Файл: Миловзоров, В. П. Электромагнитные устройства автоматики учебник.pdf

Если на вход А схемы подать сигнал с выхода (показан пунктиром), то полученная схема будет выдавать непрерывно сигналы единицы после однажды поданного на вход А единичного сигнала до тех пор, пока поданный на вход В запрещающий единичный сигнал не прервет этот поток единиц. После подачи сигнала на вход В схема будет выда­ вать на выходе сигналы нуль до прихода следующего сигнала единица на вход А. Схемы такого типа часто называют д и н а м и ч е с к и м т р и г г е р о м .

Если при включенной обратной связи в схеме убрать сердечник В и обмотку запрета сердечника Р, то схема превратится в г е н е р а т о р

выход схемы. При одновременной подаче единичных сигналов на входы А и В в сердечнике / записывается единица, а сердечник 2 остается в состоянии нуля. Тактовый импульс І х передает единицу из сердеч­ ника 1 в сердечник 3, а тактовый импульс / 2 — на выход схемы.

При отсутствии сигналов на входах А и В все сердечники остаются в нулевом состоянии и на выход поступает нуль.

Схема логического сложения ИЛИ на два входа (рис. 9.6, б) также состоит из трех ячеек. При подаче единицы на любой из входов соот­ ветствующий сердечник (/ или 2) запоминает единицу, которая так­ товым импульсом 1Xпередается в одну из двух входных обмоток сер­ дечника 3, записывая в нем единицу. Тактовый импульс / 2 считывает эту единицу, и она поступает на выход схемы. Если единичные сигналы поступают одновременно на входы А и В, то работа схемы не изме­ нится, а сердечник 3 только быстрее перемагнитится в состояние + Вг под действием удвоенного импульса поля от обеих входных обмо­ ток. При отсутствии сигналов на входах А и ß на выходе появится нуль.

. 20)

§ 9.4. ОСНОВЫ РАСЧЕТА МАГНИТОДИОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА

При расчете магнитодиодных элементов сначала в зависимости от работы устройства, частоты следования тактов и др. (температуры, допустимых веса и габаритов, влажности) выбирают сердечники (раз­ меры и материал), диоды и резисторы. Затем производят расчет обмо­ ток, сопротивлений и потребляемой мощности, изготавливают макет и определяют характеристики передачи. Расчетные параметры кор­ ректируют по результатам эксперимента.

Расчет, как правило, проводят по средним значениям токов и на­ пряжений, основы которого изложены в § 8.7. Рассмотрим на приме­ рах [2.4] некоторые особенности расчета магнитодиодных схем с уче­

том специфики их работы.

Из § 9.3 очевидно, что для обеспечения устойчивой передачи еди­ ницы магнитный поток воспринимающего сердечника должен изменить­

при условии, что поток передающего сердечника изменится за это же время на меньшую величину:

Для подавления помехи от непрямоугольности в схеме использо­ ваны компенсирующие сердечники. В выходных обмотках этих сердеч­ ников под действием тактовых импульсов создаются напряжения, сред­ нее значение которых пропорционально изменению индукции от — Вг до — Вт. Если ввести к о э ф ф и ц и е н т н е п р я м о у г о л ь ­

то среднее значение напряжения помехи рабочего сердечника, равное среднему значению напряжения компенсирующего сердечника, будет связано со средним значением полного напряжения, определяющегося изменением индукции на 2Вп соотношением

Будем считать, что активное сопротивление цепи связи равно только динамическому сопротивлению диода, характеристики которого для импульсов тока различной длительности приведены, например,

на рис. 9.7, б.

Рассмотрим передачу единицы с сердечников 2 на сердечники 3 (рис. 9.7, й), которая происходит под действием тока г'2,3 в цепи связи между этими сердечниками. Ток протекает под действием разности э. д. с. выходных обмоток рабочего и компенсирующего сердечников 2, которая уравновешивается суммой падения напряжения на входных

210

обмотках рабочего и компенсирующего сердечников 3, падения напря­ жения на динамическом сопротивлении диода и э. д. с. отпирания диода.

Уравнение процесса для контура 2—3 на основании второго закона Кирхгофа можно записать в виде*

Наряду с током прямой передачи информации в цепи связи 1—2 под действием разности э. д. с., наводящихся во входных обмотках рабочего и компенсирующего сердечников 2, и при условии, что эта разность больше, чем э. д. с.

открытия диодов, течет ток г2, I, который создает падение напряжения на динамичес­ ком сопротивлении диода.

6)

Рис. 9.7. К расчету магнитодиодиого элемента:

■схема элемента; б — аппроксимация характеристик диода Д9Б

Падения напряжения на обмотках wliblx рабочего и компенсирующего сердечников / близки к нулю, потому что сердечники удерживаются от перемагничивания запрещающим импульсом тока (см. рис. 9.2, а). По второму закону Кирхгофа для контура 2—1

Пороговую э. д. с. диодов можно представить как долю среднего значения напряжения, пропорционального оАФ:

Коэффициентом ѵ вначале задаются, а затем его в процессе расчета уточняют.

Заменяя в (9.11) и (9.12) напряжения соответствующими производ­ ными от потокосцеплений по времени и ток г2 3 = / 2)3 через напря-

* Здесь и в дальнейшем индексом «р» обозначены величины, относящиеся к рабочему, а индексом «к» — к компенсирующему сердечнику.

211

женнссть Нтз, соответствующую перемагничиванию сердечника 3 за заданное время т, получим

Проинтегрировав (9.14) и (9.15) за время перемагничивания вос­ принимающего сердечника, получим

Величина необходимого тактового импульса тока определяется создаваемой этим током н. с., которая затрачивается на перемагничивание передающего сердечника и на создание тока г2 3 в прямой и тока і2,і в обратной цепях связи. Следовательно, уравнение н. с. тактового импульса FT по закону полного тока имеет вид

Уравнения (9.16) — (9.20) являются исходными для расчета магннтодиодных схем.

Оптимальные числа витков ш и отношение чисел витков а целесообразно найти из условия минимальной затраты энергии, необходимой для передачи ин­ формации с заданной частотой работы схемы. Мощность, требуемая для работы схемы, определяется произведением напряжения на тактовой обмотке схемы на величину тока в этой обмотке. Заданная частота работы схемы однозначно опре­ деляет время перемагничивания; поэтому среднее значение падения напряжения на тактовой обмотке

Следовательно, минимум мощности соответствует минимуму тока. Определим условие минимального тока тактового импульса / 2.

212

213