Магнитное запоминающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G11C11/08 

() МАГНИТНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств хранения и обработки дискретной информации.

Известно магнитное запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразвётвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого разветвленного участка магнитопровода , диодный мост, в плечо которого включены параллельно первый ограничитель тока, например потенциометр, и первый ключевой элемент, источник разнополярных импульсов тока, включенный в одну из диагоналей диодного моста через первую обмотку записи, в другую диагональ которого включена вторая обмотка записи, обмотки смещения и выходные, расположенные на остальных (п-1) разветвленных участках магнитопровода, обмотки контроля , расположенные на всех разветвоенных участках магнитопроаода, кроме первой и второй, и соединенные после довательно второй ограничитель тока и второй ключевой элемент, зашунтиро ванные последовательно соединенными третьим ограничителем тока, третьим ключевым элементом и обмоткой смещения второго разветвленного участка

10 магнитопровода и включённые в диагональ диодного моста через соединенные последовательно обмотки смещения остальных (п-2) разветвленных участков магнитопровода. Такое устISройство может быть использовано для контроля технического состояния и поиска неисправностей в раз/1ичной радиоэлектронной аппаратуре, а также для реализации функций пороговой

20 логики в режимах с разрушающим и неразрушающим считыванием Cl3.

Однако известное устрьйство характеризуется узкой областью приме39нения, так как не позволяет реализевать функции триггера. Наиболее близким техническим.решением к данному изобретению является магнитное запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого раз ветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плечо которого включены параллельно первый ограничитель тока, например потенциометр и первый ключевой элемент, источник разнополярных импульсов тока , включенный в первую диагональ первого диодного моста последователь но с первой обмоткой записи, во вторую диагональ которого включена вторая обмотка записи, входные и выходные обмотки, расположенные на перемычках второго разветвленного участк магнитопровода, второй и третий диод ные мосты, в одну диагональ каждого из которых включены накопительный элемент, например конденсатор, а в другую диагональ - соответствующая выходная обмотка, второй и третий ограничители тока, соединенные последовательно с соответствующими вход ными обмотками и накопительными элементами, и второй и третийключевые элементы. Данное устройство позволяе реализовать на одном разветвленном участке магнитопровода функциитриггера 2. Однако в указанном устройстве схе ма такого триггера содержит большое число элементов, что усложняет устройство и увеличивает йисло соединения (паек). Большое число элементов и соединений снижает надежность устройства , усложняет технологию его изготовления, а также увеличивает вес и габариты устройства. Указанные недостатки в значительной степени проявляются в схемах, содержащих большое число триггеров (счетчиках, регистрах сдвига и т.д.). Целью изобретения является повышение надежности и упрощение магнитного запоминающего устройства. Лоставленная цель достигается тем, что в магнитном запоминающем устройству второй и третий ключевые элементы включены в первую диагональ первого диодного моста через соответ 4 ствующие накопительные элементы, входные обмотки и одноименные ограничители тока. На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2 показаны условно стрелками магнитные состояния второго разветвленного участка магнитопроводз. Устройство содержит магнитный сердечник 1 балансного типа, обмотки 2и 3 записи, входные и 5 и выходные 6 и 7, диодные мосты 8-10, источник разнополярных импульсов тока 11, ограничители тока, например потенциометры 12-1, ключевые элементы 15-17 соответственно с выводами 18-20 управления и накопительные элементы, например конденсаторы 21 и 22. Сердечник 1 выполнен из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) и имеет неразветвленный 23 и разветвленный 2k и 25 участки магнитопровода, причем на перемычках 26 и 27 разветвленного участка 2Ц магнитопровода расположены соответственно обмотки 2 и 3записи, а на перемычках 28 и 29 разветвленного участка 25 магнитопровода расположены соответственно входная k, выходная 6 и входная 5 выходная 7 обмотки (на фиг. 1 для простоты показана только часть сердечника 1 балансного типа). В плечо диодного моста 8 включены параллельно потенциометр 12 и ключевой 15. В одни диагонали диодных мостов 9 и 10 включены соответственно конденсаторы 21 и 22, а в другие диагонали - выходные обмотки 6 и 7 соответственно. Соединенные последовательно ключевой элемент 16, конденсатор 21, входная обмотка Л ипотенциометр 13 включены в первую диагональ диодного моста 8. В эту