Распределительное устройство Советский патент 1984 года по МПК G11C19/04 H03K5/15 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике н может быть использовано в устройствах управления cпeциaлизированных ЭВМ, работающих в условиях воздействий ионизирующих излучений.

Известны распределительные устройства, содержащие ячейки памяти, каждая из которых состоит из ферритового сердечника и транзистора 1.

Недостатком указанных устройств является низкая устойчивость к воздействию ионизирующих излучений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является распределительное устройство, содержащее ячейки памяти, каждая из которых состоит из рабочего ферритового сердечника с обмотками записи, считывания, выходной и положительной обратной связи, накапливающего сердечника с обмотками записи, выходной и считывания, н двух транзисторов, причем обмотки считывания рабочих сердечников всех ячеек памяти соединены последовательно и подключены одним концом к щине нулевого потенциала, а другим через резистор к источнику импульсов тока считывания, обмотки положительной обратной связи и записи накапливающего сердечника каждой ячейки памяти соединены последовательно и одним концом подключены к коллектору первого транзистора, а другим через резистор к источнику постоянного напряжения, к базе первого транзистора подключена выходная обмотка рабочего сердечника, а эмиттеры всех транзисторов подключены к щине нулевого потенциала, выходная обмотка накапливающего сердечника каждой ячейки памяти подключена одним концом к базе второго транзистора, а другим концом к щине нулевого потенциала, обмотка записи рабочего сердечника одним концом подключена к коллектору второго транзистора, а другим концом через резистор к источнику постоянного напряжения и включена встречно обмоткам считывания и положительной обратной связи, обмотки считывания накапливающих сердечников всех ячеек памяти соединены последовательно и встречно обмоткам записи и подключены одним концом к шине нулевого потенциала, а другим концом через резистор к источнику постоянного напряжения. Съем информации в данном устройстве осуществляется с дополнительно вводимых выходных обмоток. Для уменьщения уровня помех в базовые цепи транзисторов могут быть введены компенсационные сердечники 2.

Недостатком данного распределительного устройства является низкая устойчивость к воздействию импульсных ионизирующих излучений, так как воздействие импульсного ионизирующего излучения в паузе между импульсами тока считывания приводит к образованию индуцированных проводимостей транзисторов. Это из-за наличия в схеме источников постоянного напряжения обуславливает появление паразитных фототоков

транзисторов, соизмеримых с рабочими (по длительности и амплитуде) и нарущение работоспособности устройства. Пусть до воздействия импульса ионизирующего излучения в схеме циркулирует только, одна единица, т.е. только в одной ячейке памяти устройства рабочий сердечник находится в состоянии с остаточной индукцией +Вр; а во всех остальных ячейках памяти рабочие сердечники находятся в состоянии с остаточной индукцией -Вр. Протекание паразитных фототоков транзисторов в момент воздействия излучения приведет к тому, что через обмотки записи и положительной обратной связи рабочих сердечников всех ячеек памяти протекают фототоки транзисторов, соизмеримые с рабочими; Хотя поля,

создаваемые этими токами, действуют встречно, их полной компенсации не происходит из-за разброса параметров транзисторов. Поэтому рабочие сердечники всех ячеек памяти к моменту окончания воздействия

ионизирующего излучения устанавливаются в произвольное (от -Вр до +Вр) состояние. Кроме того, протекание паразитных фототоков через обмотки записи накапливающих сердечников приводит к тому, что к моменту окончания воздействия излучения

все накапливающие сердечники установятся в состояние со значением остаточной индукции, близким к -ьВр. Дальнейщее считывания с этих сердечников постоянным током приведет к записи ложной информации в соответствующие рабочие сердечники. ТаКИМ образом, по окончании воздействия импульса ионизирующего излучения возможна ситуация, когда более чем в одной ячейке памяти рабочий сердечник будет намагничен до состояния с остаточной индукцией -ЬВр,

что является нарущением работоспособности устройства. Поэтому использование рассматриваемого устройства в аппаратуре, подвергающейся воздействию импульсных ионизирующих излучений, невозможно. Цель изобретения - расширение области

применения за счет повыщения устойчивости к воздействию ионизирующих излучений, действующих на устройство.

