Магнитное запоминающее устройство

Союз Советских оциапистичесиих РеспубликОпубликовано 15. 05. 82. Б Дата опубликования описа етеи я 17.05.(72) Авторы изобретения И Гафаро оникидВа Уфимский авиационный инс е 1 Заявитель тут им 5 Й) МАГНИТНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙС Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано при построении устройствхранения и обработки дискретной информации,Известно магнитное запоминающееустройство, содержащее магнитныйсердечник балансного типа, состоящий иэ последовательно соединенныхразветвленных и неразветвленных уча"10стков магнитопровода, обмотки записи,расположенные на перемычках первогоразветвленного участка магнитопровода, диодный мост, в плечо котороговключены параллельно первый ограничитель тока, например потенциометр,и первый ключевой элемент, истОчникраэнополярных импульсов тока, включенный в одну иэ диагоналеи диодногомоста через первую обмотку записи,в другую диагональ которого включенавторая обмотка записи, обмотки смещения и выходные, расположенные на остальных (и) разветвленных участках магнитопровода, обмотки контроля, расположенные на всех разветвденных участках магнитопровода, кроме первой и второй, и соединенные последовательно второй ограничитель тока и второй ключевой элемент, зааунтиро ванные последовательно соединенными . третьим ограничителем тока, третьим ключевым элементом и обмоткой смещения второго разветвленного участка магнитопровода и включенные в диагональ диодного моста через соединен" ные последовательно обмотки смещения остальных (и) разветвленных участков магнитопровода. Такое устройство может быть использовано для контроля технического состояния и поиска неисправностей в различной радиоэлектронной аппаратуре, а также . для реализации функций пороговой логики в режимах с разрушающим и неразрушающим считыванием 1.Однако известное устройство характеризуется узкой областью приме 92841нения, так как не позволяет реали-.зовать функции триггера,Наиболее близким техническим,решением к данному изобретению является магнитное запоминающее устройст 3во, содержащее магнитный сердечникбалансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвлен-ных и неразветвленных участков магнитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого разветвленного участка магнитопровода,первый диодный мост, в плечо которого включены параллельно первый ограничитель тока, например потенциометр, и первый ключевой элемент, источник разнополярных импульсов тока, включенный а первую диагональпервого диодного моста последовательно с первой обмоткой записи, во вторую диагональ которого включена вторая обмотка записи, входные и выходные обмотки, расположенные на перемычках второго разветвленного участкамагнитопровода, второй и третий диод-ные мосты, в одну диагональ каждогоиэ которых включены накопительныйэлемент, например конденсатор, а вдругую диагональ - соответствующаявыходная обмотка, второй и третийограничители тока, соединенные последовательно с соответствующими входными обмотками и накопительными элементами, и второй и третийключевыеэлементы. Данное устройство позволяетреализовать на одном разветвленномучастке иагнитопровода функции триггера 21.Однако в указанном устройстве схема такого триггера содержит большое4 Очисло элементов, что усложняет устройство и увеличивает число соединения (паек). Большое число элементови соединений снижает надежность устройства, усложняет технологию егоизготовления, а также увеличиваетвес и габариты устройства. Указанныенедостатки в значительной степенипроявляются в схемах, содержащихбольшое число триггеров (счетчиках,регистрах сдвига и тд,).Целью изобретения является повышение надежности и упрощение магнитного запоминающего устройства.Поставленная цель достигаетсятем, цто в магнитном запоминающемустройстве второй и третий ключевыеэлементы включены в первую диагональпервого диодного моста .через соответ 0 4ствующие накопительные элементы, входные обмотки и одноименные ограничители тока.