Amplificateur de magnétisation de noyaux,<B>à</B> transistors La présente invention a pour objet un amplifica teur de magnétisation de noyaux<B>à</B> transistors compre nant un transistor ayant une caractéristique de réac tion interne telle qu'un flux<B>de</B> courant de collecteur, une fois amorcé, a tendance<B>à</B> continuer<B>à</B> s'écouler, cet amplificateur est caractérisé par un dispositif fournissant des signaux d'entrée et disposé de façon <B>à</B> amorcer un flux de courant dans ledit transistor lors de l'apparition de ces signaux, et par un élément d'extinction automatique connecté<B>à</B> une électrode de ce transistor et ayant pour effet, après qu'un signal d'entrée a pris fin, de faire varier la tension aux bornes de la jonction de ce transistor<B>de</B> manière<B>à</B> interrompre le passage du courant dans ce transistor.
On sait que les noyaux aimantés réalisés<B>à</B> l'aide de substances magnétiques présentant une rémanence élevée constituent des dispositifs d'emmagasinage de données ou des dispositifs<B>à</B> mémoire, étant donné qu'ils peuvent être aimantés<B>à</B> l'aide de champs d'une polarité ou de l'autre pour eminagasiner des données ou des informations codées suivant un système binaire et que, lorsqu'ils sont ainsi aimantés, ils peuvent rete nir l'information emmagasinée pendant un temps indé fini, jusqu'à ce qu'ils soient soumis<B>à</B> un champ magnétique de polarité opposée.
Les noyaux magnétiques de dimensions appro priées exigent, pour être aimantés, des forces magnéto- motrices importantes. Par exemple, les noyaux dont il est question plus loin exigent pour la saturation magnétique le passage d'environ<B>800</B> milliampères<B>à</B> travers un bobinage<B>à</B> une seule spire.
On a désiré construire un circuit d'amplification <B>à</B> transistors destiné<B>à</B> magnétiser un noyau de ce genre, c'est-à-dire<B>à</B> fournir<B>à</B> une bobine d'aimantation montée sur le noyau un courant de grandeur suffi sante et de polarité appropriée pour aimanter le noyau dans une direction ou dans l'autre. Toutefois, la plu part des transistors dont on pouvait disposer jusqu'ici ne présentent pas une capacité de puissance de sortie suffisante, combinée avec une réponse haute fréquence leur permettant d'être utilisés dans un amplificateur de magnétisation de noyaux.
Le but de la présente invention est d'obtenir un amplificateur<B>à</B> transistors n'ayant pas les limitations inhérentes aux amplificateurs utilisés jusqu'à mainte nant.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la -présente inven tion et des variantes de cette forme d'exécution.
La fig. <B>1</B> est le schéma d'un amplificateur<B>de</B> magné tisation de noyaux. La fig. 2 représente graphiquement les caractéris tiques magnétiques d'un noyau annulaire formé par une bande et utilisé comme transformateur dans le circuit de la fig. <B>1,</B> ainsi que des signaux d'entrée et de sortie d'amplitudes diverses.
La fig. <B>3</B> est le schéma d'une source de courant constant destinée<B>à</B> être utilisée dans le circuit de la fig. <B>1.</B>
La fig. 4 est le schéma d'une autre forme de source de courant constant qui peut être utilisée<B>à</B> la place de celle représentée dans le circuit de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B><I>5</I></B> est un schéma représentant une ligne retardatrice jouant le rôle d'une impédance d'extinc tion automatique et destinée<B>à</B> remplacer un élément du circuit de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>6</B> est<B>le</B> schéma d'une variante du circuit de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>7</B> est le schéma d'un amplificateur de lecture. La fig. <B>8</B> est un schéma partiel représentant une variante de matrice<U>d'emmagasinage</U><B>à</B> noyaux sus- ceptible d'être utilisée avec les amplificateurs des fig. <B>1, 6</B> et<B>7.</B>
<B><I>.</I></B><I> Figure<B>1.</B></I>
Cette figure représente un amplificateur destiné<B>à</B> magnétiser plusieurs noyaux constituant une colonne de trois noyaux d'emmagasinage magnétique désignés chacun par<B>1.</B> Chaque noyau<B>1</B> est muni de deux bobinages de demi-sélection désignés par 2 et<B>3</B> ainsi que d'un bobinage de lecture 4. Les bobinages de lec ture 4 de tous les noyaux de la mémoire sont connectés en série. Les bobinages de demi-sélection 2 du circuit de la fig. <B>1</B> sont tous trois connectés en série<B>à</B> la sortie de l'amplificateur représenté<B>à</B> leur gauche.
