Элемент цифровой магнитной логики Советский патент 1975 года по МПК H03K19/06 

Изобретение относится к автоматике и вычнслительной технике, в частности к базовым элементам цифровой магнитной логик

Известен элемент цифровой магнитной логнкн, содержащий входной, выходной ндва промежуточных магнитных сердечника охваченные тактовыми обмотками и связан-

,ные короткозамкнутой цепью. Однако известное устройство имеет невыЪоков быстродействие и устойчивость, так как работает с

.испотшзованием пороговых характеристик сердечннксю.

Цель изобретения - повышение быстродействия и устойчивости работы.

Для этого допол тительно введены три магнитных сердечника и источник трехтактного икстульсного питания, причем все сёрдечникн элемента охвачены короткозамкнутыми многоконтурными цепями связи, а обмотки входного и одного из промежуточных

.сердечников, подключенные к источнику трехтактного импульсного питания, соединены встречно.

На чертеже представлена пришшпиаль

ная э 1«ктрическая схема модуля, выполнен ного на трех элементах цифровой магнитной логики.

Элемент ци(|)овой магнитной логики содержит семь магритных сердечников 1-7, связанных короткоэамкнутыми многоконтур ными цепями связи, показанными замкнутыми линиями..

Выходной сердечник 7 элемента связан с входным сердечником 1 следующего элемента цепью связи. Через выходной сердв4- ник 7 проходит шина тактового;канала, блокирующего запись, через сердечники 1 и 2 шины считывак)щёго тактового импулыса. Через все сердечники-шины сбрасывающего тактового имгульса. Шины источника трехтактного импульсного питания обозначены прямыми вертикальными линиями 8-. 1О соответственно первый, второй и-третий канал импульсного питания, точками обозначены начала обмоток и шин импу/шо кого питания. Числа витков обмоток сер-i денников одинаковы, кроме обмоток 11-ГЗ, у которых витков больше в три, два и че тыре раза, соответственно. При бпйсенад jработы элемента использо, ваны слвдйрщир {обозначения:: , Sf поток магнитной индукции в yc-i ; ловных единицах в / -ом сердечнике;I - О - состояние сердечника перемагни-I ченного по предельной петле гй-1 стерезиса импульсным током, проходящим по обмотке от-нгачй-: ла к концу. jT-J - состояние /сердечника перемагниченного импульсом тока противоположного направления. t fi изменение потока i ийщгкции сердечника. , ; : р ш о - состояние элемента, если его - сердечники находятся в cocrof - .. , , НИИ О. . .; ) р 1 - состояние элемента, если cepj дечники (1-6) имеют состояние 1, с дечник (7) - стояние О.j pW-.i. - состояние элемента, если сер2 дечники (1-7) имеют состоя- : ния Z i. О, 1/2, 5/8, 1, 5/8 j 3/8 соответственнее,X У| Z - токиV в цепях связи; принято, что ампервиттси им1 от положительное значение, если ток протекйет от конца к начад Ьбмотки, в конту за положительное направление принима ется направление по часовой стрелке.j ; К - алгебраическая сумма ампервиткф ; I .; „,. ,. . ....-f;.i , ПО всем обмоткам сердечника | N N , R - пареГмётрь цепи связи вых вх ежру элементами. Цепи связиобозначают номерами, V: „,I ч III связываемых сердечников. Штрихи | (обозначают,что величины относятся к первому, второму и третьему элементам, составляющим модуль. I Предположим, все сердечники элемента находятся в состоянии О. Первый такто- , .вый импульс тока перемагничивает сердечник 1. Потоки индукции сердетанков в пепях на сердечниках 2, 5, 3; 1, 3, 6, 4j 4, 6, 1, а, 3, 4; 3j 5, 6 связаны следующими соотношениями

