Многофункциональное устройство

О П И С А Н И Е (и)869047ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл, Н 03 К 19/16 Гоаудареткнный каинтат СССР на данаи нзабратаннй н атхрытнйДата опубликования описания 30.09.81 П, И. Чередников, А. А, Зайцев, Н, П. арнавская. и Л. Ю. Свердлова(72) Авторы изобретения Харьковский институт радиоэлектро ики(54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано в системах автоматики, контрольно-измерительной техники, а также в качестве стохастических и пороговых элементов,5 Известен коммутатор сигналов считывания для запоминающих устройств,содержащий магнитные сердечники свходными и выходными обмотками, к10выходным обмоткам подключен дифференциальный усилитель считывания, управляющие обмотки на каждом сердечникезашунтированы диодами. Коммутирующий15сигнал поступает на одну из входныхобмоток, тогда в силу выбранного соединения других обмоток на входе усилителя появляется суммарная ЭДС с фа-,зой определяемой полярностью вход 20ного сигнала 1,Недостатком такого устройства является низкая надежность, точность,стабильность, помехоустойчивость, а также ограниченные функциональные возможности преобразования информации.Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей.Указанная цель достигается тем, что в многофункциональное устройство, содержащее магнитные сердечники с входными и выходными обмотками, к выходным обмоткамсоединенным последовательно и согласно, подключен усилитель, управляющие обмотки на каждом сердечнике зашунтированы диодами, введены параметроны, блок управления, дополнительные переменные резисторы в контуры управления, которые включены последовательно с диодами, дополнительные резисторы и режекторный фильтр в выходную цепь, причем число витков выходных обмоток, нанесенных на нечетные сердечники, в два раза больше, чем на четные, а на пары сердечников нанесены дополнительные кодовые обмотки, к которым подключены парамет 86904роны, основные и дополнительные входные обмотки, соединенные согласно выбранному коду, и подключены к бйокууправленияпричем обмотки на нечетных сердечниках соединены последовательно и встречно с обмотками четныхсердечников,На чертеже представлена схема многофункционального устройства.Устройство содержит магнитные сердечники 1-8 с входными 9 - 18, выходными 19 и 20, улравляющими 21-28 и дополнительными выходными - кодовыми -29-36 обмотками, диоды 37-44 и переменные резисторы 45-52, резисторы 53,54 и режекторный фильтр 55 в выходнойцепи, дифференциальный усилитель 56считывания, который может быть выполнен на основе параметрона, кодовые параметроны 57-60 и устройство б 1 управ 20ления,Наклонными линиями в местах пересечения обмоток и сердечников, показано направление намотки.Многофункциональное устройство работает следующим образом.Входные сигналы поступают на устройство 61 управления, которое осуществляет последовательную или одновременную передачу сигналов во входныеобмотки 9-18, синхронизацию и временное согласование работы всего параметрического устройства (не показано),Устройство 61 может быть собрано наоснове электромагнитных элементов (реле, герконы), электронных ключей стактовым генератором и элементами памяти (мультиплексоры) и т. п.Пусть во входную обмотку 9 поступает одиночный импульс положительной, полярности. Для входного сигнала сое 40динение входных обмоток на сердечниках 1-8 не играет роли, и поэтому фазы индуцируемых ЭДС (направления) соответствуют согласному последовательному соединению обмоток. Но ЭДС, инДуцируемая на других обмотках имеетнаправление, зависящее от их соединения (намотки), Так для рассматриваемого примера, в силу выбранного соединения обмоток и количества их витков иустановки сопротивления резисторов 4552 на нуль диоды 37-42 открываются,суммарный магнитный поток и, следовательно, напряжение на всех обмоткахсердечников 1-6 близки к нулю, Соотноошение числа витков входных 9-18 и управляющих 21-28 обмоток выбирается таким, чтобы входные сигналы соответст 7 4вующей полярности открывали диоды выбранного кода, а число витков выход-.ных обмоток 19 и 20 из нечетных сердечников 1, 3, 5 и 7 в два раза больше, чем на четных 2, 4, 6 и 8. Поэтому на входе усилителя 56 сигнал равеннескомпенсированной ЭДС выходных обмоток, расположенных на сердечнике 7.ЭДС также будет на кодовых обмотках35 и 36, На входных обмотках 10-18сумма ЭДС равна нулю,Параметроны 57-60 могут работатьс тремя устойчивыми состояниями (трехстабильные) и двумя - двухстабильные.