Аналоговое запоминающее устройство

Союз Советскик Социалистическим Республик,78 (21) 2575782/18-2 С 11 С 27/ присоединением эаяв сударствениый комите СССР о делам изобретений и открытий(088,8) та опубликования описания 2805 72) Авторы изобретен В,Антонов и С,В.Петровы Ленинградский институт авиационного приборостроения(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИ эличные конс ств записи и ового сигнал щие трубки с говый сигналор, которыйой, срабатываюгового сигнаИзобретение относится к аналоговой технике и может использоватьсяпри создании запоминающих устройств,служащих для запоминания аналоговыхсигналов, приходящих на вход устройства в случайные моменты времени исохраняющих инФормацию прн отключении питания,Известны ра труктивныерешения устрой воспроизведения аналог а, например запоминаю видимымиэображением (1),Однако эти приборы иэ-за конструктивной сложностиобладают малой надежностью, очень сложны в эксплуатации, требуют большое количество вспомогательного электронного оборудованияНаиболее близким из известных потехнической сущности является устройство записи и воспроизведения аналогового сигнала, содержащее носительинформации из магнитострикционногоматериала в виде трубки с продольнымпазом, на конце которого расположендемпфер для предотвращения отражения ультразвукового импульса, распространяющегося в носителе информации,Ксинхрониэатору, определяющему наало работы устройства, вход которогЬ соединен с входной шиной, последовательно подключены Формирователь импульсов и ультразвуковой преобразователь связанный с началом носителя инФормации. Вход усилителя считывания подключен к считывающей головке,а выход - к амплитудному детектору, выход которого в свою очередь соединен с выходной шиной устройства. шина записи магнитосвязана с носителем информации и соединена с.входной шиной 2).В данном устройстве запись,анало гового сигнала происходит на носитель инфорМации, представляющий собой трубку иэ магнитострикционного матери- ала. Внутри трубки проходит шина записи, по которой при записи от источ ника аналогового сигнала протекаетток записи, пропорциональный амплитуде аналогового сигнала, Магнитное поле, порожденное этим током, саьюстоятельно не может изменить исходное 5 магнитное состояние носителя информации. С входной шины аналподается на синхрониз является спусковой сх 30 щей при появлении аналНедостаток устройства - низкая точность записи аналогового сигнала, ограниченная затуханием ультразвукового импульса вдоль носителя информации, так как остаточная намагниченность вдоль носителя информации является существенно нелинейной функцией амплитуды ультразвукового импуль са.цель изобретения - повышение точности записи и вопроизведения сигналов в устройстве.Цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее магнитострикционный носитель информации с обмотками записи и считывания, выход которого соединен с акустическим демпфером, вход магнитострикционного накопителя информации подключен к выходу ультра звукового преобразователя, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, вход формирователя импульсов подключен к выходу синхронизатора, вход которого соединен со входом устройства и обмоткой 4550бО ла. Перепад напряжения с выхода синхронизатора поступает на вход формирователя импульсов, воздействующегона ультразвуковой преобразователь,Возбужденный ультразвуковым преобразователем ультразвуковой импульсраспространяется вдоль носителя инфорМации и поглощается на его концедемпфером.Из-эа свойств материала, из которого выполнен носитель информации,при совместном воздействии на него 10механического напряжения, образованного ультразвуковым импульсом, и магнитного поля тока записи по мере прохождения ультразвукового импульсавдоль носителя информации происходитизменение его остаточной намагниченности, величина которой и несет информацию о записанном сигнале. Форма рельефа остаточной намагниченности вдольдлины носителя информации повторяетформу записанного аналогового сигнала эа время, в течение которогоультразвуковой импульс пробегаетот начала до конца носителя информации, Считывание производится путемвращения закрепленного на оправке 25носителя информации с высокой скоростью непосредственно у считывающей,головки, которая может механическиперемещаться вдоль. носителя информации, Напряжение, индуцируемое в голавке магнитным потоком рассеянияпродольного