Les noyaux <B>1</B> sont constitués par une substance magnétique telle que de la ferrite et présentent une courbe d'hystérésis sensiblement rectangulaire<U>comme</U> celle représentée sur la fig. 2 en<B>5.</B> Un noyau de ce genre pourrait être aùnanté jusqu'à saturation dans un sens ou dans l'autre en appliquant<B>à</B> l'un des bobinages<B>de</B> demi- sélection 2 où<B>3</B> un signal<B>de</B> sélection présentant l'amplitude représentée sur la fig. 2 par<B>6.</B> Cependant, dans le cas qui nous occupe,<B>à</B> chaque noyau devant être aimanté jusqu'à saturation dans un sens ou dans l'autre,
on applique simultanément.aux deux bobina ges de demi-sélection 2 et<B>3,</B> des impulsions de signal présentant l'amplitude indiquée en<B>7 à</B> la fig. 2.
Dans une matrice d'emmagasinage<B>à</B> noyaux, <U>comme</U><B>le</B> comprendra facilement l'homme de métier, un grand nombre de noyaux est monté dans un ensem <B>ble</B> qui peut, par exemple, comporter vingt rangées et vingt colonnes, soit au total quatre cents noyaux. Chaque rangée et chaque colonne est alors munie d'un amplificateur de magnétisation de noyaux, du type représenté. L'ensemble de trois noyaux branché <B>à</B> la sortie de l'amplificateur de la fig. <B>1</B> n'a été indiqué que pour simplifier le dessin, étant donné que des nombres extrêmement importants de noyaux peuvent être connectés<B>à</B> un amplificateur unique. Toutefois, il est évident qu'un amplificateur pourrait être utilisé pour magnétiser un seul noyau.
L'amplificateur complet de la fig. <B>1</B> comporte deux parties, désignées ci-après sous le nom de partie<B>8</B> ou partie de mise en position, et de partie<B>9,</B> dite de remise <B>à</B> zéro. Les parties assurant la mise en position et la remise<B>à</B> zéro sont pratiquement identiques. On a donc utilisé les mêmes chiffres de référence pour les éléments correspondants des deux parties. On va décrire maintenant en détail la partie assurant la mise en position.
La partie<B>8</B> assurant la mise en position comporte un transistor<B>10 à</B> puissance de sortie élevée. Ce tran sistor est constitué par un corps en une substance semi-conductrice comportant une jonction PN et dont l'émetteur 10e présente une connexion ohmique avec la région P du corps, l'électrode de base l0b étant reliée ohiniquement <B>à</B> la région<B>N</B> du corps, tandis que l'électrode collectrice 10c forme un contact ponc tuel avec la région<B>N.</B> Ce contact peut être réalisé <B>à</B> l'aide d'une substance contenant une impureté du type P, et formé, par exemple, par décharge d'un condensateur.
Des signaux d'entrée sont envoyés<B>à</B> la partie<B>8</B> par l'entremise de bornes<B>11</B> ét 12 qui sont connectées aux extrémités opposées d'un bobinage primaire<B>13</B> d'un transformateur d'entrée 14 dont le bobinage secondaire<B>15</B> est connecté entre l'électrode de base l0b et la masse. Les sens de bobinage des enroulements <B>13</B> et<B>15</B> ont été représentés sur le dessin. Si le sens du bobinage primaire<B>13</B> est inversé et si la polarité du signal d'entrée est également inversée, le fonctionne ment du circuit ne s'en trouve pas affecté.
