Файл: Кузьмич, В. И. Основы импульсной техники учебник.pdf

При записи и считывании «1» происходит перемагничиваиие сердечника. Как при записи «1», так и при ее считывании индукция в сердечнике изменяется дважды: от —Вг до Ч-Вт (от + В Г до — В т) за время перемагничивания t n, оставаясь

трансформатора возникает импульсное напряжение, которое показано на эпюре «ВЬІХ (рис. 15.9, в).

Полярность импульсов зависит от направления включения обмоток трансформатора и определяется по следующему пра­ вилу: если какой-либо ток (/вх или /сч) поступает в соответ­ ствующий отвод первичной обмотки (начало, обозначенное точкой, или конец), то во всех вторичных обмотках возникают взаимные напряжения такого же знака, как и знак э.д.с. само­ индукции в соответствующем отводе первичной обмотки.

При выбранном направлении включения обмоток и диода Д (рис. 15.9, а) в нагрузке R ,, возникают импульсы только по­

появляются сигналы помехи 2 и 5, соответствующие срезу им­ пульса записи «1» и фронту импульса считывания «О».

Появление импульсов помехи связано с непрямоугольтюстью реальной петли гистерезиса, т. е. с наличием наклона ■Г»езгистерезисных ветвей петли сердечника. Очевидно, чем меньше прямоугольность петли гистерезиса сердечника, тем значительнее будет изменение индукции на этих ветвях и тем большей будет амплитуда импульсов помехи.

Если не принять специальных мер ослабления помехи, ло­ гика работы ячейки будет нарушена.

2 Способы уменьшения помехи в ФДЯ

Для уменьшения помехи используются амплитудные и вре­ менные различия полезного сигнала 3 и сигналов помехи 2 и 5.

Амплитудные и временные характеристики сигнала и поме­ хи определяются различным характером изменения индукции на гистерезисном и безгистерезисном участках петли гистере­ зиса сердечника соответственно.

458

Рассмотрим характер изменения индукции на каждом участке.

При формировании полезного сигнала 3 сердечник пере­ магничивается за время tn на величину Вг + Вт (рис. 15.9, ß). Изменение индукции в сердечнике происходит сначала

Длительность им­ пульса равна времени переключения сердечника. Амплитуда

соответствует максимальной скорости изменения индукции и определяется выражением

1,65 раза в широком диапазоне изменения времени переклю­ чения. Таким образом, амплитуда полезного сигнала может быть определена в следующем виде:

Следовательно, чем меньше время переключения сердечника, тем меньше длительность полезного сигнала и больше его амплитуда.

Сигналы помехи 2 и 5 (рис. 15.9, в) формируются на безгистерезисных участках петли сердечника, когда перемаг-

4 5 9

ничивания не происходит. Безгистерезисііые участки со­ ответствуют парамагнитному состоянию материала с очень незначительными инерционными свойствами. Индукция здесь практически мгновенно изменяется вслед за изменением внеш­ него поля. Чем быстрее изменяется поле на этом участке, тем короче помеха и больше ее амплитуда.

где /ф — длительность фронта или среза переключающих им­ пульсов тока.

Таким образом, чем короче фронт или срез переключаю­ щих импульсов тока, тем меньше длительность помехи и боль­ ше ее амплитуда при данной разнице Вт — В г.

На практике используются различные способы ослабления помехи в зависимости от формы импульсов записи и считыва­ ния.

Если применять короткие переключающие импульсы с ма­

амплитуде. Тогда устройство ослабления помехи строится на принципе различия длительностей полезного сигнала и поме­ хи, т. е. представляет собой селектор по длительности. Если же запись и считывание информации происходят импульсами с пологими фронтами, то полезный сигнал и помеха различают­ ся в большей степени по амплитуде, чем по длительности. Тог­ да используются амплитудные селекторы.

На рис. 15.11 приведены простейшие варианты ФДЯ с се­ лекторами по амплитуде и длительности, а также временные диаграммы, поясняющие принципы селекции.

В схеме, приведенной на рис. 15.11, а, селекция по ампли­ туде происходит за счет последовательного диодного ограни­ чения снизу на уровне Ump > Uuом.макс (рис. 15.11,6). Огра­ ничитель помехи построить просто, так как для этой цели тре­

мени цепи выбрана такой, чтобы от полезного сигнала конден­ сатор заряжался почти до максимального значения э.д.с., в то

460

Xj

Рис. 15.11

461

нремя как от импульса помехи — только па некоторую часть от амплитуды помехи (рис. 15.11, г).

ся длительность полезного сигнала и уменьшается быстродей­ ствие ячейки (рис. 15.11,г). Поэтому рассмотренные способы применяются лишь в тех случаях, когда указанные недостат­ ки не имеют сущест­

венного значения.

го компенсирующего трансформатора, ли­ шенный недостатков

а)

рассмотренных способов. Ячейка с дополнительным двухобмо­ точным компенсирующим трансформатором и поясняющие принцип компенсации временные диаграммы показаны на рис. 15.12.

462

Оомоткіі считывании и выходные обмотки основного п компенсирующего (К) трансформаторов соединены после­

В то время, как с основного трансформатора считывается то «1», то «О», с компенсирующего трансформатора всегда считывается «О». Благодаря встречному включению выходных обмоток обоих трансформаторов результирующее напряжение па выходе ячейки при считывании «Ö» практически равно ну­ лю (рис. 15.12, б).

При считывании «1» с основного трансформатора из полез­ ного сигнала вычитается сигнал считывания «О» компенси­ рующего трансформатора. Максимум импульса считывания «О» с компенсирующего трансформатора всегда опережает максимум полезного сигнала (рис. 15.12, в). Поэтому амплиту­ да полезного сигнала не изменяется, а искажается лишь пе­ редний фронт импульса.

Рассмотренная схема не обеспечивает компенсации поме­ хи при записи «1». Однако этот недостаток может быть устра­ нен, если срез импульса записи «I» будет выбран достаточно большим по сравнению с фронтом импульсов считывания

(рис. 15.9, в).

3. Соединение ФДЯ друг с другом

Для построения на ФДЯ различного рода цифровых и ло­ гических устройств ячейки соединяются друг с другом. Наибо­

только одну последующую. Эта связь используется в регист­ рах сдвига и других схемах.

Импульсы считывания, которые называются также такто­ выми импульсами, подаются на ячейки в две серии со сдвигом на полпериода. Серия Ди/ — на все нечетные трансформато­

ры, серия іуи/г — на все четные (рис. 15.13,6). Две серии так­ товых импульсов необходимы для выполнения принципа вре­ менного разноса импульсов записи «1» и считывания в каж­ дой ячейке. Если до подачи тактовых импульсов сердечник Трі находится в состоянии «1», то с поступлением импульса А серии / иі/ (рис. 15.13,6) только на нечетные ячейки происхо­ дит перезапись «1» с первой на вторую ячейку. Импульс Б се­

463