Пьезотрансформаторное заполишающее устроймт11е0-1елкг1:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Ооаз Советокив Содиалистическйх Республик.Ч,1(л, О 11 с 13,00 исоединением заявки Ле -Комитет по девамобретений и открытири Совете 1 т 1 инистровСССР риорит УД 1( 681.327.025(088.8 Опуоликовано 07.1.1972 г. БДата опубликования описания плетень о Авторыизобретения А. Манже амофалов, Т. В, Груц, Л. С. Я. В. Мартынюк и Н. В. политехнический институт им,социалистической рВоскрекасенПлахотный50-летия Вееволюции явитсль (иевский кой Октябрьскод" 4 Т ЕЗОТРАНСФОРМАТОРНОЕ ЗАПОМ И НАОЩЕЕ Изобретение относится к запохпшающим устройствам и может быть применено при разработке вычислительных цифровых машин, там, где гребуется скоросгное неразрушающее воспроизведение информации при ее сравнительно медленной смене.Известны пьезотрансформаторные запоминающие устройства с параллельным неразрушающим воспроизведением информации, содержащие числовые и разрядные цшны, в пересечениях которых установлены широкополосные сегнетоэлектрические пьезотрансформаторы, входные электроды которых подключены к числовым шинаат, выходные электроды объединены и подключены к разрядным шинам, а также ко входу разрядных усилителей считывания, а экранирующие электроды объединены и подключены к общим шинам, которые соединены с общей точкой устройства через ключи и с выходом формирователя записии, кроме того, входы адресных кгиочей ооъединены и подключены к выходам формирователя стирания и формирователя записи.В известных устройствах из-за объединения экранирующих электродов в общие шины по адресам между разрядными шинами существуют большие емкостные паразитные связи, которые снижают надежность, помехозащищенность и объем памяти запоминающего устройства. В предлагаемом устройстве для повышенияпомехозащищенности устройства без его усложнения, одновременного повышения надежности, экономичности, уменьшения аппаратур ных затрат, упрощения схемы и увеличею яобъема памяти запопшающего устройства экранирующие электроды объединены ио разрядам в общие цшны, и включены на соответствующие входы разрядных усилителей счи тывания, причем выходы адресных ключейсоединены с числовыми шинами, а к и. ооъсдпненным входам через разделительные диоды подключены источники постоянного напряжения, величина которого выбрана мень ше напряжения записи.Иа фиг. 1 изображена функциональнаясхема предлагаемого устройства; на фиг. 2 -- принципиальная схема адресного ключа; на фиг. 3 - диаграмма, поясняющая функцио нирование адресного ключа.Устройство (см. фиг. 1) состоит из блока 1управления по адресу (запись, считывание и стирание), блока 2 запопшающих пьезотрансформаторов, блока т записи по разряду и бло ка 4 усилителей считывания.Блок 1 управления по адресу содержитформирователь 5 сигналов, формирователь 6 сигналов записи и адресные ключи г. Каждыш адресный ключ состоит из ключа стирания 8 З 0 и ключа записи 9, входы которых соответст 3314213венно объединены шинами 10 и 11 и подключены на выходы формиравателя стирания иформирователя записи, Кроме того, шина 10через диод 12 подключена к выходу источниканапряжения - Ь (клемма 13), я шины 11через диод 4 - к ьыходу исгочнцка напря 5 кения + Ь, (клемма 15). Формирователисигналов 5 и б выполнены в виде ключей, цаих входы (клеммы 16 и 17) подаются цапряжсни 51 сз и (1 соответствениО, ВьОиряемые из2условня Ьз=(1, а Г 1= = (1, где Р -цапря 5 кение, при котором происходит персполяризация запоминя 1 ощей пластины пьезотрансформатора; клеммы 18 и 19 являютсяуправляюгцими входами формирователей 5 и6.Управляющие логические входы ключей 8и 9 соединены с шинами 20 дешифратора адреса (иа фиг,Пе показан) и соответственно с шинами 21 рода работы Стирание иншинами 22 Запись, а выходы ключеи ооьединены через резисторы 23 и соединены с числовыми шинами 24 блока 2,В пересечениях числовых 24 и разрядньх25 шин установлены широкополосные сегцетоэлектрические пьезотрансформаторы 26. Оцисостоят из покрытых металлическими электродами пьезокерамическнх пластин, соединенных между собой по общему электроду 27.