Le collecteur<B>10e</B> est connecté en série avec un bobinage primaire<B>16</B> d'un transformateur<B>17 à</B> noyau annulaire, formé d'une bande, noyau qui a une courbe d'hystérésis selon la fig. 2, et qui supporte également un autre bobinage primaire<B>18</B> et un bobinage secon daire<B>19.</B> Les deux bobinages primaires<B>16</B> et<B>18</B> sont connectés<B>à</B> un point de jonction commun 20 lui-même relié<B>à</B> la masse par l'entremise d'une source de courant constant représentée sur la fig. <B>1</B> comme comportant une résistance élevée 21 et une batterie 22.
L'émetteur 10e est polarisé<B>à</B> un potentiel de <B>-</B> 2 volts par une batterie<B>23</B> qui lui est connectée par l'entremise d'une diode 24. La borde opposée de la batterie<B>23</B> est connectée<B>à</B> la masse.
Un condensateur<B>25,</B> désigné ci-après, sous le nom d'extinction ou de condensateur d'extinction auto matique, est connecté entre la masse et l'émetteur 10e. Une résistance<B>26</B> de décharge de ce condensateur est connectée entre l'émetteur 10e et la base 10b.
Le potentiel du point de jonction 20 est maintenu <B>à<I>-</I> 50</B> volts par une batterie<B>27</B> dont la borne négative est connectée au point de jonction 20 par l'entremise de plusieurs diodes montées en parallèle, deux de ces diodes étant représentées en<B>29.</B> Une seule diode serait suffisante si elle était capable de laisser passer un cou rant suffisant dans le sens direct, sans excéder ses possibilités.
Le bobinage secondaire<B>19</B> du transformateur<B>17</B> est connecté<B>à</B> un circuit série comportant les bobinages de demi-sélection 2 des noyaux<B>1</B> ainsi qu'une résis tance<B>28.</B> Le bobinage primaire<B>18</B> est connecté<B>à</B> la partie<B>9</B> assurant la remise<B>à</B> zéro de l'amplificateur, son sens de bobinage par rapport aux autres bobinages du transformateur<B>17</B> étant indiqué au dessin.
<I>Fonctionnement du dispositif de la</I> fig. <B><I>1</I></B> La batterie<B>23</B> maintient normalement l'émetteur 10e<B>à</B> un potentiel inférieur au potentiel pour lequel 'un courant peut passer dans le transistor<B>10</B> de sorte que celui-ci est non conducteur. Un signal d'entrée de<B>5</B> volts apparaissant aux bornes<B>11</B> et 12 est trans mis<B>à</B> travers le transformateur 14 et apparaît non amplifié dans le bobinage secondaire<B>15</B> et avec -une polarité ayant pour effet de rendre le potentiel de la base l0b négatif, mettant ainsi le transistor<B>10</B> en cir cuit et amorçant un passage de courant dans le circuit de sortie qui comprend le bobinage primaire<B>16,</B> la résistance 21 et la batterie 22.
Ce passage de courant se poursuivrait lorsque a pris fin le signal d'entrée dans le bobinage secondaire<B>15,</B> en raison des caractéris tiques de réaction interne inhérentes au transistor<B>10,</B> si l'on n'avait pas prévu des moyens d'extinction dont il sera question plus bas.
Pour faciliter la compréhension du fonctionnement du transistor<B>10,</B> on va décrire, dans les grandes lignes, les caractéristiques<B>de</B> celui-ci.
Comme on l'a<B>déjà</B> mentionné, le transistor<B>10</B> est constitué de deux zones ayant respectivement les conductivités<B>N</B> et P, la jonction PN fonctionnant comme jonction d'émetteur. Sur la zone du type<B>N,</B> on a fixé une électrode de base, par soudure. On a également fixé sur cette zone une électrode de collec teur qui consiste en une pointe comportant des im puretés du type P.
