Элемент цифровой магнитной логики

ИСАЙ И оюз Соаетскнх оцяалнстицескик Уеспубннк(22) Заявлено 18.12.72 (2) 1857827/26 с прйсоединением заявкиМ. Кл. Н 031 т 6ауааретаааный канатеСааата ЭЬнаатраа ССаа делам азабратаеаа атарытай Приоритет 2.75 фюллетеиь %47 ия описания 29.03.76 ДК 621.382(71) Заявите 54) ЭЛЕМЕНТ ЦИФРОВОЙ МАГНИТНОЙ ЛОГИКИ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к базовым элементам цифровой магнитной логики.Известен элемент цифровой магнитной логики, содержащий входной, выходной .и два 1 промежуточных магнитных сердечника, охваченные тактовыми обмотками и связан,ные короткоэамкнутой цепью. Однако известное устройство имеет невысокое быстродействие и устойчивость, так как работает с 10 ,использованием йороговых характеристик сердечников.Цель изобретения повышение быстродействия и устойчивости работы.Для этого доны;,ительно введены три ц 1 магнитных сердечника и источник трехтактного импульсного питания, причем все сердечники элемента охвачены короткозамкнутыми многоконтурными цепямя связи, а об мотки входного и одного из промежуточных 20 ,сердечников, подключенные к источнику трехтвктного импульсно"о питания, соединены встречно.На чертеже представлена цринципиаль- ная электрическая схема модудя, выполнен ного нв трех элементах цифровой мвгннной логики. Элемент цифровой магнитной логики со", держит семь магнитных сердечникав 1-7, связанных короткоэвмкнутыми многоконтурными цепями связи, показанными замкнутыми линиямиВыходной сердечник 7 элемента связан с входным сердечником 1 следующего эле мента цепью связи. Через выходной сердеч ник 7 проходит шина тактового канала, блокирунмыаго зались, через сердечникй 2 и 2 шины считывающего тактового импуль- са. Через все сердечники-шины сбрасываюшего тактового имнульса. Шины источника трехтактного импульсного питания обозначены прямыми вертикальными,линиями 8 10,соответственно первый, второй и "третий канал импульсного питания, точками обозначены начала обмоток и шин импульсного питания. Числа витков обмоток сердечников одинаковы, кроме обмоток 11-13, у которых витков больше в три, двв и че тыре раза, соответственно.(3) 3Ф ВПри.описвнци работы элемента использо 4,; Полагая Ь = 1, Ь = О, находим Л вани следующие обозначения; З- поток магнитной индукции в ус-Ь ; Ь: 8 Л ловных единицах в-ом сердеч ф-ф 4 8, 8 ф. 6 8, ю нике; 5Оценим ток (ампервитки) дей-="О - состояние сердечника перемагни 8 ченного по предельной петле гь- ствующий на, сердечник,2. Ампервитки, дей-; стереэиса импульсным током,ствующие на сердечники( 1, 34, 8, 6, проходящим по обмотке от нича-.определяются следующей системой уравнений ла к концу 1 Оь Я -1 - состоание 1 сердечника пере- Ф1+ Х-К-К магниченного импульсом тока(2) 4 1изменение потока индуКции сердечника.. 521 , р м О - состояние элемента, если его8. сердечники находятся в сосалонии "О". р , 1 - состоиние элемента, если сеР- дечники (1-6) имеют состоя-20, ние 1 " сердечник (7) - соСчитывающий ток и тактовые (считывающие) стояние фОф. . ампервитки приняты эа единицу. Из этих Рф - состояние элемента, если сер-уравнений находим токи в цепях связи сер 2 дечники (1 7) имеют состоя-, денников 1-426 ния, О, 1/2, 8/8, 1, Я 8Х-. ( 1+К)(38 6): У = + К,6 фф 36, 3/8 соответственна.2 7 к, у, З - токи (6, 8, 7): Е( К -, ; (2, 8, 3):Ж=3 в цепях связи; принято, что ампервиткйим 3 ют положительное значение, если ток протекает от конца к началу Ьбмотки, в конту (2. +;,К)е (4 Ф): У (-1 ) ,рах эа положительное направление принима,ется направление по часовой стрелке. 1На сердечник 2 действуют ампервиткиКалгебраическая суммаампеувиткэ,Х +Ю д 1 + К + 2 +. К1 + 6 К. по всем обмоткам сердечника Принимая для тока Я положительное направ я, М, ц - параметры цепи связи ление - направление против часовой стренвыхвхРеждУ, элементами.;ки, и полагая 2 = АК находим Иепт связи обозначаютномерами,ю иг связываемых сердечников. ШтрихищК"ЗА + 22обозначают, что величины относятсяк первому, второму и третьему элементам, Для оценки величины А найдем К при запи . составляющим модуль, си на вторую секцияю, Принимая ток в цепи Предположим, все сердечники элемента сердечников (7 . 