РАЗРЯДНЫЙ СЧЕТЧИК Советский патент 1968 года по МПК H03K23/76 

В импульсных устройствах автоматики и телемеханики нрименяются счетчики имнульсов, содержащие однотактные регистры сдвига, выполненные на магнитных элементах (МЭ) с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ).

Известны счетчики, производящие счет импульсов в требуемой позиционной системе счисления с основанием Р с последовательным включением N (N - количество требуемых разрядов) однотактных регистров сдвига (разрядов), содержащих каждый Р магнитных элементов. В качестве устройств связи между разрядами служат генераторы сдвигающих импульсов тока (ГСЯ), которые в моменты заполнения младщих разрядов запускаются с частотами, кратными основанию принятой системы счисления. В подобных счетчиках МЭ старших разрядов перемагничиваются лишь в моменты заполнения младших разрядов, т. е. в моменты запуска ГСИ.

Однако в этих счетчиках предъявляются жесткие требования к устройствам связи между разрядами, так как устройства связи выполняют роль ГСИ; невозможен съем со счетчика промежуточных чисел, так как МЭ старших разрядов перемагничиваются не в каждом такте (не каждым импульсом, подлежащим счету), а лишь в моменты заполнения младших разрядов; выходные импульсы запаздывают но отношению к входным.

Предлагаемый счетчик отличается от известных тем, что в нем во всех, кроме ()-го, включенных параллельно регистрах сдвига общая цепь обмоток переноса магнитных элементов с нервого по (Р-1)-ый подключена к базе транзистора. Его коллектор через разделительные диоды подключен к общим цепям входных обмоток старших разрядов. Обмотка переноса Р-того элемента связана с базой

0 другого транзистора, коллектор которого соединен с эмиттерами пары транзисторов следующего старшего разряда. Коллектор транзистора (N-2)-TO разряда подключен к обмоткам переноса элементов (.V-l)-ro разряда,

5 эмиттеры транзисторов нулевого разряда соединены с коллектором ключевого транзистора генератора сдвигающих импульсов.

Такое соединение значительно упрощает счетчик, так как требуется один ГСИ, а также. расширяет его функциональные возможности.

Принципиальная схема предлагаемого счетчика приведена на чертел е. Он содержит управляющие транзисторы

(ЯЯо1+ЯЯ(,)2), вынолняющие роль устройства связи разрядами (первая цифра - номер разряда, в котором включен базаэм-иттерный переход транзистора, и вторая - номер транзнстора в разряде). Цифрой 1

мических триггеров, а цифрой 2 - транзисторы переноса. Разделительные диоды DCK + ) обозначены тоже двзмя цифрами, первая цифра указывает номер разряда, к управляющему транзистору которого данный диод подключен анодом, вторая цифра - номер разряда, к общей шине входных обмоток МЭ которого подключен катодом.

В МЭ с ППГ, обозначенных l+P (Р -основание требуемой системы счисления) внутри разрядов, которые, в свою очередь, нронумерованы от О до (N-1), приняты следующие обозначения;

Wl - обмотка переноса;

Wz - входная обмотка;

W - выходная обмотка;

4 - обмотка сдвига; DI DZ - разделительные диоды в МЭ;

