Запоминающий элемент Советский патент 1987 года по МПК G11C11/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств записи и воспроизведения высокочастотных сигналов.

Цель изобретения - повьппение быстродействия и удельной плотности записи информации.

На фиг, 1 изображена блок-схема предпагаемого элемента;, на фиг, 2а,бформы радиоимпульсов при записи и считывании информации.

Запоминающий элемент (фиг. 1) содержит магнитный носитель, выполненный в виде порошка 1, расположенного в немагнитной ампуле 2, помещенной в источник магнитного поля в виде катушки 3 индуктивности. Размеры часV

тиц порошка составляют d оТ

где

20 При считывании на частоте, отличной от частоты записи, на выходе приеынн ка не будет сигнала эха или информа-г цио нного сигнгша. Наличие или отсут-, ствие сигнала эха на частоте и являет.V - скорость звука в магнитном материале, f - частота возбуждения частиц порошка.

Запоминающий элемент работает еле- 25 ся информацией, считываемой при пода- дующим образом,че радиоимпульсов. Это свойство запоПри записи информации генератор 4 вырабатывает два радиоимпульса с частотой заполнения f (временной интервал между импульсами Г), которые по30

минающего элемента позволяет применять его в качестве элемента запоминания информации в двоичном коде:. 1 - наличие сигнала, О - отсутствие сигнала на выходе приемника. При считывании информационного сигнала последний сохраняется и-в последующие моменты времени возможно воспроизведение операции считывания.

ступают на вход катушки 3 индуктивности, создавая в ее полости электромагнитное поле. Переменное электромагнитное поле возбуждает .за счет магни- тострикции акустические колебания частиц магнитного порошка 1, находящегося в ампуле 2. Возбуждаются только те частицы, дпя которых выполняется условие d -ct , где -d - сред

НИИ размер частицы, V и Л - скорость и длина волны звука в магнитном материале на частоте f (частота заполнения радиоимпульсов),

Считывание информации осуществляется родачей на вход катушки 3 индук- тивности от генератора 4 одного импульса, идентичного записывающим i с той же частотой заполнения f, длительностью it и амплитудой импульса U), Индикация и контроль записи сигнала осуществляется на выходе приемника 5

При операции стирания генератором 4 вырабатывается один радиоимпульс, Амплитуда импульса превьш1ает амплк(

туду записываюш 1х импульсов на 20-40%,ее, /I ч „

., , ояудовлетворять условию d - ), После

На фиг, 2а схематично изображен f 2

процесс записи. При записи генератор вырабатывает два радиоимпульса, которые обозначены цифрами 6 и 7, Длительность, амплитуда и расстояние между импульсами обозначены соответственно ut, и, Т. При подаче двух импульсов с интервалом Т в момент времени 2t образуется сигнал двухим- пульсного эха (обозначен цифрой 8), который может быть использован в качестве контроля записи. Интервал L

не должен превышать время релаксации двухимпульсного эха Tj и должен быть больше длительности радиоимпульса, Т,е, Jt с: 100 мкс.

На фиг, 26 представлен процесс считывания. Здесь цифрой 9 обозначен считывающий импульс, идентичный записывающим по длительности, частоте, амплитуде, а цифрой 10 - воспроизводимый сигнал (информационный сигнал),

При считывании на частоте, отличной от частоты записи, на выходе приеынн ка не будет сигнала эха или информа-г цио нного сигнгша. Наличие или отсут-, ствие сигнала эха на частоте и являет0

5

0

5

0

минающего элемента позволяет применять его в качестве элемента запоминания информации в двоичном коде:. 1 - наличие сигнала, О - отсутствие сигнала на выходе приемника. При считывании информационного сигнала последний сохраняется и-в последующие моменты времени возможно воспроизведение операции считывания.

