Магнитное логическое устройство Советский патент 1962 года по МПК H03K19/16 

Устройства логического действия являются промежуточными элементами систем автоматического управления и регулирования, определяющими характер реакции системы на основе получаемой информации.

Оки обеспечивают необходимую программу управления исполнительными элементами в функции сочетания сигналов, получаемых от датчиков.

Широкое распространение получают магнитные логические устройства, базирующиеся на принципе действия быстродействующего магнитного усилителя. Особенно значителен эффект от их применения, когда или отсутствует возможность эксплуатационной наладки и регулировки системы, или требуется высокая надежность и быстродействие (до 0,5 периода питающей частоты) при больщом количестве логических операций или при работе в тяжелых атмосферных условиях и агрессивных средах.

Математическим аппаратом магнитного логического устройства является алгебра логики (алгебра Буля). Все функции алгебры логики могут быть выражены посредством трех элементарных функций: логического сложения (дизъюнкции, объединения, «ИЛИ в неразделительном смысле); логического умножения (коньюнкции, пересечения, «И) и логического отрицания (инверсии, «НЕТ).

Известен набор устройств логического действия, основанный на принципе действия однополупериодного быстродействующего магнитного усилителя и состоящий из элементов, выполняющих функции «И, «ИЛИ и «НЕТ.

Из этих элементов, дополняемых «памятью и «выдержкой времени, собираются схемы на магнитных логических устройствах.

Наряду с тремя выщеупомянутыми элементарными функциями, к числу основных функций алгебры логики относится и функция «импликация («включение).

№ 149258- 2 Известно магннтн)е логическое устройство на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, имеющем рабочую обмотку, последовательно г которой включены диоды, сопротивление, источник переменного напряжения, и две управляющие обмотки, в цепь каждой из которых последовательно включены диод и сопротивление.

Предлагаемое логическое устройство отличается встречным включением управляющих обмоток относительно Друг друга и подключением их к общему источнику опорного напряжения.

Такое выполнение устройства позволяет сократить число элементов и повысить их быстродействие при выполнении операции «импликация. На чертеже изображена схема предлагаемого магнитного логического устройства для выполнения операции «импликация, таблица соответствия логической функции «импликация и релейноконтактная модель, представляющая собой параллельное соединение нормальнозакрытого и кормально-открытого контактов.

В управляющем полупериоде опорное напряжение U вызывает протекание тока в обеих обмотках управления, если сигналы и й 0. Благодаря встречному включению обмоток WQ и W/, относительнс друг друга, опорное напряжение U в управляющем полупериоде не оказывает влияния на магнитное состояние сердечника при условии, что (ia-Ii)Ic, где ia и b - мгновенное значение токов в обмотках W. Wh в управляющем полупериоде. / - условный коэрцитивный ток.

В управляющем полупериоде сердечник не сможет размагнититься, поэтому в рабочем полупериоде на нагрузке К„ получается полный выход «1. В этом случае рабочее напряжение U, приложенное к обмотке WP, стремится намагнитить сердечник от минус фз до плюс ф,5{фз - поток насыщения идеальной прямоугольной петли гистерезиса), но так как в управляющем полупериоде размагничивание отсутствует, то к началу рабочего полупериода сердечник находится в состоянии плюс фз и рабочее напряжение почти полностью приложено к нагрузке Н„. Следовательно, при и Ь 0 получаем U„ «1 (Ь - ) , и а 1 размагничивающий контур (цепь обмотки Wa) в управляющем иолупериоде электрически пассивен, так как при , где и„ - напряжение управляющего сигнала а. Сигнал а блокирует напряжение U в цепи обмотки W (здесь, как и дальще, указано соотнощение абсолютных значений, а фазировка показана на чертеже).

Так как к началу управляющего полупериода сердечник всегда находится в состоянии плюс фз, то в рассматриваемом режиме в цепи обмотки Wb, оказывающей намагничивающее действие, величииа тока i& определяется напряжением U и суммарным активным сопротивлением цепи.

Таким образом и в управляющем .полупериоде данного режима размагничивание невозможно, поэтому в рабочем полупериоде иа нагрузке RH, будет полный выход:

при Ь 0 и получим и„ «Ь ( 1).

В управляющем полупериоде и а 0 размагничивающая цепь (контур обмотки Wa) открыта, а намагничивающая цепь (контур обмотки Wfe) блокирована сигналом Ь, поэтому происходит размагничивание сердечника от ллюс (ps до минус фв. При размагничивании в обмотках WP и Wb наводится э.д.с. трансформации.

В цепи обмотки Wp э.д.с. трансформации блокируется рабочим напряжением.

В цепи обмотки Wb э.д.с. направления от «точки (см. чертеж) су,ммируется с опорным напряжением, поэтому для блокировки этой суммы соблюдается условие Ub 2U.

С целью унификации величин сигналов а и b примем наиряжение сигнала а равным напряжению сигнала ЬВ этом случае в управляющем полупериоде рассматриваемого режима произойдет размагничивание сердечника от плюс ф,, до минус ф., а в рабочем полупериоде на нагрузке К„ будет практически нулевой выход - «О, так как все рабочее напряжение в рабочем полупериоде будет приложено к обмотке Wj,.

Таким образом при и а 0 получим и„ «0 {Ь - а 0).

Наконец, при и обе управляющие цепи блокированы сигналами а и Ь в управляющем полупериоде и сердечник размагничиваться не может, поэтому в рабочем полупериоде на нагрузке будет полный выход - «1.

При и получим и„ «1 (Ь ).

В схеме сопротивления R« и RU ограничивают токи „ и i,-; до величины, допустимой для данного сечения обмоточного провода.

Предмет изобретения

Магнитное логическое устройство на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, имеющем рабочую обмотку, последовательно с которой включены диоды, сопротивление и источник переменного напряжения, и две управляющие обмотки, в цепь каждой из которых последовательно включены диод и сопротивление, отличающееся тем, что, с целью сокращения числа элементов и повышения быстродействия при выполнении операции «импликация, управляющие обмотки включскы встречно относительно друг друга и подключены к общему источнику опорного напряжения.

3 -№ 149258

-с

--Kj 5