Многофункциональное устройство

О П И С А Н И Е (и 1869048ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтсиииСоциапистичесиикреспубликоо аелаи изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А, А. Зайцев, П, И, Чередников и Г. Г. Касап Харьковский институт радиоэлектроники(54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматики, контрольно-измерительной техники, а так" же в качестве элементов стохастических ЭВМ.ВИзвестен магнитный коммутатор, содержащий магнитные сердечники с обмотками связи, управления и выходными, к последним подключены диоды и резисторы,в контурах обмоток связи имеются диоды и резисторы 11,Недостатком подобных устройств является малый КПД, так как из-за недостаточной прямоугольности петель гистерезиса1 срабатывание последующих элементов цепочки вызывает появление ошибки при передаче информации, низки помехоустойчивость и быстродействие ограничены функциональные возможности.20Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее магнитные сердечники с обмотками управления, входными и выходными, выходные обмотки соединены последовательно и согласно Иподключены к дифференциальному усилителю. Коммутируемый сигнал поступаетна одну из входных обмоток, тогда всилу выбранного соединения других обмоток диоды в соответствующих управляющих цепях открываются, вследствиемалого сопротивления диодов суммарныймагнитный поток в этих сердечниках,а следовательно и напряжения на всехобмотках этих сердечников близки кнулю 1.21. На выходных обмотках сердечников, с запертыми диодами в управляющих цепях, т. е. на входе усилителя появляется суммарная ЭДС с фазой, определяемой полярностью входного сигнала.Недостатками такого устройства являются низкие точность, стабильность и помехоустойчивость при передаче ин формации и ограниченные функциональные возможностиЦель изобретения - расширение функ"циональных воэможностей,Указанная цель достигается тем,что в известное устройство, содержа-,щее магнитные сердечники с обмоткамиуправления, входными и выходными, выходные обмотки соединены последователь" но и согласно и подключены к дифференциальному усилителю, введены параметроны, оптроны, Фильтр, и дополнительные магнитные сердечники с соответствующими обмотками, основные и дополнительные обмотки управления входные,выходные и кодовые нанесены на сердечники и соединены между собой согласновыбранному коду, кодовые обмотки и обмотки управления зашунтироваяы диодами соответствующих оптрояов черезсоответствующие переменные резисторы, одни выводы резисторов оптронов подключены к резонансным обмоткам параметронов, к другим выводам этих резисторов, а также к входным обмоткам параметронов подключены источники смещения, резисторы оптронов управляющихцепей одним выводом подключены к общей шине и через конденсатор подключены к Фильтру, причем параллельно резистору оптрона управляющей цепи одного из сердечников подключен диод другого оптрона и цепочкж резистор- диод одним выводом через резистор подключена к источнику смещения, а другим заземлена, один вывод резистора другого оптрона подключен,. к общей шине, к входным и резонансным обмоткам параметрона, связанного с этим сердечником через оптрон-кодовые обмотки, подключены соответственно общие для всех параметронов источники смещения с противоположной полярно" стью.На чертеже представлена схема многофункционального устройства,Устройство содержит магнитные сердечники 1-17, с обмотками: управления 18-33, входными 34-37, выходными38 и 39, дополнительными кодовыми 4055, выходные обмотки 38 и 39 подключены к дифференциальному усилителю 56, обмотки управления зашунтированы диодами 57-66 оптронов, резисторы 67-76,которых одним выводом подключены к об" щей шине 77 с общим выходом через конденсатор 78 подключены к фильтру 79 низких частот, кодовые обмотки зашун" тированы диодами 80-89 оптронов, ре- зисторы 90-99, которые одним выводом подключены к резонансным обмоткам па 48 41 раметронов 100-109, другие выводы резисторов 90-99 подключены к источнику смещения (не показано) через общий вход 110, входные обмотки параметро: нов 101-109 подключены через общий вход 1 к другому источнику смещения (не показано), в управляющие цепи (обмотки 18-33, диоды 57-бб) введены переменные резисторы 112-121, в кодовые цепи (обмотки 40-55, диоды 80-89) также введены переменные резисторы 122- 131.