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

Таким образом, система 2,5D по числу проводов, прошивающих сердечники магнитного куба, занимает промежуточное положение между системами 2D и 3D (чем и объясняется ее название) и в этом отношении уступает системе 3D. Однако благодаря своей технологич­ ности система 2,5D получает все большее распространение, особенно

вЗУ больших емкостей.

§П.6. МАТРИЧНАЯ СИСТЕМА ПАМЯТИ НА ФЕРРИТОВЫХ ПЛАСТИНАХ

Запоминающие устройства на ферритовых сердечниках обладают достаточным быстродействием, надежностью, емкостью и экономич­ ностью. Однако изготовление и сборка матриц из сердечников диа­ метром менее I мм связаны с серьезными технологическими затруд­ нениями.

Более технологичным является ЗУ на ф е р р и т о в ы х п л а ­ с т и н а х .

Рис. 11.6. ЗУ на ферритовых пластинах:

а — распределение поля в пластине; б — внешний вид пластины

Ферритовая пластина с отверстиями, расположенными в шахмат­ ном порядке, представляет собой плоскую матрицу (рис. 11.6). Через отверстия могут быть продеты проводники записи — считывания. Ток /, протекающий по проводнику, создает вокруг него поле с напря­

ствием этого поля в пластине будет перемагничена кольцевая зона радиусом Г], внутри которой напряженность выше коэрцитивной силы. Свойства данной кольцевой зоны во многом аналогичны свойствам кольцевых ферритовых сердечников. Однако остальная часть пла­ стины оказывает некоторое влияние на процесс перемагничивания.

206

Так, например, увеличение тока /, начиная с некоторого значения, почти не приводит к ускорению перемагничивания, как в кольцевых сердечниках. Это объясняется тем, что происходит расширение коль­ цевой зоны, на границе которой напряженность незначительно пре­ вышает коэрцитивную силу.

Увеличение тока может повлиять на участки пластины вокруг со­ седних отверстий. Установлено, что оптимальным является соотноше­

ритовых элементов памяти представ­ ляют интерес МОЗУ на монолитных слоистых пластинах из феррита стокопрово­

дящими шинами, проходящими внутри магнитного материала. Сетку проводни­ ков-шин получают следующим образом. На стеклянную подложку кладут трафа­ рет с прорезями, которые заполняют токопроводящей пастой из металлического порошка. После удаления трафарета на подложке остается требуемый рисунок проводников, например шин X, который покрывают тонким слоем ферритовой массы. Металлические частицы пасты после спекания феррита прочно закреп­ ляются на его поверхности. Подсушенную пластину снимают с подложки. Аналогично изготавливают и пластину с шинами У. Между полученными двумя пластинами вкладывают третью из чистого феррита, которая служит изолятором между шинами (рис. 11.7), пластины соединяются и спекаются, образуя слоистую систему. На пластине 2X2 см2 располагается 4096 перекрестий шин. Подобные пластины целесообразно использовать в МОЗУ типа 2D. В этом случае две соседние шины образуют обмотку Z, а перпендикулярные им шины выполняют роль проводов записи — считывания.

Преимуществом МОЗУ на ферритовых пластинах является их эко­ номичность, превышающая экономичность МОЗУ на ферритовых сер­ дечниках. Однако в МОЗУ на сердечниках возможны индивидуальный отбор и разбраковка сердечников, а на пластинах бракуется вся пластина.

§ 11.7. МЕТОД СЧИТЫВАНИЯ ПОПЕРЕЧНЫМ ПОЛЕМ. БЙАКС

Необходимость перезаписи информации, стираемой (разрушаемой) во время выборки из кольцевых сердечников, усложняет систему уп­ равления МОЗУ.

267

Возможно создание магнитных элементов, позволяющих произво­

Этот метод основан на анизотропии свойств ферромагнетиков с пря­ моугольной петлей гистерезиса и заключается в следующем. При отсут­ ствии напряженности внешнего магнитного поля вектор остаточной маг­ нитной индукции Вг направлен вдоль одной из трех осей легкого на­ магничивания кристаллов. Причем направление векторов + Вг или

—Вг зависит от направления последнего импульса напряженности, который записал соответственно 1 или 0.

Если затем приложить внешнее магнитное поле, перпендикулярное направлению остаточной индукции (квадратурное поле), то под дей­ ствием его напряженности Н к вектор индукции повернется на угол у, практически сохраняя абсолютное значение вследствие горизонталь­ ности насыщенного участка петли гистерезиса. Поворот вектора индук­ ции соответствует переориентации домёнов в направлении поперечного поля. С окончанием импульса поперечного поля домёны приобретают прежнюю ориентацию, если напряженность Н к была не слишком ве­ лика, и вектор индукции возвращается в начальное положение. Зна­ чит, информация не стирается.

Одним из таких элементов является б й а к с (от слова двухосевой). Биакс, предназначенный для работы в запоминающих устройствах, представляет собой параллелепипед из феррита с двумя квадратными отверстиями, оси которых взаимно перпендикулярны (рис. 11.8, а). Через верхнее отверстие проходят обмотка-шина записи аузап и вы­ ходная шина шпых, через нижнее — обмотка квадратурного поля wK, которая используется и при записи, и при считывании информации.

268

Процессы записи и считывания в биаксе можно представить сле­ дующим образом.

Для записи в обмотки wsan и wKподаются импульсы тока; причем в обмотку wsau положительный или отрицательный в зависимости от необходимости записать 1 или 0, а в обмотку wK в любом случае подается импульс одного и того же знака. Величина импульсов такова, что может довести материал до насыщения. В результате после оконча­ ния импульсов магнитный поток части магнитопровода, заключенной

нижнего магнитопроводов, он связан с потоком верхней части биакса Фаап и нижней части Фк выражением

Ф ? = Ф !ап + Ф ! ,

в котором при равенстве потоков Фзап и Фк

Фзап = Ф к= Ф Ж 2 .

На векторной диаграмме рис. 11.8, в записи 1 соответствует услов­

тока того же направления, что и при записи. Под действием этого им­ пульса поток нижней части биакса увеличивается на ЛФСЧ. При этом результирующий поток Фг, являющийся потоком насыщения, не может увеличиться по абсолютной величине и вектор этого потока лишь пере­ мещается из положений 1 или 0 на угол у в направлении потока АФСЧ, занимая положение Г или 0'. Это приводит к перераспределению потоков в перемычке: поток нижней части биакса увеличивается на ДФСЧ, а верхней части — уменьшается на АФ0 или АФі в зависимости от того, какое число было записано в биаксе. Как видно из векторной диаграммы, изменения потоков АФ0 и АФХодинаковы по величине, но различны по направлению. Следовательно, в выходной обмотке биакса эти изменения потоков наведут э. д. с., одинаковые по величине, но различные по знаку. Последнее особенно ценно, так как позволяет отличить сигнал 1 от сигнала 0 не по уровню выходной э. д. с., а по ее направлению, так же как, например, в МОЗУ с линейным выбором.

После окончания действия импульса считывания начальное рас­ пределение потоков в перемычке, а также в верхней и нижней частях биакса почти полностью восстанавливается. Этот процесс аналогичен процессу аккомодации в полувыбранных сердечниках матричных МОЗУ с переходом рабочих точек из состояний 1 и 0 в состояния 1 и 0р (см. § 11.3), Таким образом, обеспечивается считывание информации без стирания, а значит, отпадает необходимость в перезаписи, что обус­ ловливает уменьшение времени обращения ЗУ и упрощение схемы.

К преимуществам биакса относятся малые размеры, возможность

работы при высоких скоростях, высокая надежность и небольшая стоимость.

269