На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2 показаны условно стрелками магнитные состояния второго разветвленного участка магнитопроводэ,Устройство содержит магнитный сердечник 1 балансного типа, обмотки 2 и 3 записи, входные 4 и 5 и выходные 6 и 7, диодные мосты 8- 10, источник разнополярных импульсов тока 11, ограничители тока, например потенциометры 12-14, ключевые элементы 15-17 соответственно с выводами 18-20 управления и накопительные элементы, например конденсаторы 21 и 22. Сердечник 1 выполнен из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) и имеет неразветвленный 23 и разветвленный 24 и 25 участки магнитопровода, причем на перемычках 26 и 27 разветвленного участка 24 магнитопровода расположены соответственно обмотки 2 и 3 записи, а на перемычках 28 и 29 разветвленного участка 25 магнитопровода расположены соответственно входная 4, выходная 6 и входная 5, выходная 7 обмотки (на фиг. 1 для просто ты показана только часть сердечника 1 балансного типа). В плецо диодного моста 8 включены параллельно потенциометр 12 и ключевой элемент 15. В одни диагонали диодных мостов 9 и 10 включены соответственно конденсаторы 21 и 22, а в другие диагонали - вы ходные обмотки 6 и 7 соответственно, Соединенные последовательно ключевой элемент 16, конденсатор 21, входнаяо:обмотка 4 и потенциометр 13 включены в первую диагональ диодного моста 8. В эту же диагональ последнего включены соединенные последовательно клю" чевой элемент 17, конденсатор 22, входная обмотка 5 и потенциометр 14. Источник 11 включен в первую диагональ диодного моста 8 через обмотку 3 записи, в другую диагональ которого включена обмотка 2 записи. При этом обмотки 2 и 3 записи подключены к источнику разнополярных импульсов тока 11 такимобразом, что при поступлении от последнего отрицательного импульса они оказываются включеннь 1 ми согласно, а при поступлении положительного импульса - встречно. При этом минимальная амплитуда импульсов любой полярности должна бытьдостаточной для перемагничивания сердечника 1 по неразветвленному контуруПринцип работы устройства заключается в .следующем,На время действия очередного отрицательного импульса, поступающего систочника. 11, подачей управляющегосигнала "Подготовка" на выводы 181 воткрывается ключевой элемент 15 (приэтом ключевые элементы 16 и 17 закрыты), Тем самым отрицательныйимпульс без ограничения пропускаетсяв обмотки 2 и 3 записи, и весь сердечник 1 намагничивается до насыщения по часовой стрелке. При этомпроисходит установка сердечникав исходное магнитное состояние, причем магнитное состояние разветвленного участка 25 при этом соответствует фиг. 2 а. Оба конденсатора 21 и22 в исходном состоянии также раз-.ряжены.Дальнейшая работа устройства зависит от того, на какие из ключевыхэлементов 16 или 17 подаются управляющие сигналы. С подачей, напримерсигнала "Установка" в "0" на выводы19 ключевого элемента 16 одновременно со следующим (положительным) им" пульсом источника 11 происходит переключение магнитного потока в пере- . мычке 27 и протекание тока по цепи: источник 11 - потенциометр 13 - вход"35 ная обмотка- конденсатор 21 - от" крытый ключевой элемент 16 - обмот- . ка 3 - источник.11. При этом магнитодвижущая сила (ИДС) обмотки 1 направлена таким образом, что она способствует замыканию переключаемого по перемычке 28 и препятствует замыканию потока по перемычке 29 (фиг. 2 б). Так как выходная обмотка 6 оказывается сцепленной с этим потоком, про 45 исходит дополнительный подзаряд конденсатора 21 через диодный мост 9 . и отсутствует заряд конденсатора 2221 (полярность заряда конденсатора 2 показана на фиг. 1). Следующий (от 11 рицательный) импульс источника будет стремиться насытить весь магнитопровод (т.