Феррид-триггер

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных коммутационных устройствах. Феррид-триггер содержит элемент памяти из реманентного материала с размещенными на нем двумя встречно включенными обмотками, по меньшей мере два замыкающих геркона, установленных сопряженно с элементом памяти, с размещенной на них общей одной обмоткой, четыре входа, позволяющих устанавливать устройство в одно из двух исходных состояний, и пять диодов. Феррид-триггер обладает свойствами бистобильной ячейки и неразрушаемой памятью при отключении источника питания. В результате упрощается конструкция, снижаются электропотребление, размеры и масса. 1 ил.

Изобретение относится к коммутационным устройствам и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, устройствах связи и других устройствах различных отраслей техники.

Известно устройство (триггер), содержащее два элемента И-НЕ, логическую схему управления, установочные входы R и S, синхровход C, информационные входы J и K и прямой и инверсный выходы Q и . Устройство обладает счетным режимом при подаче на информационные входы J и K сигнала логической единицы.

К недостаткам такого устройства следует отнести разрушение записанной информации при отключении источника питания и малую мощность выходных сигналов.

Известно также устройство, содержащее элемент памяти, выполненный в виде скобы из реманентного материала и скобы из магнитомягкого материала с размещенными на них по две встречно включенными управляющими обмотками. Совмещенно с торцами скоб установлены замыкающий и переключающий герконы.

К недостаткам такого устройства следует отнести сложность конструкции, повышенное энергопотребление, размеры и массу, а также невозможность установки исходного состояния устройства.

Целью изобретения является расширение его функциональных возможностей, а именно возможности установки его в необходимое исходное состояние (включенное или выключенное), что необходимо, например, для реализации цифровых двоичных счетчиков импульсов, а также упрощение конструкции, снижение энергопотребления, размеров и массы.

Поставленная цель достигается тем, что одна из управляющих обмоток установлена непосредственно на герконы и в устройство дополнительно введены два установочных входа R и S, пять диодов, включенных между входами устройства.

На чертеже приведена схема конструкции феррида-триггера.

Устройство содержит элемент памяти 1 в виде скобы из реманентного материала с установленными на ней первой 2 (намагничивающая) и второй 3 (размагничивающей) встречно включенными управляющими обмотками, концы которых соединены с отрицательной шиной. К торцам скобы сопряженно установлены своими контакт-деталями два замыкающих геркона 4 и 5 с размещенной на них третьей управляющей обмоткой 6, включенной встречно первой управляющей обмотке 2. Начало третьей управляющей обмотки 6 соединено через диод 7 с началом первой управляющей обмотки 2, счетным входом C для приема подсчитываемых управляющих сигналов и контакт-деталью 8 первого геркона 4, вторая контакт-деталь 9 которого через диод 1 соединена с началом второй управляющей обмотки 3. Конец третьей управляющей обмотки 6 соединен с отрицательной шиной источника питания. Установочный вход R для приема одного установочного сигнала через диод 11 подсоединен к началу первой управляющей обмотки 2, а через диод 12 - к началу второй управляющей обмотки 3. Установочный вход S для приема другого установочного сигнала через диод 13 подсоединен к началу первой управляющей обмотки 2. Применение входов R и S с включением в их цепи диодов 11, 12 и 13 необходимо для задания устройств определенного начального состояния (включенного или выключенного). Второй геркон 5 предназначен для коммутации цепи нагрузки. Для этих целей могут использоваться также несколько герконов. Входы и выходы устройства обозначены буквами, соответствующими обозначениями у интегральных схем триггеров.

Использование одной управляющей обмотки, установленной на герконах и включенной через диод встречно первой (намагничивающей) управляющей обмотке, размещенной на элемента памяти, а также применение двух установочных входов, соединенных через диоды с началами намагничивающей и размагничивающей обмоток, размещенных на элементе памяти, в источниках не обнаружено.

