Магнитное запоминающее устройство
Союз Советснии
Социапистичеснии
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
{6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (51Эм. Кл. (22) Заявлено 10. 07, 80{21) 2952850/18-24 с присоединением заявки М
Государственный квинтет
СССР. С 11 С 11/08 (23) Приоритет вв делам изобретений и втирытий
Опубликовано 15. 05.82. Бюллетень йе 18
Дата опубликования описания 17. 05 82 (5З) ИЖ 681. 327 . 66(088,8) (72) Авторы изобретения
З.М. Гафаров и Н. Е. Иванов
1 "
Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) МАГНИТНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств хранения и обработки дискретной информации.
Известно магнитное запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий иэ последовательно соединенных разветвленных и неразветвленных уча" стков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого разветвленного участка магнитопровода, диодный мост, в плечо которого включены параллельно первый ограничитель тока, например потенциометр, и первый ключевой элемент, источник раэнополярных импульсов тока, включенный в одну иэ диагоналеи диодного моста через первую обмотку записи, в другую диагональ которого включена вторая обмотка записи, обмотки смещения и выходные, расположенные на остальных (0-1) разветвленных участках магнитопровода, обмотки контроля, расположенные на всех разветваенных участках магнитопровода, кроме первой и второй, и соединенные последовательно второй ограничитель тока и второй ключевой элемент, зашунтиро ванные последовательно соединеннымитретьим ограничителем тока, третьим ключевым элементом и обмоткой смещения второго разветвленного участка магнитопровода и включенные в диагональ диодного моста через соединен" ные последовательно обмотки смещения остальных (n-2) разветвленных участков магнитопровода. Такое устройство может быть использовано для контроля технического состояния и поиска неисправностей в различной радиоэлектронной аппаратуре, а также . для реализации функций пороговой логики в режимах с разрушающим и неразрушающим считыванием 1).
Однако известное устройство характеризуется узкой областью приме92841
45 нения, так как не позволяет реализовать функции триггера.
Наиболее близким техническим,решением к данному изобретению является магнитное запоминающее устройстS во,- содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвлен- ных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого разветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плечо которого включены параллельно первый ограничитель тока, например потенциометр, и первый ключевой элемент, источник разнополярных импульсов тока, включенный а первую диагональ первого диодного моста последовательно с первой обмоткой записи, во вторую диагональ которого включена вторая обмотка записи, входные и выходные обмотки, расположенные на перемычках второго разветвленного участка магнитопровода, второй и третий диод- ные мосты, в одну диагональ каждого иэ которых включены накопительный элемент, например конденсатор, а в другую диагональ - соответствующая выходная обмотка, второй и третий ограничители тока, соединенные последовательно с соответствующими входными обмотками и накопительными элементами, и второй и третий ключевые элементы. Данное устройство позволяет реализовать на одном разветвленном участке магнитопровода функции триггера (21.
Однако в указанном устройстве схема такого триггера содержит большое
4О число элементов, что усложняет устройство и увеличивает число соединения (паек). Большое число элементов и соединений снижает надежность устройства, усложняет технологию его изготовления, а также увеличивает вес и габариты устройства. Указанные недостатки в значительной степени проявляются в схемах, содержащих большое число триггеров (счетчиках, регистрах сдвига и т..д.).
Целью изобретения является повышение надежности и упрощение магнитного запоминающего устройства.
Поставленная цель достигается
> тем, что в магнитном запоминающем устройстве второй и третий ключевые элементы включены в первую диагональ первого диодного моста .через соответ0 4 ствующие накопительные элементы, входные обмотки и одноименные ограничители тока.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2 показаны условно стрелками магнитные состояния второго разветвленного участка магнитопроводэ.
Устройство содержит магнитный сердечник 1 балансного типа, обмотки
2 и 3 записи, входные 4 и 5 и выходные 6 и 7, диодные мосты 8- 1О, источник разнополярных импульсов тока 11, ограничители тока, например потенциометры 12-14, ключевые элементы 15-17 соответственно с выводами 18-20 управления и накопительные элементы, например конденсаторы
21 и 22. Сердечник 1 выполнен из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) и имеет неразветвленный 23 и разветвленный
24 и 25 участки магнитопровода, причем на перемычках 26 и 27 разветвленного участка 24 магнитопровода расположены соответственно обмотки 2 и
3 записи, а на перемычках 28 и 29 разветвленного участка 25 магнитопровода расположены соответственно входная 4, выходная 6 и входная 5, выходная 7 обмотки (на фиг ° 1 для просто ты показана только часть сердечника
1 балансного типа). В плечо диодного моста 8 включены параллельно потенциометр 12 и ключевой элемент 15. В одни диагонали диодных мостов 9 и 10 включены соответственно конденсаторы
21 и 22, а в другие диагонали - вы ходные обмотки 6 и 7 соответственно.
Соединенные последовательно ключевой элемент 16, конденсатор 21, входная о
:обмотка 4 и потенциометр 13 включены в первую диагональ диодного моста 8.