е. перевести сердечник .1 в исходное состояние). Однако со" противление потенциометра 12 отрег лировано таким образом (ключевы е 55гулиэлементы 15-17 закрыты), что имеет место переключение по всей длине магнитной цепи только определен 0 4ной величины (примерно четверти от максимального значения) магнитного потока. При этом переключается поток также только в перемычке 28 Фиг. 2 в), в результате чего происходит очередной подзаряд конденсатора 21 и отсутствует заряд конденсатора 22, С поступлением следующего (положительного) импульса источника 29 (ключевые элементы 15-17 закрыты) и при переключении тем самым той же величины потока в обратном направлении разветвленный участок 25 оказывается подготовленным к. новому циклу неразрушающего опроса (Фиг. 2 б).При этом информация, записанная ранее на его перемычку 28, не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной величины магнитного потока. Подзаряр конденсатора 21 происходит, таким образом, при каждом переключении потока в перемычке 28, вплоть до заряда его до амплитудного значения импульсов в выходной обмотке 6.Если же в триггер необходимо записать "1", то одновременно с очередным положительным импульсом источника 11 подается управляющий .сигнал "Установка в "1" на выводы 20 ключевого элемента 17. При этом одновременно с переключением магнитного по" тока в перемычке 27 происходит, бла" годаря неэаряженности конденсатора 22, протекание тока по цепи: источ" ник 11 - ротенциометр 1 ч - входная обмотка 5 - конденсатор 22 - открытый ключевой элемент 17 - обмотка 3 - источник 11. При этом ИДС обмот" ки 5 направлена таким образом, что,она способствует замыканию переключаемого потока по перемычке 29 и препятствует замыканию потока по перемычке 28, причем величина этой ИДС выбрана такой, что она достаточна для перевода разветвленного участка 25 из состояния, изображенного на фиг, 2 а или 2 в, в состояние, иэобра женное на фиг. 2 г. Так как выходная обмотка 7 оказывается сцепленной с изменяющимся потоком перемычки 29, происходит дополнительный подзаряд конденсатора 22 через диодный мост 10 и отсутствует заряд конденсатора 21 (полярность заряда конденсатора 22. показана на фиг. 1), Следующий (отрицательный) импульс источника 11 будет стремиться насытить весь магнитопровод, т.е. перевести9284сердечник 1 в исходное состояние. Однако сопротивление потенциометра 12 отрегулированЬ таким образом (ключевые элементы 15-17 закрыты), что имеет место переключение по 5 всей длине магнитной цепи только определенной величины (примерно четверти от максимального значения) магнитного потока. При этом переключается магнитный поток также толь ф ко в перемычке 29 (фиг. 2 д), в ре- зультате чего происходит очередной подзаряд конденсатора 22 и отсутстствует заряд конденсатора 21. С поступлением следующего (положительного) импульса источника 11 (ключевые элементы 15-17 закрыты) и переключении тем самым той же величины потока в обратном направлении разветвленный участок 25 оказывается подготовленным к новому циклу неразрушающего опроса (фиг. 2 г). При этом. информация, записанная ранее в его перемычку 29, не может быть разрушена, ибо происходит лишь переключение ограниченной величины магнитного потока, Подзаряд конденсатора 22 происходит, таким образом, при каждом переключении потока в перемычке 29, вплоть до заряда его до амплитудного значения импульсов в выходной обмотке 7.Если же после записи в триггер "1" одновременно с очередным положительным импульсом источника 11 подать управляющий сигнал "Установка в "0" на выводы 19 ключевого элемента 16, то разветвленный участок 25 перейдет из магнитного состояния, соответствующего фиг. 2 д, в маг 40нитное состояние, соответствующеефиг. 2 б.При работе устройства по счетному входу достаточно подавать сигнал "Переключение " одновременно на выводы управления обоих ключевых. 45 элементов 16 и 17. Пусть, например, триггер находится в нулевом состоянии (фиг, 2 б или 2 в). При этом заряжен конденсатор 21 и разряжен конденсатор 22. С подачей одновременно с очередным положительным импульсом источника 11 управляющего сигнала "Переключение" на выводы 19 и 20 ключевых элементов 16 и 17 происходит перемагничивание перемычки 27 и открывание обоихфключевых элементов 16 и 17. Однако, так как конденсатор 21 заряжен, ток протекает только по 1 О 8следующей цепи: источник 11 .