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

где Нвх — напряженность от входной обмотки. Следовательно,

где Ітп — длина ветви между точками т и п.

Преимуществами PC, работа которых основана на методе динами­ ческого смещения, по сравнению с рассмотренными ранее являются: значительно меньшая величина входных сигналов (их назначение сво­ дится лишь к подмагничиванию одной из ветвей короткого расщеплен­ ного участка магнитопровода) и возможность построения схем, в ко­ торых нуль от единицы отличается по полярности э. д. с. сигнала, а не по величине (подобно МОЗУ типа 2D).

Недостаток этого вида PC заключается в необходимости подавать входной сигнал одновременно с импульсом записи или несколько опе­ режая последний, так как при запаздывании входного сигнала нару­ шается правильное распределение изменений потока между перемыч­ ками.

§12.3. ТРАНСФЛЮКСОР - РАЗВЕТВЛЕННЫЙ СЕРДЕЧНИК

СМАГНИТНО-РАЗВЯЗАННЫМИ КОНТУРАМИ

Разветвленными сердечниками с магнитно-развязанными контура­ ми называют PC, в которых отсутствует непосредственная магнитная связь между входными и выходными обмотками, что дает возможность построить на них чисто магнитные логические схемы и создавать МОЗУ без разрушения информации при считывании. Наибольшее распрост­ ранение из этой группы магнитных элементов получили трансфлюксоры.

Т р а н с ф л ю к с о р ы представляют собой сердечники из фер­ рита с несколькими отверстиями, вокруг которых с помощью обмотки управления может перераспределяться магнитный поток. Простейший из них показан на рис. 12.4, а. Кроме управляющей обмотки wy, трансфлюксор имеет обмотки питания wn и выходную wBblx. Сечения перемы­ чек 2 и 3 одинаковы н в сумме равны или немного меньше сечения пере­ мычки 1.

Различают запертое (блокированное) и открытое (разблокирован­ ное) состояния трапефлюксора. Перевод из одного состояния в другое производят с помощью обмотки управления wy.

Если в обмотку Wy подан запирающий импульс тока НслРцар

Ѵ з п р = щ ’

который создает напряженность, направленную по часовой стрелке, то вся магнитная система будет доведена до насыщения в одном на­ правлении и после прекращения импульса останется в состоянии 4-Вг с направлением потоков, показанным стрелками на рис. 12.4, а.

Если в питающей обмотке wn течет переменный ток синусоидальной или импульсной формы с частотой /, то в один полупериод н. с. этой

275

обмотки будет совпадать по направлению с потоком, доведенным до насыщения в перемычке.?,а в другой полупериод—с потоком в пере­ мычке 2. Поэтому кольцевая зона вокруг малого отверстия перемаг­ ничиваться не будет, в результате чего в выходной обмотке при иде­ альной прямоугольности петли гистерезиса материала э. д. с. будет равна нулю, а в реальных условиях будет наводиться лишь э. д. с.

помехи. Такое состояние трансфлюксора называют запертым, и оно соответствует нулю.

е) ' ' /

Рис. ]2.4. Трансфлкжсор:

а —запертое состояние; б — открытое состояние; в — характеристики' г и б — распределение магнитных потоков вблизи малого отверстия в первый и вто­

рой полупериоды тока питающей обмотки полностью открытого трансфлюктора; е — то же, что для рис. д, но при меньшем токе питающей обмотки

Подадим в обмотку wy отпирающий импульс тока (с полярностью, противоположной запирающей), который создает напряженность, на­ правленную против часовой стрелки. Оптимальная величина отпи­ рающего тока должна быть достаточна для перемагнтшания в состоя­ ние — В Т только слоя вокруг большого отверстия с сечением, равным

сечению перемычки 2, но недостаточна для перемагничивания осталь­ ной, наружной части магнитной системы, т. е.

Нс яОСр

276

После окончания этого импульса потоки в трансфлюксоре примут направление, показанное стрелками на рис. 12.4, б, а поток в заштри­ хованной зоне будет направлен по часовой стрелке. В этом случае в первый полупериод питающего тока, когда его н. с. направлена по часовой стрелке, т. е. совпадает с остаточным потоком в заштрихован­ ной зоне, распределение потоков будет соответствовать рис. 12.4, г, а во второй полупериод (при встречном остаточному потоку направ­ лении н. с.) поток заштрихованной зоны может изменяться пока не достигнет потока насыщения другого знака, и распределение потоков примет вид рис. 12.4, д. В следующий полупериод будет восстанавли­ ваться прежнее распределение потоков (рис. 12.4, г) и т. д. В резуль­ тате в выходной обмотке будет наводиться э. д. с., соответствующая единице. Такое состояние трансфлюксора называют открытым. Сред­ нее значение э. д. с., наводимой в выходной обмотке, определяется ве­ личиной изменяющейся части потока ДФ:

£ пых = 2 К ы * А ф .

а эта часть в свою очередь зависит от сечения перемагничпвающегося слоя:

ДФ = 5слоя2В,.

