Трехзначный логический элемент Советский патент 1976 года по МПК H03K19/00 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в импульсных логических устройствах различного назначения, в частности в счетно-решающих устройствах и устройствах управления.

Известны трехзначные логические элементы, содержащие магнитные сердечники с входными, выходными и считывающими обмотками fl, 2.

Один из известных трехзначных логических элементов выполнен на сердечниках с ППГ 1J. Недостатком элемента является его относительная сложность.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является трехзначный логический элемент, который содержит, как и предложенный, сердечники с ППГ с последовательно включенными входными, выходными и считывающими обмотками и сердечник с непрямоугольной петлей гистерезиса с входной и считывающей обмотками, соединенными последовательно с соответствующими обмотками информационных сердечников П. Однако в известном трехзначном элементе имеется индуктивность в цепях связи (сердечник с непрямоугольной петлей гистерезиса), что ограничивает его быстродействие.

Пелью изобретения является повышение быстродействия трехзначного логического элемента.

Эта цель достигается тем, что в известный трехзначный элемент, содержащий информационные сердечники с ППГ с последовательно включенными входными, выходными и считывающими обмотками и сердечник с непрямоугольной петлей гистерезиса с входной и считывающей обмотками, соединенными последовательно с соответствующими обмотками информационных сердечников, введены переключающий и выходные транзисторы и дополнительная выходная обмотка, размещенная на одном из информационных сердечников. Выходные обмотки информационных сердечников подключены к базе переключающего транзистора, коллектор которого соединен с выходной обмоткой сердечника с непрямоугольной петлей гистерезиса и с базой одного из выходных транзисторов, коллектор которого соединен со считывающей обмоткой сердечника с непрямоугольной петлей гистерезиса. База другого выходного транзистора подключена к дополнительной выходной обмотке одного из информационных сердечников, а его коллектор соединен с другими считывающими обмотками информационных сердечников. На чертеже представлена схема трехзначного логического элемента. Трехзначный логический элемент содержит инфо мационные сердечники 1 и 2 ППГ с входными 3,4, ВЫХОДНЫМ 5, 6 считывающими 7-10, установочны ми 11, 12 обмотками и дополнительной выходной обмоткой 13 сердечника 1, сердечник 14 с непрямо угольной петлей гистерезиса с входной 15, выходной 16 и считывающей 17 обмотками, переключающий 18 и выходные транзисторы 19, 20, информаци ный 21, 21 , сбросовый входы 22,22 и информационные выходы 23, 24. Элемент работает следующим образом. После включения пита1шя устанавливается элемент в исходное состояние имнульсом сброса, поступающим по входу 22, 22- на установочные обмотки 11,12 информационных трансформаторов 1, 2. При этом сердечники устанавливаются в положение -Вг. Первый входной нмпупъс на информационном входе 21 (211) по обмоткам 3, 4 воздейст вует таким образом, что способствует перемагничиванию информационных сердечников 1, 2 в состоянии +Вг , а сердечник 14 по обмотке 15 в состояние положительной намагниченности. При перемагничивании сердечьшков 1, 2 в состоянии +Вг на выходных обмотках 5, б и 13 возникают импульсы, которые включают переключающий транзис тор 18 и первый выходной транзистор 20. При включении транзистора 20 ток в считывающей обмотке 9сердечника 1 способствует полному открыванию транзистора 20, перемагничиваш1ю сердечника 1 в состояние +Ъг и формированию первого выходного импульса на информационном выходе 23. В то же время ток в считывающей обмотке 10 сердечника 2 способствует установке сердечника 2 в состоянии исходной намагниченности, т.е. в состояние -Вг . Параметры схем выбраны таким образом, чтобы ампервитки от тока в обмотке 10 превалировали над амнервитками в обмотке 4 и сердечник 2 при воздействии первого входного импульса оставался в состоянии -Вг .При включении транзистора 18 шунтируется импульс в базе второго выходного транзистора 19, возникающий в обмотке 16 сердечника 14, транзистор 19 не открывается, и на втором информационном выходе 24 не формируется импульс. Таким образом, вследствие воздействия первого входного импульса на выходе 23 возникает импульс, сердечник 1 устанавливается в состояние -1-Вг , сердечник 2 в состояние -Вг, а сердечник 14 по его окончании возвращается в исходное состоя ние. Второй входной импульс по входу 21 ,(21 ) способствует перемагничиванию сердечника 2 в состоя ние +ВГ , сердечника 14 в сотояние положительной намагниченности и подтверждает состояние +Вг в сердечнике 1. При этом вследствие того, что сердеч ник 1 уже находился в состоянии +Вг , транзистор 20 не открывается и по свдтьгоающим обмоткам 9, 10не протекает ток. Как и в первом случае при включении транзистора 18 шунтируется импульс в 4 базе транзистора 19, и на втором выходе также не формируется импульс. Таким образом, второй выходной импульс устанавливает оба информационных сердечника 1, 2 в состоянии +Вг , при этом на выходах 23, 24 не формируются импульсы, а после его окончания сердечник 14 вновь возвращается в состояние -Вг. Третий входной импульс по входу 21 (21 ) подтверждает состояние +Вг в инфомационных сердечьшках 1,2 и перемагничивает сердечник 14 в состояние положительной намагниченности. При этом, переключающий транзистор 18, при включении которого щунтируется транзистор 19 и транзистор 20, формирующий импульс на выходе 23, не включается. Импульс, возникающий в обмотке 16 сердечника 14 по заднему фронту входного импульса, включает транзистор 19. При включении транзистора 19 формируется импульс на информационном выходе 24, являющимся вторым выходом многозначного элемента, ампервитки считьшающих обмоток 7, 8 вновь устанавливают сердечники 1, 2 в состояние - Вг, и сердечник 14 по обмотке считывания 17. Как следует из описания работы схемы, импульсы с обмоток 5, 6 и 13 информационных сердечников при установке их в исходное состояние запирают транзисторы 18, 19. Вследствие этого при считывании информации или установке в исходное состояние схемы на его выходах не формируется импульс. Наличие транзисторов в качестве элементов в цепях связи и формирование выходных импульсов полностью исключает поток обратной информации. Сравнительные и спытания данного трехзначного логического элемента с известным показали, что его применение в различных импульсных логических устройствах позволяет существенно повысить их быстродействие. Формула изобретения Трехзначный логический элемент, содержащий информационные cepдeч ики с прямоугольной петлей гистерезиса с последовательно включенными входными, выходными и считывающими обмотками и сердечник с непрямоугольной петлей гистерезиса с входной и считывающей обмотками, соединенными последовательно с соответствующими обмотками информационных сердечников, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия элемента, он содержит переключающий и выходные транзисторы и дополнительную выходную обмотку, размещенную на одном из информационных сердечников; выходные обмотки информационных сердечников подключены к базе переключающего транзистора, коллектор коToporo соединен с выходной обмоткой сердечника с непрямоугольной петлей гистерезиса и с базой одного из выходных транзисторов, коллектор которого соединен со считывающей обмоткой сердечника с непрямоугольной петлей гистерезиса; база другого выходного транзистора подключена к дополнительной выходной обмотке одного из информационных сердечников, а его коллектор сое520708б

динен с другими считывающими обмотками информационных сердечников.

Источники, принятые во внимание при зкспертизе:

g I.ABT. св.№200890кл.НОЗК 19/00 от 15.10.1966 г.

П. Авт. св. №204378 кл.Н 03 К 19/00 от 04.10, 1966г.

13

пит