Поставленная цель достигается тем, что в распределительное устройство, содержа-, щее ячейки памяти, каждая из которых состоит из трех транзисторов, рабочего сердечника с обмотками установки, записи, считывания, первой и второй выходными обмотками, накапливающего сердечника с об5 моткой намагни,чивания и двух компенсационных сердечников, первый из которых содержит обмотки установки, записи и две выходные обмотки, а второй - обмотку считывания и две выходные обмотки, одноименные обмотки сердечников каждой ячейки памяти соединены последовательно, причем первая выходнаяобмотка компенсационных сердечников и вторая выходная обмотка рабочего сердечника включены встречно обмотке считывания,обмотки считывания ячеек памяти соединены последовательно, начало обмотки считывания первой ячейки памяти является тактовым входом устройства, начало первой выходной обмотки каждой ячейки памяти подключено к шине нулевого потенциала, а конец - к базе третьего транзистора, эмиттер которого подключен к шине нулевого потенциала, а коллектор является выходом данной ячейки памяти, введены транзистор, диод, трансформатор, резистор и накапливающий сердечник с обмоткой намагничивания и в каждую ячейку памяти введен резистор, причем конец обмотки считывания последней ячейки памяти через первую обмотку трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, обмотки установки ячеек памяти соединены последовательно, причем обмотка установки первой ячейки соединена встречно обмотке считывания ячейки памяти, начало обмотки установки первой ячейки памяти является установочным входом устройства, а конец подключен к шине нулевого потенциала, начала обмоток записи каждой ячейки памяти подключены к катоду диода, а конец обмотки записи каждой ячейки памяти, кроме первой, подключен к коллектору первого транзистора предыдущей ячейки памяти, конец обмотки записи первой ячейки памяти подключен к коллектору первого транзистора последней ячейки памяти, начало второй выходной обмотки каждой ячейки памяти подключено к шине нулевого потенциала, а конец - к эмиттеру второго транзистора, база которого через резистор подключена к шине нулевого потенциала, а коллектор - к базе первого транзистора и началу обмотки намагничивания накапливающего сердечника, конец которой подключен к шине нулевого потенциала, начало второй обмотки трансформатора подключено к щине нулевого потенциала, а конец - к эмиттеру транзистора, база которого через резистор подключена к шине нулевого потенциала, а коллектор подключен к аноду диода и началу обмотки намагничивания накапливающего сердечника, конец которой подключен к шине нулевого потенциала.

На чертеже представлена схема распределительного устройства.

Устройство содержит ячейки 1 памяти, в каждую из которых входят рабочий сердечник 2, первый и второй компенсационные сердечники 3i и Зг, накапливающий сердечник 4, резистор 5, обмотки 6 установки, обмотки 7 считывания, обмотки 8 записи, выходные обмотки 9 и 10, первый, второй и третий транзисторы 11-13, кроме того устройство содержит транзистор 14, накапливающий сердечник 15, резистор 16, диод 17, 5 трансформатор 18, установочный вход 19, тактовый вход 20, выходы 21.

Устройство работает следующим образом. Током в обмотках установки (вход 19) рабочий сердечник 2 первой ячейки 1 памяти устанавливается в состояние с остаточной индукцией +Вр, соответствующее единице, а рабочие сердечники 2 всех остальных ячеек памяти - в состояние с остаточной индукцией -Вр, соответствующее нулевому

5 состоянию. При подаче импульса тока считывания через обмотки 7 и первую обмотку трансформатора 18 (тактовьш вход 20) происходит переключение рабочего сердечника 2 первой ячейки памяти в состояние с остаточной индукцией -Вр. При этом под дей0 ствием импульса ЭДС считывания, наводимой в обмотке 9 рабочего сердечника 2 первой ячейки памяти, отпирается второй транзистор 12 первой ячейки памяти и через обмотку сердечника первой ячейки памяти

5 второй транзистор 12 и обмотку 9 первой ячейки памяти протекает импульс тока намагничивания. Под действием напряжения, наводимого во второй обмотке трансформатора 18, отпирается транзистор 14 и через обмотку намагничивания сердечника 15,

0 транзистор 14 и вторую обмотку трансформатора 18 также протекает импульс тока намагничивания. Сердечники 4 и 15 работают на участке обратимого намагничивания и поэтому представляют собой индуктивности, способные накапливать энергию при проте5 кании тока через их обмотки. Во время действия импульса тока считывания происходит накопление энергии в сердечнике 4 первой ячейки памяти и сердечнике 15. После окончания действия импульса тока считывания

запирается второй транзистор 12 первой ячейки памяти и транзистор 14 и начинается размагничивание сердечника 4 первой ячейки памяти и сердечника 15. Через обмотку намагничивания сердечника 15, диод 17, обмотку 8 сердечника 2 второй ячейки

5 памяти, первый транзистор 11 первой ячейки памяти протекает импульс тока записи, который намагничивает сердечник 2 второй ячейки памяти до состояния с остаточиьй .индукцией +Вр, соответствующего единичному состоянию. При -подаче следующего им пульса тока считывания информация передается на сердечник 2 третьей ячейки памяти и т.д.., а с сердечника 2 последней ячейки памяти на сердечник 2 первой ячейки памяти.

