Магнитострикционное запоминающее устройство Советский патент 1978 года по МПК G11C27/00 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании запоминающих устройств (ЗУ), служащих для запоминания аналоговых сигналов, приходящих в случайные моменты времени и сохраняющих информацию при отключении питания.

Известны аналоговые запоминающие устройства, позволяющие запомнить лишь один отсчет аналогового сигнала на каждом сердечпике,1.

При изготовлении этих устройств необходимо применять сложные технологические операции, что влечет повышение стоимости и уменьшение надежности этих устройств.

Известно также запоминающее устройство, содержащее магнитострикционный носитель информации, связанный с ультразвуковым преобразователем, соединенный с генератором импульсов, усилитель считывания, подключенный через переключатель к магнитострикционпому носителю информации, элемент задержки, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход - с генератором пилообразного напряжения 2.

К недостатку известного устройства следует отнести то, что оно позволяет с приемлемой точностью записывать только сигналы с маленьким динамическим диапазом,

так как процессы записи п считываппя амплитудно-модулированных сигналов в данном носителе информации носят нелинейный характер из-за большой вносимой в восстановленный сигнал затуханием ультразвуковой волны вдоль носителя информации, температурной и временной нестабильности амплитуды ультразвуковой волны, малым отношением сигнал/шум в носителе информации.

Цель изобретения - повышенпе точности устройства.

Для этого в него введены компенсирующий магиитострикцпоииый носитель ипформации, усилитель сигнала шума, блок вычитания, компаратор, б.юк восстапов.юпия полезного сигнала, формирователь и ждущий генератор, выходы которого подключены к одному из входов компаратора, к правляющему входу блока восстаиовлеиия шума и к управляющему входу блока восстановления по.чезного сигнала соответственно, вход ждущего генератора соединен с выходом элемента задержки, другой вход компаратора подключен ко входу устройства, выход компаратора через формирователь подключен к переключателю, вход компенсирующего магнитострикциониого носителя информации соединен со входом усилителя сигнала шума, выход которого через

пос; едовательно соединенр1ые блок восстановления шума, блок вычитания и блок восстановления полезного сигнала подключен к выходу устройства, выход усилителя считывания соединен с блоком вычитания.

На чертеже представлено предложенное устройство.

Оно содержит генератор импульсов 1, соединенный с ультразвуковым нреобразователем 2, который связан с начало;, носителя информации 3. Усилитель считывания 4 связан через переключатель 5 с носителем информации 3. Первый вход элемента задержки 6 соединен с выходом генератора импульсов 1, а второй вход соединен с генератором пилообразного напряжения 7, формирователь 8, компенсирующий магнитострикционный носитель информации 9 связан с ультразвуковым преобразователем 2. Усилитель сигнала шума 10, блок восстановления шума 11 и блок вычитания 12 соединены последовательно. Со вторым входом вычитаюш,его блока (блока вычитания) 12 соединен выход усилителя считывания 4. Вход блока восстановления полезного сигнала 13 соединен с выходом вычитающего блока 12, а выход- с выходной щиной 14. Выход элемента задержки 6 соединен с ждущим генератором 15, один выход которого соединен с первым входомкомпаратора 16, а второй- с управляющим входом блока восстановления шума И и с управляющим входом блока восстановления полезного сигнала 13. Второй вход компаратора 16 соединен с входной шиной 17, а его выход соединен со входом формирователя 8, выход которого через нереключатель 5 связан с носителем информации 3. Вход усилителя сигнала шума 10 связан с компенсирующим носителем информации 9.

Запоминающее устройство работает следующим образом.

В режиме записи переключатель 5 устанавливается в положение «Зап. (запись), носитель информации 3 магнитным полем приводится в исходпое состояние (например размагниченное). Ультразвуковой преобразователь 2 под действием электрических импульсов от генератора импульсов 1 формирует на каждый импульс ультразвуковую волну, распространяющуюся вдоль носителя информации 3. Те же электрические импульсы от генератора импульсов 1 проходят через элемент задержки 6 и поступают на вход ждущего генератора 15, который может быть вынолнен, например, по схеме ждущего генератора пилообразного напряжения. Напряжение с его выхода поступает на первый вход компаратора 16, где оно сравпивается с амплитудой аналогового сигнала, приходящего на его второй вход. В моменты сравнения компаратор 16 выдает команды на формирователь 8, который формирует импульсы тока, временное рассогласование которых относительно импульсов, приходящих на вход ждущего генератора 15, несет информацию об амплитуде аналогового сигнала в данные моменты времени. С выхода формирователя 8 импульсы тока поступают через переключатель 5 на носитель информации 3 или на его обмотку, создавая в нем магнитное поле. В силу свойств материала носителя информации 3 на определенных его участках, определяемых распространяющейся ультразвуковой волной, параметрами элемента задержки 6 и величиной аналогового сигнала, происходит заиоминание импульсов в виде величины их остаточной намагниченности. При прохождении одной ультразвуковой волны вдоль носителя информации 3 запоминается один отсчет аналогового сигнала.

Запоминаемые отсчеты располагаются по длине носителя 3 с помощью элемента задержки 6. Время задержки при записи (а также при восстановлении) аналогового сигнала изменяется линейно, пропорционально линейно изменяющемуся напряжению, приходящему с выхода генератора пилообразного напряжения 7, который запускается с приходом аналогового сигнала на вход 17 устройства.

При восстановлении аналогового сигнала переключатель 5 устанавливается из положения «Зап. в положение «Счит.. Считывание записанной информации в предлагаемом устройстве производится за счет обратного магнитоупругого эффекта, т. е. при возбуждении ультразвукового преобразователя 2 генератором импульсов 1 возбуждается ультразвуковая волна, распространяющаяся вдоль носителя информации 3 и вдоль компенсирующего носителя информации 9. Неносредственно в носителе информации 3 или же в его обмотке за счет разной намагниченности участков носителя информации 3 наводится импульсная ЭДС, которая подается на вход вычитающего блока 12.

На компенсирующем носителе информации 9 тем же методом, что и на носителе информации 3, предварительно записана функция напряжения, появляющегося на выходе носителя информации 3 или обмотки, его охватывающей при нрохождении вдоль него ультразвукового импульса в случае, когда он подготовлен для записи. Это напряжение обуславливается структурой материала носителя информации, шириной ультразвукового имнульса и в общем случае не равно О, но форма его детерминирована для каждого носителя информации. Импульсное нанряжение, снимаемое с компенсирующего носителя информации 9 или обмотки, его охватывающей, подается на вход усилителя сигнала шума 10, восстанавливается в блоке восстановления щума 11 с помощью напряжения от ждущего генератора 15 и подается на вход вычитающего блока 12. В вычитающем блоке 12 восстанов