Устройство для измерения напряженности поля коллапса цилиндрических и полосовых магнитных доменов Советский патент 1984 года по МПК G11C11/14 

2, Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок обнаружения изменения частоты содержит генератор эталонной частоты, два счетчика и пороговый элемент, причем первый вход первого счетчика является входом блока обнаружения изменения частоты, второй вход первого :счетчика подключен к выходу генератора эталонной частоты и входу второго счетчика,выход которого соединен с третьим входом первого счетчика, выход которого подключен к входу порогового элемента, выход котррого является выходом блока обнаружения измечения частоты.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ КОЛЛАПСА ЦИ- , ЛИНДРИЧЕСКИХ И полосовых МАГНИТНЫХ ДОМВНОВ/ содержащее источник магнитного поля смещения, выполненный в виде катушки индуктивности, генератор пилообразного тока, измерительный блок и шину Пуск, соединенную с входом генератора пилообразного тока, выход которого связан с катушкой индуктивности и измерительным блоком, отличающееся тем, .что, с целью увеличения быстродействия и точности устройства ,оно содержит LC-генератор периодических колебаний и блок обнаружения изменения частоты, первый вход которого соединен с выходом LC-генератора периодических колебаний, а выход подключен -к измерительному блоку и генератору пилообразного тока.

Изобретение, относится к вычислительной технике и может быть использовано при изготовлении запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (1ЩЦ) . Известно устройство для.измерения напряженности поля коллапса ЦМД, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор и фотоэлектронный умножитель, усилитель, регистрирующий блок и источник магнитного поля смещения (1 . Недостатком этого устройства явля ются низкие быстродействие и точност Наиболее близким техническим реше нйем к изобретению является устройст во для измерения напряженности поля коллапса. ЦМД, содержащее источник св та, поляроид, токовый проводник, геkepaTOp синусоидальных колебаний, ка тущку индуктивности смещения, гёнера тор пилообразного тока, анализатор, микроскоп, фотоэлектронный умножитель, усилитель, блок анализа сигнала, цифровой вольтметр, фильтр, пиковый детектор, компаратор и шину сигнала Пуск 21. При измерении напряженности поля коллапса ЦМД субмикронных размеров вследствие низкой контрастности изображения информационный сигнал оказывается на уровне шумов. Поэтому на его выделение необходим узкополос ный фильтр с высокой добротностью, следовательно, с большим временем установления переходного процесса. Например, если частотная полоса фильтра составляет 0,1 Гц, то время установления переходного процесса равно 10 с. Низкая точность объясняется большой динамической сшибкой. Таким образом, недостатком известного устройства также являются низкие быстродействие и точность. Целью изобретения является увеличение йлстродействия и точности устройства для измерения напряженности поля коллапса цилиндрических и полосовых магнитных домеиов. Поставленная цель достигается тем что устройство для измерения напряженности поля коллапса цилиндрических и полосовых магнитных доменов, содержащее источник магнитного поля смещения, выполненный в виде катушки индуктивности, генератор пилообразного тока, измерительный блок и шину Пуск, соединенную с входом генератора пилообразного тока, выход которого связан с катушкой индуктивности и измерительным блоком, содержит LC-генератор периодических колебаний и блокобнаружения изменения частоты, первый вход которого соединен с выходом LC-генератора периодических колебаний, а выход подключен к измерительному блоку и генератору пилообразного тока. При этом блой обнаружения изменения частоты .содержит генератор эталонной частоты, два счетчика и пороговый элемент, причем первый вход первого счетчика является входом блока обнаружения изменения частоты, второй вход первого счетчика подключен к выходу генератора эталонной частоты и входу второго счетчика, выход которого соединен с третьим входом первого счетчика, выход которого подключен к входу порогового элемента, выход которого является выходом блока обнаружения изменения частоты. На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства. Устройство для измерения напряженности поля коллапса цилиндрических и полосовых магнитных доменов содержит катушку 1 индуктивности, соединенную с генератором 2 пилообразного тока и измерительным блоком, выполненным в виде цифрового вольтметра 3, шину 4 Пуск, LC-генератор 5 периодических колебаний, . соединенный с блоком б обнаружения изменения частоты. Испытуемой образец 7 индуктивно связан с катушкой индуктивности LC-генератора 5. Блок 6 содержит генератор 8 эталонной частоты, первый 9 и второй 10 счетчики и пороговый элемент 11. Предложенное устройство работает следующим образом.

Исследуемый образец 7 располагают в непосредственной близости от катушки индуктивности LC-генератора 5 так, чтобы между ними образовалась индуктивная связь, при этом предполагается, что катушка индуктивности имеет планарную Форму. LC-генератор 5 вырабатывает периодические коле баний с частотой f, зависящей от магнитной проницаемости образца. Импульсы с LC- генератора 5 приходят на суммирующий вход первого счетчика 9. Генератор 8 вырабатывает периодические колебаний с частотой,.близкой к частоте f, которые приходят на вход второго счетчика 10 и на вычитающий вход первого счетчика 9. Счетчик 10 осуществляет деление частоты генератора 8 и формирует короткий импульс на выходе, сбрасывающий счетчик 9 в нулевое состояние. Коэффициент деления счетчика 10 зависит от степени близости частот, вырабатываемых LC-генератором 5 и генератором 8. При достаточной близости этих частот за время между выходными импульсами счетчика 10 в счетчике 9 сформируется код,незначительно отличающийся от исходного нулевого состояния/ и пороговый элемент 11 не вырабатывает сигнал запуска цифрового вольтметра 3.

С ростом тока в катушке 1 индуктивности растет напряженность магнитного поля. Как только величина напряженности магнитного поля достигнет напряженности поля коллапса полосового домена или ЦМД, образец 7 оказывается Нс№1агничен до насыщения. Величина индуктивности катушки LC-генератора 5 изменяется, и, следовательно изменяется выходная частота этого

генератора, например увеличивается. Значит, за интервал времени между соседними выходными импульсами счетчика 10 на суммирующий вход счетчика 9 поступает больше импульсов, чем на вычитающий, и, следовательно, на выходе счетчика 9 формируется цифровой код, значительно отличающийся от нулевого. Этот цифровой код поступает на вход пороаювого элемента 11, который вырабатывает сигнал запуска цифрового вольтметра 3, а пос:ледний измеряет с высокой точностью падение напряженияна катушке 1 индуктивности Используя результат измерения, легко с помощью постоянного коэффициента определить напряженность поля коллапса полосовых или цилиндрических магнитных доменов.

Учитывая, что частота ЬС генератора выбирается вмегагерцевом диапазоне (30-100 МГц), время, необходимое для определения изменения частоты LC-генератора, составляет не более 0,5 МКС. Время нарастания пилообразного тока до своей максимальной величины (10 А) выбирается 1-2 с. Значит, за время 0,5 мкс ток в катушке смещения изменяется на 10 мкЛ, что составляет 0,001% от максимального магнитного поля катушки 1 индуктивности.

По срабнениюг с известным устройством, состоящим из электронного осциллографа С1-65, поляризованного микроскопа Полам Р-111, генератора г&рмонического сигнала ГЗ-112 и электронного блока анализа сигнала, содержащего источник питания, предложенное устройство позволяет повысить быстродействие и точность измерения на порядок.