Устройство выборки Советский патент 1981 года по МПК G11C7/00 

Изобретение относится к вычисли- . тельной технике и предназначено для использования в качестве формирователя импульсов тока выборки запоминающих устройств (ЗУ). Известно устройство выбОрки, содержа1;дее трансформатор на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) с двумя обмотками, источник тока смещения, катушку индуктивности, соединенную последовательно со вторичной обмоткой трансформатора и источником тока смещения, первый транзисторный ключ, подсоединенный между началом первичной обмотки трансформатора и шиной питания, второй транзисторный ключ, подсоединенный между концом первичной обмотки трансформатора и нагрузкой, и два диода, .один из которых включен между, началом первичной обмотки трансформатора и ши.ной питания, а второй - между концом этой же обмотки и шиной нулевого потенциала 13 . Недостатками этого устройства при работе на магнитную нагрузку (числовая линейка, шина выборки, координатный трансформатор, из феррита с ППГ и т, д.) являются низкое быстродействие и большая мощность потребления, обус ловленные тем, что время нарастания тока в нагрузке ограничено напряжением питания, а для уменьшения этого времени необходимо увеличение напряжения питания, что увеличивает мощяость потребления. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее первый транзистор, база которого подключена к первой управляющей шине устройства , змиттер - к выходной шине устройства, а коллектор - к управляющей обмотке трансформатора, другой конец которой соединен с выходом источника положительного напряжения, катодом диода и с одним из выводов развязывающего конденсатора, другой вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, к которой подключена выходная обмотка трансформатора, другой вывод которой соединен с анодом диода, обмотка смацения трансформатора, соединена, с первым выходом источника смещения, а другим концом - с катушкой индуктивности, другой конец которой подключен ко второму выходу источника смещения, вторую .управлякхдую .шину 12 .

Недостатками данного устройства являются низкое быстродействие и большая мощность потребления, обусловленная тем, что время нарастания тока в нагрузке ограничено напряже- нием питания, а для уменьшения этого времени необходимо увеличение напряжения питания, что увеличивает мощность потребления.

Цель изобретения - повышение быстродействия и снижение мощности потребления устройства.

Поставленная цель достигается тем что в известное устройство введен второй транзистор, база которого подключена ко второй управляющей шине, коллектор - к коллектору первого транзистора, а эмиттер - к шине нулевого потенциала.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства выборки; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит первый транзистор 1, трансформатор на ферритово сердечнике 2 с прямоугольной петлей гистерезиса, источник 3 напряжения смещения, катушку 4 индуктивности, диод 5, второй транзистор 6,.обмотку 7 смещения ферритового сердечника 2, выходную обмотку 8 ферритового сердечника 2, шину 9 нулевого потенциала, выходную шину 10, управляющую обмотку 11 ферритового сердечника 2, нагрузку 12, развязывающий конденсатор 13, источник 14 положительного напряжения, первую и вторую управляющие шины соответственно 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии входных импульсов на первой и второй управляющих шинах 15 и 16 первый и второй транзисторы соответственно 1 и 6 и диод 5 закрыты. Через обмотку 7 смещения ферритового сердечника 2 и катушку индуктивности 4 от источника 3 напряжения смещения протекает постоянный ток смещения. Напряжение Uk 1 на коллекторе первого транзистора 1 равно напряжению

+ ЕПЙТ.

При появлении на управляющей шине 16 импульса (U0. А) второй транзистор 6 открывается и через него и управляющую обмотку 11 ферритового сердечника 2 начинает течь ток подготовки.- Когда суммарное поле тока смещения в обмотке 7 смещения и тока подготовки в управляющей обмотке 11 ферритового сердечника 2 достигнет значения, при котором начинается перемагничивание сердечника 2, рост тока подготовки прекращается вследствие появления ЭДС на обмотках сердечника 2. При этом напряжение Ukl на коллекторе первого транзистора 1 равно остаточному напряжению UQ второго транзистора 6. В связи с отсутствием

омического сопротивления в цепи тока подготовки, потери мощности в этом режиме отсутствуют и энергия запасается в обмотках ферритового сердечника 2.

