Запоминающее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02. 04. 81 (21) 3267839/18-24 (51) М. КП

Союз Советских

Социалистических

Республик с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 11 С 11/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3610.82. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30.1082 (33) УДК 681. 327..66(088.8) (72) Автор изобретения

З.М.Гафаров

Ф ,h

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОИСТБО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении схем хранения и обработки дискретной информации.

Известно запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных 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 в 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 диодные мосты, в одну диагональ каждого из которых включены накопительныи 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 Е13.

Указанное устройство позволяет реализовать на одном разветвленном участке магнитопровода функции триггера. Однако схема такого триггера содержит большое число элементов, что усложняет устройство и увеличивает число соединений (паек). Большое число элементов и соединений. снижает надежность устройства, усложняет технологию его изготовления, а также увеличивает вес ч габариты, устройства.

Наиболее близким к изобретению является запоминающее устроиство, которое содержит магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на. перемычках первого разветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плечо которс го включены параллельно первый ограничитель тока, например потенциометр, 30 и первый ключевой элемент, источник

970466

»азнополярных импульсов тока, включенный в первую диагональ первого диодного моста последовательно с первой обмоткой записи, во вторую диагональ которого включена вторая обмотка записи, входные и выходные 5 обмотки, расположенные на перемычках второго разветвленного участка магнитопровода, второй и третий диодные мосты, в одну диагональ каждого из.которых включены накопительный элемент, например конденсатор, а в другую диагональ — соответствующая выходная обмотка, и второй и третий ключевые элементы, соединенчые последовательно с соответствующими вход- 15 ными обмотками и накопительными элементами, и через одноименные ограничители тока включенные в первую диагональ первого диодного моста (2) .

Известное устройство также позво- 2О ляет реализс>вать на одном разветвленном -участке магнитопровода функции триггера. Для этого в нем использовано свойство конденсатора оказывать различное сопрЬтивление переключающе" 5 муся току в зависимости от своего состояния (заряженности или неэаряженности). Такой принцип работы устройства требует применения большого количества элементов, что усложняет устройство и увеличивает число соеди- . нений (паек). УказаннМе недостатки н значительной степени появляются в схемах, содержащих большое число триггеров (счетчиках, регистрах сдвиГа и т.п.). 35

Цель изобретения — повышение наде>кности и упрощение запоминающего устройства.

Поставленная цель достигается тем,4Q

>то в запоминающем устройстве, содер>кащем магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого разветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плечо которого включен огра:-.ичитель тока, например потенциометр, источник разнополярных импульсов тока, включенный в 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 диодные мосты, в первую диагональ каждого иэ которых включен накопи- 60 тельный элемент, например конденсатор, а во вторую диагональ — соответствующая выходная обмотка, и два ключевых элемента, ключевые элементы через соответствующие входные обмотки 65 включены в первые диагонали второго и третьего диодных мостов параллельно конденсаторам.

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг.2 показаны условно стрелками магнитные состояния второго разветвленного участка магнитопровода.

Запоминающее устройство содержит разветвленный .магнитный сердечник 1 балансного типа, обмотки 2 и 3 записи, входные 4 и 5 и выходные б И 7, диодные мосты 8-10, источник 11 раэнополярных импульсов тока, ограничитель 12 тока, например потенциометр, ключевые элементы 13 и 14 соответственно с выводами управления 15 и 16 и накопительные элементы, например конденсаторы 17 и 18. Сердечник 1 выполнен из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и имеет неразветвленный 19 и разветвленные 20 и 21 участки магнитопровода, причем на перемычках 22 и 23, разветвленного участка 20 магнитопровбда расположены соответственно обмотки 2 и 3 записи, а на перемычках

24 и 25 разветвленного участка 21 магнитопровода расположены соответственно входная 4, выходная б и входная

5, выходная 7 обмотки (на фиг.1 для простоты показана только часть сердечника 1 балансного типа). В плечо диодного моста 8 включен потенциометр

12. В одни диагонали диодных мостов

9 и 10 включены соответственно конденсаторы 17 и 18, а в другие диагонали соответственно выходные обмотки

6 и 7. Ключевые элементы 13 и 14, соединеиные последовательно со входными обмотками соответственно 4 и 5, включены параллельно .конденсаторам

17 и 18. Источник 11 включен в одну диагональ диодного моста 8 через обч мотку 3 записи, в другую диагональ которого включена обмотка 2 записи.

