162198

Класс 21 с, 46 4 О 05 д Заявлено 01.17.1963 ( 828506/26-10) ГОСУДАРСТВЕННЫ ИКОМИТЕТ ПО ДЕЛАМИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЪТИЙСССР Опубликовано 16,Ъ.1964. Бюллетень9 УДК Подписная группа75 А. П. Иванов БЛОК АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЪНЬХ ПРИБОРОВИзвестные блоки автоматического управления для цифровых измерительных приборов громоздки по устройству, содержат большое количество транзисторов и диодов, причем сдвигающие регистры в блоках выполняются на триггерах или моностабильных ячейках.Предложенный блок автоматического управления отличается от известных тем, что он выполнен на ферротранзисторных элементах, представляющих собой триггеры, одно из плеч которых собрано на ферротранзисторной ячейке, причем функции триггера памяти и звена сдвигающего регистра совмещены в одном ферротранзисторном элементе,На фиг, 1 представлена принципиальная схема двух ферротранзисторных элементов программного устройства цифрового измерительного прибора; на фиг, 2 - развернутая блок-схема ферротранзисторного блока автоматического управления цифрового измерительного прибора с изображением ферротранзисторных элементов; на фиг. 3 диаграмма состояний триггеров и ферритовых сердечников программного устройства, работающего по программе недобаланса; на фиг. 4 - диаграмма состояний ферротранзисторных элементов и ферритовых сердечников программного устройства, работающего по программе перебаланса,Блок автоматического управления содержит генератор 1 тактовых импульсов, сдвигающий регистр 2, триггеры памяти 3 и устройство 4 запуска и сброса. Блок выполнен на ферротранзисторных элементах 5.В схеме программного устройства элементы 5 производят сдвиг информации на один разряд, осуществляют управление ключевыми элементами и, кроме того, сбрасывают предыдущий элемент в исходное состояние при наличии соответствующего сигнала со сравнивающего устройства б. Каждый из элементов 5 представляет собой несимметричный насыщенный триггер, одно из плеч которого собрано на ферротранзисторной ячейке, Так как управление ферротранзисторными элементами осуществляется на базе правого транзистора, то для повышения его чувствительности используется нелинейный делитель напряжения в цепи смещения, состоящий из сопротивления Рб, и диода ДНа транзисторе ферротранзисторной ячейки располагаются четыре обмотки: базовая обмотка У, обмотка обратной связи Ю обмотка записи Ка и обмотка списывания Юсп. Запись информации на сердечнике осуществляется зарядным током емкости С, а ее спи. сывание - тактовыми импульсами.На шину со сравнивающего устройства подаются управляющие сигналы, которые или запирают диоды Д, или отпирают их. Импульс общего сброса поступает с устройства запуска и сброса и осуществляет установку схемы в исходное состояние.В исходном состоянии правые триоды триггеров закрыты. Сердечники Ф 1 и Ф. находятся в магнитном состоянии В, которое условно принято за нулевое. Поступающие непрерывно тактовые импульсы, сдвинутые друг относительно друга на полпериода, подтверждают это состояние. В обмотках трансформатора, в том числе и базовой, наводится э,д, с. помехи, появляющаяся за счет того, что петля гистерезиса ферритовых сердечников отлична от прямоугольной. Велич;ша сигнала помехи определяется коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса, Для того чтобы э,д.с. помехи не отпирала транзистор, на его базу подается смещение, расчет величины которого производится ниже.Емкость С в исходном состоянии разряжена, Полный цикл работы каждого элемента схемы состоит из трех тактов; запись 1 в сердечник осуществляется при прохождении импульса тока достаточной мощности через обмотку Ю,; списывание 1 происходит при поступлении очередного тактового импульса в обмотку В,. При списывании 1 в базовой обмотке Ю наводится э, д. с. такой полярности, что триод начинает отпираться. При отпирании транзистора емкость С начинает заряжаться, Зарядный ток емкости проходит через обмотку Ко, сердечника Ф 1 и через обмотку %; второго сердечника Ф При появлении тока в обмотке 1110, вступает в действие положительная обратная связь, обеспечивающая лавинообразное нарастание коллекторного тока транзистора П В начале перемагничивается сердечник Ф так как перемагничивающее поле в нем создается ампер- витками двух обмоток У, и Ко,. Но сразу после перемагничивания сердечника Ф и, следовательно, прекращения сигнала е, триод (транзистор) П не закроется. Время, в течение которого триод П. будет все еще находиться в открытом состоянии, определяется временем рассасывания т неосновных носителей тока. Затем перемагничивается сердечник Ф . После перемагничивания сердечника Ф емкость С быстро дозаряжается через малое сопротивление открытого транзистора и через сопротивление обратной связи на базу транзистора П подается положительный сигнал, Триггер перебрасывается в новое состояние. Таким образом, в конце этого такта оказывается, что сердечник Ф, находится в состоянии 0, в сердечник Ф 2 записана 1, Емкость С заряжена до напряжения О Установка схемы в исходное состояние осуществляется или по шине общего сброса в конце цикла или от последнего триггера, если к моменту его пересброса очередным тактовым импульсом диод Д окажется открытым.