Параллельно резистору 67 оптрона управляющей цепи сердечника 1 подключен диод 132 другого оптрона, цепочка резистор 67 и диод 132 одним выводом подключена к источнику смещения(не показано) через резистор 133, другой вывод заэемлен, один вывод резистора 134 другого оптрона подключен к общей шине 77, к входным обмоткам параметрона 00 связаннымс сердечником1 через оптрон (диод 80 и резистор 90) и кодовые обмотки 40, подключен источник смещения через вход 110, а к резонансным этого же параметрояа) - подключен источник смещения через вход 111.Наклонными линиями в местах пересечения обмоток и сердечников показанонаправление намотки. Прячемся, если число витков обмоток управления 28, 29, 30 и кодовых 50, 51, 52, нанесенных на сердечники 11, .12, 13, условно принять за единицу, то число витков обмоток управления 21, 22, 2427, 32, 33 икодовых 43, 44 4649, 54, 55, нанесенных на сердечники 4, 5, 710, 15,16, должно быть как минимум в полторараза больше, а число витков обмотокуправления 18, 19, 20, 23, 31 и кодовых 4042, 44, 53, нанесенных на сердечники 13, 6, 14, должно быть как минимум в три раза больше, чем число витков обмоток 28, 29, 30, 50,51, 52.Многофункциональное устройство работает следующим образом.При отсутствии сигналов во входных обмотках 3437 диоды всех оптронов, кроме диода 132, находятся в закрытом состоянии, на входе усилителя 56 сигналы отсутствуют, Параметроны 101109 генерируют колебанияс фазой 0 (принимаем зту Фазу колебаний за логический,"0"), которая определена полярностью одного из исоточников смещения, подключенного ковходу 11. Параметрон 100 генерируетколебания с фазой 80 (принимаем за5 81 логическую "1"), потому что его входная обмотк подключена через вход1.10 к другому источнику смещения с.противоположной полярностью, Сопротивления переменных резисторов 112131 равны нулю, а сопротивления ре-.зисторов 9099 оптронов максимальны, что исключает влияние на параметрочы другого источника смещения подключенного соответственно ко входу110 или 111 (полярность которых, каксказано было выше, выбирается противоположной по отношению друг к другу) .Сопротивление резисторов 6776оптронов максимальны, и сигналы,подключенные к свободным выводамэтих резисторов, не поступают в общую шину 77 и фильтр 79, Сопротивле-ние резистора 34 оптрона минимальное, так как диод 132 оптрона смещенв прямом направлении внешним источником, Поэтому информация, поданнаяна вход этого резистора, передаетсяна шину 77 и фильтр 79,Таким образом, в исходном положении при отсутствии сигналов во входных обмотках 34., 37, (входы которыхсоответствуют коду 8-4-2-1) их состояние принимаем за код 0000 и предлагаемое устройство характеризуется генерированием параметронами десятичного кода 1000000000, а также возможностью передачи сигналов толькочерез резистор 134 оптрона на шину 77.Импульс, поданный во входную обмотку35 (что соответствует коду 0100), индуцирует в ней ЭДС и, в силу выбранного соединения обмоток и соотношенияих числа витков, открывает диоды 57,80, 61, 84 оптронов. При этом суммарный магнитный поток и, следовательно,напряжения на всех обмотках сердечников 1 и 6 близки к нулю. Диоды 58,59, 65, 81, 82, 88 не открываются всилу выбранной намотки обмоток насердечниках 2, 3, 14, а диоды 60,63, 64, 66, 83, 85, 86, 87, 89.не открываются, так как на имеющих=ся сердечниках 4, 5, 7, 9, 11, 12,15, 16 обмотках нет напряжения илионо недостаточно, чтобы открыть этидиоды (на отдельных сердечниках соответственно выбранному коду отсутствуют обмотки). На входе усилителя 56 появляется сигнал, равный нескомпенсированной ЭДС входной обмотки 35 и трансформированной в выходные обмотки 38 и 39. 69048 бКроме того, сопротивление резисторов67, 71, 90, 94 резко уменьшается, иток источника.смещения со входа 111через резистор 90 поступает в резонансный контур параметрона 100, а черезрезистор 94 ток с источника смещениясо входа 10 поступает в резонансныйконтур параметрона 104, и при этомизменяются фазы колебаний в этих ла О раметронах на противоположные. В примере в параметроне 100 фаза колебаний 180 изменяется на 0 ("1" на "0а в параметроне 104 соответственноО на 180 ("0" на ), т, е. получа ем десятичный код 0000100000.Уменьшение сопротивления резистора67 исключает работу диода 132, приэтом сопротивление резистора 134 увеличивается и коммутация сигналов через этот резистор прекращается, Уменьшение сопротивления резистора 71 способствует передаче информации, поданной на свободный вывод этого резистора на шину 7725При подаче импульсов во входныеобмотки 36 и 37 (код 0011) открываются диоды 57, 80 эа счет выбранной намотки входных и управляющих обмоток,заи диоды 6, 83, так как при этом действуют на управлягощие цепи (обмотки21, 22 г резистор 115 и диод 60) одновременно ЭДС на входных обмотках,расположенных на сердечниках 4, 5 (сучетом их намотки). Тогда по аналогии35приведенного выше примера на выходеусилителя 56 появляется сигнал и изменяется фаза параметрических колебаний параметронов 100 и 103, т, е. фаза колебаний параметрона 100 равна"0", а параметрона 103 - "1", тогдадесятичный код на выходах всех параметронов соответствует значению0001000000.