Устройство для управления цилиндрическимимагнитными доменами

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оп 830573(22) Заявлено 070879 (21) 2807054/18-24с присоединением заявки Ио(51)М. Кл.з 11 С 11/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ МАГНИТНЫМИ. ДОМЕНАМИИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам управления цилиндрическими к:магнитными доменами (ЦМД), и можетбыть использовано в запоминакщихустройствах на ЦМД,Известно устройство для управления ЦМД, содержащее катушки управления, включенные в цепь последовательного или параллельного колебательного контура 11,Однако в этом устройстве ввиду длительных переходных процессов, характерных для резонансных контуров, 15 происходит неконтролируемое изменение амплитуды и фазы вектора вращающегося поля, которое приводит к нестабильному продвижению ЦМД и, следовательно, к искажению инфор мации. Поэтому осуществление запуска, остановки и реверса поля унравле" ния по заданному закону изменения амплитуды и фазы вектора продвигающего поля при синусоидальной форме тока приводит к сложной структуре устройства управления.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления ЦМД, которое со держит четыре ключа, выходы которых соединены по мостовойсхеме, водну диагональ которой включен источник питания, а во вторую - элементуправления, выполненный в виде катушки. Ключи попарно работают только втечение 1/4 периода продвигающегополя и энергия, получаемая катушкойв течение первой четверти периода,возвращается назад к источнику питания в течение второй четвертипериода и т. д. Поэтому мощностьисточника питания расходуется толькодля нейтрализации потерь на активномсопротивлении катушек и ключах. Приэтом, если постоянная времени (Кбольшая по сравнению с периодомсистемы управления, что обычно бывает на практике, то ток в катушкевоспринимается как треугольный ток.Ввнцу отсутствия резонансных цепейсистема управления с помощью треугольных импульсов тока получаетсяпростой, так как не требуются дополнительные цепи для осуществления операции запуск-остановка, которые приводят к дополнительному рассеиваниюэнергии, В результате системауправления с помощью треугольныхимпульсов тока потребляет энергию5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 15 бО меньшую, чем система управления припитании ее синусоидальным током 21.Недостатком данного устройстваявляется необходимость применения высокочастотных транзисторов с большойвеличиной обратного напряжения коллектор-эмиттер и, как следствие, невысокая надежность,Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности известногоУстройства для управления ЦМД.Поставленная цель достигаетсяпутем, того, что устройство содержит узел удвоения напряжения, инвертор и элемент ИЛИ, первый вход которого подключен ко входам первого итретьего ключей, второй вход - ковходал второго и четвертого ключей, авыход - к одному и чере инвертор ковторому входам узла удвоения напряжения, выход которого подключен кшине питания.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройстваф на фиг. 2 - временная диаграьжа его работы.устройство содержит узел 1 удвое-.ния напряжения, мост 2, элемент ИЛИ3 и инвертор 4, Узел 1 удвоения напряжения состоит из двух транзистор.ных ключей 5 и 6, каждый из которыхсостоит из входного транзистора 7,импульсного трансформатора 8, выходного транзистора 9. База входноготранзистора ключа 5 подключена к выходу 10 элемента ИЛИ 3 и к входу инвертора 4, выход которого соединенс базой входного транзистора ключа б.На входы 11 и 12 элемента ИЛИ 3поступают запускающие импульсы. Коллектор выходного транзистора ключа5 непосредственно подсоединен к +Еписточника питания, а элиттер - кколлектору выходного транзистора клю"ча 6, эмиттер которого подключен котрицательному полюсу - Е источцника питания. Между +Е источника питания и точкой соединения выходныхтранзисторов ключей 5 и 6. включенапоследовательная цепь, состоящаяиз диода 13 и конденсатора 14. Аноддиода подключен к +Е источника питания, а катод - к .онденсатору 14.Точка соединения катода диода 13 иконденсатора 14 подключена к шине15 питания моста 2. Мост 2 состоит,из четырех ключей 16 - 19 и катушкиЬ , которая подключена одним концомк точке соединения эмиттера выходноготранзистора ключа 16 с коллекторомвыходного транзистора ключа 19, авторым концом - к точке соединениязмиттера выходного транзистораключа 17 - с коллектором .