РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК Советский патент 1968 года по МПК H03K25/12 

В вычислительной технике широко используются счетчики на феррит-транзисторных ячейках, работающих по принципу ступенчатого перемагничивания ферромагнитного сердечника.

Предложенный счетчик отличается от известных тем, что его сердечники пронизаны одинаковыми обмотками записи, намотанными встречно относительно друг друга и подключенными одними концами соответственно к входным шинам «сложения» и «вычитания», а другими - к источнику питания.

Такое соединение элементов в счетчике позволяет осуществлять реверсивный счет и отказаться от формирователей между каскадами счетчика.

На чертеже изображена схема каскада предлагаемого счетчика.

Схема имеет накопительный трансформатор ТрН, состоящий из двух дросселей Dp₁ и Dp₂ с обмотками считывания W_c, коллекторной W_к и базовой W_б на каждом дросселе, и двух общих для каждого дросселя одинаковых обмоток записи два транзистора считывания Т₁, Т₂ с базовым R_б и эмиттерным R_э сопротивлениями и два диодных ключа и .

Рассмотрим работу схемы, полагая, что начальное (нулевое) состояние счетчика соответствует нахождению первого сердечника в состоянии отрицательной остаточной намагниченности -Ф_r, а второго в состоянии +Ф_r. При этом импульс входной э.д.с. положительной полярности, поступающий на вход I, стремится перемагнитить оба сердечника в область положительного насыщения (K+Ф_r), соответственно положительный импульс входной э.д.с., поступающий на вход II, стремится перемагнитить оба сердечника в область отрицательного насыщения (K-Ф_r).

Пусть на один из входов (например, на вход I) счетчика, находящегося в нулевом состоянии, поступают импульсы. В этом случае второй сердечник остается насыщенным (перемагничивается по «усу» петли гистерезиса). Если пренебречь влиянием насыщенного сердечника, то можно считать, что обмотка охватывает только один (первый) сердечник и счетчик работает как счетчик прямого действия с коэффициентом накопления N.

Полное изменение потока первого сердечника за N входных импульсов равно ΔФ_ном, а изменение потока за один импульс определяется вольт-секундной площадью входного импульса и числом витков обмотки записи. В конце N-ого импульса произойдет пуск схемы считывания, сердечник вернется в исходное состояние, а на выходе I-H появится сигнал отрицательной полярности (выход I-Я используется при каскадном выполнении счетчика). При поступлении импульсов только на вход П схема работает аналогично.

Для пуска схемы считывания необходимо, чтобы напряженность поля сердечника в конце N-ого импульса записи была больше некоторой величины F граничное. Для данной схемы это соответствует полному перемагничиванию одного сердечника и нахождению другого в исходном состоянии (в противном случае ток в обмотке записи, а следовательно, и намагничивающая сила сердечника будет ограничиваться ненасыщенным сердечником).

Если на один из входов поступило n импульсов (n<N), например на вход II, то изменение потока во втором сердечнике равно Если импульсы поступают на вход I, то для пуска схемы считывания необходимо, чтобы первый сердечник перемагнитился на ΔФ_ном (накопление N импульсов) и второй сердечник вернулся в исходное состояние (перемагнитился на - вычитание n импульсов. Таким образом, для запуска схемы считывания необходимо, чтобы полное изменение потока обоих сердечников было бы равно а так как за один входной импульс изменение потока равно , то схема считывания пускается только через

импульсов, поступивших на вход I, т.е. необходимо затратить дополнительно n импульсов по первому входу для вычитания и импульсов, пришедших по другому входу.

Основным преимуществом данной схемы является ее простота и отсутствие необходимости в промежуточных формирователях при каскадном выполнении счетчика (при этом, выход I-Я и выход II-Я предыдущего каскада непосредственно подключается ко входу I и входу II последующего каскада).

Реверсивный счетчик, выполненный на феррит-транзисторных ячейках, работающих по принципу ступенчатого перемагничивания ферромагнитного сердечника, отличающийся тем, что, с целью упрощения счетчика, его сердечники пронизаны одинаковыми обмотками записи, намотанными встречно относительно друг друга и подключенными одними концами соответственно к входным шинам «сложения» и «вычитания», а другими - к источнику питания.