С - емкости задержки. Счетчик состоит из Л кольцевых включенных параллельно однотактных регистров сдвига на МЭ с ППГ. Однотактные регистры сдвига вылолнены по известной схеме с емкостью в качестве цепи задержки и ключевым транзистором в геи, управляющим цепью разряда емкости задержки. Каждый регистр содержит Р МЭ с ППГ. Каждый МЭ имеет обмотку сдвига IFj, входную обмотку Wo, обмотку переноса Wl и выходную обмотку W. Обмотки сдвига всех МЭ включены последовательно, и протекающие по ним подлежащие счету импульсы тока ГСИ перемагничивают МЭ в «О. Через выходные обмотки магнитных элементов, если в МЭ предварительно была залисана «1, во время действия импульса тока / СИ емкость задержки С заряжается до напряжения сигнала. Если же был записан «О, то емкость задержки заряжается до нанряжения помехи, для ограничения которой можно подать через входную обмотку запирающее диоды DZ напряжение смещения Емкости задержки после окончания импульсов тока ГСИ при открывании ключевого транзистора ГСИ разряжаются через обмотки переноса или входные обмотки в зависимости от состояния управляющих транзисторов младших разрядов. При разряде емкостей задержки МЭ по цепи; входная обмотка этого же МЭ, разделительный диод, транзистор ПП и ключевой транзистор ГСП, «1 снова залисыяается на МЭ, т. е. МЭ работают в этом случае в режиме динамических триггеров. Если же открываются в младших разрядах транзисторы ЯЯг, то емкость задержки разряжается по цепи: обмотка переноса следующего в разряде МЭ, база-эмиттерпый переход транзистора ПП или ПП этого разряда, далее через транзисторы ПП младших разрядов и ключевой транзистор ГСМ. В этом случае «1 сдвигается в следующий в разряде МЭ, т. е. происходит неренос. В нулевом разряде входные обмотки могут отсутствовать, если счетчик предназначен для подсчета каждого импульса тока ГСИ. При этом в нулевом разряде происходит сдвиг «1 при действии каждого импульса тока ГСИ, емкости задержки МЭ нулевого разряда разрял аются через обмотки переноса следующих МЭ этого разряда.

В предлагаемом счетчике возможен и управляемый режим счета, для этого необходимо в МЭ ввести два дополнительных транзистора (ПП и ПП), которые открываются п моменты открывания ключевого транзистора

ГСИ в зависимости от приходящей команды. Если приходит импульс команды «счет, то открывающийся транзистор ЯЯз разрешает работу унравляющих транзисторов ЯЯ-л-|-;-ЯЯ()2, если же приходит импульс команды «стоп, открывающий транзистор ЯЯь то МЭ во всех разрядах, включая и нулевой, работают в режиме динамических триггеров, п ни в одном разряде не может произойти сдвига «1, т. е. переноса нет. Управление

транзисторами ЯЯ1 и ЯЯ2 может осуществляться с аналогичных МЭ. Настройка счетчика на непрерывный режим счета или управляемый реичим счета может осуществляться выключателем Bi, который в непрерывном

режиме счета подключает эмиттеры триодов ЯЯо1 и ЯЯ;.2, непосредственно к коллектору ключевого транзистора ГСИ, а при управляемом счете включает дополнительный транзистор ЯЯз.

Итак, предлагаемый счетчик содержит /V Р магнитных элементов, 2(Л - 1) транзисторов и разделительных диодов в количестве

с (-1) 1 N - --1 .

2

Для пояснения работы счетчика на чертеже показано устройство сброса счетчика в исходное состояние после съема заданных чисел и устройство съема любого промежуточного

числа.

Устройство сброса счетчика, в простейше.м случае это кнопка (Кн.), производит по обмоткам сдвига перемагничивание в «О всех МЭ, за исключением 1-го МЭ 1улевого разряда и

.Р-ых МЭ остальных разрядов, в которые по выходным обмоткам записывается «1.

Устройство съема чисел (в том числе и любых промежуточных чисел) состоит из источника имп)льсного питания и схемы, реализующей операцию ,И. Источник имнульсного питания выполнен на динамическом триггере ТД и транзисторе ЯЯ.-;. Схема «И выполнена па сопротивлении и диодах (jv-i). В момент перемагничивания ТД импульсами тока ГСИ открывается транзистор ЯЯз, и на схемы совпадения, которых может быть несколько, подается отрицательный потенциал- Е. На выходе схемы «И сигнал появляется в том случае, если диоды

Dw()запираются напряжениями сигнала отрицательной полярности с выходных обмоток МЭ счетчика, к которым они подключены.