При этом обмотки 2 и 3 записи подключены к источнику 11 разнополярных импульсов тока таким образом, что при поступлении от последнего отрицательного импульса они оказываются включенными согласно, а при поступлении положительного импульса — встречно.

При этом минимальная амплитуда импульсов любой полярности должна быть достаточной для перемагничивания сердечника 1 по неразветвленному контуру °

Запоминающее устройство работает по следующему принципу.

Под действием разнополярных импульсов тока источника 11 в сердечнике 1 происходит периодическое переключение определенной (ограниченной) величины магнитного потока. При любои полярности импульсов магнитодвижущая

970466

5 !

О

40

55

6S сила (МДС) обмотки 2 направлена Слева направо и поток в перемычке 22 не переключается. МДС обмотки 3 при каждом очередном импульсе источника 11 меняет свое направление, в результате чего в перемычке 23 происходит переключение магнитного потока, величина которого определяется сопротивлением потенциометра 12. В исходном состоянии устройства распределение переключаемого указанным образом потока между перемычками 24 и 25 разветвлен (ного участка 21 магнитопровода может быть любым. Если поток переключает ся по одной из двух или обеим перемычкам 24 и 25 одновременно, соответствующие конденсаторы 17 и 18, подключенные через диодные мосты 9 и 10 к выходным биотокам 6 и 7, заряжаются.

С подачей, например, одновременно с положительным импульсом источника

11 управляющего сигнала "Установка в "0" на выводы 15 ключевой элемент

13 открывается. При этом, если конденсатор 17 был заряжен по цепи: правая обкладка конденсатора 17 обмотка 4 — ключ 13 — левая обкладка конденсатора 17 течет ток его разряда. Возникающая при этом МДС обмотки

4 направлена таким образом, что препятствует переключению потока по перемычке 24 и способствует переключению потока по перемычке 25. В результате после подачи на устройство сиг" нала "Установка в "0" магнитное состояние разветвленного участка 21 бу- дет соответствовать фиг.2а.

Следующий (отрицательный) импульс источника 11 стремится насытить маг-. нитопровод сердечника 1. Однако со-. противление потенциометра 12 отрегулировано таким образом, что имеет место переключение по всей длине ма| нитной цепи только определенной величины (примерно четверти .от максимального значения) магнитного потока (фиг.2б). С поступлением следующего (положительного) импульса источника

11 и переключении тем самым той же величины потока в обратном направлении, разветвленный участок 21 магнитопровода оказывается подготовленным к новому циклу неразрушающего опроса (фиг.2а). При этом информация, записанная ранее на перемычку 25, не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной величины магнитного потока. Подзаряд конденсатора 18 (если он не был заряжен) происходит при каждом переключении потока в перемычке 25, вплоть до его заряда до амплитудного значения импульсов в выхОдной обмотке 7.

Таким образом, после установки триггера в "0" конденсатор 17 оказывается разряженным, а конденсатор

18 — заряженным.

Если в триггер необходимо теперь записатЬ "1", одновременно с очередным положительным импульсом источника 11 подается управляющий сигнал

"Установка в "1" на выводы 16 ключевого элемента 14. Открывание последнего приводит к протеканию по цепи: левая обкладка конденсатора 18 - оемотка 5 — ключ 14 — правая обкладка конденсатора 18 тока разряда последнего. При этом ИДС обмотки 5 направлена таким образом, что препятствует переключению потока по перем,яке 25 (и способствует переключению потока по перемычке 24. В результате после подачи на устройство сигнала "Установка в "1" магнитное состояние разветвленного участка 21 будет соответствовать фиг.2в.

