Многоустойчивый магнито-транзисторный элемент

СПИИЗОБРЕТЕНИЯ ии 438 О 97 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 29.05.73 (21) 1923903/26-9 Н 031 с 3/14 присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в многоустойчивых элементах, используемых при построении счетчиков импульсов, делителей частоты, программно-временных устройств, элементов задержки и импульсных интеграторов.Известны многоустойчивые магнитно-транзисторные элементы на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, содержащие ос новной транзистор, запоминающий трансформатор на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотка записи которого подключена к шине питания через конденсатор и резистор, другой резистор, включенный па раллельно цепи записи.Однако в известном магнитоустойчивом магнито-транзисторном элементе при коэффициенте прямоугольности сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса апрекращает ся его функционирование. Так как импульс для включения выходного транзистора формируется за счет непрямоугольности сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса, это приводит к необходимости отбора сердеч ников с прямоугольной петлей гистерезиса с двусторонним (по максимуму и минимуму) ограничением по коэффициенту прямоугольности. В качестве запрещающего элемента используется полупроводниковый диод с не регулируемым временем рассасывания неосновных носителей, что, в свою очередь, делает практически невозможным постановку смещения на выходной транзистор, и как следствие, ограничивает область устойчивой работы в координатах напряжения питания - температура окружающей среды и снижает верхний частотный передел по быстродействию (-100 кгц). Для обеспечения устойчивого функционирования известного многоустойчивого элемента необходим отбор сердечников и диодов.Цель изобретения - повышение быстродействия и исключение подбора входящих элементов при изготовлении многоустойчивых магнитно-транзисторных элементов.Эта цель достигается тем, что в устройство введены дополнительный транзистор и импульсный трансформатор на сердечнике с непрямоугольной петлей гистерезиса, база основного транзистора соединена с коллектором дополнительного транзистора и с выходной обмоткой импульсного трансформатора, первая входная обмотка которого вклочена согласно и последовательно с обмоткой записи запоминающего трансформатора, а вторая входная обмотка импульсного трансформатора соединена с коллектором основного транзистора и через обмотку считывания запоминающего трансформатора подключена к нагрузке, а база дополнительного транзистора подключена к выходной обмотке запоминающего трансформатора.1-1 а чертеже изображена принципиальнаясхема предлагаемого многоустойчивого магнитно-транзисторного элемента.Схема содержит запоминающий трансформатор 1 на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса с обмотками 2, 3, 4 и 5 записи, считывания, выходной и сбросовойсоогветственно, импульсный трансформатор 6 на сердечнике с непрямоугольной петлей гистерезиса с входными обмоткамии 8, выходной и установочной обмотками 9 и 10, основной и дополнительный транзисторы 1 и 12, резисторы 13, 14, 15 и 16 и конденсатор 17.Многоустойчивый магнитно-транзисторный элемент работает следующим образом.В исходном состоянии после подачи напряжения питания состояние сердечника запоминающего трансформатора 1 - произвольное.После подачи импульса Сброс на обмотку 10 импульсного трансформатора 6 происходит регенеративный процесс в блокинг-генераторе на транзисторе 11 и трансформаторе б, и коллекторным током транзистора 11 по обмотке 3 считывания, сердечник запоминающего трансформатора 1 устанавливается в исходное состояние, положим, в состояние отрицательной намагниченности. Установку сердечника трансформатора 1 в исходное состояние можно также осуществлять импульсом Сброс по обмотке 5.Ток поступающего счетного импульса,распределяется между резисторами 13 и 14 обратно пропорционально их величинам.При этом ток, протекающий через резистор 14, заряжает конденсатор 17 и образует вольт-секундный импульс заранее выбранный постоянной величины, который, воздействуя на обмотку 2 записи трансформатора 1, изменяет магнитный поток в сердечнике на заранее выбранную велечину и, одновременно, по первой входной обмотке 7 перемагничивает сердечник импульсного трансформатора б. По окончании счетного импульса конденсатор 17 разряжается по цепи конденсатор 17 - резисторы 13 и 14, образуя также вольт-секундный импульс, обратный,по направлению и меньший по величине, который частично восстанавливает величину магнитного потока в сердечнике трансформатора 1 и образует в обмотке 9 сердечника трансформатора 6 импульс напряжения, способствующего включению транзистора 11.