Блок постоянного запаздывания

 

32I826i

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йюз боветскив

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.Ч.1969 (№ 1332709/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.Х!.1971. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 7.II.1972

МПК С 06g 7102

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.337.001 (088.8) ---3iОР!1Д1-!

В. С. Зверев и В. M. Сидоров ";,. " =- л I

- >тьЬ

Новосибирский электротехнический институт !БА ; ".,.-; ;.;д

Авторы изобретения

Заявитель

ЬЛОК ПОСТОЯННОГО ЗАПАЗДЬ!ВАНИЯ

Изобретение предназначено для моделирования постоянного запаздывания в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных машинах.

Известны блоки постоянного запаздывания, выполненные на основе операционных усилителей с коммутацией статических аналоговых элементов памяти (конденсаторов) . Блоки постоянного запаздывания на основе операционных усилителей не обеспечивают высокой точности и широких пределов регулирования времени запаздывания.

Цель изобретения — повышение точности и стабильности работы.

Цель достигается тем, что схема блока постоянного запаздывания на магнитных аналоговых элементах памяти с индикаторами насыщения содержит генератор импульсов опроса и генератор тактовых импульсов, к выходу которого подсоединены генератор импульсов опроса и генератор импульсов продвижения, при этом выходная шина генератора импульсов опроса соединена со всеми схемами индикации насыщения, осуществляя их временную синхронизацию.

В предлагаемом блоке постоянного запаздывания умно>кение погрешности при последовательной передаче информации от одного элемента памяти к другому полностью устраНеН0 и требования. к точности работы элемента памяти снижены.

На чертеже на фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого блока постоян5 ного запаздывания, на фиг. 2 — принципиальные схемы устройства индикации насыщения: а — на сопротивлении, b — с использованием запоминающего трансформатора на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса.

10 Блок постоянного запаздывания состоит из запоминающих сердечников 1 с обмотками записи 2 и считывания >, причем одни концы обмоток записи и считывания присоединены к стабилизированному источнику 4 постоян15 ного напря>кения, тогда как другие концы обмоток записи присоединены каждый к соответствующему ключу 5 записи-считывания за исключением последнего, а другие концы обмоток считывания через соответствующие

20 устройства 6 индикации насыщения подсоединены каждый к соответствующему ключу 5, кроме первого.

Временная функция напряжений U(t) поступает на широтно-импульсный модулятор 7

2S по входной шине 8, а выход модулятора подключен к первому ключу 5. Синхронизацию работы блока постоянного запаздывания осуществляет генератор импульсов продвижения

9, обе выходные шины которого 10 и 11 воз30 бу>кдают единичные входы триггеров 12, при321820 чем шина 10 соединена со входом запуска широтно-импульсного модулятора 7 и с единичными входами четных триггеров 12, тогда как шина 11 соединена с единичными входами нечетных триггеров. Импульсы, поступающие по шинам 10 и ll, сдвинуты друг относительноо друга на пол периода.

Состояние устройства индикации насыщения постоянно опрашивается импульсами, поступающими по шине опроса 18 с генератора тактовых импульсов 14. Выходы схем индикации насыщения соединены с нулевыми входами соответствующих триггеров 12, причем единичные выходы триггеров присоединены к соответствующим ключам 5, а нулевые выходы — к переключателю 15. Скользящий контакт переключателя 15 соединен с ключом

lб, который через токоограничивающее сопротивление 17 подключен к источнику постоянного напряжения 4. Потенциал с ключа lб подается на сглаживающий фильтр 18. С выходного зажима 19 сглаживающего фильтра снимают напряжение У(1-(-т), где т — время запаздывания. Величину запаздывания можно изменять с помощью переключателя 15.

Кроме того, в блоке постоянного запаздывания предусмотрена схема синхронизации 20, выход которой соединен с генераторами 9 и 14.

В процессе работы на входную шину 8 блока постоянного запаздывания подается напряжение U(t), являющееся функцией времени. При этом на вход запуска широтно-импульсного модулятора постоянно поступают импульсы с генератора 9, задающие частоту квантования. Длительность выходных импульсов модулятора пропорциональна амплитуде входного напряжения в узлах квантования.

Соответственно срабатыванию широтно-импульсного модулятора открывается первый из ключей 5, и через обмотки записи 2 в первом из сердечников 1 производится переключение тока от источника постоянного напряжения 4.

Величина приращения потока ЛФ„запоминаемого в сердечнике по окончанию процесса записи, определяется выражением Ф аŠ— F (t) Rs 1 а ф з— д 2 з з где Š— напряжение источника 4, 1з — длительность импульса на выходе модулятора 7, ыьз — число витков обмотки записи, F (1) — м.д.с., требуемая для перемагничивания запоминающего сердечника (средняя величина м.д.с. примерно равна коэрцитивной силе), R3 — активное сопротивление цепи записи, ЛФ, — поток возврата, обусловленный непрямоугольностью петли гистерезиса материала сердечника.