паза носителя информацииусиливается усилителем считывания,детектируется амплитудным детектороми подается на выходную шину устройства. Это напряжение, как функцияположения считывающей головки подчине носителя информации, соответствует записанному сигналу как функция его во времени,40 записи, последовательно соединеннье усилитель считывания и амплитудный детектор, выход которого соединен с выходом устройства, шину нулевого потенциала, в него введен элемент выравнивания магнитной связи, который индуктивно связан с магнитострикционным носителем информации и обьюткой считывания, один вывод которой соединен со входом усилителя считывания, а второй с шиной нулевого потенциала,На чертеже изображена функциональная схема устройства,Устройство содержит магнитострикционный носитель 11 информации,акустический демпфер 2, синхронизатор3, формирователь 4 импульсов, ультразвуковой преобразователь 5, шинуб нулевого потенциала, усилитель 7считывания, амплитудный детектор 8,шину 9 записи, шину 10 ультразвукового считывания, .элемент 11 выравнивания магнитной связи, Шина ультразвукового считывания выполнена в видемеандра.Устройство работает следующим об разом,Запись аналогового сигнала происходит на носитель 1 информации,представляющий собой ленту из магнитострикционного материала, Носитель1 информации охвачен шиной 9 эаписи,по которой при записи протекает ток,пропорциональный величине записываемого сигнала, Магнитное поле, порождаемое этим током, самостоятельноне может изменить магнитное состсйниеносителя информации. Вход устройства соединен сл входом синхронизатоРа 3, который является спусковойсхемой, срабатывающей при появлениианалогового сигнала на входе устройства, Перепад напряжения с выхода синхронизатора 3 поступает на вход формирователя 4 импульсов, который воздействует на ультразвуковой преобразователь 5. Возбужденный ультразвуковым преобразователем 5 ультразвуковой импульс распространяется вдольносителя 1 информации и поглощаетсяна его конце демпфером 2.В силу свойств материала, иэ которого выполнен носитель 1 информации, при совместном воздействии нанего механического напряжения, образованного ультразвуковым импульсом, и магнитного поля записи по мере прохождения ультразвукового импуль.са вдоль носителя информации в немпроисходит изменение остаточной намагниченности, которая несет информацию о записанном сигнале, формарельефа остаточнойнамагниченностивдоль носителя информации цовторяетформу записанного аналогового сигналаДлительность запоминаемого сигналаравна времени распРостранения ультразвукового импульса от начала до концаносителя информации, Точность заииси аналогового сигнала зависит от постоянства свойств носителя информации по его длине и от степени постоянства амплитуды ультразвукового импульса при его распространении ио носителю 1 информации, В предлагаемом устройстве амплитуда ультразвукового импульса поддерживается постоянной по всей длине носителя информации за счет специальной формы носителя информации. Как известно, при распространении ультразвукового импульса в однородной среде прощ:ходит его затухание по законух)где (Ух - амплитуда ультразвуковогоимпульса на расстоянии хот источника;О - начальная амплитуда ультразвукового импульса;5 - коэффициент затухания ультразвукового импульса,Если предположить, что затуханиеотсутствует, амплитуда ультразвукового импульса завиоит от площади поперечного сечения носителя информацииследующим образом:о =(- Ггде Я - площадь пбпере чно го сечени яОносителя информации непосредственно у ультразвуковогоо прео бр аз ов ател я;Б - площадь поперечного сеченияносителя информации на расстоянии х от ультраэ вукового преобразователя,Для поддержания амплитуды ультразвукового импульса постоянной по всейдлине носителя 1 информации необходимо выполнить. равенствоХд Выводим закон изменения площади поперечного сечения носителя информации2Б =Бех с)Считывание информации в предлагаемом устройстве осуществляется следующим образом; Вновь возбуждается ультразвуковой преобразователь 5, генерирующий ультразвуковой импульс в носителе 1 информации. При прохождении этого импульса по носителю 1 информации за счет магнитоупругого эффекта в шине 10 считывания наводится знакопеременное напряжение, огибающая которого определяется формой записанного аналогового сигнала, а частота-шагом меандровой шины 10 считывания. Это напряжение усиливается в усилителе 7 считывания, детектируется в амплитудном детекторе 8 и подается на выход устройства,Амплитуда знакопеременного напряжения, снимаемого с шины 10 считывания пропорциональна величине осгточной намагниченности участка нос.