Запись и считывание информации можно осуществлять на разных частотах при различных наборах частиц порошка (отличающихся по размерам), для кото, ;i V

рых выполнено условие ,

Работа npe;viaraeMoro элемента основана на явлении магнитоакустического эха (МАЭ) и может быть описана сле- образом. Вследствие наличия в магнитных материалах сильной нелинейности магнитоупругой связи каждая частица порошка представляет собой нелинейный механический осциллятор, акустические колебания которого можно возбудить, поместив его в переменное, магнитное поле частоты f (средний размер механического осциллятора или частицы порошка должен

подачи первого радиоимпульса, возбуждающего колебания осцилляторов, их фазы рассогласовываются из-за небольшого различия в собственных частотах колебаний. Время потери когерентности име ет порядок длительности импульса, по истечении этого времени система (набор частиц порошка) микроскопически ведет себя как невозмущенная (т.е. суммарный диполь- ный магнитный момент равен нулю), хотя колебания каждого из возбужденных осцилляторов продолжаются В конце концов и эти колегбания затухнут и система придет в первоначальное состояние. В этом случае никакой информации о возбуждающем импульсе в системе не останется. Совсем другая ситуация возникнет, если на систему воздействовать вторым импульсом, идентичным первому, в то время, пока еще не затухли колебания, возбужденные первым импульсом, допустим через время T() после воздействия первого импульса. Взаимодействие колебаний, возбужденных первым и творым радиоимпульсами за счет нелинейности магнитоупругой связи, порождает сигнал эха двухимпульсного (на фиг.2 обозначен цифрой 8) через время Iff после воздействия первого импульса. Кроме образования двухимпульсного эха нелинейное взаимодействие колебаний, возбужденных первым и вторым радиоимпульсами, приводит к созданию постоянных во времени и переменных в пространстве составляющих деформаций и внутренних полей в частицах порощка. Установившееся новое пространственное распределение неоднородно стей несет в себе информацию о создавших ее импульсных полях подобно гологрс1мме.

Считывающий импульс (фиг. 26),идентичный записывающим, за счет нелинейного взаимодействия с полем потенциального рельефа голограммы создает 45 электромагнитные сигналы-отклики на расстоянии т от считывакяцего импульса, которые и являются информационными сигналами. Считывающий импульс с частотой заполнения f нелинейно взаимодействует только с теми частицами порошка, для которых выполняется V

условие ds; т

и на которые уже воз

действовали два импульса. Согласно этой феноменологической модели набор частиц определенного размера, задает рабочий диапазон запоминающего элемента и, следовательно, количество записываемой информации. Каждый эле- мент может состоять из группы близких

частиц, размер которых d; -- . Имея

группы частиц с размером d,dj,..., d,... можно производить запись и считывание на частотах f, f,,..., f,-,.., , Объем памяти запоминающего элемента определяется рабочим диапазоном частот и минимальным частотным интервалом -f, с которым может быть осуществлена запись информации. В нашем случае рабочий диапазон частот 1-20 МГц, минимальный шаг кГц,

12 МГц информационных сигналов- при

объем

памяти 3

составляет

0,410

объеме порощка 0,3 см. Запись и считывание информации можно осуществлять параллельно и последовательно.

Формула изобретения

Запоминающий элемент, содержащий магнитный носитель и источник магнитного поля в виде катушки индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и удельной плотности записи информации, магнитный носитель выполнен в виде порошка с размерами частиц

-«Ь

где V - скорость звука в магнитном материале, f - частота возбуждения частиц порощка.

(/

Ь

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств записи и воспроизведения высокочастотных сигналов. Целью изобретения является повышение быстродействия и удельной плотности записи информации. Запоминающий элемейт содержит магнитный носитель, выполненный в виде порошка 1, находящегося в немагнитной ампуле 2, помещенной в источ-. ник магнитного поля в виде катушки индуктивности 3. Размеры частиц порошка с.оставляют , где V - скорость звука в магнитном материале; f - частота возбуждения частиц порошка. 2 ил. со ее ю со со

4г

At

и

X

Составитель Ю.Розенталь Редактор С.Пекарь Техред Л.Сердюкова ,

Заказ 3839/48 Тираж 589Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий U3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 2

Корректор С.Шекмар