ПОРОГОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1968 года по МПК H03K19/16 

Известны пороговые элементы па сердечнике из материала с прямоугольной петлей гистерезиса с разветвленным магнитопроводом и обмотками записи, подготовки, считывания и выходными.

Предложенный элемент отличается от известных тем, что в нем сердечник имеет одно или несколько больших отверстий и несколько одинаковых по диаметру последовательно расположенных по магнитопроводу малых отверстий. Обмотка считывания проходит через одно большое отверстие; обмотка подготовки охватывает перемычку между двумя большими отверстиями. Обмотки записи, расположенные в малых отверстиях, охватывают внутрениие и наружные, по отношению к большому отверстию, перемычки сердечника. Выходная обмотка последовательно проходит через все малые отверстия и в каждом отверстии также охватывает внутренние и наружные перемычки.

Это позволяет уменьшить требования к параметрам входных сигналов и увеличить надежность устройства.

Один из возмол ных вариантов элемента показан на чертеже.

больших отверстий, используемых для подготовки сердечника к записи входных сигналов и для их последуюш,его считывания.

Отличительной особенностью сердечника является постоянство его поперечного сечения для магнитного потока, направленного вдоль последовательного ряда малых отверстий. Если сечение неразветвленных участков сердечника равно 2S, то сечение стенок малых спверстий вдвое меньше - 5. Однако допусшмо, чтобы сечение неразветвленных участков превышало сумматорное сечение разветвленных участков.

До записи входных сигналов подачей импульса тока iff в обмотку подготовки W в иеразветвленных участках сердечников устанавливается нулевой магнитный поток. Затем входные сигналы, соответствующие переменным Аь Ху, . .., х„, поступают в свои обмотки iV-i-W, охватываюп1,ие малые отверстия, и намагничивают участок магнитопровода вокруг каждого малого отверстия, либо по часовой стрелке при записи «1, либо против часовой стрелки при записи «О. Для этого токи записи, соответствующие «О и «1, должны иметь различные полярности. Можно осуществить запись и однополярным током, если одновременно с подготовкой сердечника к записи намагничивать все участки, охватывающие малые отверстия, против часовой стрелки, Тогда только ири Xf - 1 соответствующий участок перемагничивается по часовой стрелке. Токи записи, соответствующие отдельным переменным, могут не совпадать по времени и иметь различные формы и амплитудные значения. Требуется только, чтобы эти токи были достаточными для полного перемагничивания участков магнитопровода, охватывающих соответствующие малые отверстия. Ю Для уменьшения влияния тока записи данного отверстия на магнитное состояние участков сердечника, охватывающих соседние отверстия, целесообразно выполнить каждую обмотку записи «восьмеркой, так как охва- 15 тить ею обе стенки отверстия так, чтобы ток записи создавал в них магнитные поля, совпадающие по направлению вокруг данного отверстия и имеющие противоположные направления у соседних отверстий. Одно из малых отверстий используется для создания требуемого порога. На это отверстие всегда подается «1. Записать «1 также можно при помощи тока /„ при подготовке сердечника к записи, для чего этот ток подается 25 в обмотку, охватывающую соответствующее малое отверстие. Таким образом, если сердечник содержит (V малых отверстий, то его можно использовать для записи n N-1 независимых входных переменных. Выходные обмотки W , охватывающие малые отверстия, также выполняются «восьмеркой, вследствие чего одинаковые приращения потока в двух противоположных стенках от- 35 верстия наводят в выходной обмотке э.д.с. противоположной полярности. Число витков каждой выходной обмотки берется в строгом соответствии с весом входной переменной. Все выходные обмотки включаются после- 40 довательно. При этом выходные обмотки, соответствующие положительным весам включаются согласно, а отрицательным - встречно. Обмотка Wi, используемая для установления требуемого порога, также включается 45 навстречу обмоткам с положительным весом, если порог положителен, и согласно с этими обмотками при отрицательном пороге. Считывание осуществляется путем намагничивания всего сердечника в каком-либо на- 50 правлении так, чтобы на неразветвленных участках сердечника устанавливался поток, близкий по величине к остаточному потоку на предельной петле гистерезиса сердечника. Это достигается подачей импульса тока считыва- 55 ния tc4 в обмот1су We,, При считывании магнитный поток изменится лишь по одной стороне каждого малого отверстия, а именно по той стороне, где остаточный магнитный поток после записи направ- 60 5 20 лен навстречу магнитному полкЗ считывания. Очевидно, что в зависимости от того, записана ли «1 или «О, это-либо левая (верхняя), либо правая (нижняя) сторона отверстия. Полярность Э.Д.С., индуктируемой в выходной обмотке каждого отверстия, зависит от того, какая сторона отверстия перемагничивается при считывании. При считывании практически одно и то же приращение потока пронизывает все выходные обмотки. Поэтому (в одном витке любой выходной обмотки индуктируется одинаковая по абсолютной величине э.д.с.) целесообразно выорать сумму всех весов, включая вес тактовой обмотки, равную нечетному числу. Тогда э.д.с. в выходной обмотке не может обращаться в нуль при любом сочетании входных переменных, а принимает либо положительные, либо отрицательные значения. Целесообразно выбрать вес тактовой обмотки таким образом, чтобы получить отрицательное значение э.д.с., что соответствует значению пороговой функции, равной «О, и получить положительное значение э.д.с., что соответствует значению пороговой функции, равной «1. В этом случае значение данной пороговой функции определяется лишь полярностью суммарной выходной э.д.с., что позволяет в каiecTBe дискриминатора, отличающего «1 от «О, включить на выходе предлагаемого устройства любой магнитный или полупроводниковый элемент, чувствительный к полярности входного сигнала. В частном случае на выходе данного порогового элемента может быть включен вход другого аналогичного порогового элемента. Предмет изобретения Пороговый элемент на сердечнике из материала с прямоугольной петлей гистерезиса с разветвленным магнитопроводом и обмотками записи, подготовки, считывания и выходными, отличающийся тем, что, с целью уменьшения требований к параметрам входных сигналов и увеличения надежности устройства, в нем сердечник имеет одно или несколько больших отверстий и несколько одинаковых по диаметру последовательно расположенных по магннтопроводу малых отверстий, обмотка считывания проходит через одно большое отверстие, обмотка подготовки охватывает перемычку между двумя большими отверстиями, обмотки записи, расположенные в малых отверстиях, охватывают внутренние и наружные, по отношению к большому отверстию. перемычки сердечника, выходная обмотка последовательно проходит через все малые откерстия и в каждом отверстии также охватывает внутренние и наружные перемычки.