СУММАТОР НА СЛОЖНОМ МАГНИТОПРОВОДЕ Советский патент 1968 года по МПК G06G7/14 

При проектировании надежных, малочувствительных к ядерной радиации устройств предпочтительно использовать магнитные логические элементы.

Известна конструкция интегрального магнитного элемента с восемью возможными равновеликими путями замыкания потока, использующая балансный принцип управления потоком и состоящая из керна-источника потока, соединительных кернов и восьми равновеликих рабочих кернов.

Предложенное изобретение обеспечивает возможность выполнения функции сложения трех переменных на известной ферритовой конструкции с нанесенными на нее обмотками входных переменных путем применения специальной схемы прошивки обмоток суммы и переноса в следующий разряд.

Предложенный сумматор отличается тем, что первый, третий, четвертый и седьмой керны содержат обмотки первого слагаемого, а второй, пятый, шестой и восьмой - обмотки дополнения первого слагаемого. Первый, второй, четвертый и шестой керны содержат обмотки второго слагаемого, а третий, пятый, седьмой и восьмой - обмотки дополнения второго слагаемого. Первый, второй, третий и пятый керны содержат обмотки переноса из предыдущего разряда, а четвертый, шестой, седьмой и восьмой - обмотки дополнения переноса из предыдущего разряда. Второй, третий, четвертый и восьмой керны охвачены выходной обмоткой суммы, а пятый, шестой, седьмой и восьмой керны охвачены выходной обмоткой переноса в следующий разряд.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы предложенного устройства.

Устройство содержит рабочие керны 1-8, керн 9 - источник магнитного потока, соединительные керны 10 и 11, обмотку 12 «восстановления», обмотку 13 «суммирования», входные обмотки 14-19, выходную обмотку 20 суммы, выходную обмотку 21 переноса.

Для того чтобы при каждой из восьми комбинаций входных переменных имело место прохождение потока исключительно по соответствующему керну, необходимо управляющие обмотки 14-19, т.е. обмотки входных переменных X, Y, Р₁ и их дополнений X¹, Y¹, Р¹ ₁, нанести таким образом, как показано на схеме.

Обмотки 14-19 входных переменных и их дополнений (см. фиг. 2) прошиваются в соответствии с табл. 1 и 2.

В исходное состояние сумматор приводится подачей импульса в обмотку 12 «восстановление».

При одновременной подаче командного импульса «суммирование» по обмотке 13, достаточного для переключения материала по всей длине магнитопровода и по обмоткам 14-19 сравнительно малых токов управления, соответствующих любой из приведенных выше комбинаций. трех входных переменных и в случае необходимости задерживающих поток, для замыкания магнитного потока выбирается только один из восьми рабочих кернов (например четвертый). При последующей подаче импульса «восстановление», такой же магнитный поток будет замыкаться в обратном направлении и причем обязательно через тот же самый (т.е. четвертый) рабочий керн, так как все остальные керны будут в этот момент блокироваться благодаря самой схеме прошивки обмотки 12 «восстановление». Если каким-либо образом сцепить с этим потоком выходную обмотку, то как в первом, так и во втором случае на ней будут индуктироваться обратные по полярности выходные сигналы.

Из табл. 1 видно, что выходную обмотку 20 суммы необходимо наматывать таким образом, чтобы охватить согласно керны 2, 3, 4 и 8, и выходную обмотку 21 переноса таким образом, чтобы охватить согласно керны 5, 6, 7 и 8 (см. фиг. 2), т.е. в соответствии с табл. 3.

Заметим, что при комбинации входных переменных Х=0, Y=0, P₁=0 будет «выбираться» керн 1, который не охватывается выходными обмотками суммы и переноса.

В силу равенства геометрических размеров рабочих кернов, потоки, проходящие по ним при различных комбинациях входных переменных, равны, и импульсы напряжения, индуцируемые в выходных обмотках, одинаковы.

Принципиально схема сумматора является двухтактной. Однако команда «сложение» подается в виде одиночного импульса. Поэтому, независимо от того, представляются ли управляющие токи и ток, обеспечивающий восстановление, также одиночными импульсами или последовательностями импульсов, в предлагаемом магнитном элементе однократные необратимые изменения потока в прямом и обратном направлениях происходят лишь благодаря одиночной команде «сложение». Кроме того, так как для нормального функционирования схемы на каждый командный импульс «сложение» достаточно наличия лишь одного импульса, обеспечивающего восстановление, то с целью уменьшения потерь энергии на внутреннем сопротивлении тактового генератора «восстановление» может быть сделано также в виде одиночной команды.

Сумматор на сложном магнитопроводе с балансным управлением потоком, состоящем из керна - источника потока, соединительных кернов и восьми равновеликих рабочих кернов, содержащий входные обмотки слагаемых, переноса из предыдущего разряда и их дополнений, выходные обмотки суммы и переноса и обмотки управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности работы, первый, третий, четвертый и седьмой керны содержат обмотки первого слагаемого, а второй, пятый, шестой и восьмой - обмотки дополнения первого слагаемого; первый, второй, четвертый и шестой керны содержат обмотки второго слагаемого, а третий, пятый, седьмой и восьмой-обмотки дополнения второго слагаемого; первый, второй, третий и пятый керны содержат обмотки переноса из предыдущего разряда, а четвертый, шестой, седьмой и восьмой - обмотки дополнения переноса из предыдущего разряда; второй, третий, четвертый и восьмой керны обхвачены выходной обмоткой суммы, а пятый, шестой, седьмой и восьмой керны обхвачены выходной обмоткой переноса в следующий разряд.