Пластина 28 является генераторной секцией,а пластина 29 - секцией возбу 5 кдения, Входные электроды,30 пьезотрансформаторов подклцочены к числовым шинам, а выходные 31 -к разрядным шинам. Зкраииру 1 ощие электроды объединены по разрядам в общие шины 32,которые с одной стороны соединены черезключи 33 с общей точкой и через резисторы34 - с выходом формирователя сигналов записи 35, а с другой стороны - через конденсаторы 36 - с входами одного плеча дифференциальных усилителей считывания 37, Входы другого плеча которых соединены черезконденсаторы 38 с разрядными иннами.Формирователь сигналов записи 35, как иформирователи 5 и б, выполнен в виде ключа,к входу которого (клемма,39) подключен ист 015 к цап 35 жения - УВ Гыбчае.В 1 Й из мсловия; с 1 = с 1.(Клемма 40 являстся упрявл 51101 ц 1 м Входом формирователя),Управляющие входы 41 ключей 3,3 соедииеиы с регистром числа (на фиг. 1 це показан). Ключи стирания 8 и записи 9 адре ного ключа 7 гыполцены по однотипной схеме. Цепочка из диода 42 (см. фиг, 2) и резистора 43 является об 1 цим смещением ключей 8 всех адресов, а цепочка из диода 44 и резистора 45 соответственно общим сме 1 цением ключей 9.С шиной 10 через диод 42 соединен эмиттер коммутирующего транзистора 46, и, через резистор 47, - его база, которая соединена через резистор 48 с коллектором управляюО 15 20 ея ЗО 35 10 45 50 55 60 55 щего транзистора 49, База транзистора 49 подключена к общей для всех адресов шине 21 рода раооты Стирание, а его эмиттер через резистор 50 соединен с шиной 20 дешифратора адреса. Кроме тоо, шина дешифраторя адреса через резистор 51 соединена с базой управляющего транзистора 52, коллектор которого через резистор 53 соединен с базой коммутнруощего транзистора 54, а эмиттер подключен к общей для всех адресов шине 22 рода работы Запись, С шиной эмиттер транзистора 54 соединен через диод 44, а база - через резистор 55. Выход кл 1 оча 8, коллектор транзистора 46 и выход ключа 9 через резистор, коллектор транзистора 54 соединен с числовой шиной 24.Устройство может произво;цпь произвольно по адресам одну из операций: стирание, запись, считывание.При спрации все клочи 33 открыты сигналами на шина.; 41 с выходов регистра числа, и потен 51 иал экраиирующих шин 32 близок к нулю. Сигнал на выбранной дешифратором шине 20 открывает только ключ 8 стирания адресного ключя, тяк 1 як к.юч 9 записи надежно закрыт сигналом Запрет ца шипе 22 Запись, Одновременно с сигналом дешифратора адреса иа управляющий вход (клемма 18) поступает открывающ 1 й сигнал, и напря 5 кение -- с с входа формирователя 5 по шине 10 через выбранный дешифратором ключ стирания прикладывается к чис- лОВОЙ шине 24. Э.1 ектрическое поле няпряжешгя - (1 между электродами 30 и 27, величина которого превып 1 ает коэрцнтивцое значение, поляризует пьезокграмические пластины секций возбуждения пьезотрансформатороз данного числа до насыщени 51. Г 1 ри этом направление вектора поляризации данных пластин соответствует 0.Запись информации производится в предварительно подготовленные адреса, все разряды которых находятся в 0. Сигнал дешифратора открывает только ключ 9 записи выбранного адреса, к 5 цоч 8 стирания закрыт сигиалом Запрет на шине 21 Стирание. Одновременно ца управляющие входы 19 и .10 формирователей 6 и 5 поступает сигнал записи, а сигналы репстра числа на шинах 41 зя 1 рывяют клО 1 И,33 кодх числа. Няпряже 2ние + - :; сlс входа формирователя б по шине 11 через вьбранный ключ 9 записи прин,ядыВяетс 5 к ИслОВОЙ шине 24, я няпряже 1ние - ,; (1 с входа формирователя 35.прикладывается к тем разрядным шинам,32, в которы.; ключи 33 закрыты, На остальных разрядных шинях ияпряжен 1 е Олизко к нмлю.В разрядах, где потенциал разрядных шии132 равен -- (1 и напряжение +с 1 ме.. р жду электродами 30 и 27, изменяется направление поляризации пьезокерамнческих пластин и соответствует . В остальных разря 331421дах данного числа напряжение между элек)тродамн 30 и 27 составляет -- ., 1, что недостаточно для изменения направления поляризации соответствующих пьезоксрамических пластин 29; при этом направление поляризаПи соответствует 0. Таким ооразом, направление поляризации пластин 29 пьезотрансформаторов, выбранных дешифратором, соотвстствуег коду записанного числа. Длительность управляющих с 1 гналов записи и стирания определяется временем перскгночсння пьсзокерамических пластин.