Запоминающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G11C11/08 

(54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

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

Известно запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого разветвленного 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 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 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 входными обмотками и накопительными элементами, и второй и третий ключевые элементы pi.

Указанное устройство позволяет реализовать на одном разветвленном участке магнитопровода функции триггера. Однако схема такого триггера

10 содержит большое число элементов, что усложняет устройство и увеличивает число соединений (паек). Большое число элементов и соединений, снижает надежность устройства, ус15ложняет технологию его изготовления, а также увеличивает вес и габариты , устройства.

Наиболее близким к изобретению является запоминающее устройство, ко20торое содержит магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на- перемычках первого разветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плечо которого включены параллельно первый ограничитель тока, например потенциометр,

30 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 мосты, в одну диагональ каждого из-которых включены накопительный элемент, например конденсатор, а в другую диагональ - соответствующая выходная обмотка, и второй и третий ключевые элементы, соединенные последовательно с соответствующими вход ными обмотками и накопительными элементами, и через одноименные ограничители тока включенные в первую диаг наль первого диодного моста . Известное устройство также позвол яет реализовать на одном разветвлен ном - участке магнитопровода функции триггера. Для этого в нем использова но свойство конденсатора оказывать различное сопротивление переключающе муся зависимости от своего состояния (заряженности или незаряженности). Такой принцип работы устройства требует применения большого количества элементов, что усложняет устройство и увеличивает число соеди наний (паек). Указанное недостатки в значительной степени появляются в схемах, содержащих большое число триггеров (счетчиках, регистрах сдви к т, п.) . Цель изобретения - повышение надежности и упрощение запоминающего устройства. Поставленная цель достигается тём что в запоминающем устройстве, содер жащем магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразвет вленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого разветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плечо которого включен ограничитель тока, например потенциометр 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 обмоткиf расположенные на перемычках второго разветвленного участ ка магнитопровода, второй и третий диодные мосты, в первую диагональ каждого из которых включен накопительный элемент, например конденсато а во вторую диагональ - соответству ющая выходная обмотка, и два ключевых элемента, ключевые элементы через соответствующие входные обмотки включены в первые диагонали второго и третьего диодных мостов параллельно конденсаторам. На фиг,1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг,2 показаны условно стрелками магнитные состояния второго разветвленного участка магнитопровода. Запоминающее устройство содержит разветвленный.магнитный сердечник 1 балансного типа, обмотки 2 и 3 записи , входные 4 и 5 и выходные 6 и 7, диодные мосты 8-10, источник 11 раэнополярных импульсов тока, ограничитель 12 тока, например потенциометр, ключевые элементы 13 и 14 соответственно с выводами управления 15 и 16 и накопительные элементы, например конденсаторы 17 и 18. Сердечник 1 выполнен из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и имеет неразветвленный 19 и развет- вленные 20 и 21 участки магнитопровода. Причем на перемычках 22 и 23, разветвленного участка 20 магнитопровбда расположены соответственно обмотки 2 и 3 записи, а на перемычках 24 и 25 разветвленного участка 21 магнитопровода расположены соответственно входная 4, 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 включен потенциометр 12, В одни диагонали диодных мостов 9 и 10 включены соответственно конденсаторы -17 и 18, а в другие диагонали соответственно выходные обмотки 6 и 7, Ключевые элементы 13 и 14, соединенные последовательно со входными обмотками соответственно 4 и 5, включены параллельно .конденсаторам 17 и 18. Источник 11 включен в одну диагональ диодного моста 8 через об-i мотку 3 записи, в другую диагональ которого включена обмотка 2 записи. При этом обмотки 2 и 3 записи подключены к источнику 11 разнополярных импульсов тока таким образом, что при поступлении от последнего отрицательного импульса они оказываются включенными согласно, а при поступлении положительного импульса - встречно. При этом миним.альная амплитуда импульсов любой полярности должна быть достаточной для перемагничивания сердечника 1 по неразветвленному контуруЗапоминающее устройство работает по следующему принципу. Под действием разнополярных импульсов тока источника 11 в сердечнике 1 происходит периодическое переключение определенной (ограниченной) величины магнитного потока. При любой полярности импульсов магнитодвижущая сила (МДС) обмотки 2 направлена Слева направо и поток в перемычке 22 не переключается. МДС обмотки 3 при каж дом очередном импульсе источника 11 меняет свое направление, в результат чего в перемычке 23 происходит переключение магнитного потока, величина которого определяется сопротивлением потенциометра 12. В исходном состоянии устройства распределение переключаемого указанным образом потока между перемычками 24 и 25 раэветвлен ного участка 21 магнитопровода может быть любым. Если поток переключается по одной из двух или обеим перемычкам 24 и 25 одновременно, соответ ствующие конденсаторы 17 и 18, подключенные через диодные мосты 9 и 10 к выходным биотокам б и 7, заряяГаютс С подачей, например, одновременно с положительным импульсом источника 11 управляющего сигнала Установка в О на выводы 15 ключевой элемент 13 открывается. При этом, если конденсатор 17 был заряжен по цепи: правая обкладка конденсатора 17 обмотка 4 - ключ 13 - левая обкладка конденсатора 17 течет ток его