Аналоговое устройство для запоминания однократных процессов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 360695 Союз Советскик Социалистических Республик3 ависи мое от авт. свидетельства Заявлено 09.11.1971 (с присоединением заяПриоритетОпубликовано 28.Х 1.1. Кл. 6 11 с 27/01626260/18-2 киитет по аелам зобретениб и открыт ри Совете Министров СССРБюллетень Х ДК 681.337(088,8 Дата опубликования описания 1 б.1,197 Авторызобрете М. А. Розенбла ф. Вотри аявитель дена Ленина институт проблем управлеииАНАЛОГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОМИНА ОДНОКРАТНЫХ ПРОЦЕССОВ Предложенное устройство относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для исследования однократных процессов в радиолокации, радиотехнике, ядерной физике, электротехнике и 5 во многих других областях науки и техники.Для записи и последующего многоразового считывания однократных процессов применяют устройство с использованием подвижных магнитных носителей информации (ленты, ба рабаны, диски), а также электроннолучевые запоминающие трубки с видимым изображением. Такие устройства характеризуются конструктивной сложностью, малой надежностью и высокой стоимостью. 15Известно также устройство с неподвижными магнитными аналоговыми элементами памяти, в котором используется квантование процесса по времени, запоминание значений процесса, соответствующих моментам квантования, в от дельных элементах памяти, а также интерполяция запомненных значений при считывании. Для записи информации в элементы памяти в этом устройстве применяют импульсную отрицательную обратную связь, причем обегание 25 элементов памяти происходит при наличии коммутирующих элементов в цепи записываемого сигнала при записи и в цепи считываемого сигнала при считывании, что снижает быстродействие и точность устройства. 30 Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности аналогового устройства для запоминания однократных процессов.Это достигается тем, что цепи входного сигнала элементов аналоговой памяти соединены между собой последовательно-согласно, в каждом элементе аналоговой памяти введена цепь опорного сигнала, состоящая из двух дополнительных обмоток, расположенных в малых отверстиях трацсфлюксоров и связанных последовательно-согласно. Цепи опорного сигнала всех элементов соединены последовательно-согласно и подключены к входу интегратора-усилителя опорного сигнала, выход которого подсоединен к входу опорного канала фазочувствительного выпрямителя, а вход основного канала последнего связан с выходом интегратора-усилителя выходного сигнала, к входу которого подключены цепи выходного сигнала всех элементов, соединенные последовательно- согласно, Последовательно связанные цепь считывания и ключ считывания каждого разряда подсоединены к источнику переменного напряжения считывания через ключ, общий для всех разрядов, а последовательно связанные цепь записи и ключ записи каждого раз. ряда подключены к источнику постоянного напряжения через другой ключ, общий для всех разрядов. Управляющий вход ключа считывания соединен с выходом соответствующегоразряда регистра, а управляющий вход ключа записи - с выходом предыдущего разряда регистра.Обегание элементов памяти, содержащих два трансфлюксора и формирующий сердечник с обмотками, образующими цепь входного сигнала, цепь выходного сигнала, цепь записи и цепь считывания, происходит в присутствии коммутирующих элементов в цепи записываемого сигнала при записи и в цепи считываемого сигнала при считывании. Запись информации в отдельный элемент памяти осуществляется в течение одного короткого такта воздействия на элемент памяти величины, являющейся носителем информации.На фиг. 1 показана схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема отдельного элемента аналоговой памяти; на фиг. 3 - схемы ключей записи и считывания, на фиг. 4,а, б - временные диаграммы.Предложенное аналоговое устройство для запоминания однократных процессов содержит разрядную линейку элементов памяти 1 - 1 в каждом из которых образованы цепь 2 входного сигнала, цепь 3 выходного сигнала, цепь 4 опорного сигнала, цепь 5 считывания, цепь 6 записи и цепь 7 положительной обратной связи, Цепи входного сигнала соединены последовательно-согласно и через ключ 8 подключены к источнику 9 входного сигнала. Цепи выходного сигнала соединены последовательно-согласно и подключены к входу интегратора-усилителя 10 выходного сигнала, Цепи опорного сигнала связаны последовательно-согласно и подключены к входу интегратора- усилителя 11 опорного сигнала, Выход интегратора-усилителя 10 подключен к входу 12 основного канала фазочувствительного выпрямителя 13, к входу 14 опорного канала которого подсоединен выход интегратора-усилителя 11. Цепь 5 каждого элемента памяти подключена к источнику 15 переменного напряжения считывапия через ключ 16 и контакты 17 ключа 18 - 18 считывания, Цепь 6 записи каждого элемента памяти подсоединена к источнику 19 постоянного напряжения через ключ 20 и контакты 21 ключа записи 22 - 22 к входу 23 положительной обратной связи которого подключена цепь 7. К управляющему входу 24 ключа 18, - 18 подсоединен выход 25 соотвстствующего разряда сдвигающего регистра, образуемого статическими триггерами 26, - 26, который подключен также к управляющему входу 27 ключа записи последующего разряда.