1 ) эа единицу)находятся в состоянии "ОфПервый такто-, 451+ ХщК ,вый импульс тока перемагничивает сердечник 1. Потоки индукции сердечников Х,+Й) К в цепях на сердечниках 2, 8, 3: "1, Э, 6, 4; 4, 6, 1, 23, 4; Й, 8, 6 связаны следующими соотнощениями;Ф Х-Ч =К-4-г +Ч-КОтсюда находим К3ВПринимая, что обмотка сердечника 7 имеет в пать раз больше витков, чем входная обмотка сердечника 1 и К = К находим АК 30 к = К, т, е. А = 30,(6) Ю 2 Ч=1 1 Параметры цепи связи й, 19, К вы Ьвых, вх бираются такими, что при Й 3 - в7,9 и- "Ь Ь = 6 - Ь - Ь Ь 11 2 3 4 5 6 Таким образом, если первый элемент был в Ю состоянии Р = О, то после прихода первого тактового импульса втоЧой элемент пе-реходит в состояние Р = 1.В В таблице показаны состояния сердечников после прохождения кода 0110.Так как второй элемент выполняет инверсию и выполнение коньюкции на элемен-те очевидно, то он логически представляется элементом НЕ-ИЛИ", и следовательно,является базовым элементом устройств маг,нитной цифровой логики,/ 3 / 1Следовательно К =- (К = - означа 16 16ет, что если перемагничивания сердечника,необходимо 0,5 ав, то амплитуда считываю-чщего импульса тока должна равняться 8 а) 5Токи в цепях связи приблизительно рав(Для тока 2 положительное направление выбрано против часовой стрелки).После перехода. сердечника 5 в состоя:ние 8 1 перемагничивание сердвчников прекращается,При 3 1 - + Ь 05Из уравнения (1) следует, что Ь 03-4 +Ч -Е ОНаходим размагничивающие токиХ -1у32 -73, Рассмотрйм теперь случай, когда первы элемент находится в состоянии Р = 1."Первый тактовый импульс перемагничивает сердечник 2, потоки индук ции связаны соотношениямиЬ = Ь =262 5. 3а Ь22 Л 3Ь +Ь +2 Ь 4 Ь4 1 3 64 6:Следовательно сердечники перемагничивать ся не могут, так как отрицательные значения потоков индукции,по определению не возможныРазмагничивающие токи могут быть най" дены из уравнений 1-Х-Ф",0-Ф- У - 2 фО4+2 - Ч 01Х -5;Ущ; 2 щ; Ю 6;Ч -8, т. б. если первый элемент находился в со-Устоянии Р .- 1.го после первого тактового импульса (остояние второго элемента будет Р О Аналогичные соотношения имеют мест 8 для второго и третьего алемента модуля при втором и третьем такто вых импульсах соответственно.Если элемент нагружен на й элементов1М то соотношение (5) имеет вид АК - УЗОКК иАф Й 30.,1 элемент 2 элемент 3 элемент 1 элемент О1/2 О О 1/2О 1 П Ш О1/2О О О О 1/2 О О П Ш.1П О 1/2О О1/2 О 1 О О О Таким образом, Ьтсутствие в элементах ФВэтого типа схемных ограничений, вызыва-,емых использованием пороговых характе ,рястик, при практически неограниченном.. постах производства обеспечит широкое ЗФярименение магнитных элементов в автоматике и вычяслятельной технике. В частности к числу рбЬрспективных нацравленнй их применения относится элекъровные схемы внешних устройств ЭВМцаровиэ дифференциальные анализаторы,электронные устройства связи и большиеазюоматыэ 46.Предмет изобретенияЭлемент цифровой магйитной логики, се. держащий входной, выходной и два промежЭ: точных магнитных сердечника, охваченныеФ тактовыми обмотками и связанные короткозамкнутой цепью, о т л я ч а ю щ я й ся тем, что, с целью новыщения быстродействия и устойчивости работы, дополнительно введены тря магнитных сердечника я источник трехтактного импульсного пятаняя, причем все сердечники элемента охвачены короткозамкнутыми многоконтурньмя цепи мя связи, а обмщая входного я одного из ирвмежуточных сердечников, подключенные к источнику трехтактного ямпульсного пяФанвя, соединены встречно,496681изА, и (Я Тираж 9 О 2 Подписи ниал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4