БЛОК ПАМЯТИ ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА НА МАГНИТНЫХ ПЛЕНКАХ Советский патент 1968 года по МПК G11C11/14 

Известны блоки памяти запоминающих устройств (ЗУ) на магнитных пленках.

Предложенный блок памяти отличается тем, что, с целью уменьшения помех при считывании информации и повышения надежности работы устройства, симметрирующие емкости, выполненные, например, в виде полосковых линий, включены между разрядными цепями и адресными обмотками.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого блока памяти ЗУ в случае использования цилиндрических тонких магнитных пленок (ЦТМП), нанесенных на металлический провод; на фиг. 2 - один из наиболее простых путей практической реализации данного предложения.

Предлагаемый блок содержит проводники 1, покрытые ЦТМП, формирователи 2 импульсов разрядных токов, активные балластные сопротивления (резисторы) 3, усилитель чтения 4, адресные обмотки 5, формирователи 6 импульсов адресных токов, паразитные емкости 7 между адресной обмоткой и разрядным проводом, ток 8 заряда паразитных емкостей, создающий емкостную помеху, компенсационные емкости 9, ток 10 заряда компенсационных емкостей, компенсирующий емкостную помеху, матрицы 11 куба, щеки 12 куба с печатным монтажом, адресный коммутатор 13, полосковые линии 14, осуществляющие компенсационную емкостную связь, и диоды 15 адресного коммутатора.

Проводники 1, покрытые ЦТМП с круговой анизотропией, образуют мостовые схемы каждого из разрядов куба. Два симметричных плеча каждой мостовой схемы подключаются к точкам А и В, которые являются выходными или общими. Между выходными точками включается формирователь 2 импульсов тока разрядного возбуждения, которые подаются при записи или регенерации информации и имеют положительную или отрицательную полярность. Выход формирователя 2 может подключаться к любой из двух выходных точек мостовой схемы, тогда другая точка заземляется. Осуществить подключение формирователя 2 к проводникам 1 без заземления последних можно только с помощью трансформатора, что в некоторых случаях нежелательно.

В данном случае «заземление» может быть осуществлено через источник питания с малым внутренним сопротивлением, хотя потенциал разрядного провода в этом случае не будет равен нулю - потенциалу «земли».

Выходной сигнал, соответствующий хранимой информации, снимается с балластных сопротивлений 3 и усиливается дифференциальным усилителем чтения 4. Многовитковые адресные обмотки 5 подключены к формирователям 6 тока адресного возбуждения (обычно через адресный коммутатор, который здесь не показан).

При возбуждении определенной адресной обмотки напряжение от формирователя адресного тока возрастает весьма быстро (практически скачком) и в первый момент времени приложено к адресной обмотке вследствие ее значительной индуктивности. Происходит зарядка паразитных емкостей 7 между адресной обмоткой и разрядным проводом. Емкостный ток 8 (показан полой стрелкой) распределяется на две части (в общем случае неравные), замыкаясь через оба плеча мостовой разрядной схемы на землю. Емкостная помеха определяется падением напряжения от протекания этого тока.

Одновременно с процессом заряда паразитных емкостей происходит нарастание адресного тока, поворот вектора намагниченности ЦТМП запоминающей ячейки от направления по оси легкого намагничивания (по окружности цилиндра) к направлению по оси трудного намагничивания (по образующей цилиндра) под действием поля возбуждения от адресного тока и выделение полезного сигнала, обусловленное этим поворотом. Таким образом, емкостная помеха выделяется одновременно с полезным сигналом и в значительной степени искажает («забивает») последний. Чем больше информационная емкость куба, тем больше длина разрядных проводников 1 и больше их полное сопротивление, тем больше величина емкостной помехи и тем сильнее отличается она для различных адресов. Ввиду этого различия ее нельзя учесть и устранить соответствующим подбором порога срабатывания усилителя чтения 4.

Входными контактами адресных обмоток 5 являются те контакты, которые подключены к формирователям 6 импульсов адресного тока.