Ширину данного слоя можно регулировать двумя способами. Первый способ состоит в том, что может быть подан ток / у, мень­

ший или больший, чем / Уі опт- В первом случае остаточной индукции, направленной против часовой стрелки, достигнет лишь слой с диамет­ ром, меньшим, чем DCp, а значит, под действием н. с. wa будет пере­ магничиваться лишь часть сечения перемычки 2. Во втором случае оста­ точной индукции, направленной против часовой стрелки, достигнет слой с диаметром, большим, чем DCp, захватив часть сечения перемыч­ ки 3. При этом под действием н. с. wa перемагниченная против часовой стрелки часть перемычки 3 (и соответствующая часть перемычки 2, прилегающая к малому отверстию) перемагничиваться не сможет. Оче­ видно, что и в первом, и во втором случаях э. д. с. выходной обмотки

то и в открытом состоянии н. с. wa будет недостаточной для перемагничиваиия даже самого ближайшего к малому отверстию слоя и э. д. с. выходной обмотки будет оставаться равной нулю. По мере роста ам­ плитуды тока 1^ перемагничивающаяся кольцевая зона вокруг малого отверстия будет расширяться и э. д. с. на выходе будет возрастать.

277

При амплитуде тока

эта зона занимает всю ширину перемычек 2 и 3 (конечно, при условии, что импульсом / у = / у опт трансфлюксор был предварительно открыт)

флюксор потеряет управляемость, так как даже в запертом состоянии н. с. wn сможет перемагничивать слой материала сердечника, охватыва­ ющий оба отверстия, и в обмотке швых появится э. д. с.

в вычислительных устройствах непрерывного действия, учитывая связь между выходным напряжением и сигналом управления.

Отметим, что обмотка wn должна питаться от источника тока,

так как ее сопротивление близко к нулю у запертого трансфлюксора и возрастает по мере отпирания (вследствие наведения э. д. с. в обмотке wn). При питании от источника напряжения, например, в запертом состоянии ток в wn будет возрастать настолько, что заставит поток в слое, охватывающем оба отверстия, изменяться и создавать э. д. с., \ равновешивающую напряжение источника. При этом, как в трансфор­

маторе, будет создаваться и э. д. с. в выходной обмотке, т. е. трансфлюк­ сор потеряет управляемость.

Трансфлюксор как элемент с двумя устойчивыми состояниями мо­

жет быть применен в различных устройствах управляющих и вычис­ лительных машин.

На рис. 12.5,а показана часть МОЗУ матричного типа на трансфлюксорах. Здесь, как и в МОЗУ матричного типа на кольцевых феррито­ вых сердечниках, используется принцип совпадения токов; разница только в том, что адресные шины записи и считывания выполнены раз­ дельными. В каждом трансфлюксоре две шины записи проходят через большое отверстие, а две шины считывания — через малое.

Для записи информации в адресные шины записи (одновременно в вертикальную и горизонтальную) подаются записывающие импуль­ сы того или другого знака. Запись осуществляется суммарным дейст­ вием обоих импульсов. Если под действием этих импульсов трансфлюк­ сор, находящийся на их пересечении, переходит в запертое состояние, то он запоминает нуль, если в открытое, то единицу.

В основе считывания лежит также принцип совпадения. Считыва­ ющие импульсы в отличие от записывающих подаются парами (отри­ цательный и положительный). Каждая пара импульсов подается в го­ ризонтальную и вертикальную считывающие шины. Выборке подлежит информация с трансфлюксора, находящегося на пересечении шин. -ели трансфлюксор был открыт, то сумма отрицательных импульсов считывающих обмоток перемапшчивает кольцевую зону вокруг малых

0 7 ü

отверстий против часовой стрелки, а сумма положительных импуль­ сов — в обратном направлении, восстанавливая первоначальное на­ правление потоков. В результате в выходной обмотке, проходящей по диагонали матриц через малые отверстия, наводится двухполярный импульс э. д. с. Если же трансфлюксор был заперт, в выходной обмотке наведется лишь двухполярный импульс э. д. с. помехи из-за непрямо­ угольное™ петли магнитного материала. Следовательно, 1 и 0 разли­ чаются по амплитуде.

Как видно из предыдущего, при выборке информации странсфлюксоров не происходит стирания информации и отпадает необходимость ее перезаписи.

Шины записи

Щины считывания

тырьмя отверстиями (рис. 12.5, б).

Для запирания трансфлюксора в обмотку а>у1 подается импульс, достаточный для насыщения двух магнитных контуров: 1-4-2-6-1 и 1-8-3-9-1. Направление потоков показано стрелками. Питающие импульсы, подаваемые в таком состоя­ нии в обмотку wn, не будут перемагничивать кольцевую зону 3-7-2-5-2, так как перемычки 2 и 3 намагничены в одном направлении, и в выходной обмотке э. д. с. близка к нулю.

Для открывания трансфлюксора в обмотку Wy%подается импульс, достаточ­ ный для перемагничивания контура 1-8-3-9-1 в противоположном направлении. В результате потоки в перемычках 2 и 3 станут противоположными и кольцевая зона 3-7-2-5-3 сможет перемагничиваться, создавая сигнал на выходе.

На трансфлюксоре можно выполнить логическую схему ИЛИ. На перемыч­ ках 8 и 9 помещены две управляющие обмотки Wy2 и юуз, в которые могут пода­ ваться отпирающие импульсы. Пусть в обмотку шу2 подается сигнал Л, а в

обмотку шуз—сигнал В. Если амплитуда каждого из сигналов достаточна для пе­ ремагничивания наружного контура 1-8-3-9-1,то подача одного из этих импульсов или обоих будет отпирать трансфлюксор и выдавать на выход сигнал, соответст­ вующий единице, до тех пор, пока запирающий импульс в обмотке wyl не закроет трансфлюксор.

279