Работа феррида-треггера осуществляется в следующей последовательности. Перед началом работы устройство приводится в необходимое исходное состояние. Для выключенного исходного состояния на вход R (ресет-возвращение) подается кратковременно сигнал логической единицы (положительный сигнал) при отсутствии или нулевом сигнале на входе S. При этом элемент памяти 1 размагничивается встречно включенными обмотками 2 и 3 и герконы выключаются. На выходе Q появляется нулевой сигнал. Для включенного исходного состояния на вход S (сет-включение) подается кратковременный сигнал логической единицы при отсутствии или нулевом сигнале на входе R. При этом элемент памяти намагничивается обмоткой 2 и герконы замыкаются, на выходе Q появляется единичный (положительный) сигнал.

Первый управляющий сигнал, поступающий на счетный вход C, передается через диод 7 и развивает посредством первой (включающей) управляющей обмотки 2 магнитный поток Ф₁, намагничивающий элемент памяти 1, а посредством третьей управляющей обмотки 6 - встречный ему магнитный поток Ф₂. При этом общий магнитный поток Ф = Ф₁ - Ф₂ меньше магнитного потока срабатывания (Ф_сраб) герконов, вследствие чего герконы 4 и 5 не срабатывают. Магнитный поток Ф₂ не размагничивает элемент памяти 1, так как он выполнен из реманентного материала. После окончания первого управляющего сигнала магнитный поток Ф₂ исчезает и герконы 4 и 5 срабатывают под действием магнитного потока Ф₁, который больше магнитного потока срабатывания герконов. При срабатывании геркона 4 замыкаются его контакт-детали 8 и 9 и через диод 10 подключается вторая управляющая обмотка 3. При срабатывании геркона 5 сигнал передается от плюса (+) источника питания на выход устройства и далее на нагрузку. Второй управляющий сигнал через контакт-детали 8 и 9 геркона 4 и диод 10 поступает на обмотку 3, развивая магнитный поток Ф₃, компенсирующий магнитный поток Ф₁. Одновременно обмотка 6 вновь создает магнитный поток Ф₂, удерживающий герконы 4 и 5 в сработанном состоянии на время действия второго управляющего сигнала. После окончания второго управляющего сигнала поток Ф₂ исчезает и герконы отпускают. Геркон 4 выключает обмотку 3. На выводе Q выходной сигнал исчезает. При последующем поступлении управляющих сигналов циклы работы феррида-триггера повторяются.

Таким образом, на каждые два импульсных входных сигнала на выходе феррида-триггера появляется только один потенциальный сигнал, т.е. феррид-триггер работает в счетном режиме.

Для работоспособности феррида-триггера необходима разность магнитных потоков Ф₁ и Ф₂ не более потока срабатывания герконов (Ф₁ - Ф₂ < Ф_сраб) и равенство потоков Ф₁ и Ф₃. Кроме этого, длительность управляющих сигналов должна быть не менее времени намагничивания элемента памяти.

Формула изобретения

Феррид-триггер, содержащий счетный вход C для подключения источника управляющих сигналов, вход для подключения плюса внешнего источника питания, выход Q для подключения нагрузки, элемент памяти в виде скобы с установленными на ней первой и второй встречно включенными управляющими обмотками, концы которых соединены с отрицательной шиной источника питания, по меньшей мере два геркона, установленных контакт-деталями совмещенно к торцам элемента памяти, отличающийся тем, что он снабжен пятью диодами, общей третьей управляющей обмоткой, установленной на герконах, и двумя дополнительными входами R и S для подключения сигналов установки устройства в исходное состояние, начало третьей управляющей обмотки соединено через первый диод с началом первой управляющей обмотки, со счетным входом C устройства для подключения источника управляющих сигналов и одной из контакт-деталей первого геркона, вторая контакт-деталь которого соединена через второй диод с началом второй управляющей обмотки, одна из контакт-деталей второго геркона соединена с входом для подключения плюса внешнего источника питания, а вторая его контакт-деталь подключена к выходу Q для подключения нагрузки, дополнительный вход S через третий диод соединен с началом первой управляющей обмотки, а дополнительный вход R соединен через четвертый диод также с началом первой управляющей обмотки и через пятый диод - с началом второй управляющей обмотки, а концы третьей управляющей обмотки соединен с отрицательной шиной источника питания.

РИСУНКИ

Рисунок 1