Магнитное аналоговое запоминающее устройство

 

358724

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сооюз Советских

Социалистических

Респчблнк

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. G 11с 27/00

Заявлено 11 111.1971 (№ 1635895/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 03.XI.1972. Бюллетень № 34

Номнтет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681,337(088.8) Дата опубликования описания 15.XII 1972, „-;.дЮЗНАЯ

М. А. Розенблат, А. А. Ромащев и В. Ф. Вотрин ., „, gyp

1 11И

Ордена Ленина институт проблем управления (автоматики МГ "1О . и телемеханики) Авторы изобретения

Заявитель

МАГНИТНОЕ АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в аналоговых машинах с периодизацией решения или с программным управлением, аналого-цифровых вычислительных машинах, системах автоматического управления, приборах для записи и анализа быстротекущих процессов и т. п.

Известно разомкнутое быстродействующее аналоговое запоминающее устройство на магнитных элементах, содержащее два трансфлюксора с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), формирующий сердечник с ППГ и один двухполярный транзисторный ключ (либо два однополярных), служащий для подключения источника входного (записываемого) напряжения на время записи к цепи управления трансфлюксоров.

Наличие в цепи управления (или записи) транзисторов, выполняющих функцию ключевых элементов, существенно снижает надежность устройства в целом и повышает его стоимость.

Целью изобретения является исключение полупроводниковых ключей и за счет этого повышение надежности и снижение стоимости устройства при полном сохранении его временных и точностных характеристик.

Поставленная цель достигается путем введения двух дополнительных сердечников с ППГ с последовательно и встречно соединенными входными обмотками, рва свободных конца которых подключены к входным клеммам устройства, обмотками сброса, включенными

5 последовательно и согласно с обмотками сброса формирующего сердечника и трансфлюксора, и обмотками управления, Начало обмотки управления первого сердечника и конец обмотки управления второго сердечника

10 соединены со средней точкой выходной обмотки формирующего сердечника. Конец обмотки управления первого сердечника и начало обмотки управления второго сердечника соединены соответственно с началом обмотки упIS равления первого трансфлюксора и концом обмотки управления второго трансфлюксора, а начало и конец выходной обмотки формирующего сердечника соединены соответственно с началом обмотки управления второго транс20 флюксора и концом обмотки управления первого трансфлюксора.

На фнг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы, пока25 зывающие состояния магнитных сердечников на различных этапах работы схемы.

В схему (фиг. 1) входят два трансфлюксора 1 и 1", сердечник 2, предназначенный для формирования импульса динамического сме30 щения, и входные сердечники 8 и 8". Транс358724

= О 11вых = О гой — на флюксоры и сердечники изготовлены из материала с ППГ.

Малые отверстия трансфлюксоров пронизывают последовательно и согласно соединенные обмотки считывания 4 и 4" и встречно соединенные выходные обмотки б и б". На неразветвленную часть магнитопроводов трансфлюксоров I и 1" нанесены обмотки управления б и б", а обмотки управления 7 и 7" расположены соответственно на сердечниках 3 и 3", Все сердечники и трансфлюксоры прошиты шиной сброса 8. На формирующий сердечник 2 нанесены выходная обмотка 9 со средней точкой О и обмотка записи

10. Сердечники 8 и 8" прошиты встречно включенными входными обмотками 11 и 11", свободные концы которых соединены со входными клеммами устройства.

Средняя точка О выходной обмотки 9 сердечника 2 соединена с началом обмотки 7 и концом обмотки 7" сердечников 3 и 8", а начало и конец обмотки 9 соединены соответственно с началом обмотки б" и концом обмотки б трансфлюксоров 1" и 1 . Причем начало обмотки 7 соединено с концом обмотки б", а конец обмотки 7 — с началом обмотки б .

Формирователи 12 и 18 напряжения (или тока) подключены соответственно к общей шине сброса 8 и обмотке записи 10 сердечника 2. К выходным обмоткам б и 5" трансфлюксоров 1 и 1" подключено выходное устройство 14.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Во входные обмотки 11 и 11" сердечников

3 и 8" подается входной ток 1,», ограниченный величиной 1в 1вх. „„вс ЧислО Витков

W, в каждой из обмоток 11 и 11" выбрано

ТаК, ЧТОбЫ М.Д.С. F = 1вх „,воР вх бЫЛа НЕДОстаточна для перемагничивания сердечников

3 и 8", т. е. чтобы соблюдалось неравенство

F (H,l (где Н, — поле трогания, 1 — средняя длина сердечников 3 и 8").

При записи новой информации импульс сброса, поступающий с формирователя 12, устанавливает все сердечники и трансфлюксоры в исходные состояния. При этом оба трансфлюксора и сердечники оказываются в состоянии отрицательного насыщения.

