Многофункциональное устройство Советский патент 1981 года по МПК H03K19/16 

(54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вьгчисли тельной технике, может быть использовано в системах автоматики, контрольно-измерительной техники, а также в качестве стохастических и пороговых элементов. Известен коммутатор сигналов считьтания для запоминающих устройств, содержащий магнитные сердечники с входными и выходными обмотками, к выходным обмоткам подключен дифферен циальный усилитель считывания, управ лякнцие обмотки на каждом сердечнике зашунтированы диодами. Коммутируюций сигнал поступает на одну из входных обмоток, тогда в силу выбранного соединения других обмоток на входе уси лителя появляется суммарная ЭДС с фа ЗОЙ, определяемой полярностью входного сигнала l. Недостатком такого устройства является низкая надежность, точность, стабильность, помехоустойчивость, а также ограниченные функциональные возможности преобразования информации. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в многофункциональное устройство, содержгицее магнитные сердечники с входными и выходными обмотками, к выходным обмоткам,соединенным последовательно и согласно-, подключен усилитель, управляющие обмотки на каждом сердечнике зашунтированы диодами, введены параметроны, блок управления, дополнительные переменные резисторы в контуры управления, которые включены последовательно с диодами, дополнительные резисторы и режекторный фильтр в выходную цепь, причем число витков выходных обмоток, нанесенных на нечетные сердечники, в два раза больше, чем на четные, а на пары сердечников нанесены дополнительные кодовые обмотки, к которым подключены парамет|роны, основные и дополнительные входные обмотки, соединенные согласно выбранному коду, и подключены.к б/юку управления л,причем обмотки на нечетных сердечниках соединены последовательно и встречно с обмотками четных сердечников. На чертеже представлена схема многофункционального устройства. Устройство содержит магнитные сердечники 1-8 с входными 9-18, выходными 19 и 20s улравляющими 21-28 и дополнительными выходными - кодовыми 29-36 обЛотками, диоды 37-44 и переменные резисторы 45-52, резисторы 53, 54 и режекторный фильтр 55 в выходной цепи, дифференциальный усилитель 56 считывания, который может быть выполнен на основе параметрона, кодовые па раметроны 57-60 и устройство 61 управ ления. Наклонными линиями в местах пересечения обмоток и сердечников .показано направление намотки. Многофункциональное устройство работает следующим образом. Входные сигналы поступают на устройство 61 управления, которое осуществляет последовательную или одновременную передачу сигналов во входные обмотки 9-185 синхронизацию и временное согласование работы всего парамет рического устройства (не показано). Устройство 61 может быть собрано на основе электромагнитных элементов (ре ле, герконы), электронных ключей с тактовым генератором и элементами памяти (мультиплексоры) и т, п. Пусть во входную обмотку 9 поступа ет одиночный импульс положительной . полярности. Для входного сигнала соединение входных обмоток на сердечниках 1-8 не играет роли, и поэтому фазы индуцируемых ЭДС (направления) соответствуют согласному.последовательному соединению обмоток. Но ЭДС, индуцируемая на других обмотках имеет направление, зависящее от их соединения (намотки), Так для рассматриваемо го примера, в силу выбранного соедине ния обмоток и количества их витков и установки сопротивления резисторов 45 52 на нуль диоды 37-42 открываются, суммарньй магнитный поток и, следовательно, напряжение на всех обмотках сердечников 1-6 близки к нулю. Соотно шение числа витко.в входных 9-18 и управляющих 21-28 обмоток выбирается та КИМ, чтобы входные сигналы соответствующей полярности открывали диоды выбранного кода, а число витков выходных обмоток 19 и 20 из нечетных сердечников , 3, 5 и 7 в два раза больше, чем на четных 2, 4, 6 и 8. Поэтому на входе усилителя 56 сигнал равен нескомпенсированной ЭДС выходных обмоток, расположенных на сердечнике 7. ЭДС также будет на кодовых обмотках 35 и 36. На входных обмотках 10-18 сумма ЭДС равна нулю, Параметроны 57-60 могут работать с тремя устойчивыми состояниями ( трехстабильные) и двумя - двухстабильные. В первом случае при отсутствии входных сигналов (на кодовых обмотках 29-36) отсутствуют сигналы и на выходах параметронов, при положительном входном сигнале параметроны генерируют колебания с одной фазой, при отрицательном - с противоположной, причем фазы колебаний параметронов можно задавать соединением (намоткой) кодовых обмоток. Так для рассматриваемого примера Положительный входной сигнал вызывает колебания с определенной фазой только в параметроне 60, в остальных параметронах колебаний не будет. При отрицательном входном сигнале в обмотке 9 изменяется полярность сигнала на входе усилителя 56, для случая применения трехстабильных параметронов - фаза колебаний параметрона 60 изменяется на противоположную (по сравнению с положит ельньпу входным