6

ЗД

3

t

з

« 4Д,

jjj Отсюда находим К

6

Принимая, что обмотка сердечника 7 имеет в пять раз больше витков, чем входная обмотка сердечника 1 и к к , находим АК - ЗОк К, т. е. А 30. Полагая А 1, Д О, находим Д - Д „А . Д 3 Д .. 1- Л . 3 Y4 8; 5 6 8: Д Опеннм ток (ампервитки) дей.7,; 8,, : -, твугоишй НЗ; сердечник 2. Ампервитки, дейтвующие на сердечникиi 1, 3, 4, 5, 6, опредеЛ5ашотся следующей системой уравнений 1 + X - К - к о -ЗХ + ЗУ - 2W Х-У-1к 8 , V + У + Z К „1C -4у / V .. Z -J- К СчитьшаюЩий ток и тактовые (считывающие) ампервитки приняты за единицу. Из этих уравнений находам токи в цепях связи сердетшков 1-4 X - (-1+К); (3,5. 6) : У + К; ;(в,5,7):2 - (К -.II ; (2,5,3) 3 - (); (4.6) : V (-1 ) На сердечник 2 действуют ампервитки X +W в -1 К +2 К 1 6К. Принимая для тока Z положительное направ- лениё - направление против часовой стреики, и полагая 2 АК находим ЗА + 22 . . -. . Д;ш оценки величины А найдем К при запи си на вторую секцию. Принимая ток в цепи оерде танков (7. 1 ) за единицу 1 + X К X. + W - К -ЗЛ. - 2W+ зу К X -V - К(4) У /fW + Z к -4 у -2 + V К (Следовательно К оэначаser, что если перемагничивания сердечника необходимо 0,5 ав, то амплитуда считываю 1шег6 импульса тока должна равняться 8а) ; Токи в цепях связи приблизительно paiv НЫ X -1 -Ч I (Для тока Z положительн Iвыбрано против часовой ; Поспе перехода сердеч ние 3 1 первмагничи прекраишется. При S, б Из уравнения (1) следует 1 OJ Из системы уравнений 1 + X О -ЗЛ + ЗУ . 2w X - V 0 W + у + Z О у + V - Z - О Находим размагничивающи X -1 ZI - о i Параметры цепи связи N R выбираются такими, что при Д л., л - 1 2 3 4 5 IТаким образом, если первый элемент был состоянии Р О, то после прихода перво}го тактового импульса второй элемент пе;реходит в состояние Р I. i Рассмотрим теперь случай, йогдапервый лемент находится в состоянии Р 1. Первый тактовый импутшс перемаг2, потоки ичивает сердечник соотношениями ии свизаны л 2 А 5 J i, cs 5. Д + Д. -f 2А. 6 Д.Л. у и Д, Полагай « 1, находим Д „д.. А «2и. А , 3L; 3 7 4 7 57 Следовательно сердечники перемагничивать«ь ся не могут, так как отрицательные знвче Нин потоков индукции,по определению не возможны. Раэмапшчиваюшие токи могут быть найдены из уравнений 1 - X - VV -.0 ЗХ - ЗУ 2W О -X + V О «vv-y-z о 4 у + Z - V О 2 - -1; W - в; V . -5{ У - -1{ т. д. если первый элемент находился в стоянии Р 1(1 после первого тактового импульса «достояние второго элемента будет р 0,1, Аналогичные соотношения i имеют мести для второго и третьего элемента модуля при втором и третьем такто-. вых импульсах соответственно. Если элемент нагружен на f| элементов то соотношение (5) имеет вид АК -fvSOK А 3 fl 30. В таблице показаны состояния сердечников после прохождения кода ОНО. Так как второй элемент выполняет инверсию и выполнение конькжции на эле мен- те очевидно, то он логически представляе-гся элементом НЕ-ИЛИ, и следовательно, является базовым элементом устройств магнитной логики. ТдКйм d6pa3OMt отсутствие в элементах этого типа схемных ограшгаений, вызыва-/ емых йсяользовавяем пороговых характе-г, ристик, при практически несяграниченном .сроке службы и яео1 ат1чеН11ых возможностях производства обеспечит широкое 1фимеяекяе магнитных элементов в автомдтике и вычислительной технике В частности к чвсдг П Р 2п«ктивных aatправлений их пргадёнения относится элект рояяые схемы внешних устройств ЭВМ) пнфровы |шфф еяш1альяые аяализаторы, алектронные устройства свезя я большие асиго маты. П р е д м е т я з о б р е т е я и я Элемент гафрюс Магнитной логики, содержащий входной, выходной и два проме)точных магяятяых сердечника, охваченные тактовыми обмотками и связанные коротко замкнутой деиью, о т л и ч а ю щ я и с Jr тем. что, ё пс«ышения быстродейст- ВИЯ я устой швостя работы, дополнительно введены три маггаггных сердечника и ясточяик трехтактяого импутюного питания, причем все сердечюоси элемента охвачены ко1Х ткозамкяутыми многоконтуряь ия пепя- ми связя, а обмотки входного и одншо на првмежуточных с деч1шков, подключенные К источияку трехтактного импульсного пиtaняя, соедявевы встречно.