Ключевое устройство для выполнения логических операций типа "и" и типа "или"
,% 98Ю4-"
Класс 42111, 36
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИдеТЕЛЬСТВУ
Л. И . Гутенмахер
КЛЮЧЕВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ
ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ТИПА «И» и ТИПА«ИЛИ»
Заявлено 7 февраля 1951 г. за М 2350/443167 в Гостехнику СССР
О!тубл?П>оваио в «Б?оллетеис изобретений» -¹ 7 за 1954 г.
Ipe.1ме?ом изобретения является ключевое устройство для выпо !нения логических операций типа,!И" и типа „ИЛИ" с электрическими сигнала.!и., !ЛЯ ВЫПОЛПЕПИЯ .ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕраций типа „И" и типа „И!ЛИ" существует ряд схем, построенных на электронных и г!?зорязрядных
Л!13!ПЗХ, ПОЛ УПРОВОДЯ !Ц?! Х Э. P)! PHТВх !напри)!Ср, кристаллических
Д?30ДЯХ) > ЭЛЕI РОМ3 ГНИ НЬ? Х PC,">C, cопр)тивлениях и р)>гих эл=ментах.
0 т " и ч >Г! е I I>. 3 Ir o c 0 ) p H i! 0 с т ь О и иСЫВ!E):OPO К7:OЧСВОГО УC P".: :CT!33
СОС;> ОИ! В ТОМ, >!ТО, C ЦС,!1> .О > B!личени» н-?дехк?! cTI! i срока слу кб ы > 3 3 к >к е >> и р 0 : и е и и Я I> o H c т 0 3 и
ЦИ!?, КЛ!О!IP!30.. УСТСОИСТВО !3?>П?0,!нен:) иа возбу)кдаемых перемен. ными токами разветвленнь.. маги?! GllpOI30»I3x, отдельные у ?астки (яч й!ки) которых насыщаются токами внешних сигналов пере )асиределяя магнитные потоки в магнитной цеп!! в горичнь?х 1)ь!ходных обмоток переменного тока. !!!)и этОм Отде.!ь Hые я чеи ки ъ13Гн и ТОПРОВОДОВ и III ?ТОЛ)>ЧЕН !IЯ P33 И 1 ных комбинац!ш логических операции "."!пя,.l i ... „!!" п типа ,>!!,?!И" ...,.! !. !! !" распределены последовательно, параллельно, послеД С В и i C. Ü H 0 - П 3;) B. .1 Е Л b Н 0 ? C М Е Ш и Hно) или по сис теме „пирамида
I>O ПТЯ Кт ОВ
В к3÷åcòâc материя,ОВ магнитопрсводов используются легко пясыщя?о циеся !!)ерро .13гнитные сплавы типа пермяллой, супермаллой, гиперни,, To;!;:c,I)îð)!3- орняя с гг?ль, П Р Е С С ) В 3 и i!>1 O .>? Я Т С ? И 3,! Ь", 1 1! Hl 3 0 Кси!Ве?ря ил; к:;к!?е либо другие ма — f H, стуHñ I!;3...)!": )u" мы.
Опиcы!3!!смOс I::Ilc {СВGС 1 стРО!l ство,:o:";å-. Пзйти H(?Меиение в авто.,:3 гк .ески. .:, Тс.?с)?ехяни ?еCI СИС :,!2Х И Г>ЫЧИ T!ITCЛЬНЬIХ . >!ЯШИ!?ЯХ В I>ОТО.) >1Х П?ООПЗВОДЯ ГС!! логические о-;,ерации с элcк гричеCI:H3!H СИГНЯЛЯ)!1:. !
-!а i!:Iã. — 6 изображены принципиаль!?ые схемы простейших устройств, выполняющих логические îïå;.ац>ии типа „И" и 1ч?па
„! l; I ": на !!)и г. 7 — Д! .ши?!арс Вяльное устройство по схеме „пирам,;дя кон:актов".
М 98604
На описываемых схемах приняты следующие обозначения:
iH — магиитопроводы (жирные линии);
W — обмотки;
U — источник переменного тока напряжением U;
I) †добавочн сопротивление в цепи;
i„— токи управления;
Ʉ— выходные напряжения;
U,„— источник тока напряжением
U.. для предварительного подмагничивания магнитопровода;
N †ячей управления магнитопроводимостью.
Схема устройства, выполняющего операции типа»И".. »И и типа
»ИЛИ"... »ИЛИ", приведена па фиг. 1. Устройство представляет собой своеобразный тра нсформатор тока с разветвленным управляемым магнитопроводом. Через первичную обмотку W, пропускается переменный ток постоянной амплитуды. Во вторичной обмотке W индуктируется напряжение И,, величина кото;ого зависит от магнитного сопротивления магнитопровода iil. На пути магнитных силовых линий расположены три ячейки Х„ N и N„ óïðÿâления. Каждая ячейка представляет собой разветвленную магнитную цепь с обмотками на средНеМ стержне. С помогцhlo TQKH подмагничивания U„, можно насытить ферромагнитный материал ячеек управления, не затрагивая остальную часть магнитопровода Л 1.
