СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО, СОХРАНЯЮЩЕЕ ИНФОРМАЦИЮ ПРИ ПЕРЕРЫВАХ ПИТАНИЯ Советский патент 1969 года по МПК H03K23/56 

Счетное устройство, сохраняющее информацию при перерывах питания, предназначено для использования в качестве линейного или декадного счетчика или распределителя импульсов в системах автоматики и телемеханики.

Известны аналогичные по назначению устройства, содержащие в разрядах счетчика ключевые элементы (триггеры на транзисторах, динисторы, тиристоры) и магнитные сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) для запоминания состояния разряда.

Эти устройства работоспособны при апериодическом характере процесса нарастания и спада напряжения питания при их включении или выключении. Однако, если процессы нарастания, спада или изменения напряжения питания носят колебательный характер, или время отсутствия питания мало (соизмеримо со временем выключения коммутирующего элемента счетчика или временем восстановления формирователя считывающего импульса), то устройства теряют способность сохранять информацию.

Предлагаемое счетное устройство отличается тем, что коллектор транзистора п--р-п типа каждого разряда, выполненного на триггере с транзисторами разного типа проводимости, соединен через диод с выходом формирователя считывающих импульсов.

Это позволяет сохранить работоспособность устройства при любом характере процесса нарастания, уменьшения или изменения напряжения питания, т. е. повысить помехоустойчи5 вость при коммутациях напря кения питания. На чертеже изображена принципиальная схема описываемого устройства.

Ячейка счетчика представляет собой триггер, выполненный на транзисторах разного типа проводимости. Во включенном состоянии триггера оба транзистора 1 н 2 открыты, через базы протекает ток, достаточный для их насыщения. В выключенном состоянии оба транзистора закрыты и тока не проводят; их

5 иереходы эмиттер-база заперты напряжением смещения, подаваемым через резисторы смещения 3 и 4.

В счетчике в канедый момент времени включена одна ячейка. Пусть в счетчике включена

0 произвольная ячейка, а на входы «сложение и «вычитание не поступают положительные импульсы счета (входы имеют отрицательный потенциал). Тогда катоды диодов 5 и 6, соединенные через резисторы 7 и 5 с коллекторами транзисторов 2 закрытых ячеек, подпираются полол ительным потенциалом, а диоды 5 и 6, соединенные через резисторы 7 и 5 с коллектором транзистора 2 открытой ячейки, не заперты. Конденсатор 9 заряжен через ререз обмотку записи 12 магнитного сердечника с ППГ открытой ячейки протекает ток и записывает в сердечнике состояние положительной намагниченности - «единицу.

При поступлении положительного продвигающего импульса, например, на шину «сложение он проходит через незапертый диод и разряженный конденсатор 13 в базу транзистора 2 последующей ячейки и открывает его. Это приведет к открыванию транзистора 1 этой ячейки и ее включению. Одновременно конденсатор 9 начинает разряжаться через обмотку 12 на базу транзистора / ранее включенной ячейки через открытый транзистор 1 включающейся ячейки и диод 14. Магнитный сердечник с ППГ ранее включенной ячейки перемагничивается в состояние отрицательной намагниченности (в сердечнике записывается «нуль), а ячейка выключается. Конденсатор 9 разряжается также через диод 15 и обмотку 12 на базу транзистора 1 последующей ячейки, которая находится в выключенном состоянии, и подтверждает «нуль в магнитном сердечнике этой ячейки.

Таким образом, включенному состоянию ячейки счетчика соответствует состояние положительной намагниченности сердечника, выключенному - состояние отрицательной намагниченности, которые сохраняются при выключении напряжения питания. Диоды 16 17 и резистор 18 образуют цепи питания и смещения р-п-р- и п-р-/г-транзисторов. Рабочая точка стабилитрона -/-Р находится в предпробойной области, и он ограничивает амплитуду положительных импульсных помех в цепи питания.

При выключении питания и последующем его включении все ячейки счетчика остаются в выключенном состоянии, так как напряжения смещения, выделяемые на диодах 16 и 17, нарастают раньше напряжения питания, выделяемого на резисторе 18.

Конденсатор 20 формирователя считывающего импульса заряжается через резистор 21, диод 22, резистор 23 до напряжения пробоя динистора 24. Когда динистор откроется, конденсатор 20, разряжаясь, выдает в обмотку считывания 25 импульс тока. Сердечник, в котором была записана «единица, перемагничивается, и на обмотке 12 индуктируется э. д. с., причем конец обмотки имеет положительный потенциал по отношению к ее началу. Транзистор / данной ячейки включается по цепИ: резистор 26, диод 27, диоды 16, переход эмиттер-база транзистора /. Триггер включается, в сердечнике вновь записывается «единица. На остальных сердечниках был записан «нуль, и считывающий импульс подтверждает «нуль в сердечнике. На соответствующих обмотках 12 индуктируются импульсы помех, по амплитуде меньше напряжения смещения.

Поэтому эти триггеры не включаются. Дроссель 28 формирователя считывающих импульсов затягивает передний и задний фронты импульса считывания, что уменьшает амплитуду помех при считывании «нуля.

Как только триггер включится, открытый транзистор 2 через диод 29 щунтирует последовательно соединенные диод 22 и динистор 24. Поэтому динистор выключится, когда конденсатор 20 разрядится. Диод 30 служит для разряда конденсатора 20, если он зарядился до напряжения, меньшего, чем напряжение пробоя динистора 24, и произошло выключение напряжения питания.

Диод 31 и конденсатор 32 предназначены для подавления отрицательных импульсных помех в цепи питания. Кроме того, при выключении напряжения питания они задерживают спад напряжения питания. Емкость конденсатора 32 выбирается такой, чтобы за время перемагничивания сердечника, включения триггера и записи «единицы на сердечнике напряжение на конденсаторе существенно не понизилось, если питание отключится одновременно с пробоем динистора 24.

В предложенном устройстве, благодаря шунтированию выхода формирователя считывающих импульсов информация восстанавливается при любой форме процесса нарастания

и спада напряжения питания. В известных устройствах возможны случаи, что при снижении напряжения питания до величины, близкой к нулю, разряд счетчика выключится, а динистор формирователя останется включенным. При восстановлении питания формирователь не выдаст импульса, и информация не восстановится.

В предлагаемом устройстве триггер разряда, включаясь, шунтирует динистор 24 формирователя считывающих импульсов и после разряда конденсатора 20 последний выключится. В предлагаемом устройстве процессы включения и выключения разряда счетчика и динистора формирователя считывающих импульсов взаимно коррелированы.

Предмет изобретения

Счетное устройство, сохраняющее информацию при перерывах питания, содержащее кольцевой счетчик, каждый разряд которого состоит из триггера на двух транзисторах разного типа проводимости и магнитного сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса, и формирователь считывающего импульса, отличающееся тем, что, с целью повыщения помехоустойчивости, коллектор транзистора «-р-п-типа каждого разряда подключен через диод к выходу формирователя считывающего импульса.