же диагональ последнего включены соединенные последовательно клю-чевой элемент 17, конденсатор 22, входная обмотка 5 и потенциометр 14. Источник t1 включен в первую диагональ диодного моста 8 через обмотку 3 записи, в другую диагональ которого включена обмотка 2 записи. При этом обмотки 2 и 3 записи подключены к источнику разнополярных импульсов тока 11 такимобразом, что при поступлении от последнего отрицательного импульса они оказываются включенными согласно, а при поступлении положительного импульса - встречно. При этом минимальная амплитуда импульсов любой полярности должна быт достаточной для перемагничивания се дечника 1 по неразветвленному конту ру. . Принцип работы устройства заключается в следующем. На время действия очередного отр цательного импульса, поступающего с источника 11, подачей управляющего сигнала Подготовка на выводы 18 открывается ключевой элемент 15 (пр этом ключевые элементы 1б и 17 закрыты) . Тем самым отрицательный импульс без ограничения пропускаетс в обмотки 2 и 3 записи, и весь сердечник 1 намагничивается до насыщения по часовой стрелке. При этом Происходит установка сердечника 1 в исходное магнитное состояние, причем магнитное состояние разветвленного участка 25 при этом соответствует фиг. 2а. Оба конденсатора 21 и 22 в исходном состоянии также раз-ряжены. Дальнейшая работа устройства зависит от того, на какие из ключевых элементов 16 или 17 подаются управляющие сигналы. С подачей, например сигнала Установка в О на выводь 19 ключевого элемента 16 одновременно со следующим (положительным) импульсом источника 11 происходит переключение магнитного потока в перемычке 27 .и протекание тока по цепи: источник 11 - потенциометр 13 - вход ная обмотка + - конденсатор 21 - открытый ключевой элемент 16 - обмотка 3 - источник 11. При этом магнитодвижущая сила (МДС) обмотки Ц направлена таким образом, что она способству т замыканию переключаемого п перемычке 28 и препятствует замыкани потока по перемычке 29Лфиг. 26). Так как выходная обмотка 6 оказывается сцепленной с этим потоком, происходит дополнительный подзаряд конденсатора 21 через диодный мост 9 и отсутствует заряд конденсатора 22 (полярность заряда конденсатора 21 пока1зана на фиг. 1). Следующий (отрицательный) импульс источника 11 будет стремиться насытить весь ма1 нитопровод (т.е. перевести сердечник 1 в исходное состояние). Однако сопротивление потенциометра 12 отрегулировано таким образом (ключевые элементы 15-17 закрыты), что имеет место переключение по всей длине магнитной цепи только определенНОЙ величины (примерно четверти от максимального значения) магнитного потока. При этом переключается поток также только в перемычке 28 фиг. 2в), в результате чего происходит очередной подэаряд конденсатора 21 и отсутствует заряд конденсатора 22. С поступлением следующего (положительного) импульса источника 29 (ключевые элементы закрыты) и при переключении тем самым той же величины потока в обратном направлении разветвленный участок 25 оказывается подготовленным к новому циклу неразрушающего опроса (фиг. 26). При этом информация, записанная ранее на его перемычку 28, не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной -величины магнитного потока. Подзаряд конденсатора 21 происходит, таким образом, при каждом переключении потока в перемычке 28, вплоть до заряда его до амплитудного значения импульсов в выходной обмотке 6. Если же в TisHrrep необходимо записать 1, то одновременно с очередным положительным импульсом источника 1 i подается управляющий .сигнал Установка в 1 на выводы 20 ключевого элемента 17. При этом одновременно с переключением магнитного потока в перемычке 27 происходит, благодаря незаряженности конденсатора 22, протекание тока по цепи: источник 11 - ротенциометр 1Ц - входная обмотка 5 - конденсатор 22 - открытый ключевой элемент 17 обмотка 3 - источник 11. При этом МДС обмотки 5 направлена таким образом, что .; она способствует замыканию переключаемого потока по перемычке 29 и препятствует замыканию потока по перемычке 28, причем величина этой МДС выбрана такой, что она достаточна для перевода разветвленного участка 25 из состояния, изображенного на фиг. 2а или 2в, в состояние, изображенное на Оиг. 2г. Так как выходная обмотка 7 оказывается сцепленной с изменяющимся потоком перемычки 29t происходит дополнительный подзаряд конденсатора 22 через диодный мост 10 и отсутствует заряд конденсатора 21 (полярность заряда конденсатора 22 показана на фиг. 1), Следующий (отрицательный) импульс источника 11 будет стремиться.насытить Весь магнитопровод, т.