Ферроакустический накопитель информации Советский патент 1978 года по МПК G11C11/06 

(54) ФБРРОАКУСТИЧЕСКИЙ НАКОПИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ

Ферроакустический накопитель информации содержит группы основных звукопроводов 1 из магнитострикционного материала с расположенными на них преобразователями ультразвуковых колебаний 2, проводники 3, служаш.ие для записи и считывания, демпферы 4 и 5, формирователи импульсов тока 6 и 7, дополнительные звукопроводы 8 из магнитострикционного материала в каждой группе, закрепленные в демпферах 4 и 5 параллельно основным звукопроводам 1. В основных 1 и дополнительных 8 звукопроводах всех групп выполнены отверстия 9 и 10, через которые пропущены проводники 3.

Устройство также содержит блок выработки 11, блок записи и считывания 12, источник информации 13, усилители считывания 14, приемник информации 15, блок управления 16. Отверстия 9 и 10 совместно с прилегающими к ним участками звукопроводов 1 и 8 и проводниками 3 образуют запоминающие элементы накопителя.

Увеличение быстродействия накопителя достигается благодаря тому, что ультразвуковой импульс, распространяющийся в основном 1 и дополнительно.м 8 звукопроводах за счет сдвига межд,у запо.минающими элементами, переключает высокочастотные входные информационные импульсы для поочередной записи в запоминающие элементы основного 1 и дополнительного 8 звукопроводов. Выделение зон запоминающих элементов в виде отверстий увеличивает плотность записи в ферроакустическом накопителе. В этом случае ультразвуковой и.мпульс выполняет лищь функции переключателя в процессе записи от одного запоминающего эле.мента к другому, и размер запоминающего элемента в направлении распространения ультразвукового импульса может быть значительно меньше зоны механического напряжения этого импульса.

Каждый из основных 1 и дополнительных 8 звуконроводов .может быть связан с несколькими проводниками 3, т. е. на основном звуко-. проводе 1 могут быть размещены запоминающие элементы нескольких групп, приче.м проводники 3 каждой группы, связанные с несколь кими звуконроводами, подсоединены к одним и тем же выходам блока 12. Преобразователи 2 в каждом слое накопителя подсоединены к соответствующим выходам блока 11, входы которого соединены с соответствующими выходами формирователей 6 и 7. Блоки 11, 12, источник информации Л 3, формирователи импульсов тока 6 и 7 соединены с соответствующими выходами блока управления 16. В группе основных 1 и дополнительных 8 звукопроводов, связанных с одним и те.м же проводником 3, основные 1 и соответственно дополнительные 8 звукопроводы объединены в столбцы так, что оси отверстий элементов по слоям совпадают, а соответствующие запоминающие элементы на основных 1 и дополнительных 8 звукопроводах в каждом слое сдвинуты один по отношению к другому на половину длины ультразвукового колебания. Количество групп и слоев в ферроакустическом накопителе зависит от требуемого объема информации.

На фиг. 2 приведены эпюры импульсов напряженностей магнитного поля Н записи 17 и 18, механических напряжений rf 19 и 20 и условных распределений остаточной намагниченности J 21 и 22, причем эпюры 17, 19 и 5 21 относятся к дополнительному 8, а эпюры 18, 20 и 22 - основному звукопроводу 1. Устройство в режиме записи работает следующим образом.

Все запоминающие элементы комбинацией импульсов магнитных полей приводятся в исходное состояние (например размагниченное). С выхода источника информации 13 сигналы двоичной информации поступают на блок 12. С блока управления 16 на соответствующие входы блоков 11 и 12 и на входы формирователей 6 и 7 поступают управляющие сигналы. С соответствующих выходов формирователей 6 и 7 на входы блока 11 одновременно подаются импульсы тока возбуждения, которые с выходов блока 11 поступают в определенные обмотки возбуждения преобразователей 2 ультразвуковых колебаний, например в верхнем слое накопителя (см. фиг. 1),

За счет магнитострикционного эффекта в основном 1 и дополнительных 8 звукопроводах возбуждаются ультразвуковые колебания, которые распространяются по звукопроводам

в обе стороны от преобразователей (так называемые прямые и обратные ультразвуковые импульсы).

Обратные ультразвуковые импульсы сразу же демпфируются, а прямые распространяются

по звукопроводам 1 и 8 и последовательно создают механические напряжения в выделенных на звукопроводах запоминающих элементах (см. эпюры 19 и 20,фиг. 2).

С выхода блока 12 в проводник 3 подается кодовая последовательность импульсов тока записи, которые в локальных участках проводников 3, связанных с определенными запоминаюцдими элементами, создают круговое магнитное поле записи (см. эпюры 17 и 18, фиг. 2). Это поле самостоятельно не может изменить исходное размагниченное состояние запоминающего элемента. Намагничивание запоминающих элементов происходит только в том случае, когда на элемент одновременно воздействуют импульсы магнитного поля и механического напряжения (см. эпюры 17-22, фиг. 2). Так как запоминающие элементы на основных 1 и дополнительных 8 звукопроводах в каждой группе сдвинуты один относительно другого на половину длины ультразвукового колебания, то и запись информации происходит поочередно на основном 1 и дополнительном 8 звукопроводах. Таким образом, при выбранной длительности ультразвукового импумьса рабочая частота записи информации увеличивается в два раза.

Считывание записывае.мой информации в опи5 санном накопителе производится последователь НО сначала с основного звукопровода 1 (например нечетные двоичные символы 1, 3, 5 и т.д.), потом с дополнительного звукопровода 8 (чет-ные двоичные символы 2, 4, 6 и т. д.) за счет обратного магнитоупругого эффекта, т.е. ультра-; 0 звуковые колебания поочередно возбуждаются

в основном 1 и дополнительном 8 звукопроводах. В приемнике информации 15 происходит восстановление информационной последовательности сигналов.

Описанный накопитель может найти применение в системах сбора информации, где требуется высокая частота записи и относительно низкая частота считывания, определяемая частотами работы накопителей на магнитных лентах. В качестве звукопроводов можно использовать дешевый промышленный прокат (например сплав 49 КФ 2).

Формула изобретения

Ферроакустический накопитель информации содержащий группы основных звукопроводов

из магнитострикционного материала с расположенными на них преобразователями ультразвуковых колебаний, подключенными к блоку выборки, проводники, соединенные с блоком записи и считывания, демпферы, в которых укреплены основные звукопроводы, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия накопителя, он содержит дополнитель ные звукопроводы из магнитострикционного ма териала в каждой группе, закрепленные в демпферах параллельно основным звукопроводам, в звукопроводах всех групп выполнены отверстия, через которые пропупхены проводники.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3564515, кл 340-174 1971.

2. Патент США № 3484759, кл. 340-174 1969.

/