Магнитострикционный избирательный накопитель периодических сигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт, свид-ву —(22) Заявлено 05.10.76 (21) 2410572/18-23 присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР пе делам нзебретеннй

ll OTKPblTMH

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.06.79 (53) УДК621.372..54 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Н. Малиновский, Д. П. Степко и Л. А. Максимова

Институт автоматики, средств автоматизации и систем упр а влен и я (71) Заявитель (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫИ" ИЗБИРАТЕЛЬНЫЛ

НАКОПИТЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к элементам вычислительной техники и предназначено для использования в устройствах временной задержки импульсных сигналов.

Изобретение может быть использовано также в области автоматики, импульсной техники, измерительной техники, радиотехники.

Известны магнитострикционные линии задержки, способные работать в качестве накопителей импульсных сигналов, однако в ряде случаев их габариты или электрические параметры не позволяют достаточно эффективно применять их в электронной аппаратуре.

Известна ультразвуковая линия задержки, содержащая звукопровод, на одном конце которого расположена поглощающая волновая нагрузка, а другой конец его закреплен, входной и выходной преобразователи, образующие единую конструкцию из двух последовательно соединенных катушек возбуждения, содержащих одинаковое число витков и намотанных встречно одна относительно другой 11).

Эта линия задержки обладает небольшими габаритами, однако невысокая амплитуда выходных сигналов, а также наличие на выходе дублирования накапливаемого сигнала ограничивает область ее применення, так как требует дополнительных устройств

5 обработки информации.

Указанные недостатки устранены в магнитострикционном избирательном накопителе периодических сигналов 12), который состоит из замкнутого звукопровода, выполненного из магнитострикционного материала, и входного и выходного преобразователей, состоящих из катушек возбуждения, одетых на звукопровод, и постоянных магнитов. Входной преобразователь расположен на диаметрально противоположной относительно вы15 ходного преобразователя стороне звукопрово да.

Сигнал, подлежащий задержке, подается в виде импульса тока в катушку возбуждения входного преобразователя, в звукопроводе под которым возбуждаются упрхгие волны, распространяющиеся в обе стороны по звукопроводу, т.е. в прямом и обратном направлениях. Прямая и обратная упругие волны встречаются на противопо663075 ложной стороне звукопровода, в момент встречи скпадываются Ilo амплитуде, образуя в зоне выходного преобразователя суммарную упругую волну. В этот же момент времени в катушке возбуждения выходного преобразователя возникает ЭДС, представляющая собой импульс накопленного сигнала. Далее прямая и обратная упругие волны продолжают свой путь по кольцу и вновь встречаются в зоне входного преобразователя, вновь создавая суммарную упругую волну. В этот момент времени на катушку возбуждения входного преобразователя поступает входной сигнал следующего периода, увеличивая амплитуду уже имеющейся в звукопроводе упругой волны. Далее процесс повторяется сначала.

Избирательность накопителя заключается в том, что катушка возбуждения выходного преобразователя реагирует на упругие волны лишь в момент их сложения по амплитуде и образования суммарной упругой волны.

Длина звукопровода выбрана такой, что время прохождения упругой волны по кольцу звукопровода равно периоду следования импульсов, однако это условие требует высокой точности размеров замкнутого звукопровода, что предъявляет высокие требования к технологии его изготовления. Кроме того, накопитель имеет большие габариты и быстродействие его невелико.

Указанные недостатки существенно ограничивают область применения описанного магнитострикционного избирательного накопителя периодических сигналов.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение быстродействия магнитострикционного избирательного накопителя периодических сигналов.

Цель достигается тем, что в магнитострикционном избирательном накопителе периодических сигналов, содержащем звукопровод, выполненный из магнитострикционного материала, и входной и выходной преобразователи, состоящие из катушек возбуждения, одетых на звукопровод, и постоянных магнитов, оба конца звукопровода жестко закреплены, входной и выходной преобразователи содержат по две идентичные катушки возбуждения, при этом катушки возбуждения входного преобразователя соединены между собой через линию задержки с временем задержки, равным времени прохождения упругой волны по звукопроводу от одной катушки возбуждения к другой, а катушки возбуждения выходного преобразователя соединены между собой параллельно и расположены друг относительно друга на расстоянии вдвое большем, чем катушки возбуждения входного преобразователя.

Жесткое закрепление концов звукопровода позволяет элементам крепления, зафиксированным после окончательной регулировки длины звукопровода, выполнять функцию

1о

1S

2о

2S ро

SO

5S отражателей упругих волн, распространяющихся по звукопроводу.

Вследствие выполнения входного преобразователя в виде двух катушек возбуждения, соединенных через линию задержки, входной сигнал поступает на линию задержки и одновременно на одну из катушек возбуждения, в звукопроводе под которой возникает упругая волна, распространяющаяся в обоих направлениях и достигающая второй катушки в момент поступления на нее электрического сигнала с линии задержки, время задержки которой равно времени прохождения упругой волны от одной катушки возбу ждения к другой.

Катушки возбуждения идентичны и включены встречно, благодаря чему упругая волна, возбужденная второй катушкой, полностью компенсирует упругую волну, пришедшую от первой катушки, и возбуждает в противоположном направлении упругую волну обратной полярности, в результате чего в звукопроводе распространяются в одном направлении две упругие волны, отстоящие друг от друга на время, равное удвоенному времени прохождения упругой волны от одной катушки возбуждения входного преобразователя к другой.