е. перевести 7 сердечник 1 s исходное состояние. Однако сопротивление потенциометра 12 отрегулирован таким образом (ключевые элементы 1517 закрыты), что имеет место переключение по всей длине магнитной цепи только определенной величины (примерно четверти от максимального значения) магнитного потока. При этом переключается магнитный поток также тол ко в перемычке 29 (фиг. 2д), в результате чего происходит очередной подзаряд конденсатора 22 и отсутстствует заряд конденсатора 21. С пос туплением следующего (положительного) импульса источника 11 (ключевые элементы закрыты) и переключении тем самым той же величины потока в обратном направлении разветвленный участок 25 оказывается подготовленным к новому циклу неразрушающего опроса (фиг. 2г). При этом информация, записанная ранее в его перемычку 29t не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной величины магнитного потока. Подзаряд конденсатора 22 происходит, таким образом, при каждом переключении потока в перемычке 29, вплоть до заряда его до амплитудного значения импульсов в выходной обмотке 1. Если же после записи а триггер 1 одновременно с очередным положи тельным импульсом источника 11 подать управляющий сигнал Установка в О на выводы 19 ключевого элемен та 16, то разветвленный участок 25 перейдет из магнитного состояния соответствующего фиг. 2д, в магнитное состояние, соответствующее фиг. 26. При работе устройства по счетному входу достаточно подавать сигнал Переключение одновременно на выводы управления обоих ключевых элементов 16 и 17. Пусть, например, триггер находится в нулевом состоянии (фиг. 26 или 2в). При этом заряжен конденсатор 21 и разряжен кон денсатор 22. С подачей одновременно с очередным положительным импульсом источника 11 управляющего сигнала Переключение на выводы 19 и 20 ключевых элементов 16 и 17 происход перемагничивание перемычки 27 и открывание обоихключевых элементов 16 и 17. Однако, так как конденсато 21 заряжен, ток протекает только по О8 следующей цепи: источник 11 - потенциометр I - обмотка 5 - конденсатор 22 - ключевой элемент J7 - обмотка 3 - источник 11. В результате разветвленный участок 25 из магнитного состояния, соответствующего фиг. 2в, переходит в состояние, соответствующее фиг. 2г, что эквивалентно записи в триггер 1. Аналогично работает устройство по счетному входу и при переключении его с единичного состояния в нулевое. По заряду конденсаторов 21 и 22 можно судить о том, в каком из состояний (нулевом или единичном) находится разветвленный участок 25 магнитопровода. Таким образом, если в известном устройстве используется свойство конденсатора пропускать ток только в разряженном состоянии лишь при работе по счетному входу, то в предложенном устройстве указанное свойство конденсатора используется во всех трех случаях (при записи О, при записи 1, при работе по счетному входу). Такой принцип работы приводит к уменьшению количества используемого в нем оборудования (на один ключевой элемент и два разделенных диода) и к уменьшению количества соединений (паек), являющихся, как известно, наиболее ненадежным звеном электронной аппаратуры. Указанное, в конечном счете, повышает надежность и упрощает устройство, уменьшает его вес, габариты и себестоимость. Эти достоинства в наибольшей степени проявляются при построении схем, содержащих большое число триггеров (регистр ов сдвига, счетчиков и т.п.). Принцип работы предложенного устройства допускает построение триггеров и на остальных разветвленных частях магнитопровода. Достоинством устройства является также малое потребление мощ- . ности. Время заряда накопительных конденсаторов 21 и 22 при выбранных элементах схемы определяется мощностью считывающих сигналов, поступающих а обмотки 2 и 3, и частотой их следования. Так как частота считывающих сигналов выбирается больше частоты обращения к устррйстау, то мощность источника 11 может быть малой. Энергия, накопленная в конденсаторах I

21 и 22, используется для выдачи информации во внешнюю цепь.

Формула изо&ретения

Иагнитное запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого раз веталенного участка магнитопроеода, первый диодный мост, в плече которого включены параллельно первый ограничитель тока, например потенциометр и первый ключевой элемент, источник разнополярных импульсов тока, включенный в первую.диагональ первого диодного моста последовательно с первой обмоткой записи, во .вторую диагональ которого включена вторая обмотка записи , входные и выходные обмотки, расположенные на перемычках второго разветвленного участка магнитопровода, второй и третий диодные

28410

ТО

мосты, в одну диагональ каждого из которых включенц накопительный элемент, например конденсатор, а в другую диагональ - соответствующая аы$ ходная обмотка, второй и третий огра ничители тока, соединенные последовательно с соответствующими входными обмотками и накопительными элементами, и второй и.третий ключевые О элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, второй и третий ключевые элементы включены в первую диагональ первого диодного 15 моста через соответствующие накопительные элементы, входные обмотки и одноименные ограничители тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 по заявке № 2781 б1/18-2

кя. G 11 С 11/08, 20.06.79.

кл.С 11 С 11/08, 15.08.79 (протоSТип;..