Элемент аналоговой памяти (фиг, 2) содержит трансфлюксоры 28, 29 и формирующий сердечник 30 с обмотками. Обмотки 31, соединенные встречно, образуют цепь входного сигнала; обмотки 32, подключенные встречно - цепь выходного сигнала. Обмотки 33, связанные согласно, образуют цепь опорного сигнала. Обмотки 34, соединенные согласно - цепь считывания. Обмотки 35 и 36, подключенные согласно, создают цепь сброса; обмотки 37,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 соединенные согласно, образуют цепь установки и нагружают обмотку 38 установки формирующего сердечника 30.Обмотка 39 образует цепь записи; обмотка 40 - цепь положительной обратной связи с ключом записи, Г сом етрические размеры трансфлюксоров и число витков симметричных обмоток одинаковы.Ключ считывания (фиг, 3) содержит транзистор 41, диоды 42, 43, конденсатор 44 и сопротивления 45, 46, 47. Ключ записи содержит транзистор 48, диод 49, сопротивления 50, 51 и конденсатор 52.Основные режимы работы устройства - режимы записи и считывания.В режиме записи устройство работает следующим образом. Перед началом записи осуществляется сброс элементов памяти, т. е, трансфлюксоры и формирующий сердечник устанавливаются в положение отрицательного насыщения - Ф путем подачи в цепи сброса (обмотки 35 и 36) импульса тока соответствующей величины и полярности. Триггеры 26, - 26 сдвигающего регистра занимают положение нуль, а триггер 26, - положение единица, Замкнутый ключ 20 подключает источник 19 постоянного напряжения к цепи 6 и ключу 22 для всех разрядов, при этом ключ 16 разомкнут, Замкнутый ключ 8 подсоединяет источник 9 входного сигнала к цепям входного сигнала. В каждой обмотке 31 трансфлюксоров всех элементов памяти создается м.д,с., пропорциональная сигналу, подлежащему запоминаншо, величина которой недостаточна для необратимого перемапшчивания трансфлюксоров вокруг большого отверстия. Одновременно с началом процесса, подлежащего запоминанию, единица переходит из нулевого разряда регистра в первый. На выходе 25 триггера 26, происходит отрицательный скачок напряжения, который поступает на управляющий вход 27 ключа 22,.В цепи базы транзистора 48 ключа записи 22, протекает импульс тока, приоткрывающий транзистор, вследствие чего перемагничивается формирующий сердечник 30 элемента 1, памяти из состояния - Фв состояние + Ф, а на вход 23 ключа 22, поступает сигнал положительной обратной связи из цепи 7 элемента 1 который поддерживает транзистор 48 в насыщенном состоянии до полного перемагничивания формирующего сердечника.Развиваемый при этом в обмотке 38 формирующего сердечника импульс напряжения должен обладать вольт-секундной площадью такой величины, чтобы было возможно перемагничивание обоих трансфлюксоров элемента памяти до состояний, определяемых остаточными потоками Фдсу и Ф, трансфлюксоров 28, 29 соответственно и равными примерно -- при отсутствии тока входного сигнаФ2ла, Магнитодвижущие силы, создаваемые током входного сигнала, способствуют перемагипчивапию одного пз трансфлюксоров и пре 360695пятствуют перемагничиванию другого импульсом напряжения, развиваемым в обмотке 38 формирующего сердечцика. По окончании полного перемагничивания формирующего сердечника из состояния - Ф в состояние + Ф, транзистор 48 запирается, а состояние элемента памяти характеризуется разностью потоков, записанных вокруг больших отверстий трансфлюксоров ЛФ = Ф, - Фкоторая. зависит линейно от тока входного сигнала в достаточно широком диапазоне его возможных значений в момент перемагничивания формирующего сердечника.По истечении времени, соответствующего интервалу квантования по времени процесса, подлежащего запоминанию, единица переходит из первого разряда регистра во второй, При этом в трансфлюксоры элемента 1. аналогично происходит запись разности ЛФ, которая пропорциональна току входного сигнала в этот момент и т, д. Режим записи заканчивается в момент ухода единицы из и-го разряда.Временные диаграммы (фиг. 4) поясняют работу устройства в режим записи (а - обозначает изменение во времени тока входного сигнала, б - напряжение на выходе фазочувствительного выпрямителя, в вв, в, и в - изменение во времени состояний разрядов регистра, пунктирные линии - величины сигналов, фиксируемых в элементах памяти).