При этом аналоговый сигнал черезф 5 резистор 134 не коммутируется, а через резистор 70 подключается к общейшине и поступает на фильтр 79 низкихчастот, который восстанавливает цифровой сигнал в аналоговый,50В случае подачи сигналов во входные обмотки 3537 (код 0111), параметрон 00 снова перебрасывается изсостояния "1" в "0", а логическую55"1" принимает параметрон 107 что соответствует десятичному коду0000000100. Для аналоговых сигналовоткрывается резистор 74 и снова закрывается резистор 134 и т. д.Таким образом, при подаче во входные обмотки 3437 сигналов в коде 8-4-2-1, появляется сигнал на входе усилителя 56, и Фазы соответствующих параметронов 100109 принимают состояние согласно десятичного кода, т, е, предлагаемое устройство может работать в качестве дешифратора кода 8-4-2-1 в десятичный код.В случае подключения к свободным вы.10 водам резисторов 6876, 34 сетки опорных напряжений предлагаемое устройство превращается в цифроаналоговый преобразователь (сигнал, кода 8-4-2-1 открывают резисторы оптронов 6876, 1 э 134, тогда соответствующие опорные напряжения поступают на фильтр 79 низких частот, который восстанавливает дискретные сигналы в аналоговые).Предлагаемое устройство работает и щ 0 как аналоговый мультиплексор, т., е.коммутирует аналоговые сигналы, поданные на свободные выводы резисторов 6876, 134 оптронов на шину 77 и фильтра 79, коммутация определяется состоянием входов ( обмотки 3437) дешифратора. В этом случае входы де"1 шифраторапревращаются в адресные входы мультиплексора.Следовательно, предлагаемое устрой- З 0 ство может выполнять функции дешифраторов кода 8-4-2- в десятичный код с фаэовым представлением информации, цифроаналогового преобразователя и мультиплексора, Функциональные воз- З 5 можности можно еще расширить за счет использования переменных резисторов в управляющих и кодирующих цепях, выбирая рабочую точку.40Во всех рассмотренных примерах в качестве входных сигналов могут быть импульсные или высокочастотные сигналы, при больших перегрузках по входу. Таким образом, универсальность по це пи управления, многообразие функциональных возможностей позволяют значительно расширить область применения предлагаемого устройства,формула изобретенияИногофункциональное устройство, содержащее. магнитные сердечники с обмотками управления, входными и выходными, выходные обмотки соединены последовательно и согласно и подключены к дифференциальному усилителю, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены параметроны, оптроны, фильтр и дополнительные магнитные сердечники с соответствующими обмотками, основные и дополнительные обмотки управления, входные, выходные и кодовые нанесены на сердечники и . соединены между собой согласно выбранному коду, кодовые обмотки и обмот. ки управления зашунтированы диодами соответствующих оптронов через соответствующие переменные резисторы, одни выводы резисторов оптроиов подключены к резонансным обмоткам параметронов, к другим выводам этих резисторов, а также к входным обмоткам параметронов подключены источники смещения, резисторы оптронов управляющих цепей одним выводом подключены к общей шине и через конденсатор подключены к фильтру, причем параллельно резистору оптрона управляющей цепи одного из сердечников подключен диод другого оптрона и цепочка резистор-диод одним выводом через резистор подключена к источнику смещения, а другим заземлена, один вывод резистора другого оптрона подключен к общей шине, к входным и резонансным обмоткам параметрона, свя.занного с этим сердечником через оптрон-кодовые обмотки, подключены соответственно общие для всех параметронов источники смещения с, противопо.- ложной полярностью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бессонов Л. А. Нелинейные электрические цепи. И., "Высшая школа", 1964, с. 195.2, Авторское свидетельство СССР У 377871, клО 11 С 7/02, 1962.869048 Составитель Л. Багян Техред А, Ач Корректор Г. Решетник Е, Пап еда Заказ 83 нт", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 иал ПППтираж 991ИИПИ Государственногпо делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш Подписное комитета ССС и открытий ская наб., д.