УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ФЕРРИТ-ДИОДНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1973 года по МПК H03K19/16 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для построения всевозможных логических, вычислительных и коммутационных устройств.

По основному авт. ,св. № 217690 известен универсальный феррит-диодный коммутационный логический элемент с двумя входами, позволяющий .реализовать на выходе все возможные функции двух аргуменгоБ, который функционирует ,по принципу управления продвигающими им-пульсами тока и построен на двух сердечниках из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и четырех диодах.

Известный логический элемент .имеет тот недостаток, что он реализует на выходе только логические, функции от двух -переменных. Для получения же результата функций трех аргументов «еобходимо использовать не менее двух элементов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Это достигается тем, что каждый сердечни-к содержит дополнительную обмотку. Допол«ительные обмотки соединены последовательно и встречно по отнощению друг к другу. При этом они образуют дополнительную входную цепь.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого феррит-диодного коммутационного логического элемента.

Элемент построен на двух сердечниках, каждый из которых представляет собой отдельный магнитопровод; однако элемент может быть выполнен таким образом, что два магнитопровода будут частями одного сердечника с двумя отверстиями. Работа устройства основана на принципе управления продвигающими импульсами тока путем запирания диодов напряжениями, наводимыми на обмотках перемагничивающихся сердечников. На входы /-3 поступают двоичные переменные.

Входы 2 и 3 имеют по две входные ветви, импульс тока поступает в ту или другую ветвь в соответствии с приходом яа вход «нулевой или «единичной информации. Если функционируют только эти два входа, то на выходе устройства реализуются всевозможные логические функции двух переменных.

Вход / включает дополнительные обмотки 4 и 5, число витков каждой из которых должно превышать число витков отдельной обмотки входных ветвей входа 2. Вход 1 отличается от входов 2 и 3 тем, что вместо двух входных ветвей он содержит лишь одну ветвь, про«изываюшую магнитные сердечники 6, 7. Сигнал же, поступающий на данный вход со второй ветви предыдущего выхода (это может быть сигнал «нуля или «единицы, они в комМ1утационных схемах идентичны), в устройство не поступает и -на сердечник не воздействует, т. е. одна из шин предыдущего выхода подключается к началу входной шины и воздействует на сердечники, другая подключается неносредственно к ее концу, минуя их.

Рассмотрим работу устройства при выполнении логических функций от трех неременных, т. е. с использованием всех трех входов данной схемы. Магнитные сердечники 6, 7 выполнены из материала с прямоугольной петлей гистерезиса.

Предположим, что поступающие на вход 2 «единицы представляют собой импульсы тока, проходящие по ветви 8, 9 в такт записи, тогда как «нули приходят по ветви 10, 11. На вход / «единицы записываются в тот же такт импульсом тока, проходящим по ветви 12, 13, а «нули - импульсами, минующими устройство и не воздействующими на состояние сердечников. На вход 3 сигналы поступают в следующий такт, т. е. в такт продвижения информации, при этом «единицы поступают по ветви 14, 15, а «нули - по ветви

16,17.

Рассмотрим теперь прохождение информационных сигналов на выход устройства при различных сочетаниях двоичной информации на трех входах. Таких сочетаний будет восемь:

1.На все три входа приходят «нули («000). В этом случае вход / «е воздействует на сердечники; у входа 2 импульс тока проходит по ветви 10, 11 и перемагничисает сердечник 6, не изменяя состояния сердечника 7. В следующий такт (в такт передачи инфбрмации в нагрузку) п-риходит сигнал на вход 3 по ветви 16, 17, он вновь перемагничивает сердечник 6 в исходное состояние, при этом «а выходной обмотке 18 наводится напряжение, запирающее диод 19, и, следовательно, продвигающий ток пройдет по ветви

17,20 через открытый диод 21.

Таким образом, при сочетании на входах «000 импульс тока па выходе будет скоммутирован Б ветвь 20.

2.На вход / приходит «единица, на входы 2 и 3 - «нули, т. е. имеем сочетание «001. В этом случае на вход / импульс тока придет по ветви 12, 13 и перемагнитит сердечпик 7 (благодаря превышению числа витков он Нейтрализует воздействие сигнала, приходящего на вход 2 в этот же такт). В следующий такт на вход 3 сигнал вновь придет по ветви 16, 17, возвратит сердечник 7 в исходное состояние, и продвигающий импульс тока коммутируется по ветви 17, 22, так как диод 21 будет заперт напряжением выходной обмотки 23. Таким образом при сочетании «001 импульс на выходе коммутируется в ветвь 22.

3.На вход / приходит «ноль, на вход 2- «единица, на вход 3-«ноль («010). В этом случае вход / не воздействует на сердечники, вход 2 по ветви 8, 9 перемагничивает сердечник 7, а импульс тока «а выходе вновь будет скоммутировап в ветвь 22.

4.На вход / и вход 2 приходят «единицы, на вход 3- «нуль. В этом случае при записи на входах У и 2 перемагничивается сердечник 7, а при продвижении информации на вход 3 импульс Вновь пройдет по ветви 16, 17 и скоммутируется в выходную ветвь 22.

5.Следующее сочетание «100 для первых двух входов будет идентично первому варианту, т. е. при записи перемагнитится сердечник 6, но на вход 3 теперь ток поступит по ветви 14, 15 и пройдет по ветви 15, 24 через открытый диод 25. Таким образом, сочетанию «100 соответствует ветвь 24.

6. Сочетанию «101 отвечает коммутация тока в выходную ветвь 26 (случай по записи идентичен второму варианту, а по продвижению информации на вход 3 ток проходит по ветви 14, 15, 26), т. е. сочетание «101 связано

с выходной ветвью 26.

7 к 8. Сочетаниям «110 и «111 также отвечает выходная ветвь 26.

Для реализации различных логических функций трех аргументов на выходе данного

устройства достаточно его четыре выходные шины в нужном сочетании подавать на вход нагрузки.

Предмет изоб|ретения

Универсальный феррит-диодный коммутационный логический элемент по авт. св. № 217690, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, каждый сердечник содержит дополнительную

обмотку, дополнительные обмотки соединены последовательно- и встречно одна к другой и образуют дополнительную входную цепь.

72

L 20

1