нулевого разряда и Р-ые МЭ остальных разрядов записаны «1, в прочие МЭ-«О. Диоды схемы совпадения (Duo+ c/v-i)) подключаются в МЭ в соответствии с заданным чнслом счета. (Подключение диодов производиться или с помощью распайки или переключателей на одно направление и «Р положений). Первым импульсом тока ГСИ перемагничипаются в «О 1-ый МЭ нулевого разряда и Я-ые Л1Э остальных разрядов, заряжая до напряжения сигнала емкости задержки этих МЭ, в прочих МЭ емкости задержки заряжаются напряжением помехи. После окончания импульса тока ГСИ открывается ключевой транзистор ГСИ, и емкость первого МЭ нулевого разряда разряжается через обмотку переноса второго МЭ. При этом происходит перенос «1 во второй МЭ, и открывающийся током разряда емкости транзистор Я//01 через разделительные диоды )(,„ (л-1) разрешает разряд емкостей Р-ых МЭ в старших разрядах по их же входным обмоткам, и «1 снова записывается в Р-ые МЭ, т. е. переноса «1 в старших разрядах не происходит. Последующими импульсами тока ГСИ в нулевом разряде «1 сдвигается дальше, а Р-ые МЭ старших разрядов работают в это время в режиме динамических триггеров. В момент прихода «Р-1 импульса тока ГСИ в нулевом разряде заряжается емкость (Р-1)-го МЭ, а в старших разрядах - емкости Р-ых МЭ. После окончания «Р-1 импульса тока ГСИ открывающий ключевой транзистор разрешает разряд емкости (Р-1)-го МЭ нулевого разряда через обмотку переноса Р-го МЭ этого же разряда, переход база - эмиттер транзистора ЯЯо2.

Транзистор Я//02, в свою очередь, разрешает разряд емкости задержки Р-го МЭ следующего, первого, разряда, по цепи: обмотка переноса первого МЭ этого разряда, переход база-эмиттер транзистора ЯЯц. Вследствие этого в первом разряде происходит перенос «1 с Р-го МЭ в первый, а в следующих старших разрядах - во второй и т. д. Р-ые МЭ попрежнему работают в режиме динамических ариггеров, так как открытый транзистор ППц через диод DU ()разрешает разряд емкостей задерл ки Р-ых МЭ через входные обмотки этих же ЛiЭ.

Таким образом, МЭ старших разрядов работают в режиме динамических триггеров до тех пор, пока в младших разрядах происходит перенос «1 до (Р-1)-ых МЭ, в моменты

же переноса в младших разрядах «1 с (Р-1)ых МЭ в Р-ые в следующем старшем разряде происходит перенос «1 в следующий МЭ. Съем требуемого числа (например, т-гэ, К-то . ..) происходит в момент действия импульса (т-го, К-то,.. .) тока ГСИ, когда с МЭ счетчика, к выходным обмоткам которых подключены диоды схемы «И, считываются «1.

20

Предмет изобретения

yV-разрядиый счетчик с основанием счета Р, содержащий Л кольцевых однотактных регистров сдвига по Р магнитных элементов в

каждом с обмотками: входной, выходной, сдвига и переноса, а также генератор сдвигающих импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей счетчика, в нем во всех, кроме

(-V-1)-го,включенных параллельно регистрах сдвига, общая цепь обмоток переноса магнитных элементов с первого по (Р-1)-ый подключена к базе транзистора, коллектор которого через разделительные диоды подключен к общим цепям входных обмоток старших разрядов, а обмотка переноса «Р-того элемента связана с базой другого транзистора, коллектор которого соединен с эмиттерами пары транзисторов следующего старшего разряда,

коллектор транзистора (V-2)-ro разряда подключен к обмоткам переноса элементов (N-l)-ro разряда, эл иттеры транзисторов нулевого разряда соединены с коллектором ключевого транзистора генератора сдвигающих ИМПУЛЬСОВ.

1 юче8ого транзистора геи

Выход