Устройство для измерения напряженности поля коллапса цилиндрических и полосовых магнитных доменов

(5 ПО 1 Т СССР0 ТИРЫТИЙ НИ ОБ У ЕТЕЛЬ нитновиде В 31Вашкев тор пи ный бл с вход тока, кой и ический(088. 8) блоком что, с и точи ЬС-ген ний и часто нен с ческих к изм пилоо ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ(71) Пензенский пол тут(54) (57) 1. УСНИЯ НАПРЯЖЕННОЛИНДРИЧЕСИИХ ИДОМЕНОВ содер Арр 1. РЬуз., ч, 16,е свидетельство СССР6 11 С 11/14, 1980ТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕСТИ ПОЛЯ КОЛЛАПСА ЦПОЛОСОВЫХ МАГНИТИЫкащее источник маг 801 А о поля смещения, выполненный в атушки индуктивности, генералообразного тока, измерительок и шину фПускф, соединенную ом.генератора пилообразного выход которого связан с катушдуктивности и измерительнымо т л и ч а ю щ е е с я тем, целью увеличения быстродействи ости устройства,оно содержит ератор периодических колебаблок обнаружения изменения ы, первый вход которого соедивыходом ЬС-генератора периоднколебаний, а выход подключен рительному блоку и генератору разного тока., 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок обнаружения изменения частоты содержит генератор эталонной частоты, два счетчика и пороговый элемент, причем первый вход первого счетчика является входом блока обнаружения изменения частоты, второй вход первого счетчи" 1 Изобретение. относится к вычислительной технике и может быть использовано при изготовлении запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД) . 5Известно устройство для,измерения напряженности поля коллапса ЦМД, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, анализатор и фотоэлектронный умножитель, усилитель, регистрирующий блок и источник магнитного поля смещения 1 1.Недостатком этого устройства являются низкие быстродействие и точностьНаиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения напряженности поля коллапса ЦМД, содержащее источник света, поляроид, токовый проводник, генератор синусоидальных колебаний, катушку индуктивности смещения, генераО тор пилообразного тока, анализатор, микроскоп, фотоэлектронный умножитель, усилитель, блок анализа сигнала, цифровой вольтметр, Фильтр, пиковый детектор, компаратор и шину25 сигнала Пуск 23.При измерении напряженности поля коллапса ЦМД субмикронных размеров вследствие низкой контрастности иэображения информационный сигнал ЗО оказывается на уровне шумов. Поэтому на его выделение необходим узкополосный фильтр с высокой добротностью, следовательно, с большим временем установления переходного процесса. 35 Например, если частотная полоса фильтра составляет 0,1 Гц, то время установления переходного процесса равно 10 с. Низкая точность объясняется большой динамической ошибкой. Таким образом, недостатком известного устройства также являются низкие быстродействие и точность.Целью изобретения является увеличение быстродействия и точности устройства для измерения напряженности 45 поля коллапса цилиндрических и полосовых магнитныхдоменов.Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения напряка подключен к выходу генератораэталонной частоты и входу второгосчетчика, выход которого соединен стретьим входом первого счетчика, выход которого подключен к входу порогового элемента, выход котррого является выходом блока обнаружения измечения частоты. женности поля коллапса цилиндрических и полосовых магнитных доменов,содержащее источник магнитного полясмещения, выполненный в виде катушкииндуктивности, генератор пилообразного тока, измерительный блок и шину1Пуск , соединенную с входом генератора пилообразного тока, выход которого связан с катушкой индуктивности и измерительным блоком, содержитЬС-генератор периодических колебаний и блок обнаружения изменения частоты, первый вход которого соединенс выходом ЬС-генератора периодических колебаний, а выход подключен кизмерительному блоку и генератору пи.лообразного тока.