Магнитострикционное запоминающее устройство

 

амтв ;н . - -::-: 1 .С-:- 1 С ав л (I 11 640374

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИС

ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ (61) Дополнительное к а (22) Заявлено 15.07.76 ( с присоединением з (51) N. Кл."6 11 С 27 00 (43) Опубликовано 30.12 (45) Дата опубликовани (53) УДК 681.327.66 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Е. В. Антонов и Б. С. Петровский

Ленинградский институт авиационного приборостроения (7!) Заявитель (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

ГосудаРственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании запоминающих устройств (ЗУ), служащих для запоминания аналоговых сигналов, приходящих в случайные моменты времени и сохраняющих информацию при отключении питания.

Известны аналоговые запоминающие устройства, позволяющие запомнить лишь один отсчет аналогового сигнала на каждом сердечнике. (1) .

При изготовлении этих устройств необходимо применять сложные технологические операции, что влечет повышение стоимости и уменьшение надежности этих устройств.

Известно также запоминающее устройство, содержащее магнитострикционный носитель информации, связанный с ультразвуковым преобразователем, соединенный с генератором импульсов, усилитель считывания, подключенный через переключатель к магнитострикционному носителю информации, элемент задержки, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход — с генератором пилообразного напряжения (2).

К недостатку известного устройства следует отнести то, что оно позволяет с приемлемой точностью записывать только сигналы с маленьким динамическим диапазом, так как процессы записи и считывания амплитудно-модулированных сигналов в данном носителе информации носят нелинейный характср пз-за большой вносимой в

5 восстановленный сигнал затуханием ультразвуковой волны вдоль носителя информации, темпсратурной и временной нестабильности амплитуды ультразвуковой волны, малым отношением сш пал, шум в носителе

10 информации.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Для этого в него введены компснсирующий магнптострикционный носитель ппфор15 мации, усилитель сигнала шума, блок вы !11танпя, Омпяратор, Олок ВосoT311013. IО1111я полезного сигнала, форм11роватсль и ждущий генератор, выходы которого подключсhbI к одному из входов компаратора. к уп20 равляющему входу блока восстановления шума и к управляющему входу блока lloL становления полезного сигнала соответственно, вход ждущего генератора «oezlIIIOI» с Выходом элемента задержки, другой Вход

25 компаратора подключен ко входу устройства, выход компаратора через формирователь подключен к переключателю, вход компенсирующего магнитострикцпонпого носителя информации соединен со входом усп30 литсля сигнала шума, выход которого чсрсз

640374

3 последовательно соединенные блок восстановления шума, блок вычитания и блок восстановления полезного сигнала подключен к выходу устройства, выход усилителя считывания соединен с блоком вычитания.

На чертеже представлено предложенное у стр ой ство.

Оно содержит генератор импульсов 1, соединенный с ультразвуковым преобразователем 2, который связан с начало::I носителя информации 3. Усилитель считывания 4 связан через переключатель 5 с носителем информации 3. 11ервый вход элемента задержки 6 соединен с выходом генератора импульсов 1, а второй вход соединен с генератором пилообразного напряжения 7, формирователь 8, компенсирующий магнитострикционный носитель информации 9 связан с ультразвуковым преобразователем 2. Усилитель сигнала шума 10, блок восстановления шума 11 и блок вычитания 12 соединены последовательно. Со вторым входом вычитающего блока (блока вычитания) 12 соединен выход усилителя считывания 4. Вход блока восстановления полезного сигнала 13 соединен с выходом вычитающего блока 12, а выход — с выходной шиной 14. Выход элемента задержки 6 соединен с ждущим генератором 15, один выход которого соединен с первым входом компаратора 16, а второй— с управляющим входом блока восстановления шума 11 и с управляющим входом блока восстановления полезного сигнала 13.

Второй вход компаратора 16 соединен с входной шиной 17, а его выход соединен со входом формирователя 8, выход которого через переключатель 5 связан с носителем информации 3. Вход усилителя сигнала шума 10 связан с компенсирующим носителем информации 9.

Запоминающее устройство работает следующим образом.

В режиме записи переключатель 5 устанавливается в положение «Зап.» (запись), носитель информации 3 магнитным полем приводится в исходное состояние (например размагниченное). Ультразвуковой преобразователь 2 под действием электрических импульсов от генератора импульсов 1 формирует на каждый импульс ультразвуковую волну, распространяющуюся вдоль носителя информации 3. Те же электрические импульсы от генератора импульсов 1 проходят через элемент задержки 6 и поступают на вход ждущего генератора 15, который может быть выполнен, например, по схеме ждущего генератора пилообразного напряжения. Напряжение с его выхода поступает на первый вход компаратора 16, где оно сравнивается с амплитудой аналогового сигнала, приходящего на его второй вход.