Un collecteur de ce type est dési gné dans la littérature comme collecteur<B> </B> Hook <B> </B> et a été décrit pour la première fois par W. Shockley ( Electrons and Holes in Semiconductors <B> .</B> D_. Van Nostrand Company, New York<B>1950,</B> pp. 112-113). Le collecteur<B> </B> Hook <B> </B> présente un facteur d'amplification courant émetteur<B>/</B> courant collecteur qui excède l'unité.
En effet, si le courant de collecteur commence<B>à</B> circu ler, il se produit bientôt une décharge en avalanche dans la jonction de collecteur de sorte que ce courant peut augmenter et que le facteur d'amplification peut dépasser la valeur<B>1</B> et la dépasse réellement.<B>Il</B> se produit donc un effet cumulatif qui finit par se stabiliser et il s'écoule alors un courant de collecteur extrême ment élevé, comme dans le cas d'un thyratron. Ce courant extrêmement élevé constitue l'un de deux états stables* possibles du transistor<B>10,</B> l'autre état stable étant celui dans lequel le courant de collecteur est faible.
Tandis que le mécanisme de mise en marche est iden tique dans un thyratron et dans le transistor en ques tion, on a une différence importante en ce qui concerne l'extinction du passage du courant de collecteur.
Le courant d'anode dans un thyratron peut être annulé par une réduction du potentiel d'anode. Dans le cas du transistor<B>10,</B> il est possible de supprimer le courant de collecteur en inversa-nt la tension appliquée <B>à</B> la jonction PN, ceci sans varier le potentiel du col lecteur.
Lors de l'application d'une impulsion d'entrée aux bornes<B>11</B> et 12, la diode 24 se bloque et un courant de charge traverse le condensateur<B>25</B> et l'émetteur 10e; ceci a pour effet de faire apparaître sur la bome de droite de ce condensateur une charge négative. Lorsque la charge du condensateur augmente, l'émetteur 10e devient de plus en plus négatif et atteint bientôt un potentiel égal<B>à</B> l'amplitude de l'impulsion d'entrée. Il<B>y</B> a lieu de noter que la diode 24 permet au potentiel d'émetteur de prendre une valeur sensiblement plus négative que la borne négative de la batterie<B>23</B> puisqu'elle est bloquée.
Lorsque l'impulsion d'entrée a cessé, la, charge appliquée au condensateur<B>25 </B> s'échappe<B> à</B> travers la résistance<B>26</B> et le bobinage secondaire<B>15</B> en direc- tion de la masse. La tension appliquée<B>à</B> la jonction d'émetteur change alors de signe et le courant de collecteur se réduit jusqu'à sa valeur de départ parce qu'il n'y a plus de trous allant vers la jonction de collecteur.
La durée de l'impulsion de sortie dans le bobinage<B>16</B> dépend de la valeur de la capacité du condensateur<B>25</B> et du courant traversant le collec teur 10c. Dans un circuit utilisant un transistor du type IBM X4, on a constaté que la durée<B>de</B> l'impulsion peut être maintenue, dans des limites étroites,<B>à</B> une valeur moyenne de deux microsecondes. La forme d'onde de sortie s'éloigne légèrement de l'onde carrée idéale désirée, une chute exponentielle due<B>à</B> la variation du potentiel d'émetteur se produisant pen dant que le condensateur<B>25</B> se décharge.
Le transformateur de sortie<B>17</B> est un transforma teur abaisseur et il amène le courant<B>à</B> la valeur exigée dans les bobinages d'entrée 2 des noyaux d'ernmaga- sinage magnétique<B>1.</B> Le noyau du transformateur<B>17</B> présente une courbe d'hystérésis sensiblement rectan gulaire telle que celle indiquée en<B>5</B> de la fig. 2 ainsi qu'une rémanence élevée, de telle sorte que, lorsque les bobinages qu'il supporte ne sont pas excités, la condition magnétique du noyau est celle représentée par<B>30</B> ou<B>31</B> sur la fig. 2.