На фиг. 2а, б, в, г и д показаны петли гистерезиса в координатах Н, Ф трансфлюксоров (а, б), входных сердечников (в, г) и формирующего сердечника (д) . Допустим, что в качестве сердечников 8, 8" и 2 используются такие же трансфлюксоры, как и в элементе памяти. При этом малые отверстия не используются. Тогда все петли гистерезиса, показанные на фиг. 2, одинаковы, что значительно облегчает как расчет, так и изготовление магнитной части устройства.

После поступления импульса сброса оба трансфлюксора оказываются заблокированными и напряжение У„„,- равно нулю. Затем поступает команда записи, запускающая фор10

4 мирователь 18. Под действием импульса напряжения или тока, снимаемого с формирователя 18, сердечник 2 перемагничивается из состояния — Ф, в состояние +Фт (фиг. 2, д).

В результате к обмоткам управления 7 и б сердечника 8 и трансфлюксора 1, а также к обмоткам управления 7" и б" сердечника 8" и трансфлюсора 1" оказывается приложен импульс напряжения смещения, имеющий вольтсекундную площадь, равную приблизительно

2 КФт, где W — число витков в каждом из плеч обмотки 9.

Если числа витков в каждой из обмоток 7 и б, а также 7" и б" одинаковы и равны W,-, то в отсутствие входного тока, т, е. при

1,х = О, вольтсекундная площадь импульса смещения делится поровну между сердечником 8 и трансфлюксором 1, а также между сердечником 8" и трансфлюксором 1". При этом по окончании импульса смещения остаточные потоки сердечников 8 и 8" и трансфлюксоров 1 и 1" одинаковы и равны

2 2 Й"Ф

Фост 3 = Фост 3" = Фост = Ф ост = °

Wy

Для надежной работы устройства следует выбрать W, = 4 W. При этом Фостз—

Ф х

Фостз" = Ф ост = Ф ост: T. e, при »

Отличный от нуля 1, создает условия, способствующие перемагничиванию одного из входных сердечников, и препятствует перемагничиванию другого в направлении положительной намагниченности. Это объясняется тем, что в одном из входных сердечников ток

1в, совпадает по направлению с током управления 1,, текущим по его обмотке управления, а в другом — не совпадает, либо наоборот.

В результате один из сердечников перемагниФ,. тится на величину, большую, чем — —, а друФ. величину меньшую, чем ——

2 (фиг. 2, в, г). Так как суммарная вольтсекундная площадь, воспринимаемая каждой парой сердечник — трансфлюксор, остается постоянной и равной вольтсекундной площади импульса динамического смещения, то в каждый трансфлюксор окажется записанным поток, определяемый уровнем остаточной намагниченности соответствующего входного сердечника (фиг. 2, а, б).

Можно показать, что разность приращений остаточных потоков в трансфлюксорах 1 и1" после окончания импульса смещения, т. е. после записи, определяется выражением

II POФ вх @ост — сх Фост — — 2 1вх|

l где цо — постоянная, равная 4л10 — гн(м;

p — проницаемость входных сердечников на крутом участке петли гистерезиса;

358724

Лтпис

f Ярос

Ч г — — И в бо ло1 блоо

3 и l соответственно площадь поперечного сечения и средняя длина входных сердечников;

W,, — число витков входной обмотки каждого из входных сердечников. 5

Полученное выражение справедливо при условии, что числа витков обмоток управления входных сердечников и трансфлюксоров равны.

Полученное выражение позволяет также по- 10 казать, что при р, = const

P оФ @ вх вых — х

l вхз где х — коэффициент пропорциональности. 15

Таким образом, в предложенном устройстве выходное напряжение линейно связано свходным током.

Предмет из об р етения

Магнитное аналоговое запоминающее устройство, содержащее два двухотверстных трансфлюксора с прямоугольной петлей гистерезиса, на неразветвленных частях магнито- 25 проводов которых расположены обмотки управления и сброса, а в малых отверстиях размещены последовательно и согласно включенные обмотки считывания и последовательно и встречно включенные выходные обмотки, формирующий сердечник, имеющий обмотку записи и обмотку сброса, соединенную последовательно и согласно с обмотками сброса трансфлюксоров, а также выходную обмотку, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно содержит два сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса с последовательно и встречно соединенными входными обмотками, обмотками сброса, включенными последовательно и согласно с обмотками сброса формирующего сердечника и трансфлюксоров, и обмотками управления; причем начало обмотки управления первого сердечника и конец обмотки управления второго сердечника соединены со среднейточкой выходной обмотки формирующего сердечника; конец обмотки управления первого сердечника и начало обмотки управления второго сердечника соединены соответственно с началом обмотки управления первого трансфгпоксора и концом обмотки управления второго трансфлюксора, а начало и конец выходной обмотки формирующего сердечника соединены соответственно с началом обмотки управления второго трансфлюксора и концом обмотки управления первого трансфлюксора.

358724 ф д /

l

Г

1

l

Составитель Ю. Розенталь

Редактор Л. Утехина Техред Т. Ускова Корректоры: Е. Сапунова и Е. Усова

Заказ 3964/14 Изд. ¹ 1687 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2