Диод 17 обеспечивает условия для запирания первых транзисторов 11 при протекании тока намагничивания через обмотку

сердечника 15. Введение компенсирующих сердечников 3 повышает помехоустойчивость схемы, так как позволяет избежать ложного срабатывания первых и вторых транзисторов 11 и 12 при перемагничиваиии сердечников 2 по пологому участку петли гистерезиса. Резисторы 5 и 16 задают рабочие режимы вторых транзисторов 12 и транзистора 14. Вход 19 предназначен для подачи импульсов тока установки устройства в исходное состояние через обмотки 6. Выходные обмотки 10 и третьи транзисторы 13 предназначены для вывода информации из устройства (выходы 21).

Конструктивно устройство может быть выполнено с использованием многоотверстных ферритовых пластин Ml,5 ВТ-4-ПЯ 0707 155ТУ, изготовленных из материала 0,3 ВТ, транзисторных .матриц 1НТ251, импульсного трансформатора БТИ6106В, импульсного диода ДЗИ. Параметры обмоток могут быть следующими: WS W6 W9 2, W7 4, W8 8, W14 8, W18 22; марка провода ПЭВТЛ2-0.1. Параметры импульсов тока считывания: амплитуда 400-600 мА, длительность 1-2 мкс.

Введение резистора, трансформатора, транзистора, диода и накапливающего сердечника, а также резистора в каждую ячейку памяти, позволяет расщирить область применения устройства за счет повыщения устойчивости к воздействию-импульсных ионизирующих излучений. Действительно, введение импульсного источника питания позволяет отказаться от источников постоянного напряжения. Это приводит к тому, что возникновение индуцированных проводимое тей транзисторов в паузе между импульсами тока считывания, обусловленное воздействием ионизирующих излучений, не приводит

0 к появлению паразитных фототоков транзисторов. Поэтому работоспособность устройства не нарушается. Предлагаемое изобретение может быть использовано для эксплуатации в условиях импульсных излуче5 НИИ длительностью 10 -10 с и мощностью экспозиционной дозы порядка 10 Р/с при рабочей частоте генератора тактовых импульсов 1-10 кГц. Защита генератора тактовых импульсов от воздействия импульсного ионизирующего излучения может быть

0 обеспечена использованием специальных экранов, применение которых для защиты других устройств нецелесообразно ввиду их относительно больших размеров.

Предлагаемое устройство обладает более

,. широкой областью применения, чем прототип, так как может работать в составе аппаратуры, подвергающейся воздействию импульсных ионизирующих излучений.

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее ячейки памяти, каждая из которых состоит из трех транзисторов, рабочего сердечника с обмотками усталрвки, записи, считывания, первой и второй выходными обмотками, накапливающего сердечника с обмоткой намагничивания к двух компенсационных сердечников, первый из которых содержит обмотки установки, записи и две выходные обмотки, а второй - обмотку считывания и две выходные обмотки, одноименные обмотки сердечников каждой ячейки памяти соединены последовательно, причем первая выходная обмотка компенрационных сердечникод и вторая выходная обмотка рабочего сердечника включены встре,чно обмотке считывания, обмотки считываний ячеек памяти соединены последовательно, начало обмотки считывания первой ячейки является тактовым входом устройства, начало первой выходной обмотки каждой ячейки подключено к шине нулевого потенциала, а конец - к базе третьего транзистора, эмиттер которого подключен к шине нулевого потенциала, а коллектор является выходом данной ячейки памяти, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет повышенной устойчивости к воздействию ионизирующих излучений, в него введены трансформатор, диод, транзистор, резистор и накапливающий сердечник с обмоткой намагничивания, и в каждую ячейку памяти введен резистор, причем конец обмотки считывания последней ячейки памяти через первую обмотку транформатора соединен с шиной нулевого потенциала, обмотки установки ячеек памяти соединены последовательно, причем обмотка установки первой ячейки соединена встречно обмотке считывания ячейки памяти, начало обмотки установки первой ячейки памяти является установочным входом устройства, а конец подключен к шине нулевого потенциас ла, начала обмоток записи каждой ячейки подключены к катоду диода, а конец обмотО) ки записи каждой ячейки памяти, кроме первой, подключен к коллектору первого транзистора предыдущей ячейки памяти, конец обмотки записи первой ячейки памяти подключен к коллектору первого транзистора последней ячейки памяти, начало второй выходной обмотки каждой ячейки памяти подключено к шине нулевого потенциала, а конец - к эмиттеру второго транзистора, база которого через резис00 тор подключена к шине нулевого потенциала, со IND а коллектор - а базе первого транзистора и началу обмотки намагничивания накапливающего сердечника, конец которой подклюсо со чен к шине нулевого потенциала, начало второй обмотки трансформатора подключено к шине нулевого потенциала, а конец - к эмиттеру транзистора, база которого через резистор подключена к шине нулевого потенциала, а коллектор подключен к аноду диода и к началу обмотки намагничивания накапливающего сердечника, конец которой подключен к шине нулевого потенциала.

/