В эту же диагональ последнего включены соединенные последовательно клю" чевой элемент 17, конденсатор 22, входная обмотка 5 и потенциометр 14.
Источник 11 включен в первую диагональ диодного моста 8 через обмотку
3 записи, в другую диагональ которого включена обмотка 2 записи. При этом обмотки 2 и 3 записи подключены к источнику разнополярных импульсов тока 11 таким образом, что при поступлении от последнего отрицательного импульса они оказываются включеннь1ми согласно, а при поступлении положительного импульса - встречно.
При этом минимальная амплитуда им0 4 ной величины (примерно четверти от максимального значения) магнитного потока. При этом переключается поток также только в перемычке 28 фиг. 2в), в результате чего происходит очередной подзаряд конденсатора 21 и отсутствует заряд конденсатора 22. С поступлением следующего (положительного) импульса источника
29 {ключевые элементы 15-17 закрыты) и при переключении тем самым той же величины потока в обратном направлении разветвленный участок 25 оказывается подготовленным к. новому циклу неразрушающего опроса (фиг. 2б).
При этом информация, записанная ранее на его перемычку 28, не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной величины магнитного потока. Подзаряр конденсатора 21 происходит, таким образом, при каждом переключении потока в перемычке 28, вплоть до заряда его до амплитудного значения импульсов в выходной обмотке 6.
Если же в триггер необходимо записать "1", то одновременно с очередным положительным импульсом источника 11 подается управляющий .сигнал
"Установка в "1" на выводы 20 ключеsoro элемента 17. При этом одновременно с переключением магнитного по" тока в перемычке 27 происходит, бла" годаря неэаряженности конденсатора
22, протекание тока по цепи: источ" ник ll - ротенциометр 14 - входная обмотка 5 - конденсатор 22 - открытый ключевой элемент 17 - обмотка
3 - источник 11. При этом ИДС обмотки 5 направлена таким образом, что, она способствует замыканию переключаемого потока по перемычке 29 и препятствует замыканию потока по перемычке 28, причем величина этой ИДС выбрана такой, что она достаточна для перевода разветвленного участка 25 из состояния, изображенного на фиг, 2а или 2в, в состояние, иэобра женное на фиг. 2г. Так как выходная обмотка 7 оказывается сцепленной с изменяющимся потоком перемычки 29, происходит дополнительный подзаряд конденсатора 22 через диодный мост
10 и отсутствует заряд конденсатора 21 (полярность заряда конденсатора 22. показана на фиг. 1), Следующий (отрицательный) импульс источника 11 будет стремиться насытить весь магнитопровод, т.е. перевести пульсов любой полярности должна быть достаточной для перемагничивания сердечника 1 по неразветвленному контуру °
Принцип работы устройства заклю- 5 ( чается в .следующем.
На время действия очередного отрицательного импульса, поступающего с источника. 11, подачей управляющего сигнала "Подготовка" на выводы 18 щ открывается ключевой элемент 15 (при этом ключевые элементы 16 и 17 закрыты). Тем самым отрицательный импульс без ограничения пропускается в обмотки 2 и 3 записи, и весь сердечник 1 намагничивается до насыщения по часовой стрелке. При этом происходит установка сердечника в исходное магнитное состояние, причем магнитное состояние разветвленного участка 25 при этом соответствует фиг. 2а. Оба конденсатора 21 и
22 в исходном состоянии также раз-ряжены.
Дальнейшая работа устройства зависит от того, на какие из ключевых элементов 16 или 17 подаются управляющие сигналы. С подачей, например сигнала "Установка" в "0" на выводы
19 ключевого элемента 16 одновременно со следующим (положительным) им" пульсом источника 11 происходит переключение магнитного потока в пере- . мычке 27 и протекание тока по цепи: источник ll - потенциометр 13 — вход"
35 ная обмотка 4 — конденсатор 21 - открытый ключевой элемент 16 - обмот- . ка 3 - источник.ll. При этом магнитодвижущая сила (МДС) обмотки 4 направлена таким образом, что она способствует замыканию переключаемого по перемычке 28 и препятствует замыканию потока по перемычке 29 „(фиг. 2б).
Так как выходная обмотка 6 оказывается сцепленной с этим потоком, про45 исходит дополнительный подзаряд конденсатора 21 через диодный мост 9 . и отсутствует заряд конденсатора 22
21 (полярность заряда конденсатора 2 показана на фиг. 1). Следующий (отll рицательный) импульс источника будет стремиться насытить весь магнитопровод (т.е. перевести сердечник .
1 в исходное состояние). Однако со" противление потенциометра 12 отрег лировано таким образом (ключевы е 55 гули элементы 1)-17 закрыты), что имеет место переключение по всей длине магнитной цепи только определен9284 сердечник 1 в исходное состояние.