Следующий (отрицательный) импульс источника 11 будет стремиться насытить магнитопровод сердечника 1. Однако сопротивление конденсатора 12 отрегулировано таким образом, что имеет место переключение по всей длине магнитной цепи только определенной величины (примерно четверти от максимального значения) магнитного потока (фиг.2г). С поступлением следующего (положительного) импульса источника 11 и переключении тем самйм той же величины потока в обратном направлении, разветвленный участок

21 оказывается подготовленным к ноному циклу нераэрушающего опроса (фиг.2в). При этом информация, записанная ранее на ее перемычку 24, не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной величины магнитного потока. Подзаряд конденсатора 17 происходит при каждом переключении потока в перемычке 24 в лоть до заряда его до амплитудного значения импульсов в выход" ной обмотке 6.

Таким образом, после установки триггера в "1" конденсатор 18 оказывается разряженным, а конденсатор

17 — заряженным.

При работе устройства по счетному входу достаточно подавать сигнал

"Переключение" одновременно на выводы управления 15 и 16 ключей 13 и 14.

При этом заряженный конденсатор 17 или 18 разрядится через соответству ющую входную обмотку 4 или 5 и триггер перебросится в противоположное состояние описанным выше образом.

Состояние триггера в наждыи момент времени можно определить по заряду конденсаторы 17 или 18.

Таким образом, если в схеме прототипа использовалось свойство конденсатора оказывать различное сопротивление переключающему току в зависимости от своего состояния, что в предлагаемом устройстве используется

970466

era свойство накапливать энергии. Такой принцип работы не требует ограничения (регулирования) тока через конденсатор, так как при этом токи во входных обмотках по амплитуде oI раничены лишь снизу. B результате уменьшается количество используемых в триггере элементов, а следовательно, и соединений (паек), являющихся, как известно, наиболее ненадежным звеном электронной аппаратуры.

Принцип работы предлагаемого устройства допускает построение триггеров и на остальных разветвленных участках магнитопровода сердечника. Балансный сердечник, используемый в устройстве, обычно содержит большое число f.áîëåå десяти) разветвленных участков, поэтому наиболее выгодно применение гредлагаемого устройства в схемах, содержащих большое число триггеров (регистрах сдвига, счетчиках и т.п.). При этом для всех триггеров могут быть использован один источник магнитного потока, один источник разнополярных импульсов тока и один диодный мост для подключения к последнему обмоток записи. В итоге имеет место относительное уменьшение общего количества элементов, необходимых для построения одного триггера.

Достоинством устройства является малое потребление мощности. Время заряда накопительного конденсатора при выбр-нных элементах схемы определяется мощностью импульсов источника

11 и частотой их следования. Так как частота сигналов источника 11 выбирается больше частоты обращения к устройству, то мощность источника 11 может быть малой. Энергия, накопленная в конденсаторе, используется дЛ7Г выдачи информации во внешнюю цепь.

Формула изобретения

Запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого разветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плечо которого включен 4граничитель тока, например потенциометр, источник разнополярных импульсов то15 ка, включенный в первую диагональ первого диодного моста последовательно с первой обмоткой записи, в вторую диагональ которого включена вторая обмоткъ записи, входные и выход7() ные обмотки, расположенные на перемычках второго разветвленного участка магнитопровода, второй и третий диодные мосты, в первую диагональ каждого из которых включен накопительный элемент, например конденсатор, а во вторую диагональ — соответствующая выходная обмотка, и два ключевых элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, ключевые элементы через соответствующие входные обмотки включены в первые диагонали второго и третьего диодных мостов параллельно конденсаторам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 791065, кл. G 11 С 11/08, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2952850/18-24, кл. G 11 С 11/08, 10,07.80 (прототип).

970466

Риг./ (Рив.2

Составитель Ю. Розенталь, Редактор А.Власенко Техред A.Áàáèíåö рр ко ектор М. Шароши

Заказ 8398/65 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

ftJ

Fit