импульсом в обмотке 9), на выходах остальных параметронов сигналов не будет. В случае двухстабильного состояния параметронов, при отсутствии входного сигнала в кодовых обмотках, пара метроны генерируют колебания с определенной фазой, при положительном импульсе во входной обмотке 9 - фаза колебаний изменяется на противоположную только в параметроне 60, при отрицательном состояние всех параметронов остается без изменения , т. е. фаза колебаний не изменяется (подтверждается), Таким образом, входному сигналу в обмотке 9 для трехстабильного состояния параметронов любой полярности соответствует отсутствие колебаний в параметронах 57, 58 и 59 (принимаем за логический О) и наличие колебаний определейной полярности в параметроне 60 (принимаем за логическую 1). Для двухстабш1ьного состояния работы параметронов в случае положитель ного входного сигнала в обмотке 9 наблюдаются соответствующие колебания в параметронах 57, 58, 59 с выбранной фазой, принятой за О и в параметроне 60 с противоположной фазой, принятой за 1. Таким образом, входному сигналу в обмотке 9 для обоих случаев соответствует код 0001. Выбранное соединение входных обмоток 9-18 соответ ;,ствует коду 8-4-2-1 . Поэтому входному (Сигналу в каждой из обмоток 9-18 соот ветствует только единственный код на выходах параметронов. Следовательно, предлагаемое устройство может быть шифратором из десятичного кода в код 8-4-2-1 с фазовым представлением информации . Резисторы 53 и 5А в.выходной цепи служат для согласования обмотки очитывания с входом усилителя. Помехи, отраженные от входа усилителя 56 поглощаются этими резисторами-, благодаря чему повторных отражений не происходит . Известно,что симметрия входа дифференциального усилителя, особенно в области больших частот не идеальная, поэтому они подавляют синфазные помехи не полностью. Кроме того, динамический диапазон схем с симметричными входами трудно сделать достаточно большим для того, чтобы они подавляли синфазные помехи сигналов с большими амплитудами. Поэтому в устройство введен режекторный фильтр 55, подавляющий синфазные наводки. Фильтр представляет собой трансформаторы с обмотками, конденсаторами и резисторами ( линия задержки). Предлагаемое устройство можно использовать в качестве мажоритарных и пороговых элементов. В качестве дво ичных или аналоговых входов используются входные обмотки 9-17, в качестве выходов - сигналы на выходах параметронов 57-60. Обмотка 18 используется для возвращения устройства в исходное положение (Сброс). Каждому входу сопоставляется свой вес, который можн

изменять с помощью введения сопротивления резисторов Д5-52 (исключить шунтирующее действие диодов 37-44). Сигнал на выходе параметронов 57-60 будет соответствовать коду 1111 только в том случае, когда взвешенная сумма входных сигналов превышает порог срабатывания. Одним из вариантов поный фильтр в выходную цепь, причем число витков вьрсодных обмоток, нанесенных на нечетные сердечники,.в два раза больше, чем на четные, а на пары сердечников нанесены дополнительные кодовые обмотки, к которым подключены параметроны, основные и дополнительные входные обмотки, соединенные рога срабатьшания является наличие сигналов одной полярности на всех входных обмотках 9-17, во всех других случаях при одинаковых весах входных элементов на выходах параметронов 5760 кода 1I1i не будет. Таким образом, предлагаемое устройство может коммутировать сигналы, выполнять функции шифратора из десятичного кода в код 8-4-2-1 и другие путем добавления сердечников с определенным нанесением обмоток. Кроме того, предлагаемое устройство может выполнять логическое преобразование входных сигналов, в том числе в качестве порогового элемента с девятью входами. Причем функциональные возможности можно еще расширить за счет введения сопротивлений резис-торов только в выбранные контуры с диодами. Для всех рассмотренные случаев в качестве входных сигналов могут быть аналоговые, импульсные или высокочастотные сигналы ( кратные частоте н пряжения накачки параметронов). Таким образом, универсальность по цепи Управления, многообразие режимов работы устройства позволяют значительно расширить как функциональные возможности, так и область его применения. Формула изобретения Многофункциональное устройство, содержащее магнитные сердечники с входными и выходными обмотками, к выходным обмоткам, соединенным последовательно и согласно, подключен усилитель, управляющие обмотки на каждом сердечнике зашунтированы диодами, отлич ающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него введены параметроны, блок управления, дополнительные переменные резисторы в контуры управления, которые включены последовательно с диодами. дополнительные резисторы и режектор7согласно выбранному коду, и подключены к блоку управлЛння, причём обмотки на нечетных сердечниках соединены последовательно и встречно с обмотками четных сердечников. 8690478 | Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 377871, кл. G 11 С 7/02, 1962 5 (прототип).