другой регулирующий гранзистор стабилизатора, установ10 ленный на кожухе звукопровода.
Фиг.7
Редактор Б " " "
Подпиоано к печати Заказ И << 9 Тирач ЧЮ вке.
Рроизводотженно-полиграАичеокое предпривтае "Пвтайт",Бережйозокав наб.24