Si, lorsque le noyau offre un champ rémanent tel que celui représenté par le point<B>31</B> de la fig. 2, une impulsion de sélection lui est appliquée, dès lors la condition de magnétisation du noyau se déplace vers l'état de saturation défini par le point <B>32</B> de la fig. 2. Lorsque le signal d'entrée désigné par <B>6 à</B> cette dernière figure se termine, le noyau magnétique retourne<B>à</B> la condition magnétique définie par le point <B>30,</B> de sorte que l'effet consiste<B>à</B> produire une modi fication nette de la magnétisation, telle que celle que l'on a indiquée en<B>33</B> de la fig. 2.
Si un tel noyau reçoit un signal d'entrée dont la grandeur n'est égale qu'à la moitié du signal de sélection et est telle que celle du signal de derni-sélec- tion indiqué en<B>7,</B> dès lors la condition du noyau passe du point<B>31 à</B> celle du point 34 pendant la durée du signal et, lorsque le signal prend fin, la condition magnétique du noyau retourne au point<B>31.</B> Dans un cas de ce genre, la condition magnétique. du noyau présente une variation très légère, représentée par la courbe<B>38</B> de la fig. 2, et une variation de flux très faible.
La magnétisation d'un tel noyau peut être empêchée par l'application<B>à</B> l'un de ses bobinages d'un courant suffisant pour produire un signal tel que celui repré senté en<B>35</B> de la fig. 2, signal présentant au moins l'intensité d'un signal de demi-sélection mais de pola rité opposée. Cette impulsion d'inhihition a pour effet de réduire les signaux de sélection entrants<B>à</B> des signaux de demi-sélection de sorte qu'ils ne produisent sensiblement aucun signal de sortie.
L'impulsion d'in hibition<B>35</B> ne produit elle-même qu'un signal de sortie réduit et négligeable,<B>dû</B> au passage de la condil- tion magnétique du noyau du point<B>31</B> au point<B>36</B> et retour. Ce signal de sortie est représenté en<B>37</B> sur la fig. 2. Dans la forme d'exécution que l'on est en train de décrire, chaque amplificateur de magnétisation de noyaux engendre un signal de demi-sélection, et l'exci tation simultanée des deux bobines 2 et<B>3</B> d'un noyau <B>1</B> dans les directions appropriées est nécessaire pour faire changer la polarité de son champ magnétique.
Lorsqu'un signal d'entrée a été transmis par la partie<B>8,</B> le noyau du transformateur<B>17</B> doit être ramené<B>à</B> zéro pour qu'un signal suivant, traversant la partie<B>8</B> puisse être efficace. Cette remise<B>à</B> zéro est réalisée en appliquant un signal semblable au signal de mise en position et ceci aux bornes d'entrée<B>Il</B> et 12 de la partie<B>9,</B> ce signal assurant la remise<B>à</B> zéro de l'amplificateur,
ce qui envoie une impulsion de courant<B>à.</B> travers le bobinage primaire<B>18</B> du trans formateur<B>17.</B> Le bobinage<B>18</B> est connecté de telle sorte que le courant qui le traverse ait un sens opposé <B>à</B> celui du courant qui traverse le bobinage<B>16.</B> Il a donc pour effet de faire passer la condition magnétique du noyau<B>17</B> soit du point<B>31</B> de la fig. 2, qui constituait la condition de magnétisation initiale supposée plus haut, au point<B>36,</B> puis de la ramener au point<B>31,</B> soit du point<B>30</B> au point<B>36</B> et de<B>là</B> au point<B>31.</B> Par conséquent, -une impulsion est alors envoyée<B>à</B> travers le bobinage secondaire<B>19,
</B> la résistance<B>28</B> et les bobi nages de demi-sélection 2 ce qui a pour effet que ceux des noyaux<B>1</B> qui ont été sélectés préalablement sont aimantés dans un sens inverse, les ramenant<B>à</B> la condition<B>de</B> magnétisation correspondant<B>à 0 </B> du code binaire.