- потенциометр 14 - обмотка 5 - конденсатор 22 - ключевой элемент 17 - обмотка 3 - источник 11. В результате разветвленный участок 25 из магнитного состояния, соответствующего фиг, 2 в, переходит в состояние, соответствующее фиг. 2 г, что эквивалентно записи в триггер .Аналогично работает устройство го счетному входу и при переключении его с единичного состояния в нулевое.По заряду конденсаторов 21 и 22 можно судить о том, в каком из состояний (нулевом или единичном) находится разветвленный участок 25 магнитопровода,Таким образом, если в известномустройстве используется свойствоконденсатора пропускать ток тольков разряженном состоянии лишь приработе по счетному входу, то в предложенном устройстве указанное свойство конденсатора используется вовсех трех случаях (при записи "0",при записи "1", при работе по счетному входу). Такой принцип работыприводит к уменьшению количестваиспользуемого в нем оборудования(на один ключевой элемент и два разделенных диода) и к уменьшению количества соединений (паек), являющихся, как известно, наиболее ненадежным звеном электронной аппаратуры.Укаэанное, в конечном счете, повышает надежность и упрощает устройство,уменьшает его вес, габариты и себестоимость. Эти достоинства в наибольшей степени проявляются при построении схем, содержащих большоечисло триггеров (регистров сдвига,счетчиков и т.п.). Принцип работы предложенного устройства допускаетпостроение триггеров и на остальных разветвленных частях магнитопровода.Достоинством устройства являетсятакже малое потребление мощности. Время заряда накопительныхконденсаторов 21 и 22 при выбранныхэлементах схемы определяется мощностью считывающих сигналов, поступающихв обмотки 2 и 3, и частотой их следования, Так как частота считывающихсигналов выбирается больше частотыобращения к устройству, то мощностьисточника 11 может быть малой, Энергия, накопленная в конденсаторахф928 Иагнитное запоминающее устройство, содержащее магнитный сердечник балансного типа, состоящий из последовательно соединенных разветвленных и .неразветвленных участков маг нитопровода, обмотки записи, расположенные на перемычках первого раз ветвленного участка магнитопровода, первый диодный мост, в плече которого включены. параллельно первый огра ничитель тока, например потенциометрч чи первыи ключевой элемент, источник разнополярных импульсов тока, включенный в первую, диагональ первого диодного моста последовательно с пер" рв вой обмоткой записи, во вторую диа" гональ которого включена вторая обмотка записи, входные и выходные обмотки, расположенные на перемычках второго разветвленного участка маг нитопровода, второй и третий диодные 21 и 22, используется для выдачиинформации во внешнюю цепь,формула изобретения 410 10мосты, в одну диагональ каждого иэкоторых включень 1 накопительный зле"мент, например конденсатор, а в другую диагональ - соответствующая выходная обмотка, второй и третий огра.ничители тока, соединенные последо"вательно с соответствующими входны.ми обмотками и накопительными зле"ментами, и второй и,третий ключевыеэлементы, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежнос"ти и упрощения устройства, второйи третий ключевые элементы включеныв первую диагональ первого диодногомоста через соответствующие накопите"льные элементы, входные обмотки и од.- ноименные ограничители тока,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ю 278 М 61/18-24,кл. С 11 С 11/08, 20.06.79.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке й 281 М 79./18-2 Й,кл. С 11 С 11/08, 15.08.79 (прототип),1едак аз 32 /ВНИИПИ Государспо делам из113035, Иоскваю Тираж 2Фтвенного комитета СССРобретений и открытийЖ, Рвушскад наб., д, 4/лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектн писн Составитель Ю. Розенталь .О. Персиянцева Техред С. Иигунова Корректор Г. Ога