Рассмотрим два случая действия устройства.
1. Все три ячеикп iV„N и Х, предварительно подмагничены. Й этом случае магни "íîå сопротивление каждой ячейки весьма нелико и во вторичной обмотке Ю индуктируется напряжение И„, близкое к нулю.
Если при этом подвестп к обмоткам ячеек токи сигналов i, 1», 1„„создающие Hмпервиткп, равные
I по величине и обратные по направлению a;,Ilåðçllò:<ам, создаваемым токам.1 предварительного подмагничпвания, во вторичной обмотке W трансформатора возникаеl выходной сигнал в виде напряжеHия И„, т. е. /!» приобретает макс..мальную величину только при одном условии, а именно, когда существуют одновременно
»И" сигнал i, „И" сигнал 1,, »И" сигнал i, чт соответствует логической операции»И"... „И"...
И О
2. Все три ячейки N„N и N., предварительно не подмагничены.
В этом случае магнитное сопротивление каждой ячейки мало.
Если при этом подвести хотя бы один из управляющих токов i„, то одна из ячеек будет иметь большое магнитное сопротивление и выходное напряжение И„ будет близко к нулю, т. е. для прекращения выходного сигнала И„ достаточно наличие одного из управ чя10щ!Ix сигналов, И 1И i„
ИЛИ" i,, »ИЛИ" 1,, что соогветствует логической операции
»ИЛИ" ...»ИЛИ" ...„ИЛИ".
Для получения сигнала на выходе необходимо отсутствие всех трех управляющих токов 1» т. е. чтобы „И» не было тока 1„,, »l l" не было тока 1„,„„И" не было тока i„, что соответствует логической операции .,И"... »И"... »И".
На фиг. 2 приведена видоизмененная схема устройства, отличающаяся от устропства, изображенного на фпг. 1 тем, что в нем ячейки Х установлены параллельно в общей цепи магнитопровода М
Г!усть все три ячейки Е предварительно подмагничены ампервитками цепи смещения (U»„.). В этом случае для возбуждения сигналов
И„, и И»» во вторичных обмотках W необходимо, чтобы действо»H;I хогя бы один из внешних управляющих сигналов, т. е. чтобы существовал „ИЛИ» сигнал
»ИЛИ» сигнал i» . „ИЛИ" сигнал
Таким образом, ycipolicl llo осуществляет логическую операцию
„ИЛИ"... »ИЛИ"... „ИЛИ" и такX с)8604 же действует тогда, когда одновременно име(отся два и три управляющих си(.(:,л (а.
Нл ((и(г. 3 изображена схема уc гройства для случаев, когда неоо. одимо получ:(гь сигнал только при !tn -ичи(! одного и: сигналов „И,1И" i,,..., „!1<7(.!" i,, но ие давало бы сиг((((ла пр(! су(цествовании обоих сигнал! B „1!" i„... !
„И" i„,. Нр;! o;;tionре,(e!ttioм де((ствии TQKCI3 1„, и 1,,, Во BTop(:÷íoé ! обмотке (), ие ипдуктиоуcTC)I напряжение И„носко.:ьку;:()и этом получается встречнос вкл(очение магпит(п(х потоков, coз.,ав.(емых первичным то.(о <((>..-.c.>((3 же О,(ин из управля(ощих ток>,в отсугствует, то возни.;л т в-, кодируй си iinл.
Сг(сдова(ел.:;o, пых ) )н )й С.t.нлл
ПОЛ )>ЧасTC>!, 1(0; ДЛ ДЕ:C В, (T .,117!И" i, ...,,,И.,„! i, е получас. ся вь.: о;и:,(О c,-(c(tnnn, когда дейс ()ус „(1" 4,,, (" 1<„
Нл (!)Нг, - (: so;ра ксна сх= ìà устройства, в кото о,; сочетая)гся два э.—:ементлр;!ых уcTpo;jcòâ:i, приведенных и i <(>иг. 1 и 2. Четыре
Я>(Е(!(СИ -<. Л.» ><<., П . „HO!In Pяд уп(п)вл;11;)Tcii !,)клмн i.. и i, . Из
< них 5(!:.Пк(! (,(,. и Х4 пре(варптель.
НО ПОД.
