Устройство для измерения напряженности поля коллапса цилиндрических магнитных доменов

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при изготовлении запоминающих устройств и цилиндрических магнитных доменов (ЦМД). Целью изобретения является повышение точности устройства для измерения напряженности поля коллапса ЦЩ. Устройство для измерения напряженности поля ЦМД содержит оптически связанные источник 1 света, поляризатор 2, объектив 3, анализатор 4, и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 5, выход которого соединен с входом усилителя 6. Кроме того, устройство содержит катушку 7 индуктивности, подключенную к генератору 8 пилообразного тока и генератору 9 гармоническихколебаний, блок 10 измерения и блок 11 анализа сигнала, первый вход которого соедиI нен с входом усилителя 6, второй вход - с входом генератора 8, а персл вый выход соединен с входом блока 10 измерения, два нуль-органа 12 и 13, выход первого из которых соединен ю сд ел i,}} ifti ,пуск .Сброс Риг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1275541 А 3 g 4 С 11 С 11/14

0llHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ;

И А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Пус» .Ирис Риг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3933998/24-24 (22) 23.07.85 (46) 07.12.86; Бюл. У 45 (71) Пензенский политехнический институт (72) Л.А.Брякин, В.Ф.Говоров и Н.П.Вашкевич (53) 681.327.66(088.8) (56) Appl Phys °, v. 16, 1978, р. 75-77.

Авторское свидетельство СССР

Р 913450, кл. G 11 С 11,/14, 1980 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ КОЛЛАПСА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при изготовлении запоминающих устройств и цилиндрических магнитных доменов (ЦМД). Целью изобретения является повышение точности устройства для измерения напряженности поля коллапса Ц1Д. Устройство для измерения напряженности поля ЦМД содержит оптически связанные источник 1 света, поляризатор 2, объектив 3, анализатор 4, и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 5, выход которого соединен с входом усилителя 6. Кроме того, устройство содержит катушку 7 индуктивности, подключенную к генератору 8 пилообразного тока и генератору 9.гармонических колебаний, блок 10 измерения и блок 11 анализа сигнала, первый вход которого соединен с входом усилителя 6, второй вход — с входом генератора 8, а первый выход соединен с входом блока 10 измерения, два нуль-органа 12 и 13, выход первого из которых соединен

127 с входом синхронизации D-триггера 14, счетчик 15, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с выходами элементов ЗИ-НЕ 16 и 17, а выходы счетчика 15 соединены с входами цифро-управляемого резистора 18. Входы элементов. ЗИ-НЕ 16 и 17 соединены с выходом делителя 19 час" тоты и RS-триггера 20, первый вход

5541 которого подключен к шине "Сбр ос" 21 и является вторым управляющим входом устройства. Причем второй вход блока анализа сигнала соединен с шиной

lI !!

Пуск 22 и является первым управляющим входом устройства. Блок анализа сигнала содержит последовательно соединенные фильтр 23, пиковый детектор 24 и компаратор 25. 2 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может бьгть использовано при изготовлении запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (Ц1Я) .

Целью изобретения является повы;шение точности устройства для измерения напряженности поля коллапса ЦМД.

На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2— временная диаграмма его работы.

Устройство для измерения напряженности поля коллапса ЦМЦ (фиг.1) содержит оптически связанные источник 1 света, поляризатор 2, объектив 3, анализатор 4 и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 5, выход которого соединен с входом усилителя 6, катушку 7 индуктивности, подключенную к гене:ратору 8 пилообразного тока и генератору 9 гармонических колебаний, блок 10 измерения и блок 11 анализа сигнала, первый вход которого соединен с входом усилителя 6, второй

Ьход — с входом генератора 8, а первый выход соединен с входом блока 10 измерения, два нуль-органа 12 и 13, .выход первого из которых соединен с входом синхронизации D-триггера 14, счетчик 15, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответетвенно с выходами элементов ЗИ-НЕ 16 и 17, а .выходы счетчика 15 соединены с входами цифроуправляемого регистра 18, входы элементов ЗИ-НЕ 16 и 17 .соединены с выходом делителя 19 частоты и RS-триггера 20, первый вход которого подключен к шине "Сброс" 21 н является вторым, управляющим входом !!стройства, причем второй вход блока 11 анализа сигнала соединен с шиной "Пуск" 22 и является первым управляющим входом устройства.

Блок 11 анализа сигнала содержит э последовательно соединенные фильтр 23, пиковый детектор 24 и компаратор 25.

Исследуемый образец тонкой магнитной пленки 26 располагается между поляризатором 2 и объективом 3.

10 На временной диаграмме (фиг.2) изображены следующие сигналы: 27— выход фильтра 23; 28 — выход нуль-органа 12; 29 — выход генератора гармо:нических колебаний 9; 30 — выход

1 нуль-органа 13; 31 — прямой выход

D-триггера 14; 32 †. выход делителя 19; 33 — выход элемента ЗИ-HE 16;

34 " выход элемента 3 И-НЕ 17; 35— выходное сопротивление резистора 18.

20 Устройство работает следующим образом.