В режиме считывания устройство работает следующим образом.Регистр в режиме считывания работает так же, как и в режиме записи, но в случае необходимости многократного последовательного считывания регистр замкнут. Замкнутый ключ 1 б подключает источник 1 б переменного напряжения к цепи 5 считывания и ключу 18 считывания для всех разрядов.Сопротивления 4 б, 47 и величина + Е, положительного смещения выбирают таким образом, чтобы обеспечить отрицательное напряжение на переходе база - эмиттер транзисторов 41, если в соответствующих им разрядах записаны нули, и достаточный положительный ток через базы транзисторов 41 для полного насыщения, если в соотвстствующсм разряде записана цепь разряда, переменный ток, поскольку для коцдеттсатора 44 отсутствует цепь разряда, перемеиштй ток ие протекает по соответствующим цепям считывания, а во втором случае протекает ток, величина которого определяется в основном цепочкой 44, 45.Таким образом, в исходном состоянии регистра, когда его нулевой разряд находится в состоянии единица, а все остальные разряды в состоянии нуль, токи считывания не протекают по цепям считывания, выходной и опорный сигналы отсутствуют, на выходе фазочувствительного выпрямителя 13 напряжение отсутствует. При переходе едииицы в первый разряд насыщается транзистор 41 ключа 18 ь и по цепи б элемента 1, протекает переменный ток. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Выходной сигнал, наводимый в цепи 3 элемента 1 поступает на вход интегратора-усилителя 10 выходного сигнала, на выходе которого напряжение, близкое по форме к меандру, имсст амплитуду, пропорциональную разности ЛФ потоков, записанный вокруг больших отверстий трансфлюксоров элемента 1, памяти, а фаза его определяется знаком этой разности.Выходное напряжение интегратора-усилителя 10 поступает иа вход 12 основного канала фазочувствительного выпрямителя 13. Опорный сигнал, наводимый в цепи 4 элемента 1 с, подается ца вход интегратора-усилителя 11 опорного сигнала, на выходе которого напряжение, близкое по форме к меандру с амплитудой, пропорциональной сумме Ф, + + Фо -- Ф, практически не зависит от разности ЛФ. Выходное напряжение интегратора- усилителя 11 поступает на вход 14 опорного канала фазочувствительного выпрямителя 13, на выходе которого возникает напряжение, пропорциональное разности ЛФ. Эта разность пропорциональна величине входного сигнала, имевшей место в момент перехода единицы из нулевого разряда регистра в первый в режиме записи.Пусть далее единица переходит из первого разряда регистра во второй. Ключ 18 считывания и элемент 12 памяти работают аналогично, На выходе фазочувствительного выпрямителя возникает напряжение, пропорциональное величине входного сигнала в соответствующий момент времени, и т, д. П редмет изобретения Аналоговое устройство для запоминания однократных процессов, содержащее разрядную линейку элементов аналоговой памяти, каждый из которых содержит два трансфлюксора и формирующий сердечник с обмотками, образующими цепь входного сигнала, цепь выходного сигнала, цепь записи, цепь считывания, и регистр сдвига с потенциальными выходами, подключенными к разрядным линейкам ключей записи и считывания, отличающееся тем, что, с целтио повьиисния быстродействия и надежности работы устройства, цепи входного сигнала элементов аналоговой памяти соедтшеиы между собой последовательно- согласно, в каждом элементе аналоговой памяти введена цепь опорного сигнала, состоящая из двух дополнительных обмоток, расположенньтх в малых отверстиях трансфлюксоров и соединенных последовательно-согласно, причем цепи опорного сигнала всех элементов соединены последовательно-согласно и подключены к входу интегратора-усилителя опорного сигнала, выход которого подключен к входу опорного канала фазочувствительного выпрямителя, а вход основного канала последнего соединен с выходом интегратора-усилителя выходного сигнала,к входу которого подключены цепи выходного сигнала всех элементов, соединенные последовательно-согласно; последовательно соединенные цепь считывания и ключ считывания каждого разряда подсоединены к источнику переменного напряжения считывания через ключ, общий для всех разрядов, а последовательно соединенные цепь записи и ключ записи каждого разряда подсоединены к источнику постоянного напряжения через другой ключ, общий для всех разрядов, причем управляющий вход ключа считывания соединен с выходом соответствующе го разряда регистра, а управляющий входключа записи соединен с выходом предыдущего разряда регистра.360695 а зенталь аненко оставитель Ю, Техред 3. Т актор Т. Рыбалова ректор Т, Гревцов Подписное Министров СССРЗаказ 4346/15ЦНИИПИ Комитета по Г1в Изд.1804 Тираж 406елам изобретений и открытий при Сове осква, Ж, Раушская наб д. 4/5 ипография, пр, Сапунова, 2