Pour que les impulsions de sortie engendrées dans le bobinage secondaire<B>19</B> du transfoinateur <B>17</B> puis sent être utilisées par les noyaux<B>1,</B> il est nécessaire que ces impulsions de sortie présentent un sommet sensiblement plat. Dans ce but, la source d'énergie électrique connectée au point de jonction commun 20 est une source de courant sensiblement- constant. Sur la fig. <B>1,</B> cette source comporte une résistance élevée 21, montée en série avec une batterie 22.
La résistance élevée 21 a pour effet de maintenir le courant de collecteur entre des limites fixes déterminées par les valeurs maxima et minima de la résistance de charge réfléchies dans le bobinage primaire<B>18</B> du transfor mateur<B>17</B> et par la variation de tension apparaissant aux bornes du condensateur<B>25.</B> Etant donné que la valeur de la résistance 21 est sensiblement supérieure aux valeurs des résistances de charge<B>-</B> les bobinages <B>16</B> et<B>18</B> du transformateur<B>17</B> fonctionnant<U>comme</U> résistances de charge<B>-</B> la variation du courant de collecteur pour différentes charges est faible, ce qui ne serait pas-le cas s'il en était autrement.
Un circuit limiteur comportant les diodes<B>29</B> et une batterie<B>27</B> empêche la variation<B>de</B> potentiel au point de jonction 20 de dépasser la valeur de<B>- 50</B> volts. La fonction principale dudit circuit limiteur consiste <B>à</B> protéger le transistor<B>10</B> contre une tension excessive de collecteur, tension qui provoquerait des dégâts.
La résistance<B>28,</B> qui est disposée en série avec le bobinage secondaire<B>19</B> du transformateur<B>17,</B> remplit quatre fonctions,<B>à</B> savoir: <B>10</B> éviter toute variation de l'amplitude de l'im pulsion du courant de sortie vers la fin de cette impul sion; 20 Stabiliser la valeur initiale de l'amplitude de l'impulsion du courant de sortie; <B>30-</B> stabiliser la largeur de l'impulsion du courant de sortie; 41, empêcher une commutation partielle du trans formateur<B>17.</B>
Ces quatre fonctions sont expliquées ci-dessous dans les quatre paragraphes auxquels on a donné des chiffres de référence correspondants: 11, Lorsque le condensateur<B>25</B> d'extinction auto matique du transistor<B>10</B> entre en fonction, la tension au collecteur du transistor<B>10</B> peut subir une variation de tension allant jusqu'à 20 volts pendant le temps mis par celui-ci pour se mettre hors circuit. Pour réduire l'effet produit par cette variation de tension sur le courant de collecteur, courant que l'on entend maintenir constant le plus longtemps possible, il est tout d'abord désirable de maintenir l'extrémité infé rieure de la résistance 21<B>à</B> une tension négative aussi grande que possible.
La variation de 20 volts, apparais sant au collecteur représente dès lors une fraction plus faible de la chute totale de tension dans le circuit de collecteur et entraîne ainsi une variation plus faible du courant de collecteur. Cette chute totale de tension dépend de la chute de tension aux bornes de la résis tance 21 et de la tension aux bornes du bobinage primaire du transformateur<B>17.</B> Pour une valeur donnée du courant de collecteur, une augmentation de la chute de tension aux bornes de la résistance 21 entraîne l'utilisation d'une résistance 21 plus élevée, et de ce fait cause une dissipation accrue de puissance en courant continu, ce qui n'est pas intéressant.
C'est en partie pour éviter une telle dissipation de puissance que l'on utilise la résistance<B>28.</B> En effet, cette résistance qui est disposée en série avec le bobinage secondaire du transformateur<B>17</B> provoque une plus forte chute de tension primaire pour la même valeur de courant secondaire et aide<B>à</B> réduire l'effet causé par la variation susmentionnée de 20 volts, sur le courant de collecteur.
20 La charge appliquée au transformateur<B>17</B> par une ligne de derni-sélection d'une matrice<B>à</B> deux dimensions (ou par un plan de demi-sélection d'une matrice<B>à</B> trois dimensions) est une fonction des informations contenues dans les noyaux de la ligne (ou du plan).