выходноготранзистора -ключа 18. Коллекторывыходных транзисторов-ключей 16 и17 - соединены вместе и подключенык шине 15 питания моста, а эмиттерывыходных транзисторов-кличей 18 и19 - соединены вместе и подключены котрицательному полюсу - Ед источникапитания. К каждому выходному транзистору ключей встречно-параллельноподключены диоды 20 - 23. Базы входных транзисторов ключей 16 и 18 соединены с входом 11, а базы входныхтранзисторов. ключей 17 и 19 - свходом 12 элемента ИЛИ 3.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии ключи 5, 1619 находятся в закрытом состоянии, аключ б - в открытом состоянии. Приэтом происходит заряд конденсатора14 по цепи +Еп источника питания,диод 13 - конденсатор 14 - выходной транзистор ключа б - Е источниика питания. С приходои запускающегоимпульса длительностью Т 4 на вход11 элемента ИЛИ 3 ключ б закрывается,а ключи 5, 16 и 18 открываются, ина коллекторе выходного транзистораключа 6 появляется импульс положительной полярности, который закрывает диод 13 и тем самым отключаетколлекторы выходных транзисторов ключей 16 и 17 от + Е источника питания. Положительный полюс + Е источиника питания через открытый ключ 5последовательно включается с конденсатором 14, предварительно заряженным до напряжения + Еп, и коллекторы выходных транзисторов ключей16 и 17 при этом подключаются кисточнику с напряжением + 2 Ед. Вэто время ключи 16 и 18 открываютсяи через катушку к начинает протекатьток по цепи + Ед источника питания -открытый ключ 5 - конденсатор 14шина 15 питания - ключ 16 - катушка к - ключ 18 - Еп источника питания. Через время т(4 ключи 5, 16 и 18 закрываются. а ключ б открывается и снова начинает заряжаться конденсатор 14. Коллекторы выходныхтранзисторов ключей 16 и 17 подключаются к +Еисточника питания, и в это время электромагнитная энергия, накопленная в катушке 1 к в течение первой четверти периода, начинает заряжать конденсатор 14 через, диод 21 в течение второй четверти периода. Ток разряда при этом протекает по цепи катушка .Ьк - диод 21 шина 15 питания - конденсатор 14 открытый клич б - -Е источника питания - диод 23 - катушка Ьк . В течение третьей четверти периода на вход 12 элемента ИЛИ 3 поступает запускающий импульс, который закрывает клич б и открывает кличи 5, 17 и 19. В это время снова коллекторы выходных транзисторов ключей 16 и 17 подключаются к источнику пита" ния с напряжением +2 Е и через катушку Ьк начинает протекать ток обратного направления по цепи +Е источника питания - открытый ключ 5 - конденсатор 14 - шина 15 питания - ключ:"Т 7 - катушка Ь - ключ 19 - Гд .,ис"точника питания, Через время Т 4 ключи 5, 17 и 19 закрываются, а ключ6 открывается, и снова начинает заряжаться конденсатор 14. Коллекторывыходных транзисторов ключей 16 и17 подключаются к +Еп источника питания, и в это время электромагнит"ная энергия, накопленная в катушкеЬ к в течение третьей четверти периода, заряжает когденсатор 14 черездиод .20 в течение четвертой четверти периода. Ток разряда при этомпротекает по цепи катушка Ь, - диод 20 - шина 15 питания - конденсатор 14 - открытый ключ 6 - -Е источника питания - диод 22 - катушка Ь . в.дальнейшем процесс Формирования треугольных импульсов токапротекает аналогично описанному,Использование узла удвоения на пряжения, инвертора и элемента ИЛИ позволяет уменьшить величину напряженияисточников питания токовых ключей, сократить количество номиналов источников питания, снизить требования к параметрам транзисторов, применяемых в токовых ключах. В результате значительно повышается быстродействие и надежность запоминанцаих устройств на цилиндрическихмагнитных доменах. Формула изобретенияустройство для управления цилиндрическими магнитными доменами,содержащее четыре ключа, выходы которых соединены по мостовой схеме,в одну диагональ которой включен ис"точник питания а во вторую - элемент управления, выполненный в виде катушкй, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быст родействия и надежности устройства,оно содержит узел удвоения напряжения,инвертор и элемент ИЛИ, первый входкоторого подключен ко входам первогои третьего ключей, второй вход - ковходам второго и четвертого ключейа выход - к одному и через инверторо второму входам узла удвоения напряжения, выход которого подключенк шине питания.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3972036,кл. 340-174, опублик. 1976.2. ЕЕЕ Тгапь Иацп., Ч. ЯАО - 111975, Р 1, р. 16 (прототип).830573 Составитель. Ю. РозенталРедактОр М. Циткина Техред М. Рейвес рректор Н. Бабин одписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная аказ 3507/65 ВНИИПИ Госу по лелам 113035,Москва, Тираж 645арственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4