В первом случае при отсутствиивходных сигналов (на кодовых обмотках 29 - 36) отсутствуют сигналы и навыходах параметронов, при положительном входном сигнале параметроны генерируют колебания с одной фазой, приотрицательном - с противоположной,причем фазы колебаний параметроновможно задавать соединением (намоткой)кодовых обмоток. Так для рассматриваемого примера положительный входной сигнал вызывает колебания с определенной фазой только в параметроне60, в остальных параметронах колебаний не будет,При отрицательном входном сигналев обмотке 9 изменяется полярностьсигнала на входе усилителя 56, дляслучая применения трехстабильных параметронов - фаза колебаний параметрона 60 изменяется на противоположную (по сравнению с положительнымвходным импульсом в обмотке 9), навыходах остальных параметронов сигналов не будет,В случае двухстабильного состояния параметронов, при отсутствии входного сигнала в кодовых обмотках, параметроны генерируют колебания с определенной фазой, при положительном импульсе во входной обмотке 9 - фаза колебаний изменяется на противоположную только в параметроне 60, при отрицательном - состояние всех параметронов остается без изменения, т. е. фаза колебаний не изменяется (подтверждается),Таким образом, входному сигналу в обмотке 9 для трехстабильного состояния параметронов любой полярности соответствует отсутствие колебаний в параметронах 57, 58 и 59 (принимаем за логический "0") и наличие колебаний определенной полярности в параметроне 60 (принимаем за логическую "1"),Для двухстабильного состояния работы параметронов в случае положительного входного сигнала в обмотке 9наблюдаются соответствующие колебанияв параметронах 57, 58,59 с выбраннойфазой, принятой за 0 и в параметроне 60 с противоположной фазой, принятой за "1". Таким образом, входномусигналу в обмотке 9 для обоих случаевсоответстьует код 0001. Выбранное со- Оединение входных обмоток 9-18 соответ 1 ствует коду 8-4-2-1Поэтому входномусигналу в каждой из обмоток 9-18 соответствует только единственный код навыходах параметронов, Следовательно,предлагаемое устройство может бытьшифратором из десятичного кода в .код8-4-2-1 с фазовым представлением информации.Резисторы 53 и 54 в выходной цепислужат для согласования обмотки счи-тывания с входом усилителяПомехи,отраженные от входа усилителя 56 поглощаются этими резисторами, благодаря чему повторных отражений не происходит,1Известно, что симметрия входа дифференциального усилителя, особенно вобласти больших частот,не идеальная,поэтому они подавляют синфазные помехи не полностью. Кроме того, динамический диапазон схем с симметричными входами трудно сделать достаточнобольшим для того, чтобы ониподавлялисинфазные помехи сигналов с большимиамплитудами. Поэтому в устройство35введен режекторный фильтр 55, подавляющий синфазные наводки. Фильтрпредставляет собой трансформаторы собмотками, конденсаторами и резисто 40рами ( линия задержки).Предлагаемое устройство можно использовать в качестве мажоритарныхи пороговых элементов, В качестве двоичных или аналоговых входов используются входные обмотки 9-17, в качествевыходов - сигналы на выходах параметронов 57-60, Обмотка 18 используетсядля возвращения устройства в исходноеположение (" Сброс" ). Каждому входусопоставляется свой вес, который можно оизменять с помощьювведения сопротивления резисторов 45-52 (исключитьшунтирующее действие диодов 37-44).Сигнал на выходе параметронов 57-60будет соответствовать коду 11 только в том случае, когда взвешеннаясумма входных сигналов превышает порогсрабатывания. Одним из вариантов порога срабатывания является наличие сигналов одной полярности на всех входных обмотках 9-7, во всех других случаях при одинаковых весах входных элементов на выходах параметронов 57- 60 кода 111 не будет.Таким образом, предлагаемое устройство может коммутировать сигналы, выполнять функции шифратора нз десятичного кода в код 8-4-2- и другие путем добавлейия сердечников с определенным нанесением обмоток.Кроме того, предлагаемое устройство может выполнять логическое преобразование входных сигналов, в том числе в качестве п рогового элемента с девятью входами, Причем функциональные возможности можно еще расширить за счет введения сопротивлений резисторов только в выбранные контуры с диодами.Для всех рассмотренных случаев в качестве входных сигналов могут быть аналоговые, импульсные или высокочастотные сигналы ( кратные частоте напряжения накачки параметронов). Таким образом, универсальность по цепи управления, многообразие режимов работы устройства позволяют значительно расширить как функциональные возможности, так и область его применения.Формула изобретенияМногофункциональное устройство, содержащее магнитные сердечники с входными и выходными обмотками, к вьг ходным обмоткам, соединенным последовательно и согласно, подключен усилитель, управляющие обмотки на каждом сердечнике эашунтированы диодами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных .воэможностей, в него введены параметроны, блок управления, дополнительные переменные резисторы в контуры управления, которые включены последовательно с диодами, дополнительные резисторы и режекторный фильтр в выходную цепь, причем число витков выходных обмоток, нанесенных на нечетные сердечники,.в два раза больше, чем на четные, а на пары сердечников нанесены дополнительные кодовые обмотки, к которым подключены параметроны, основные и дополнительные входные обмотки, соединенныесогласно выбранному коду, и подключе-,ны к блоку управлЪния, причем обмотки на нечетных сердечниках соединеныпоследовательно и встречно с обмотками четных сердечников. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР 9 377871, кл. С 11 С 7/02, 1962 5 (прототип).