Исследуемый образец пленки 26 с зарожденными ЦМД помещают в катушку 7 индуктивности.,Выходной сигнал

2 с генератора 9 гармонических колебаний, поступая в зту катушку, создает. в ней небольшое по величине (1050 Э) магнитное поле, изменяющееся по синусоидальному закону. При этом

З0 линейные размеры ЦМЦ в пленке под действием этого поля также меняются по синусоидальному закону. Поток света.от источника 1 света, проходя через поляризатор 2, образец плен35 ки 26, объектив 3, анализатор 4, поступая на вход ФЭУ 5, тоже изменяется по синусоидальным. Этот сигнал, проходя через усилитель 6, поступает на первый вход блока 11 анализа сиг40 нала. Входной сигнал блока 11 анализа сигнала представляет смесь сину12? 5541 4 вое значение сигнала 28. Значит, выходные сигналы 34 делителя 19 через элемент ЗИ-HE 17 поступают на вычитающий вход счетчика 15, цифровой код которого уменьшается. При этом уменьшается и выходное сопротивление 35 резистора 18, который включен параллельно активному сопротивлению колебательного контура гел 10 нератора 9 гармонических колебаний. я Частота последнего возрастает. а При достижении момента, когда частота генератора 9 гармонических колебаний станет больше, чем реэонанс15 ная частота фильтра 23, в D-триггер я запишется единица, которая разрешит прохождение импульсов с делителя 19 . через элемент ЗИ-НЕ на суммирующий вход счетчика 15, и величина выход— 20 ного сопротивления резистора 18 увеличивается, что вызывает уменьшение частоты генератора 9 гармонических кол еба ний .

Далее наступает динамическое равновесие частот генератора 9 гармонических колебаний и резонансной часо- тоты фильтра 23. Погрешность сравнения этих частот зависит от раэряднос .ти резистора 18: при разрядности, 3Q равной 8, погрешность меньше 0,5Х, при разрядности, равной 10 погрешность, 0,01Х.

Равенство частот обеспечивает постоянство амплитуды выходного сиг.нала фильтРа и тем самым позволяет уменьшить зону нечувствительности компаратора и, следовательно, повысить точность измерения. соидального (полезного) сигнала с сигналами шумов от ФЭУ 5, усилителя 6, дробового эффекта, неоднородности излучения источника 1 света.

Блок анализа сигнала выделяет полез ный сигнал с помощью фильтра 23 и при помощи пикового детектора 24 и компаратора 25 следит за изменением амплитуды полезного сигнала. В момент коллапсации ЦИД полезный сигна уменьшается и блок анализа, фиксиру это изменение, выдает сигнал запуск блока 10 измерения, который произво дит измерения напряженности магнитного поля.

Для достижения .точности измерени порядка 0,57. необходимо иметь узкополосный фильтр с добротностью более 3000. При этом частота генерато ра 9 гармонических колебаний и резо нансная частота фильтра 23 должны отличаться друг от друга не более чем на О, 1 величины полосы пропуска ния фильтра. Соблюдение этого условия вызывает затруднения как при на стройке, так и во время работы, в результате воздействия внешних факт ров на элементы фильтра 23 и генера тора 9 гармонических колебаний.

Выходные сигналы 27 фильтра 23 и 29 генератора 9 колебаний преобра зуются в прямоугольные 28 и 30 при помощи нуль-органов 12 и 13 и поступают на входы D-триггера 14, D-триггер 14, срабатывая по передне му фронту синхросигнала, производит дискриминацию этих входных сигналов по времени и выдает разрешение на прохождение импульсов с выхода делителя 19 частоты через элементы ЗИ- 4g .НЕ 16 либо 17. При этом импульсы поступают на сующрующий или вычитающий вход счетчика 15. Выходной цифровой код счетчика 15, поступая на резистор 18, вызывает изменение вы- 45 ходного сопротивления резистора 18, который подключен к колебательному контуру генератора 9 гармонических колебаний, и изменение частоты гене,ратора 9 гармонических колебаний 9. 50

На временной диаграмме (фиг.2) показано, что частота 29 генератора 9 гармонических колебаний меньше частоты 27 выходного сигнала фильтра 23. D-триггер устанавливается в 55 нулевое состояние, так как в момент прихода переднего фронта сигнала 30 на вход D-триггера поступает нулеТаким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает более точное измерение величины напряженности поля коллапса ЦЬД за счет более точного равенства частоты генератора гармоничес" ких колебаний и резонансной частоты фильтра. Применение предложенного устройства при измерении поля коллапса ЦИД позволит повысить качество запоминающих устройств Hà ФИ °

Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности поля коллапса цилиндрических магнитных доменов, содержащее оптически связанные источник света, поляризатор, объектив, анализатор и фотоэлектронный умножитель, выход

Фиг Г

Составитель Ю.Розенталь

Редактор Л.Гратилло Техред Л.Олейник Корр ект ор А,Обручар

Заказ 6569/46 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

5 127554 которого соединен с входом усилителя, источник магнитного поля в виде катушки индуктивности, подключенной к генератору пилообразного тока и генератору гармонических колебаний, блок измерения и блок анализа сигнала, первык вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход подключен к входу генератора пилообразного тока и является -первым управ- 10 ляющим входом устройства, а первый

l выход соединен с входом блока измерения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности устройства, оно содержит два нуль-органа, D-триггер, счетчик, два элемента ЗИ-НЕ, подстрочный элемент в виде цифро-управляемого резистора, делитель частоты и RS-триггер, первый вход которого является вторым 20 управляющим входом устройства, вто1 Ь рой вход подключен к первому выходу блока анализа сигнала, а выход — к первым входам элементов ЗИ-НЕ, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами счетчика, выходы которого подключены к входам цифро-управляемого резистора, выход которого соединен с входом генератора гармонических колебаний, выход которого подключен к входу делителя частоты и к входу первого нуль-органа, выход первого нульоргна соединен с входом синхронизации D-триггера, выходы которого подключены к вторым входам элементов

ЗИ-НЕ, а вход D соединен с выходом второго нуль-органа, вход которого подключен к второму выходу блока анализа сигнала, причем выход делителя частоты соединен с третьими входами элементов ЗИ-НЕ.