Однако сопротивление потенциометра
12 отрегулировано таким образом (ключевые элементы 15-17 закрыты), что имеет место переключение по 5 всей длине магнитной цепи только определенной величины (примерно четверти от максимального значения) магнитного потока. При этом переключается магнитный поток также толь- 1р ко в перемычке 29 (фиг. 2д), в ре- зультате чего происходит очередной подзаряд конденсатора 22 и отсутстствует заряд конденсатора 21. С поступлением следующего (положительного) импульса источника 11 (ключевые элементы 15-17 закрыты) и переключении тем самым той же величины потока в обратном направлении разветвленный участок 25 оказывается подготовленным к новому циклу неразрушающего опроса (фиг. 2г).
При этом. информация, записанная ранее в его перемычку 29, не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной величины магнитного потока. Подзаряд конденсатора 22 происходит, таким образом, при каждом переключении потока в перемычке 29, вплоть до заряда его до амплитудного значения импульсов в выходной обмотке 7.
Если же после записи в триггер
"1" одновременно с очередным положительным импульсом источника 11 подать управляющий сигнал "Установка в "0" на выводы 19 ключевого элемента 16, то разветвленный участок
25 перейдет из магнитного состояния, соответствующего фиг. 2д, в магае нитное состояние, соответствующее фиг. 2б.
При работе устройства по счетному входу достаточно подавать сигнал "Переключение " одновременно на выводы управления обоих ключевых . 45 элементов 16 и 17. Пусть, например, триггер находится в нулевом состоянии (фиг. 2б или 2в). При этом заряжен конденсатор 21 и разряжен конденсатор 22. С подачей одновременно с очередным положительным импульсом источника 11 управляющего сигнала
"Переключение" на выводы 19 и 20 ключевых элементов 16 и 17 происходит перемагничивание перемычки 27 и открывание обоих"ключевых элементов
16 и 17. Однако, так как конденсатор
21 заряжен, ток протекает только по
1О 8 следующей цепи: источник 11 - потенциометр 14 - обмотка 5 - конденсатор 22 - ключевой элемент 17 - обмотка 3 - источник 11. В результате разветвленный участок 25 из магнитного состояния, соответствующего фиг. 2в, переходит в состояние, соответствующее фиг. 2г, что эквивалентно записи в триггер "!".
Аналогично работает устройство го счетному входу и при переключении его с единичного состояния в нулевое.
По заряду конденсаторов 21 и 22 можно судить о том, в каком из состояний (нулевом или единичном) находится разветвленный участок 25 магнитопровода.
Таким образом, если в известном устройстве используется свойство конденсатора пропускать ток только в разряженном состоянии лишь при работе по счетному входу, то в предложенном устройстве указанное свойство конденсатора используется во всех трех случаях (при записи "0", при записи "1", при работе по счетному входу). Такой принцип работы приводит к уменьшению количества используемого в нем оборудования (на один ключевой элемент и два разделенных диода) и к уменьшению количества соединений (паек), являющихся, как известно, наиболее ненадежным звеном электронной аппаратуры.
Укаэанное, в конечном счете, повышает надежность и упрощает устройство, уменьшает его вес, габариты и себестоимость. Эти достоинства в наибольшей степени проявляются при построении схем, содержащих большое число триггеров (регистров сдвига, счетчиков и т.п.}. Принцип работы предложенного устройства допускает построение триггеров и на остальных разветвленных частях магHHToflpo вода.
Достоинством устройства является также малое потребление мощности. Время заряда накопительных конденсаторов 21 и 22 при выбранных элементах схемы определяется мощностью считывающих сигналов, поступающих в обмотки 2 и 3, и частотой их следования. Так как частота считывающих сигналов выбирается больше частоты обращения к устройству, то мощность источника 11 может быть малой. Энергия, накопленная в конденсаторах
928
Иагнитное запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и .неразветвленных участков маг- 30 нитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого раз° ветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плече которого включены параллельно первый огра- 1s ничитель тока, например потенциометр ! и первыи ключевой элемент, источник разнополярных импульсов тока, включенный в первую. диагональ первого диодного моста последовательно с пер" щ вой обмоткой записи, во вторую диа" гональ которого включена вторая обмотка записи, входные и выходные обмотки, расположенные на перемычках второго разветвленного участка маг- р нитопровода, второй и третий диодные
21 и 22, используется для выдачи информации во внешнюю цепь.
Формула изобретения
410 10 мосты, в одну диагональ каждого иэ которых включень1 накопительный зле" мент, например конденсатор, а в другую диагональ - соответствующая выходная обмотка, второй и третий ограничители тока, соединенные последовательно с соответствующими входны.ми обмотками и накопительными элементами, и второй и,третий ключевые элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежнос" ти и упрощения устройства, второй и третий ключевые элементы включены в первую диагональ первого диодного
-моста через соответствующие накопительные элементы, входные обмотки и од.ноименные ограничители тока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР по заявке V 2784461/18-24, кл. С 11 С 11/08, 20.06.79.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 2814179,/18-24, кл. С 11 С 11/08, 15 08 79 (прото тип).
928410
2.2
Составитель Ю. Розенталь .
Редактор О. Персиянцева Техред C° . Иигунова Корректор Г Огар
Подписное аказ 32 / . Тираж 2
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рвушская наб., д, 4/5 илиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,