При запуске блока автоматического управления (фиг,2) устройство запуска и сброса производит сброс всех ферротранзисторныхэлементов в исходное состояние. Приведеннаясхема может работать по двум программам:по программе недобаланса и по программеперебаланса.Смена программ, которая происходит посигналу со сравнивающего устройства, можетпроизводиться в процессе отработки столькоже раз, сколько ферротранзисторных элементов использовано в программном устройстве.Если на шину со сравнивающего устройстваподается отрицательный сигнал, то программное устройство работает по программе недобаланса, а если шина сравнивающего устройства заземляется - по программе перебаланса.На диаграммах (см. фиг. 3 и фиг. 4) приняты следующие обозначения.ТИ, и ТИ - тактовые импульсы, поступающие на ферритовые сердечники четных и нечетныхферротранзисторных элементов с периодом Т,Сдвиг ТИ, и ТИ, друг относительно друга:7;=- -2И,С, - импульсы сброса, поступаю.щие с устройства запуска исброса после полного циклаизмерения Тч с некоторойзадержкой Т,.И.З. - импульсы записи информациив сердечник первого ферротранзисторного элемента, поступающие с устройства запуска и сброса.У,; /; У, - 0; У, - напряжения наколлекторах левых транзисторов соответствующих ферротранзисторных элементов,которые характеризуют состояния этих элементов.В,; В; В - В; В, - диаграммы, характеризующие состояния ферритовых сердечников соответствующих ферротранзисторныхэлементов.По этим диаграммам легко проследить работу ферротранзисторного блока в режиме недобаланса.После установки схемы в исходное состояние импульсом сброса, импульс записи записывает 1 в ферритовый сердечник первогоферротранзисторного элемента. Запись 1происходит до поступления очередного тактового импульса ТИ,. Очередной ТИсчитываетзаписанную информацию с сердечника Ф иперебрасывает первый ферротранзисторный-к сброса элемент в новое состояние, при этом 1 переписывается в сердечник Ф При поступлении ТИ, происходит аналогичный процесс: 1 считывается с сердечника Ф., второй ферротранзисторный элемент перебрасывается в новое состояние, в сердечник Ф, записывается 1. При перебросе второго ферротранзисторного элемента импульс сброса не поступает на первый элемент, если схема работает по программе недобаланса, так как диоды Д 1 закрыты отрицательным сигналом со сравнивающего устройства. Таким образом, происходит поочередное срабатывание ферротранзисторных элементов и набор максимальной для данного прибора компенсирующей величины. После сбрасывания последнего девятого элемента запускается устройство запуска и сброса и подключается устройство индикации. Величина времени задержки Т, задается в устройство запуска и может регулироваться в зависимости от требуемого времени индикации.По программе перебаланса (см, фиг. 4) прибор будет работать, если на вход его подается величина, которая меньше порога чувствительности прибора. Порог чувствительности цифрового прибора определяется величиной наименьшей ступеньки дискретности. Обычно цифровой прибор измеряет величины, лежащие в пределах между наименьшей ступенькой его дискретности и максимальной величиной, значение которой определяется кодом прибора. В этих случаях смена программ осуществляется в процессе измерения и прибор работает по смешанной программе.Описываемый блок автоматического управления был собран для электромеханического измерительного прибора, в котором в качестве ключевых элементов были использованы реле типа РСМ, включаемые вместо коллекторных нагрузок Р,схеме были использованы типовые ферротранзисторные ячейки в виде унифицированных узлов, серийно выпускающиеся промышленностью, В этих ячейках трансформатор собран на кольцевом сердечнике из феррита марки К. Предмет изобретения Блок автоматического управления для цифровых измерительных приборов, содержащий генератор тактовых импульсов, сдвигающий регистр, триггеры памяти, блок запуска и сброса, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы блока и повышения его экономичности, блок выполнен на ферротранзисторных элементах, представляющих собой триггеры, одно из плеч которых собрано на ферротранзисторной ячейке, причем функции триггера памяти и звена сдвигающего регистра совмещены в одном ферротранзисторном элементе,о 162198 7 И,ти,г. Составитель Г, Н. Кучеренкоктор Н. С. Коган Техред Л. К. Ткаченко Корректор О, Б. Тюри су р. Сапунова,ипогр 1 одп, к печ5 аказ 1415/5ЦНИИПИ гВ Ь 64 г. Формат бум, 60 К Тираж 1250 рственного комитета по делам и Москва, Центр, пр. Серова