В моменты сравнения компаратор 16 выдает команды на формирователь 8, который формирует импульсы тока, временное рассогласование которых относительно импульб

55 бО

4 сов, приходящих на вход ждущего генератора 15, несет информацию об амплитуде аналогового сигнала в данные моменты времени. С выхода формирователя 8 импульсы тока поступают через переключатель 5 на носитель информации 3 или на его обмотку, создавая в нем магнитное поле. В силу свойств материала носителя информации 3 на определенных его участках, определяемых распространяющейся ультразвуковой волной, параметрами элемента задержки 6 и величиной аналогового сигнала, происходит запоминание импульсов в виде величины их остаточной намагниченности. При прохождении одной ультразвуковой волны вдоль носителя информации 3 запоминается один отсчет аналогового сигнала.

Запоминаемые отсчеты располагаются по длине носителя 3 с помощью элемента задержки 6. Время задержки при записи (а также при восстановлении) аналогового сигнала изменяется линейно, пропорционально линейно изменяющемуся напряжению, приходящему с выхода генератора пилообразного напряжения 7, который запускается с приходом аналогового сигнала на вход 17 устройства.

При восстановлении аналогового сигнала переключатель 5 устанавливается из положепия «Зап.»». Считывание записанной информации в предлагаемом устройстве производится за счет обратного магнитоупругого эффекта, т. е. прп возбуждении ультразвукового преобразователя 2 генератором импульсов 1 возбуждается ультразвуковая волна, распространяющаяся вдоль носителя информации 3 и вдоль компенсирующего носителя информации 9. Непосредственно в носителе информации 3 или же в его обмотке за счет разной намагниченности участков носителя информации 3 наводится импульсная ЭДС, которая подается на вход вычитающего блока 12.

На компенсирующем носителе информации 9 тем же методом, что и на носителе информации 3, предварительно записана функция напряжения, появляющегося на выходе носителя информации 3 или обмотки, его охватывающей при прохождении вдоль него ультразвукового импульса в случае, когда он подготовлен для записи. Это напряжение обуславливается структурой материала носителя информации, шириной ультразвукового импульса и в общем случае не равно О, но форма его детерминирована для каждого носителя информации. Импульсное напряжение, снимаемое с компенсирующего носителя информации 9 или обмотки, его охватывающей, подается на вход усилителя сигнала шума 10, восстанавливается в блоке восстановления шума 11 с помощью напряжения от ждущего генератора

15 и подается на вход вычитающего блока 12, В вычитающем блоке 12 восстанов640374

Формула изобретения

Г, 1

Составитель В. Фролов

Редактор Ю. Чел!оканов Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова

Заказ 2359/17 Изд. J¹ 806 Тираж 692 Подписное

НГ10 Государственного комитета СССР по делам изойрсте>п!й и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Ти>!ография, пр. Сапунова, 2 ленное напряжение шума вычитается из сигнала, снимаемого с носителя информации 3, т. е. напряжение на входе блока восстановления полезного сигнала 13 равно:

Usz= Ue+ п п > где U, — напряжение, записываемое на носитель информации 3;

U„— напряжение помехи, вносимое в сигнал при считывании с носите- 10 ля информации 3;

U " — напряжение на выходе блока восстановления шума 11.

Поскольку с7 Уп ", то точность восстановления записанного аналогичного сигна- Г5 ла в блоке восстановления полезного сигнала 13 с помощью напряжения от ждущего генератора 15 повышается.

В результате увеличивается точность записи и восстановления аналогового сигнала.

Благодаря отказу от метода амплитудной модуляции точность восстановления аналогового сигнала не зависит от временной и температурной нестабильности амплитуды ультразвуковой волны, от затухания ее 25 амплитуды вдоль носителя информации.

Это позволяет увеличить длину носителя, т. е. увеличить емкость ЗУ без увеличения обслуживающего электронного обрамления.

Магнитострикционное запоминающее устройство, содержащее магнитострикционный носитель информации, связанный с ультра- 35 звуковым преобразователем, соединенный с генератором импульсов, усилитель считывания, подключенный через переключатель к магнитострикционному носителю информации, элемент задержки, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход — с генератором пилообразного напряжения, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены компенсирующий магнитострикционный носитель информации, усилитель сип1ала шума, блок восстановления шума, блок вычитания, компаратор, блок восстановления полезного сигнала, формирователь и ждущий генератор, выходы которого подключены к одному из входов компаратора, к управляющему входу блока восстановления шума и к управляющему входу блока BoccTBHOB.1oíèÿ полезного сигнала соответственно, вход ждущсго генератора соединен с выходом элемента задор!!ски> другой Вход кох1паратора подключен ко входу устройства, выход компаратора через формирователь подключен к переключателю, вход компенсирующего нос1ггсля информации соединен со входом усилителя сигнала шума, вы од которого через последовательно соединенные блок восстановлс!шя шума, блок вычитания и блок восстановления полезного сигнала подкг11о>!ен к выходу устройства, выход усилителя считывания соединен с блоком вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 435564, кл. G 11С 27/00, 1973.

2. Патент СШЛ ¹ 3492667, кл. 340 — 173, 19 О.