При окончании на управляющей шине 16 входного импульса (Ug А) второй транзистор 6 закрывается и ток под-готовки становится равным нулю. Ферритовый сердечник 2 начинает размагничиваться, создавая на выходной обмотке 8 напряжение положительной полярности. Диод 5 открывается, и энергия, запасенная в выходной обмотке 8 ферритового сердечника 2, возврсццается на источник 14 питания (4-Е f,j) и развязывающий конденсатор 13.

При этом напряжение Ukl на коллекторе первого транзистора 1 равно ЭДС ;( , создаваемой управляющей обмоткой 11 ферритового сердечника. Значение Е зависит от соотношения- витков управляющей обмотки 11 и выходной обмотки 8 ферритового сердечника 2. Если это соотношение равно, например единице, -то напряжение Е на коллекторе первого транзистора 1 будет в два раза превышать напряжение источника питания +ЕПИТПри появлении на управляющей шине 15 входного импульса Ug Бпервый транзистор 1 открывается, и через этот транзистор и управлягацую обмотку 11 ферритового сердечника 2 в нагрузку 12 начинает течь ток выборки. Так как падение напряжения на первом транзисторе 1 мало, то время нарастания тока выборки в нагрузке 12 определяется напряжением Е на коллекторе первого транзистора 1, величина которого превышает в два раза напряжение питания +ЕП(,-Г и обеспечивает быстрое нарастание тока в нагрузке 12. При этом напряжение питания +ЕП«Т может быть снижено на 30-40% с сохранением прежнего времени выборки, что обеспечивает снижение мощности потребления. Нарастание тока выборки происходит по экспоненциальному закону, при этом однов менно снижается напряжение Ukl на коллекторе первого транзистора 1. Когда суммарное поле то:са смещения в обмотке 7 смещения и тока выборки в управляющей обмотке 11 ферритового сердечника 2 достигнет значения, при котором начинается перемагничивание сердечника .2, рост тока выборки прекращается. При этом амплитуда тока выборки пропорциональна току смещения и не зависит от напряжения питания +ЕПИГ напряжение Ukl на коллекторе первого транзистора 1 становится равным падению напряжения Uk на выгрузке 12.

При окончании на управляющей шине 15 входного импульса Ug.Б.первый , транзистор 1 закрывается, ток выборки становится равным нулю и энергия, запасенная в выходной обмотке 8 ферритового сердечника 2,возвращается в источник питания 14 ( + ЕПИТ)

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает положительный эффект, заключающийся в y eныIIeнии времени нарастания тока выборки в нагрузке на 30-40% за счет увеличения напряжения на коллекторе первого транзистора 1 в момент формирования переднего фронта тока выборки и в снижении мощности потребления тока устройством на 30-40%, так как напряжение источника питания 4-Ef,j,T может быть снижено с сохранением времени нарастания тока выборки в нагрузке.

Формула изобретения

Устройство выборки, содержащее первыйтранзистор, база которого подключена к первой управляющей шине устройства, эмиттер - к выходной шине устройства, а коллектор - к управляющей обмотке трансформатора, другой конец которой соединен с выходом источника положительного напряжения.

катодом диода и с одним из выводов развязывающего конденсатора, другой вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, к которой подключена . выходн&я обмотка трансформатора, другой вывод которой соединен с-анодом диода, обмотка сметцения трансформатора соединена с первым выходом источника смещения, а другим концом - с катушкой индуктивности, другой конец которой подключен ко второму выходу источника смещения, вторую управляющую шину, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и снижения мощности потребления Устройства, оно содержит второй тран13ИСТОР, база которого подключена ко второй управляющей шине, коллектор - . к коллектору первого .нзистора, а змиттер -.к шине нулевого потенциаша.

Источники инфо{)мации,

принятые во внимание при экспертизе

1,Патент Великобритании 1341498, кл. 43 В (НЗТ), опублик, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР J 577563., кл. G 11 С 7/10, 1976

(прототип).

.A

i/h.B

(put.l