Пои этом блоК обнаружения изменения частоты содержит генератор эталонной частоты, два счетчика и пороговый элемент, причем первый вход первого счетчика является входом блокаобнаружения изменения частоты, второй вход первого счетчика подключенк выходу генератора эталонной частоты и входу второго счетчика, выхоцкоторогосоединен с третьим входомпервого счетчика, выход которого подключен к входу порогового элемента,выход которого является выходом блока обнаружения изменения частоты,На чертеже изображена блок-схемапредложенного устройства.Устройство для измерения напряженности поля коллапса цилиндрических ипзлосовых магнитных доменов содержиткатушку 1 индуктивности, соединеннуюс генератором 2 пилообразного тока иизмерительным блоком, выполненнымв виде цифрового вольтметра 3, шину4 Пуск, ЬС-генератор 5 периодических колебаний, соединенный с блоком 6 обнаружения изменения частоты.Испытуемый образец 7 индуктивно связан с катушкой индуктивности ЬС-.генератора 5; Блок 6 содержит генератор 8 эталонной частоты, первый 9и второй 10 счетчики и пороговыйэлемент 11.Предложенное устройство работаетследующим образом,1109802 Составитель Ю,Розенталь Редактор В.Данко Техред М.Надь Корре кт ор О, Лугова яЗаказ 6091/37 Тираж 575 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений к открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ПППфПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Исследуеьюй образец 7 располагают в непосредственной близости от катушки индуктивности ЬС-генератора 5 так, чтобы между ними образовалась индуктивная связь, при этом предполагается, что катушка индуктивности 5 имеет планарную форму. ЬС-генератор 5 вырабатывает периодические колебаний с частотой Й, зависящей от магнитной проницаемости образца. Импульсы с ЬС- генератора 5 приходят 10 на суммирующий вход первого счетчика 9 . Генератор 8 вырабатывает периодические колебаний с частотойблизкой к частоте Г, которые приходят на вход второго счетчика 10 и на вычитающий вход первого счетчика 9. Счетчик 10 осуществляет деление частоты генератора 8 и формирует короткий импульс на выходе, сбрасывающий счетчик 9 в нулевое состояние. Коэффициент деления счетчика 10 зависит от степени близости частот, вырабатываемых ЬС-генератором 5 и генератором 8. При достаточной близости этих частот за ьремя между выходными им пульсами счетчика 10 в счетчике 9 сформцруется код,незначительно отличающийся от исходного нулевого состояния, и пороговый элемент 11 не вырабатывает сигнал запуска цифрового вольтметра 3.С ростом тока в катушке 1 индуктиэности растет напряженность магнитного поля. Как только величина напряженности магнитного поля достигнет напряженности поля коллапса поло- З 5 сового домена или ЦМД, образец 7 оказывается намагничен до насыщения. Величина индуктивности катушки ЬС-генератора 5 изменяется, и, следовательно, изменяется выходная частота этогогечератора, например увеличивается. Значит, за интервал времени между соседними выходными импульсами счетчи-. ка 10 на суммирующий вход счетчика 9 поступает больше импульсов, чем на вычитающий, и, следовательно, на выходе счетчика 9 формируется цифровой код, значительно отличающийся от нулевого. Этот цифровой код поступает на вход порошкового элемента 11, кото-. рый вырабатывает сигнал запуска цифрового вольтметра 3, а последний измеряет с высокой точностью падение напряженияна катушке 1 индуктивности. Используя результат измерения, легко с помощью постоянного коэффициента определить напряженность поля коллапса полосовых или цилиндрических магнитных доменов.Учитывая, что частота ЬС-генератора выбирается в мегагерцовом диапазоне (30-100 МГц), время, необходимое для определения изменения частоты ЬС-генератора, составляет не более 0,5 мкс, Время нарастания пилообразного тока до своей максимальной величины (10 А) выбирается 1-2 с, Значит, за время 0,5 мкс ток вкатушке смещения изменяется на 10 мкА, что составляет 0,00 1% от максимального магнитного поля катушки 1 индуктивности.По сравнению с известным устройством, состоящим иэ электронного осциллографа С 1-65, поляризованного микроскопа Полам Р, генератора гармонического сигнала ГЗи электронного блока анализа сигнала, содержащего источник питания, предложенное устройство позволяет повысить быстродействие и точность измерения на порядок.