Cela provient du fait que la tension induite dans une ligne de magnétisation par un noyau magnétisé dépend de l'état<B> 1 </B> ou<B> 0 </B> de ce noyau, même si le noyau n'est qu'à demi-sélecté. Si un certain nombre de noyaux est connecté en série dans une ligne de demi-sélection, la variation possible de tension induite entre le cas où tous les noyaux sont dans l'état correspondant<B>à 1 </B> et celui où tous sont dans l'état correspondant<B>à 0 </B> peut<B>déjà</B> être considérable; elle le sera encore plus si l'on tient compte des varia tions beaucoup plus importantes engendrées par les noyaux complètement sélectés de la ligne (plan).
Cette variation de la tension induite peut être réduite par addition d'une résistance fixe<B>28</B> qui aide<B>à</B> réduire la variation de la résistance de charge totale; ceci empêche l'amplitude de l'impulsion du courant de sortie de varier suivant les informations contenues dans la charge.
<B>30</B> Le temps nécessaire au transformateur pour passer d'un état magnétique<B>à</B> l'autre est inversement proportionnel<B>à</B> la tension existant aux bornes du bobinage secondaire. La chute de tension aux bornes de la résistance<B>28</B> étant grande par rapport<B>à</B> la varia tion possible de la chute de tension aux bornes du bobinage secondaire<B>19,</B> ceci aide<B>à</B> maintenir cons tante la tension aux bornes de ce bobinage<B>19</B> et il s'ensuit que la largeur de l'impulsion du courant de sortie est également maintenue constante.
40 Si les noyaux commutés d'un état<B>à</B> l'autre ont changé d'état avant que le transformateur<B>17</B> a passé lui-même d'un état magnétique<B>à</B> l'autre, la chute de tension qui apparaît alors aux bornes de la résistance<B>28</B> empêche le bobinage secondaire du trans formateur de subir un court-circuit ce qui l'empêche rait de terminer sa propre commutation. Si un tel court-circuit arrivait au cours d'un cycle<B> </B> lire<B> ,</B> la remise<B>à</B> zéro du transformateur au cours du prochain cycle<B> </B> écrire<B> </B> ne donnerait pas assez de tension secon daire pour effectuer l'opération<B> </B> écrire<B> ,</B> dans la matrice.
Fig. <B><I>3.</I> -</B> Cette figure représente une variante d'une source de courant constant qui peut remplacer la résistance 21 et la batterie 22 de la fig. <B>1</B> dans des circuits où le courant requis n'est pas plus grand que celui que peuvent fournir les transistors<B>à</B> jonctions disponibles. Dans le circuit de la fig. <B>3,</B> on utilise u!i transistor<B>à</B> jonctions 40 qui comporte un émetteur 40e, une base #40b et un collecteur 40c. Le collecteur 40c est connecté<B>à</B> la jonction 20. La base 40b est mise <B>à</B> la masse par l'intermédiaire d'une batterie 41, et l'émetteur 40e est mis<B>à</B> la masse par une résistance 42 et une batterie 43.
Dans ce circuit c'est la résistance 42 qui détermine le courant d'émetteur et ainsi le courant de collecteur. Si une tension inverse est appliquée<B>à</B> la diode<B>29,</B> comme c'est le cas<B>à</B> la fig. <B>3,</B> le courant de collecteur sera sensiblement constant indépendamment du poten tiel du collecteur; la raison de ceci ressort clairement de l'examen des caractéristiques de collecteur de n'importe quel transistor<B>à</B> jonctions.
Fig. <I>4.</I><B>-</B> Cette figure montre une autre source de courant constant susceptible d'être substituée<B>à</B> la résistance 21 et<B>à</B> la batterie 22 de la fig. <B>1.</B> Cette source comprend un transistor NPN <B>à</B> jonctions 40, semblable au transistor 40 de la fig. <B>3.</B> Dans ce circuit l'émetteur 40e est mis<B>à</B> la masse par l'intermédiaire d'une résistance 42 et d'une batterie 41. Entre la base 40b et la borne négative de la batterie 41 se trouve une résistance 44 disposée en parallèle avec une diode Zener 45 au silicium ayant-une tension Zener de<B>5</B> V.