Г 1 ри считывании ицформаци все адрес:Гыс клк) н 1 9 записи Открыть снп 1 длом Рязрсн 1 еннс на Гиннс 22, напряжение +Ь цри.10 жсно к числовым шинам 24, а все ключи,М открыты сигналами на шинах 41 и потенциал разр 51 дных 1 еи 1 н 0;нзок к нмл 10, Имплье напряжения сигнала чтения на шине 20 открывает выбранный дешцфратором адреса ключ 20; во время его действия к шине 24 прнкладывастся напряжение - 1,Г 1. Импульсное воздействие напряжения вызывает импульсную деформацию пьезокерамических секций возбужденця одновременно генераторных секций,Иа основе явления пьезоэффекта на выходных электродах появляются сигналы, полярность которых опрсдес 5 ется направлением деформации, которая, в свою очередь, определяется направлением поляризации секций возбужения, т. е. занисагной информацией. Сигналы с выходных электродов суммируютс 5 с снгягЯми на общ 11 х шинах, возцикдющих из-за изменения тока в ключах,)",5 при считывании информация, и по разрядным шинам через конденсаторы )8 поступают на входы одного плеча дифференциальных усилителей 37. На входы второго плеча через конденсаторы Зб поступают сигналы с общих шин 32.В усилителях из сигнала разрядной шины вычитается сигнал общей шины, и на их выходах появляются импульсные сигналы, полярность которых определяется только направлением поляризации секций возбуждения, т. е. записанной информацией. Величины амплитуд напряжений - 01 и +02 выбираются значительно меньше величины амплитуды напряжения переполяризацнГН У. Вследствие этого действие напряжений - У иК не изменяет значения поляризации секций возбукдения, т. е. нс разрушает информацию при воспроизведении.Функционирование адресного ключа поясняет диаграмма (см. фнг. 3). С выхода дениц)ратора адреса (шина 20), на вход ключа поступают положительные импульсы напряжения большой длительности при записи н стирании и малой длительности при считывян:и (см. фиг. З,а). В исходном режиме упрдвл 5 Оцне транзистор. 49 и 52 закрьТы п 0,10- ж:тельными потенциалами на шинах 21 и 22 (с. фиг. 3, б, в) по Отнои)СииО к потенциаг 1 цд шине 20, а коммутирующие транзисторы 46 Гн 54 - пддснием напряжений на диодах 42 и 41, которос ири.ожено к э)иттерно-Лазов.1) переходам этих транзисторов.и При стирании на Нину 22 поступает положительное напряжение см. фиг. 3, в) Запрет, амплитуда которого больше амплитуды напряжения дешифратора; сигнал дешифраторя 01 крывяст лишь прав,1 яющии транзистор 41. Проте.янис тока по сопротивлсниО 47 компецш 1 рует запирающее напряжение диода 42 и От 1.рываст ко)1)1 утир) 10 цнй Грацзнстор 46.11 апряжсние с выхода формирователя ст;рация (иина 10) поступает ид выход адресного 2 О кл 1 оча (шина 24).При записи информации ца шину 21 поступает сигнал Запрет (см. 11)иг, 3, б) и сигнал дешифратора адреса открывает только управляющий транзистор 52. Вследствие это- )5 го коммутирующий транзистор 54 открывается и напряжецис с выхода формирователя записи (шина 11) через резистор 2,1 прикла.1 ывдетс 51 к ПГине 24.Прн считыванПГ управляющий транзистор зо 5, а соответственно, и коут 1 руОщий транзистор 54 открыты отрицательным напряжением ца шине 22 (см, фиг. 3, в) Разрешение и к ш 1 Не 24 церез резистор 2:1 приложено напряжение 1. Положительный имилье паз,- пряжсния считывания (фиг. З,а) с выхода дсиНфрдтора открывает управляющий транзистор 49, а соответстьснно, и коммутирующий транзстор 4 б; во время его действия к шине 24 прикладывается напряжение - Ь.40Г 1 редмет изобретения Пьсзотрансформаторное запоминающееустройство, содержащее числовые и разряд- .ГЗ ные шины, в пересеченях которых установлены ш:рокополосныс пьсзотрансформаторы, в которых входные электроды объединены и ПОДКЛ 10 ЕНЬ К 111 СЛОВЫМ ШИНЯ), ВЫХОДНЬГС электроды объединены и подклОцены к раз- О рядцым шинам, а также ко входу разрядныхусилцелей считывания, д экраннруОщис электроды ооъединсцы и подключены к общим шинам, от.г 11 ча 101 цеее, тем, цто, с целью поилиени 51 надежности и ) вслицення Ооъемя пяг 5 мят 1, экранирующис электроды объединеныпо разрядам в общие шгны и подключены ко входу дифференциальных усил 1 телей считы -ЦИЯ.331421 едактор А. Батыги Тирани 448 Подписиои открытий при Совете Министров СССР ушская иао., д. 4/о агорская типография Составитель Е. Иванеев екред А. Кагиышннкова Заказ 1551 Изд.318Г 111 ИИГ 11 Комитета по делам изобретенийМосква, )К, Ра корректор Т, Бабакин