Пороговый логический элемент Советский патент 1981 года по МПК H03K19/16 

(54)ПОРОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

I

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может быть использовано в устройствах дискретной обработки информации для реализации пороговых функций многих переменных.

Известен элемент для реализации пороговых функций многих переменных на магнитном сердечнике ГОНедостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является пороговый элемент, содержа1Щ1Й разветвленный магнитный сердечник балансного типа, обмотки подготрв}ш, считывания - входную и выходную 23.

Недостатком известного устройства .является невысокая надежность реализации пороговых функций, обусловленная разной величиной наведенной ЭДС на виток из-за их разного расстояния от участка подготовки.

Цель изобретения - повышение надежности реализации пороговых функ-

ций.

Поставленная цель достигается тем, что в пороговом логическом элементе, содержащем разветвленный магнитный сердечник балансного типа с развет- вленными и неразветвленными участками магнитопровода в последовательном

10 соединении, обмотки подготовки и считывания, которые размещены на разветвленных участках магнитопровода, входные и выходные обмотки весов, Которые размещены на h разветвленных

15 участках магнитопровода, образующих информационные ячейки, входную и выходную обмотки порога, витки входной и выходной обмоток порога размещены на разветвленных участках магнитопро20вода, которые расположены симметрич-, но относительно разветвленных участков магнитопровода с выходными обмот ками весов. На фиг. 1 приведена принципиальная электросхема порогового элемента, выполненная на прямоугольном балансном сердечнике, на фиг. 2 - упрощенная модель сердечников порогового элемента, поясняющая его работу. Пороговый элемент содержит разветвленный сердечник 1 балансного типа, обмотки 2 и 3 подготовки и считывав ния, входные 4 и выходные 5 обмотки весов и входную 6 и выходную 7 обмотк порога. Сердечник изготовлен из магнитного материала с ГШГ и имеет разветвленные участки , Стержни разветвленных участков б-17 образуют информационные ячейки, а стержни разветвленного участка участок подготовки, служащий в качестве источника магнитного потока. Обмотка 2 подготовки охватывает восьмеркой стержень разветвленного участка 18, а обмотка 3 считывания - сердечник 1 по неразветвленному контуру. Входные 4 и выходные 5 обмотки весов охватывают восьмеркой стержни разветвленных участков 13-17. Витки входной 6 и выходной 7 обмоток порога распределены по стержням разветвленных учаг стков 8-12, выполненных симметрично относительно разветвленных участков 13-17, содержащих обмотки 5 (ось сим метрии проходит через разветвленные участки 18 и 19). Выходные обмотки J весов и 7 порога соединены последовательно. На фиг. 2 представлена упрощенная модель сердечника 1 порогового элемента в виде магнитопровода прямоугольной формы. Стрелками обозначены направления магнитных потоков в магн топроводе. В-В - ось симметрии магни топровода. Через линии 0-0 и А-А, перпендикулярные оси симметрии В-В, проходят воображаемые сечения магнитопровода. Работа порогового элемента происходит следующим образом, С подачей импульсов считывания в обмотку 3 весь сердечник 1 размагничивается в одном направлении, например, против часовой стрелки. Тем самым происходит установка сердечника 1 в исходное магнитное состояние. Импульс в обмотке 2 подготовки перемагничивает сердечник 1 частично в обратном направлении. Переключаемый при этом магнитный поток, в зависимости от направления управляющих токов в обмотках 4, замыкается по верхним или нижним стержням разветвленных участков 33-17, Витки входной обмотки 6 порога, подключаемой к источнику тактовых импульсов (например, к источнику импульсов подготовки), соединены между собой последовательно согласно, поэтому переключаемый при подготовке поток замыкается одновременно или по верхним, или по нижним стержням разветвленных участков , При этом важно заметить следующее, . Разветвленный балансный сердечник подвержен влиянию потоков рассеяния, снижающих надежность реализации на нем пороговых функций. В любом сечении А-А магнитопровода сердечника (фиг,2), выполненном на расстоянии X от начального (исходного) сечения О-О, будет наблюдаться приращение переключаемого в сердечнике магнитного потока на величину потока рассеяния дФос . Иначе говоря, в двух любых информационных ячейках сердечника 1, выполненных симметрично относительно друг друга, поток рассеяния вызывает одинаковые изменения переключаемого магнитного потока. В результате и в обмотках, расположенных в рассматриваемых симметричных информационных ячейках, при считывании наводятся одинаковые по абсолютной величине ЭДС,В предлагаемом пороговом элементе суммарное значение весов образуется путем суммирования ЭДС отдельных обмоток 5, а значение порога образуется путем суммирования ЭДС отдель ных витков обмотки 7. Так как отдельные составляющие той или другой суммы отличаются высокой однородностью, то и результирующая ЭДС последовательно соединенных обмоток 5 и 7 будет отличаться высокой достоверностью. Распределение выходной обмотки 7 порога по информационным ячейкам серг дечника 1 должно быть по возможности таким, чтобы в каждой из ячеек содержалось столько витков, сколько витков имеет соответствующая выходная обмотка 5 весов в симметричной информационной ячейке. При необходимости отдельные витки обмотки 7 могут быть включены последовательно встречно остальным ее виткам (с целью распределения обмотки 7 по всем симметричным информационным ячейкам). Например, выходные обмотки 5 весов содержат следующее количество витков; Ул1 Ь.Н, , , ), (индексы при W соответствуют номерам разветвленных участков), а вехшчина порога равна 7. Тогда возможно следующее распределение витков обмотки 7: , Уз 1, , , , Все витки обмотки 7 соединякКгся последовательно согласно. Если де ,W,l ,,, и величина Порога равна 10, то бозмо но следующее распределение витков обмотки 7: , , , W 3, При этом витки включают-ся .последовательно встречно остальным виткам обмотки 7, Распределение обмотки 6 по стержн разветвленных участков 8-12 осуществлено лишь с целью наведения ЭДС во всех витках обмотки 7, Для уменьшения потоков рассеяния качестве источника потока может быть использован и разветвленный участок 19, а обмотка 3 считывания может быт равномерно распределена по всем неразветвленным участкам сердечника 1, Принцип работы элемента при этом не изменится. Пороговые элементы могут быть выполнены с различными конструкциями сердечников квадр-атными, круглыми, прямоугольными и т.д.), Таким образом, в предлагаемом пороговом элементе, в отличие от изВеСТНОГО, витки выходной обмотки ПОр га не сосредоточены в одной информационной ячейке, а распределены по информационным ячейкам, вьшолненным симметрично относительно информацион ячеек с выходныьФ обмотками весо Благодаря этому в выходных обмотках 446 каждой пары симметричных информационных ячеек, несмотря на наличие потоков рассеяния, наводятся сигналы с высокий однородностью, что повьшает надежность реализуемой на данном элементе пороговой функции. Формула изобретения Пороговый логический элемент, содержащий разветвленный магнитный сердечник балансного типа, с разветвленными и не разветвленными участками магнитопровода в последовательном соединении, обмотки подготовки и считывания, которые размещены на разветвленных участках магнитопровода, входные и выходные обмотки весов, которые размещены на п разветвленных участках магнитопровода, образующих информационные ячейки, входную и выходную обмотки порога, о тличающийся тем, что, с цЬлью повышения надежности реализации пороговых функций, витки входной и выходной обмотки порога размещены на разветвленных участках магнитопровода, которые расположены симметрично относительно разветвленных участков магнитопровода с входными обмотками весов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Розенблат М,А, Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники, J974, с. 547, 2.Авторское свидетельство СССР К 206897, кл, Н 03 К J9/J6, 08,01,66.