разряда. Возникающая при этом МДС обмотки 4 направлена таким образом, что препятствует переключению потока по перемычке 24 и способствует переключению потока по перемычке 25. В резуль тате после подачи на устройство сигнала Установка в О магнитное состояние разветвленного участка 21 будет соответствовать фиг.2а. Следующий (отрицательный) импульс источника 11 стремится насытить магнитопровод сердечника 1. Однако согпротивление потенциометра 12 отрегулировано таким образом, что имеет место переключение по всей длине -маг нитной цепи только определенной величины 1примерно четверти от максимального значения) магнитного потока (фиг.26). С поступлением следующего (положительного) импульса источника 11 и переключении тем самым той же величины потока в обратном направлении, разветвленный участок 21 магнитопровода оказывается подготовленным к новому циклу неразрушающего опроса (фиг.2а).. При этом информация, записанная ранее на перемычку 25, не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной величины магнитного потока. Подзаряд конденсатора 18 (если он не был заряжен происходит при каждом переключении потока в перемычке 25, вплоть до его заряда до амплитудного значения импульсов в выхЪдной обмотке 7. Таким образом, после установки триггера в О конденсатор 17 оказывается разряженным, а конденсатор 18 - заряженным. Если В триггер необходимо теперь записать 1, одновременно с очередным положительным импульсом источника 11 подается управляющий сигнал Установка в 1 на выводы 16 ключевого элемента 14. Открывание последнего приводит к протеканию по цепи: левая обкладка конденсатора 18 - обмотка 5 - ключ 14 - правая обкладка конденсатора 18 тока разряда последнего. При этом ЬЩС обмотки 5 направлена таким образом, что препятствует переключению потока по перемычке 25 |и способствует переключению потока по пере1 влчке 24. в результате после подачи на устройство сигнала Установка в 1 магнитное состояние разветвленного участка 21 будет соответствовать фиг.2в. Следующий (отрицательный) импульс источника 11 будет стремиться насытить магнитопровод сердечника 1. Однако сопротивление конденсатора 12 отрегулировано таким образом/ что имеет место переключение по всей длине магнитной цепи только определенной величины (примерно четверти от максимального значения) магнитного потока (фиг.2г). С поступлением следующего (положительного) импульса источника 11 и переключении тем самым той же величины потока в обратном направлении, разветвленный участок 21 оказывается подготовленным к новому циклу неразрушающего опроса (фиг.2в). При этом информация, записанная ранее на ее перемычку 24, не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной величины) магнитного потока. Подзаряд конденсатора.17 происходит при каждом переключении потока в перемычке 24 вплоть до заряда его до амплитудного значения импульсов в выходной обмотке б. Таким образом, после установки триггера в 1 конденсатор 18 оказывается разряженным, а конденсатор 17 - заряженным. При работе устройства по счетному входу достаточно подавать сигнал Переключение одновременно на выводы управления 15 и 16 ключей 13 и 14. При этом заряженный конденсатор 17 или 18 разрядится через соответствут ющую входную обмотку 4 или 5 и триггер перебросится в противоположное состояние описанным выше образом. Состояние триггера в каждый момент времени можно определить по заряду конденсаторы 17 или 18. Таким образом, если в схеме прототипа использовалось СБОЙСТВО конденсатора оказывать различное сопротивение переключающему току в зависиОсти от своего состояния, что в редлагаемом устройстве используется его свойство накапливать энергию. Та кой принцип работы не требует ограничения tрегулирования) тока через конденсатор, так как при этом токи во входных обмотках по амплитуде ограничены лишь снизу, В результате уменьшается количество используемых в триггере элементов, а следовательно, и соединений (паек), являющихся как известно, наиболее ненадежным звеном электронной аппаратуры. Принцип работы предлагаемого устройства допускает построение триггеров и на остальных разветвленных участках магнитопровода сердечника, Балансный сердечник, используемый в устройстве, обычно содержит большое число (более десяти) разветвленных участков, поэтому наиболее выгодно применение предлагаемого устройства в схемах, содержащих большое число триггеров (регистрах сдвига, счетчиках и т.п.). При этом для всех триггеров могут быть использован один источник магнитного потока, один источник разнополярных импульсов тока и один диодный мост для подключения к последнему обмоток записи. В итоге имеет место относительное уменьшение общего количества элементов, необходимых для построения одного триггера. Достоинством устройства является малое потребление мощности. Время заряда накопительного конденсатора при. выбранных элементах опреде ляется мощностью импульсов источника 11 и частотой их следования. Так как частота сигналов источника 11 выбира ется больше частоты обращения к устройству, то мощность источника 11 . может быть малой. Энергия, накоплен ная в конденсаторе, используется дЛЯ выдачи информации во внешнюю цепь. Формула изобретения Запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого разветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плечо которого включен drpaничитель тока, например потенциометр, источник разнополярных импульсов тока, включенный в первую диагональ первого диодного моста последовательно с первой обмоткой записи, в вторую диагональ которого включена вторая обмотка, записи, входные и выходные обмотки, расположенные на перемычках второго разветвленного учас ка магнитопровода, второй и третий диодные мосты, в первую диагональ каждого из которых включен накопительный элемент, например конденсатор, а во вторую диагональ - соответствующая выходная обмотка, и два ключевых элемента, отличающееся тем/ что, с целью повышения надежности и упрощения, ключевые элементы через соответствующие входные обмотки включены в первые диагонали второго и третьего диодных мостов параллельно конденсаторам. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР f 791065, кл. G 11 С 11/08, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР по заярке 2952850/18-24, кл. G 11 С 11/08, 10.07.80 (прототип)

О о