Таким образом, по окончании счетного импульса и разряда конденсатора 17 величина магнитного потока в сердечнике трансформатора 1 уменьшается на заранее выбранную в соответствии с коэффициентом накопления величину, определяемую разностью вольт-секундных импульсов на переднем и заднем фронтах счетного импульса.Параметры базовой цепи транзистора 12 выбирают из условия обеспечения времени 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 его насыщения за счет заряда от неосновныхиосителей в базе от импульса тока, возникающего в выходной обмотке 4 при изменении намагниченности сердечника трансформатора 1в течение времени заряда конденсатора 17,большего длительности счетного импульса.При этом условии импульс, возникающий вобмотке 9 сердечника трансформатора 6 втечение разряда конденсатора 17, будет зашунтирован открытым транзистором 12, чтопредотвратит открывание транзистора 11.Этот процесс в многоустойчивом магнитнотранзисторном элементе происходит при поступлении последующих входных счетных импульсов. При этом после уменьшения магнитного потока в сердечнике трансформатора1 до нуля он начинает возрастать,в направлении положительной намагниченности.При поступлении последнего счетного импульса (в соответствии с расчетным коэффициентом накопления) изменение магнитногопотока в сердечнике трансформатора 1 очень,незначительное и, в основном, определяетсятолько коэффициентом непрямоугольностисердечника трансформатора 1.При этом параметры базовой цепи транзистора 12 выбирают так, чтобы транзистор 12не открывался, или время его открытого состояния при изменении намагниченности сердечника трансформатора в течение заряда:конденсатора 17 было существенно меньшедлительности счетного импульса,При этих условиях, импульс, возникающийв обмотке 9 трансформатора б в течение времени разряда конденсатора 17 не будет шунтироваться закрытым транзистором 12 и обеспечит включение транзистора 11.При включении транзистора 11 устанавливается регенеративный процесс, в,результатекоторого коллекторным током транзистора 11по обмотке 3 считывания сердечник трансформатора 1 устанавливается в исходное состояние, и за счет перемагничивания трансформатора б на выходе схемы формируетсяимпульс, который определяет заданный коэффициент пересчета.При лоследовательном включении нескольких многоустойчивых элементов нагрузкойкаждого предыдущего элемента являетсяцепь записи последующего элемента.Предложенный многоустойчивый магнитнотранзисторный элемент имеет смещение активных элементов, что,стабилизирует режим,работы транзисторов 11 и 12, позволяет повысить быстродействие, так как ускоряет рассасывание неосновных носителей в транзисторах 11 и 12, а также повышает помехоустойчивость.Использование в предлагаемой схеме вкачестве запрещающего элемента транзистора (дополнительный транзистор 12) вместодиода (в прототипе) позволяет осуществитьдва независимых контура, один из которыхуправляет выходным транзистором (основнойтранзистор 11), т. е. формирует выходной им4 ИИПИ пр. Сапунова,ипогра пульс, а другой - управляет запрешаюшим транзистором (дополнительный транзистор 12), т. е. запрещает формирование выходиог; импульса при заданном козф:".1 ц 11 епте 1.ересчета, Это обеспечивает независкмуо с;улкровку процессов формирования и запрета выходного импульса, исключает подбор входных компонентов (транзисторов и сердечников), расширяет область устойчивой работы в координатах напряжение питания - температура окружающей среды.Введение импульсного трансформатора б на сердечнике с непрямоугольной петлей гистерезиса и уменьшение функций, возлагаемых на сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса запоминающего трансформатора 1, позволяет снизить требования, предъявляемые к коэффициенту прямоугольности сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса, и обеспечивает устойчивое функционирование многоустойчивого элемента с заданным коэффициентом деления при коэффициенте прямоугольности сердечника 1, равном единице. Предмет изобретения Многоустойчивый магнитно-транзисторный элемент, содержащий основной транзистор, запоминающий трансформатор на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотка записи которого подключена к шине питания через конденсатор и резистор, другой рези стар, включенный параллелш о цепи записи,отлича 1 ощийся тем, что, " цельо повышения быстродействия и исключения подбора входящих элементов, в него введены дополнительный транзистор и импульсный трансфор матор на сердечнике с непрямоугольной петлей гистерезиса, база основного транзистора соединена с коллектором дополнительного транзистора и с выходной обмоткой импульсного трансформатора, первая входная обмот ка которого включена согласно и последовательно с обмоткой записи запоминающего трансформатора, а вторая входная обмотка импульсного трансформатора соединена с коллектором основного транзистора и через 20 обмотку считывания запоминающего трансформатора подключена к нагрузке, а база дополнительного транзистора подключена к выходной обмотке запомина;ощего трансформатора.