теля 1 информации, находящегосяпод воздействием ультразвуковогоймпульса, и коэффициенту магнитнойсвязи между носителем 1 информациии меандровой шиной 10 считывания,Остаточная намагниченность носителя1 информации определяется записан- )О ным аналоговым сигналов, амплитудаультразвукового импульса за счетэкспоненциальной формы, носителя информации постоянна по длине, а коэффициент магнитной связи К междуносителем 1 информации и меандровойшиной 10 считывания пропорционаленширине щели в элементе 11 выравнивания итолщине носителя 1 информацииК=6(Ю:Ь(х,ир, ц(М йМ,где д(х) - ширина щели в элементе11 выравнивания магнитной связи на расстоянии 25 х от ультразвукового преобразователя 5;Ь(М) п (х) - соответственно ширинаи толщина носителя 1информации на расстоя- ЗО нии х от ультразвукового преобразователя 5.Для обеспечения постоянной амплитуды характеристики по длине носителя1 информации при постоянной амплиту де ультразвукового импульса необходимо, чтобы К=сопя, Это обеспечивается изменением ширины щели в элементе11 по закону дХ- ЪЬПри использовании в качестве носителя 1 информации ленты из тонкогопроката для достижения постоянстваамплитуды ультразвукового импульсапо его длине удобно изменять толькоширину носителя 1 информации (принеизменной толщине) по закону 45 2 хЬю =ь,-егде Ь - ширина носителя информациинепосредственно около 50 ультразвукового преобразо"вателя 5.В э том случае дл я обе спечения постоянства коэффициента связи междуносителем 1 информации и шиной 10 55 считывания в элементе 11 необходимащель ширинойб(х 1==д =соиьгде Ь - толщина носителя информа ции.Для обеспечения максимального коэффициента связи необходимо, чтобыс 1 =Ию Ь(х), или чтобы ширина щелив элементе 11 была равна минимальд ной ширине носителя 1 информации.736175 Формула кэобретенкя Составитель А,ВОронин1 ехред Н.Ковалева Короекто актор М.Ликович.Назарова Тираж 662 рстзенного коми Обре 1 ений и откл(-35 р Раушская акаэ 2278/8 ПНИИПИ Госуд ПО ДЕЛаМ и 1130 35, Москва одписное ета ССыткйнабд Филиал ППП Патент, гужгород, ул,Проектная,4 Использование новых злементов шины считывания р элемента эыравнк ь,нн я магнитной связи, а также использоваФнке носителя информации определенной Формы выгодно отличает предлагаемое устройство записи и воспроизведения аналогового сигнала от известного, В предлагаемом устройстве повышается точность записи и Ъоспройзведения аналогового сигнала эа счет обеспечения постоянства амплитуды ультразвукового импульса по длине носителя информации, имеющего специальную Форму и постоянного коэффициента связк между носителем информации и меандровой шиной ситывания,обеспечиваемого специальньм магнитным экраном со щелью, Кроме того, увеличи - вается длктельность записываемого ана логового сигнала эа счет увеличения длины носителя информации беэ снкже:" ния точности Воспроизведения,устрой-" ство воспроизводит записанный сигналреальном масштабесчитывание и запись производится с помощью ультразвукОВОго импульсаустройство позволяет работать и с циФровой информацкей,Аналоговое запоминающее устройство содержащее магнитострикционный нос.".Течь информации с обмотками заик . считыВания а ВыхОд кОторогосое:ьнен с акустическим демпфером,вхо,".,яагнктострикционного накопителяинформапик подключен к выходу ультраэву:ового преобразователя, вход которого соецкнен с выходом формировател. импульсов, вход формирователякмпу ьсов подключен к выходу синхронизаора, вход которого соединен совходом устройства и обмоткой записи,посл в :довательно соединенные усилитель считывания и амплитудный детектор, Выход которого соединен с выходом устройства, шину нулевого потенциала, о т л к ч а ю щ е е с ятем,. что,. с целью повышения точностизаписи и Воспроизведения сигналаустройстве, В устройство введен элемент выравнивания магнитнОй сВязикатовй индуктивно связан с магнкто стрикционным носителем инФормациии обмоткой считывания, один выводкоторой соединен со входов усилителя считывания, а второй - с шинойнулевого потенциала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США Р 3357001,кл,С 11 С 27/00, 5,12,67,2, Патент США 9 3489869,кл,С 11 С 27/00, 13,01,70 (прототип)