ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ НА ФЕРРИТОВОМ СЕРДЕЧНИКЕ ЛЕСТНИЧНОГО ТИПА Советский патент 1967 года по МПК H03K19/16 

Известен логический элемент на ферритбвом сердечнике лестнищ-юго типа с прямоугольной .петлей гистерезиса, имеющий обмотки подготовки в каждом нечетном окне, обмотку записи на первом стержне, входные обмотки на каждом четном стержне, кроме последнего, и выходную обмотку в последнем нечетном окне. Элемент работает по принципу запрета перемагничивания входных стержней и выполняет логическую функцию в ко.нъюнктивной форме.

Для создания функционально-полного набора логических функций на элементах лестничного типа необходимо выполнить на каждом элементе три основные логические операции: конъюнкцию, дизъюнкцию и запрет. Выполнение запрета на элементе лестничного типа путем запрета записи (при наличии обмотки запрета .на первом стержне) требует строгой синхронизации импульса запрета с импульсом записи. Магнитодвижущая сила обмотки запрета должна полностью перекрывать значительную магнитодвижущую силу обмотки записи.

С целью повышения надежности и экономичности работы элемента в схемах автоматики, безопасных при отказах, предложена схема логического элемента на ферритовом сердечнике лестничного типа с входными обмотками и обмотками запрета на последнем четном стержне и с выходной обмоткой в последнем четном окне. На чертеже показан предложенный элемент.

Работа элемента показана на примере выполнения и запрета выполнения конъюнкции четырех входных переменных.

Ферритовый сердечник / логического элемента имеет девять стержней /-JX. Обмотки

подготовки 2 проходят через нечетные окна сердечника 1. Обмотка ваписи 3 охватывает стержень /. Входные обмотки 4 и 5 охватывают стержень //, входные обмотки 6 и 7 - стержень IV, входные обмотки 8 и 9 - стержень VI, входные обмотки W, 11 и обмотки запрета 12, 13 - стержень VUI. Выходная обмотка 14 проходит через последнее четное окно сердечника 1 и охватывает стержень XI.

После прохождения импульса тока в такте подготовки по обмоткам 2 подаются импульсы тока в такте записи во входные обмотки 4, 6, 8 и W одновременно с импульсом тока в обмотке 3. Направления токов показаны на чертеже стрелками. Амплитуда импульсов тока в обмотках 4, 6 и 8 выбирается достаточной для запрета перемагничивания стержней II, IV, Vf магнитодвижущей силой обмотки 3, а амплитуда импульса тока в обмотке 10 выбирается Яс -коэрци и н(а-Я;СИла.,феррита сердечника; /о -Средняя силовая лйния вокруг выходного о йа сф;{ечника; IFjo - число витжов обмотки 10. Под действием магнитодвижущей силы обмотки 5 происходит перемагничивание сердечника через стерл ни / и Vin. После окончания перемагничивания под действием магнитодвижущей 1СИЛЫ обмотки 10 происходит восстановление исходного состояния намагниченности стержня VIII и подмагничивание стержня IX до насыщения. С приходом очередного импульса подготовки в обмотки 2 происходит размагничивание стержня IX. При этом в обмотке 14 индуктируется сигнал, свидетельствующий о вылоднении конъюнкции четырех входных переменных. При отсутствии импульса тока в обмотке 10 не происходит подмагничивания стержня IX, и в обмотке 14 индуктируется только небольщой сигнал помехи. Для запрета выполнения конъюнкции четырех входных переменных в одну из обмоток запрета (например, в обмотку J2) одновременно с входными импульсами подается импульс тока, запрещающий подмагничивавие стержня IX магнитодвижущей силой обмотки 10. При равных числах витков обмоток 10 и 12 амллитуда тока запрета в обмотке 12 для иадежности выбирается несколько больщей амплитуды тока в обмотке 10. Выходное ОКНО ферритового сердечника лестничного типа выполняется обычно в четырепять раз щире, чем остальные окна, для ослабления помехи .на выходе логического элемента. Поэтому, если входной импульс в обмотке 10 подается с задержкой в несколько микросекунд по отнощению к остальным входным импульсам и к импульсу в обмотке 12, то под действием магнитодвижущей силы обмотки 12 Происходит перемагничивание вокруг меньЩего предпоследнего окна. С .приходом импульса в обмотке 10 происходит реверс магнитного потока вокруг того же окна, стержень IX остается ненамагниченным, и в обмотке 14 индуктируется только небольщая помеха. ТаКИМ образом, для запрета выполнения логики на предлагаемом элементе нет необходимости Строгой Синхронизации входного импульса в бмотке 10 и импульса заПрета в обмотке 12. апрет выполнения логики элемента может роизводиться также .постоянным током в обмотках запрета 12 и 13. В общем виде на девятистержневом сердечнике реализуется следующая логическая функция. .VX,) (X,VX,) (XsVX,) №oVJu) (У12УУ1з), де Xi, Х, ..., Хц - двоичные переменные, обозначающие сигналы во входных обмотках 4,5...,11; У, iz - двоичные переменные, обозначающие сигналы в обмотках запрета 12 и 13. Д - знак операции «запрет. Предлагаемый логический элемент обладает повыщенной нагрузочной способностью по сравнению с известным логическим элементом на сердечнике лестничного типа благодаря тому, что основной ПОТОК перемагничивания сердечника в такте записи не проходит через выходной стержень и поэтому размагничивающее действие нагрузки практически не сказывается на распределении ОСновного потока. Логический элемент целесообразно использовать в схемах автоматики среднего быстродействия, безопасных при отказах, которые должны переходить в более запрещающее положение при любых .неисправностях и поэтому предъявляют наиболее жесткие требования к надежности и экономичности запрета. Предмет изобретения Логический элемент на ферритовом сердечнике лестничного типа с прямоугольной петлей гистерезиса, имеющий обмотки подготовки в каждом нечетном окне, обмотку записи на иервом Стержне, входные обмотки на четном стержне, кроме последнего, и выходную обмотку, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и экономичности работы элемента в схемах автоматики, безопасных при отказах, входные обмотки и обмотки запрета, реализующие соответственно конъюнктивный член в логической функции элемента и запрет выполнения логической функции элемента, охватывают последний четный Стержень сердечника, а выходная обмотка проходит через последнее четное окно.