Следом за импульсом, запустившим широтно-импульсный модулятор, по шине 11 генератора импульсов продвижения проходит очередной импульс, который переводит нечетные триггеры 12 в единичное состояние; при этом открываются четные ключи 5, информа5 цня с нечетных сердечников 1 считывается и одновременно записывается в четные сердечники. Окончание считывания информации определяется возвратом потока сердечника в исходное состояние, при этом ток в цепи счи10 тывания резко увеличивается и возбуждBQTOH соответствующее устройство индикации насыщения б. Длительность процесса считывания

/.ч составляет

t„ " сч(фа+ О макс @1) (2)

nvc E — F(t) Рсч где Ф„анс и Ф, — соотвегствепно максимальное и остаточное значения потоков в сердечнике, 20 ысч — число витков обмотки 8 считывания, R« — активное сопротивление цепи считывания.

При сравнении «v t, оказывается, что (3) с сч (сс Е () 1сз1 @сч(сВчакс ф сна) tc 3 (с сч Š— F (t) Rcч) cч Е F (t) Rc >

15 откуда следует, что можно добиться практи30 чески идеального линейного соответствия между 1сч и 1а. Однако существует вполне определенная погрешность с максимальной величинОЙ Мманс.

В процессе работы блока постоянного за35 паздывания на все устройства индикации насыщения непрерывно поступают импульсы опроса от тактового генератора, причем устройство индикации насыщения вырабатывает выходной импульс только в возбужденном

40 состоянии. Этот выходной импульс возвращает соответствующий триггер в исходное состояние, что вызывает запирание ключа 5 этого триггера.

Таким образом, время перезаписи инфор45 мации с сердечника на сердечник всегда больше, чем время считывания. Числа витков обмоток записи и считывания сердечника выт, бирают так, что t«=4 — —, где Т вЂ” период

50 следования импульсов тактового генератора.

Т0

Если выбрать — )Л4„;„то продвижение ин2 формации от сердечника к сердечнику не вызывает умножения погрешности. В .этом слу55 чае величина 4 каждого сердечника возвращается к определенному дискретному уровню с шагом дискретности То. Максимальная ошибка передачи информации в блоке поТ стоянного запаздывания не превышает

60 2 при условии, что генераторы 9 и 14 жестко синхронизированы между собой и в период следования продвигающих импульсов Т, укладывается определенное число периодов

65 следования импульсов опроса То, й23й20

Т,=кТ,, где к — целое число. Выполнение этого соотношения обеспечивается блоком синхронизации 20.

В период перезаписи информации с одного сердечника на другой время возбужденного состояния каждого из триггеров 12 совпадает с временем l,, соответствующего сердечника, следовательнс на выходах триггеров вырабатываются импульсные последовательности, соответствующие временной функции, задер>канной на время т=У ", где N — порядко2 вый номер триггера. Соответственно требуемой задержке какой-либо из пулевых выходов триггеров 12 подсоединяется через переключатель 15 к ключу 16, на котором формируется последовательность импульсов со стабилизированной амплитудой Е. Эта последовательность поступает на сглаживающий фильтр 18, который восстанавливает первоначальную форму временной функции и вырабатывает функцию U (t+ ), снимаемую с зажима 19. Схема индикации насыщения, например, на активном сопротивлении, работает следующим образом (фиг. 2,а). В режиме считывания информации ток, протекающий через активное сопротивление, очень мал и импульсы опроса, поступающие на схему совпадения «И», не вызывают ее срабатывания. При насыщении запоминающего сердечника ток в цепи связи резко возрастает и схема «И» срабатывает по приходу очередного импульса опроса, Схема может быть построена полностью на бесконтактных элементах. По предвари тельным данным при 300 элементах памяти погрешность блока запаздывания может быть

5 доведена до 0,5% дл я ит = 100.

Предмет изобретения

Блок постоянного запаздывания, содержащий элементы памяти на магнитныi сердечl0 никах с обмотками записи и считывания, одни концы которых присоединены к стабилизированному источнику постоянного напряжения, другие концы обмоток записи присоединены к сигнальным входам ключей записи15 считывания за исключением последнего, к этим >ке входам ключей через схемы индикации насыщения подключены концы обмоток считывания последующих элементов памяти, управляющий вход первого ключа записи20 считывания подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, вход которого подключен к источнику входного сигнала, управляющие входы последующих ключей соединены с единичными выходами триггеров, 25 управляемых генератором импульсов продвижения, а нулевые выходы триггеров через ключи соединены со входом сглаживающего фильтра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности работы, он

Зп содержит генератор импульсов опроса и генератор тактовых импульсов, к выходу которого подсоединены генератор импульсов опроса и генератор импульсов продвижения, прп этом выходная шина генератора импульсов

35 опроса соединена со всеми схемами индикации насыщения.

Редактор И. Орлова

Составитель С. Белан

Техред 3. Тараненко

Корректор Т. Китаева

Заказ 543, 7 Изд. № 1712 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Когиитета по делана изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2