Устройство, имитирующее свойства нервной клетки Советский патент 1962 года по МПК G06G7/60 

Известно устройство, имитирующее работу нейрона, выполненное в виде активного элемента, соединенного параллельно с распределенной емкостью:

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в качестве ЛИНИИ применена эвакуированная лестничная замедляющая система, помещенная в постоянное магнитное поле, а катоды системы присоединены к отрицательному полюсу источника энергии через реостатно-емкостные цепочки. Такое выполнение устройства обеспечивает повышение быстродействия.

На чертеже дана схема предложенного устройства.

Пусть на вход электрической линии передачи -поступил сигнал и в ЛИНИИ начала распространяться бегущая электромагнитная волна. По мере удаления от входа пассивной линии передачи амплитуда волны постепенно уменьшается. Однако для предотвращения этого естественного затухания в линии предусмотрен распределенный механизм усиления. На прилегающем к входу участке линии будет происходить возрастание амплитуды ВОЛНЫ вплоть до того сечения линии, где вследствие нелинейных свойств механизма усиления произойдет взаимная компенсация затухания и усиления. Начиная с этого сечения, по линии на неограниченное расстояние распространяется волна постоянной (стандартной) амплитуды, не зависящей от амплитуды входного сигнала.

Такая ЛИНИЯ передачи с распределенным усилием в СВЧ диапазоне может быть осуществлена -в виде согласованной с обеих сторон лестничной замедляющей системы с ходом электрических силовых линий (последние показаны в правой части чертежа). Цилиндрические штыри-катоды К. замедляющей систе.мы имеют эмиттирующее покрытие и на них подан отрицательный потенциал от внешнего источника питания. Все устройство в целом помещено в постоянное магнитное поле.

№ 151885- 2 направленное перпендикулярно плоскости чертежа, и находится в эва-. куированном объеме.

Отдельная ячейка системы представляет собой незначительно измененную конструкцию известного двухсегментн-ого магнетрона, способного генерировать колебания СВЧ в режиме циклотронного резонанса или в режиме отрицательного сопротивления.

При соответствующем подборе значений магнитного поля и отрицательного потенциала катодов в рассматриваемой замедляющей системе Ввиду отсутствия резонансных контуров и в отличие от двухсегментных магнетронов происходит не самовозбуждение и генерирование колебаний, а требуемое усиление бегущей волны. Усиление происходит при любом направлении распространения сигнала независимо от направления магнитного поля.

Катоды замедляющей системы присоединены к внещнему источнику питания через цепочки RC (как показано в левой части чертелса). При отсутствии входного сигнала от катодов К к аноду А замедляющей системы протекает лищь незначительный ток утечки (элементарные магнетроны заперты магнитным полем). На катодах и емкостях С но ддерживается стационарный отрицательный потенциал.

При передаче и усилении сигнала анодный ток резко возрастает, емкости разряжаются, и отрицательный потенциал катодов яадает, а действие механизма усиления прекращается. Таким образом, после прохождения импульса в его тылу остается участок замедляющей системы с пониженным потенциалом катодов, неспособный к усилению входного сигнала. Линия оказывается невосприимчивой к новым входным импульсам. Время невосприимчивости определяется величиной RC, характеризующей скорость заряда емкостей С внещним источником питания.

При встрече двух сигналов, распространяющихся в противоположных направлениях, происходит их взаимное гащение, так как, миновав друг друга, импульсы попадают на участки замедляющей системы с пониженным потенциалом катодов. Таким образом, рассматриваемая система воспроизводит все функциональные особенности живого нейрона. Сопротивления R и емкости С в кояструктнвном отнощении могут быть органическими элементами прибора, например в виде соответствующих покрытий На поверхностях изоляторов, и могут находиться внутри общей вакуумной оболочки.

Предмет изобретения

Устройство, имитирующее свойства нервной клетки, отличающееся тем, что, с целью нОВьГщения быстродействия, в качестве линии применена эвакуированная лестничная замедляющая система, помещенная в ностоянное магнитное поле, а катоды системы присоединены к отрицательному -полюсу источника энергии через реостатно-емкостные цепочки.