В предлагаемом блоке памяти (куба) емкостная помеха скомпенсирована путем подключения компенсационных емкостей 9 между входными контактами адресных обмоток 5 и точками разрядных проводников 1, находящихся в противоположном плече мостовой схемы и симметричных точкам разрядных проводов, в которых они пересекаются с этими адресными обмотками. Величину компенсационных емкостей 9 можно подобрать так, что ток 10 заряда этих емкостей (показан сплошной черной стрелкой) будет близок к току 8 заряда паразитных емкостей 7 во всех симметричных точках мостовой разрядной схемы. Емкостная помеха на входе усилителя чтения 4 при этом уменьшается во много раз и становится пренебрежимо малой по сравнению с полезным сигналом и уровнем помех, имеющих другую природу. Более тщательный анализ помехи с учетом распределения индуктивности по виткам адресной обмотки 5, паразитной емкостной связи каждого витка с разрядным проводником 1, волновых сопротивлений адресных обмоток и разрядного проводника, взаимной емкости между разрядными проводниками, адресными обмотками и витками адресных обмоток показывает, что для полной (нулевой) компенсации емкостной помехи необходимо подсоединять компенсационные емкости между каждым витком адресной обмотки в каждой точке пересечения адресной обмотки с разрядным проводником, что усложняет конструкцию блока памяти. Однако, такая, более тщательная компенсация может быть полезна и целесообразна в блоках памяти (кубах) с одновитковыми полосковыми шинами возбуждения на сверхтонких плоских магнитных пленках микроминиатюрных ЗУ, когда полезный сигнал особенно мал, а паразитная емкостная связь сравнительно велика.

На фиг. 2, а представлен общий вид блока памяти (куба) на ЦТМП, состоящего из матриц 11 и щек 12 с печатным монтажом, осуществляющим коммутацию разрядных цепей. Проводники 1, покрытие ЦТМП, располагаются в отверстиях матриц, а их концы распаиваются на специальных контактах, расположенных на щеках 12 (все проводники 1 являются взаимозаменяемыми). Куб состоит из двух половин, каждая из которых относится к одному плечу мостовой разрядной схемы. С помощью адресного коммутатора 13 производится возбуждение нужной адресной обмотки 5.

На фиг. 2, б показана мостовая схема включения одного разрядного провода предлагаемого блока памяти (куба).

На фиг. 2, в показаны две матрицы 11, расположенные симметрично относительно выходных точек А и В мостовых схем разрядных проводов. Компенсационные емкостные связи осуществляются с помощью полосковых линий 14, расположенных поверх матриц 11 и подключенных к входным контактам адресных обмоток 5. Величина компенсационных емкостей, необходимая для хорошей компенсации, подбирается изменением ширины полосковых линий 14 или подключением вместо одной широкой полоски нескольких узких рядом расположенных полосок, число которых можно менять произвольно.

Наиболее часто адресный коммутатор выполняется в виде диодного дешифратора (диодной матрицы), когда адресные обмотки 5 подключаются входными контактами к диодам 15 (см. фиг.2, г). В этом случае достаточно одной полоски на матрицу, причем полосковую линию 14 в средней части матрицы подключить к шине, объединяющей диоды 15, относящиеся к симметричной матрице куба. Для удобства наладки устройства одну широкую полосковую линию целесообразно заменять несколькими узкими и подключать такое их количество во время наладки, при котором помеха становится минимальной. Если матрицы блока памяти имеют запасные адресные обмотки, то в качестве симметрирующих емкостей можно использовать емкостные связи между этими обмотками и разрядными цепями. Если в блоке памяти на плоских тонких магнитных пленках разрядный провод включен по мостовой схеме, то предлагаемый способ компенсации емкостной помехи подходит для такого блока.

Уменьшение емкостной помехи в предлагаемом блоке памяти (кубе) ЗУ позволяет различать более слабые полезные сигналы, а это приводит к увеличению работоспособности устройства, которая оценивается количественно допустимым разбросом амплитуд адресных и разрядных управляющих токов и допустимым отклонением напряжений питания от их номинальных значений, и к увеличению надежности работы устройства, характеризуемой промежутком времени или количеством обращений к устройству между двумя последовательными сбоями или ошибками.

Блок памяти запоминающего устройства на магнитных пленках с разрядными цепями, включенными по симметричной мостовой схеме, с адресными обмотками и с симметрирующими емкостями, отличающийся тем, что, с целью уменьшения помех при считывании информации и повышения надежности работы устройства, симметрирующие емкости, выполненные, например, в виде полосковых линий, включены между разрядными цепями и адресными обмотками.