„(< И" 1<,„n c<,г:(лл,()„— то.лько
> пр;1 на.i.!.(It", „1: i....,,, !" 1,, уст, оис1(3л, рл от< юп;е"0 оез предвлр (тел(,(:(эг". iio -,м((г:(и (пв":HH»> ВЬI(10.1ii5! О:<),(ГО 0((ЕР IЦИ)0
„И"...,,, 1.!". это.л! ус "p. ;cTВ: B1(:)HHH;)я
00(>10 (<Ка V j)BC(to< 1 i!(C! Л П С! С. Рж ие, раз;;:C!:,: 1;м п((рлл <:.«!BHO
ОТ<"< CTBÈ!!, > 0 !O i 0;ln .,!3 ".; СИГНЛ, i О В» . !. К(! < :> (3. П(!" С,(.! ((Г!i iT i!>!ми шуктл: . !, 5! ст и к;! !310:)! 11)он рб<,) ! >, ) ., <) <; < ) (Гг; )>, (иНОЙ О <«(С) i > (. П <> t Гl(! И! <, Е)С>! )(;!. !ЛЯ всл .чll! Hp»;c»!i) . I,)!: И»личин т<>>((;B;-I, (В. !(:я i; l ><( м;1 гни l и )(с(".(pÎ! . >,: Iи .. резкО
B 0 3 pn c T n !,:1 i n i и (и т и ь! и и Ото к 13
ОСИÎ!3 lо <1 1! РОХОД:(Г "(>PЕЗ СТЕР
ЖЕНЬ ВТ<)Р :<(!! )й ООМ01 КИ II !3 НЕ(! при этом индуктируется нлибольiLInÿ величина напряжения L„, т. е. устройство выполч»ет операцию (!«И«
Ил (1)иг. 6 изображена с.,емл ус!рэ((СГ(3а без пре;(влрительного подмлгничивания, в которо)м сочетаются двл элементарных устроисТВп> приведеннl>(х нл фиг. 3 и 0.
Б этом ус."ройстBc сигнал И,, возникает только при наличии одного из ) и рл В,151 10щих си Гна;(ОВ „И,7>! 1 ((, „ИЛII" i,> n сигнал И„", возникает только при Hnлпчии „11 1„,, „И" i, 1-(;1 («(г. 7 изображено дегпнррвлльиое устройство по схеме,.пирл)(и(л контлктов", Выполненное в
В .!.(,0 сс!Ожпо(О замки тОГО млГниго;ipoBo;t< Л, рлзвер,(1того иа и. Оскос(и рисунка. Ilcðåìåííûé то (U создает магнитный погок вдо il> о(дельных учлсгков маг !итоI! I) Oi3 !, !.
13 эт.)м устройстве в зависимости .)т соче сания;(вух сиг)(а 10B управлени» из четырех возможHI(x, в )(!le;;!,ах управления N возмог Io получи -ь один из четырех выхо.(ных сигH И I1ðè сигна1ах управления i„и i,. возниклет напряжение И„,, при сигнала.;. l„, и 1< — напряжение :> И,„при с:IHn.яах i,, и i„— илпр»"4 ;ке:-(ие И,, ii;ipi(c(!ãínëà.; i и l, > ! папрiiж;Hде И, )(pcäìåò изобретения 1. (лю евое устр.)i!cTBO:äë» выпол ie(.ия логических оперлп,;ш тип" „И" и 11!Пл „!П(!", отл ичлю щееся тем, ITO в нЕм, С ((C,1Û0 1 ВЕЛ ПЧЕ !И» ЕГО !1ЛДЕЯ(Н,)" сти !((po«л с. (уя;бьl, примеис. ны ! 3 0.3, "»(Л Л (.< . <1 Ь! << П P Р Е:1 (Е П Н Ь(. <»<>(° Ч (С(1 > < О!ОРЫ; ((а >( щ;:ютс» .Ок().<(и виегпнпх сиги,!лов, что !(е pcp (с((редел)i(. Г мл Гн итны(. по "оки в маГнитной цепи ВТОрННных выходHh(x обмоток переменного тока. Фпг. 1 \ л Фиг. 3 fvf Ь/9 2. Форма в1>!полнении строг1ства Ilo и. 1, о т л Il : а ко и1, и и с /I тем, IТО Отд(- ль:!В1е >! >1!кtl (", ;аСТК11) М11Г1!ИТОПРОВ0.111, > 1Р/1В, !!!С м11е сигнал; ми постоянного и. и переменного тока, распре,;сне.:и последователl>по, пара.! слы!0 !!.1и смешанно (последова слвк0. ар:!лЛЕЛ! НО . 3 . Ф О /! и и !5 >I! > 0 .1 с l I:1/! >> с т Р 0 истин 1О !и. I! ", о т л и ч а !Ои, а и " тем> ", òo уп .!Вл!!101п!, å и е::;к:. м„1ни; !!ров;,,а р;!с!!ределе 1!>! !!и с!!Сто !!О,,п!1 амп,!и Ic0H анто- ...-» Тс1п, ф!р .рога!!! с!!"„!ЛОВ Ы !ВО!! Il .. КO,,Е.
