ЭЛЕМЕНТ АНАЛОГОВОЙ ПАМЯТИ Советский патент 1968 года по МПК G11C27/00 

Известны элементы аналоговой памяти на магнитном тороидальном сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, например, на ферритовом кольце с обмотками записи, считывания и выходной обмоткой.

Предложенный элемент отличается от известных тем, что в нем тороидальный сердечник выполнен с дополнительным кольцевым пазом на одной или обеих торцовых поверхностях, форма которого в поперечном сечении имеет вид, определяемый свойствами используемого магнитного материала.

Это позволило повысить точность приближения зависимости между выходным напряжением при неразрушающем считывании информации продольным полем, меньшим порогового значения, и предварительно приложенным сигналом записи к линейной.

На чертеже приведена конструкция сердечника.

Линеаризация его характеристики памяти U_вых=f(С_зап) основана на том факте, что разные элементарные слои тороидального сердечника, т.е. бесконечно тонкие слои, имеющие разные радиусы, вносят разный вклад в выходное напряжение при неразрушающем считывании. Изменяя высоту каждого элементарного слоя, можно регулировать его вклад в выходное напряжение и тем самым менять вид характеристики памяти. Это вызвано, во-первых, тем, что во время записи информации поле записи для каждого элементарного слоя определяется его радиусом H_{i зап}=I_зап W/2πR_i, где I_зап - ток записи, W - число витков в обмотке записи, R_i - радиус элементарного слоя; и, во-вторых, тем, что во время считывания поле считывания для каждого элементарного слоя также зависит от радиуса H_{i сч}=I_сч·W_сч/2πR_i.

Амплитуда выходного напряжения, вносимого элементарным слоем толщиной ΔR_i определяется выражением

где h_r высота элементарного слоя, µ_r, обратимая проницаемость слоя, I_сч - амплитудное значение синусоидального тока считывания, f - частота тока считывания и W_сч - число витков в обмотке считывания.

В процессе записи под действием поля записи в элементарном слое устанавливается какое-то значение проницаемости слоя µ_r которое определяет напряжения ΔU. Зависимость между проницаемостью слоя µ_r и радиусом H_зап является нелинейной, откуда функция ΔU=f (H_зап) также нелинейной.

Полное выходное напряжение сердечника находится интегрированием формулы (1).

где R_в и R_н - внутренний и наружный радиусы сердечника.

Из формулы (2) видно, что подбором функции можно линеаризовать зависимость U_вых=f (I_зап).

Для типичных магнитных материалов с прямоугольной петлей гистерезиса вид функции h(R) должен быть такой, как показано на чертеже.

Таким образом, для получения линейной характеристики памяти необходимо на торцовой части тороидального сердечника сделать кольцевой паз, форма которого определяется зависимостью µ_r=f (H_зап) материала сердечника. Эта зависимость может быть получена экспериментально для достаточно тонких образцов (R_н/R_в≈1) или рассчитана из экспериментальной зависимости U_вых=f (I_зап) данного сердечника с прямоугольной формой поперечного сечения.

Очевидно, тот же результат может быть получен путем изготовления двух пазов на двух торцовых поверхностях сердечника.

Элемент аналоговой памяти на магнитном тороидальном сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, например, на ферритовом кольце с обмотками записи, считывания и выходной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности приближения зависимости между выходным напряжением при неразрушающем считывании информации продольным полем, меньшим порогового значения, и предварительно приложенным сигналом записи к линейной, в нем тороидальный сердечник выполнен с дополнительным кольцевым пазом на одной или обеих торцовых поверхностях, форма которого в поперечном сечении имеет вид, определяемый свойствами используемого магнитного материала.