Выполнение выходного преобразователя в виде двух идентичных катушек, включенных встречно, соединенных между собой параллельно и отстоягцих друг от друга на расстоянии вдвое большем, чем катушки возбуждения входного преобразователя, позволяет одновременно принять упругие волны, распространяющиеся по звукопроводу, что дает возможность максимально использовать энергию упругих волн и повысить амплитуду выходных сигналов.

Таким образом, при одинаковых выходных параметрах, предлагаемый магнитострикционный накопитель периодических сигналов обладает наименьшими габаритами и наибольшим быстродействием по отношению к известны м.

На фиг. 1 представлена функциональная схема магнитострикционного избирательного накопителя периодических сигналов; на фиг. 2 — осциллограммы сигналов, наводимых упругой волной в катушках возбуждения выходного преобразователя.

Накопитель содержит звукопровод 1, оба конца которого жестко закреплены при помощи элементов крепления 2, 3, входной преобразователь 4, состоящий из двух идентичных катушек возбуждения 5, 6, одетых на звукопровод 1 и соединенных между собой через линию задержки 7, и постоянных магнитов 8, 9, выходной преобразователь 10, состоящий из двух идентичных катушек возбуждения 11, 12, одетых на звукопровод, соединенных между собой параллельно и отстоящих друг от друга на расстоянии вдвое большем, чем катушки возбуждения 5, 6 вход663075

1о

15 го

Формула изобретения

25 зо

3$

4f

5 ного преобразователя 4, и постоянных магнитов 13, 14.

Сигнал; подлежаший задержке, в виде импульса тока подается в катушку возбуждения 5 входного преобразователя 4 и одновременно на линию задержки 7. Под воздействием магнитного поля, созданного протекающим по катушке возбуждения 5 импульсом тока, в звукопроводе 1 под катушкой возникает упругая волна, которая распространяется по звукопроводу 1 в сторону катушки возбуждения 6 и в противоположную сторону. В момент прихода упругой вол ны в зону катушки возбуждения 6, на последнюю с линии задержки 7 поступает импульс тока, который компенсирует пришедшую от катушки возбуждения 5 yIIpyIyIo волну и возбуждает в противоположном направлении упругую волну обратной полярности. В результате по звукопроводу 1 в сторону элементов крепления 2 распространяются две упругие волны, имеющие разную полярность и отстоящие друг от друга во времени на величину, равную удвоенному времени распространения упругой волны между катушками возбуждения 5, 6.

Дойдя до элементов крепления 2 упругие волны отразятся, сохранив свои фазы, и начнут распространяться в сторону катушек возбуждения 11, 12, наведут в них ЭДС, представляюшую собой паразитный сигнал отрицательной полярности, и, продолжая распространяться далее, отразятся с сохранечием своих фаз от элементов крепления 3.

Далее упругие волны вновь проходят зону выходного преобразователя 10, наводя при этом в катушках возбуждения 11, 12 ЭДС, представляющую собой задержанный импульс положительной полярности, являющийся накопленным сигналом.

Распространяясь далее, упругие волны проходят зону входного преобразователя 4.

Длина звукопровода 1 выбрана такой, что время прохождения упругой волны по звукопроводу 1 от одного его конца до другого и обратно равно периоду следования входных импульсов. Благодаря этому в момент прихода упругой волны в зону катушки возбуждения 5 входного преобразователя 4 на катушку 5 одновременно поступает входной импульс следующего периода, увеличивая при этом амплитуду упругой волны.

Далее процесс повторяется.

На фиг. 2 изображены осциллограммы сигналов, наведенных в выходном преобразователе упругими волнами, где: 15-паразит6 ный сигнал, наведенный в катушке возбуждения 11;16-паразитный сигнал, наведенный в катушке возбуждения 12; 17-паратизный сигнал на выходе преобразователя 10; 18-полезный сигнал, наведенный в катушке возбуждения 11; 19-полезный сигнал, наведенный в катушке возбуждения 12; 20-полезный HQKOIIëñíIIûé сш.нал, снимаемый с Bblxoда преобразователя 10.

Использование закрепленного с обоих копцов звукопровода отличает предлагаемый магнитострикционный избирательный накопитель периодических сигналов от известных.

Рабочая длина звукопровода легко регулируется, что снижает требования к технологии его изготовления. Конструкция накопителя позволяет применить прямой звукопровод, что приводит к уменьшению дисперсии сигнала, а также уменьшить рабочую длину звукопровода, что позволяет уменьшить габариты накопителя и повысить его быстродействие.

Магнитострикционный избирательный накопитель периодических сигналов, содержаший звукопровод, выполненный из магнцтострикционного материала, и входной и выходной преобразователи, состоящие из катушек возбуждения, одетых на звукопровод, и постоянных магнитов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения быстродействия, оба конца звукопровода жестко закреплены, входной и выходной преобразователи содержат по две идентичные катушки возбуждения, при этом катушки возбуждения входного преобразователя соединены между собой через линию задержки с временем задержки, равным времени прохождения упругой волны по звукопроводу от одной катушки возбуждения к другой, а катушки возбуждения выходного преобразователя соединены между собой параллельно и расположены друг относительно друга на расстоянии вдвое большем, чем катушки возбуждения входного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 336770, кл. Н 03 Н 7/30, 1970.

2. Авторское свидетельство № 451126, кл. Н 03 Н 7/30, 1973.

Составитель В. Банков

Редактор Л. Баглай Техред О. Луговая Корректор Н. Горват

Заказ 3356/56 Тираж 1059 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПП П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4