Pour des courants faibles du collecteur, l'impé dance de la diode 45 sera grande et le circuit aura l'effet d'un circuit émetteur modifié avec une résistance relativement basse de collecteur. Pour des courants forts du collecteur la diode 45 sera<B> </B> poussée<B> </B> dans sa région Zener de basse résistance et le circuit fonc tionnera comme un circuit ayant une résistance de collecteur correspondante élevée.
Fig. <B><I>5.</I> -</B> Cette figure montre une ligne de retard 46 susceptible de remplacer le condensateur<B>25</B> de la fig. <B>1.</B> La ligne de retard comprend quatre bobines 47, 48, 49 et<B>50</B> et quatre condensateurs<B>51, 52, 53</B> et 54 interconnectés d'une façon normale. Ceci fournit un contrôle plus exact de la largeur de l'impulsion de sortie que le circuit de la fig. <B>1</B> étant donné que l'énergie contenue dans les bobines est disponible pour rendre les bornes supérieures des condensateurs négatives et pour mettre le transistor hors circuit.
De même, cela réduit l'amplitude de la tension aux bornes du conden sateur<B>25</B> pendant la charge de celui-ci, améliorant ainsi la forme d'onde des impulsions de sortie fournies au bobinage primaire du transformateur.
Fig. <B><I>6.</I> -</B> Cette figure illustre un amplificateur susceptible de remplacer l'amplificateur de magnéti sation de noyaux de la fig. <B>1.</B> Dans cet amplificateur, les éléments correspondant exactement<B>à</B> leurs<B> </B> Pen dants<B> </B> de la fig. <B>1</B> ont reçu les mêmes chiffres de référence et ne seront plus décrits. Les éléments<B>du</B> circuit de la fig. <B>6</B> qui diffèrent des éléments de la fig. <B>1</B> se trouvent dans les circuits d'émetteur et de base du transistor<B>10.</B> La base l0b est mise directement <B>à</B> la masse.
L'émetteur 10e est connecté au collecteur 55c d'un transistor PNP <B>à</B> jonctions<B>55</B> comportant une base<B>55b</B> et un émetteur 55e. L'émetteur 55e est mis<B>à</B> la masse et la base<B>55 b</B> est mise<B>à</B> la masse par l'entremise d'une résistance<B>56</B> et d'une batterie<B>57.</B> Une diode<B>58</B> est connectée en parallèle avec la résis tance<B>56</B> et la batterie<B>57,</B> entre la base<B>55b</B> et la masse. Un condensateur<B>59</B> est connecté entre la base<B>55b</B> et une borne d'entrée<B>60.</B> Une autre borne d'entrée<B>61</B> est mise<B>à</B> la masse.
Le collecteur<B>55e</B> est mis <B>à</B> la masse par l'intermé diaire d'une résistance<B>62</B> et d'une batterie<B>63.</B> Une autre résistance 64 est connectée entre<B>le</B> collecteur 55c et la masse en parallèle avec la résistance<B>62</B> et la batterie<B>63.</B> <I>Le fonctionnement de l'amplificateur de la</I> fig. <B><I>6</I></B> Normalement la batterie<B>57</B> tient le transistor<B>55</B> bloqué. Les résistances<B>62</B> et 64 forment avec la batte rie<B>63</B> un diviseur de tension; si le transistor<B>55</B> est bloqué, le collecteur<B>55e</B> et l'émetteur 10e sont<B>à</B> un potentiel négatif égal<B>à</B> environ la moitié de celui de la batterie<B>63 (5</B> V), c'est-à-dire<B>- 2,5</B> V, ce qui suffit pour tenir le transistor<B>10</B> bloqué.
Quand un signal d'entrée est appliqué aux bornes <B>60</B> et<B>61,</B> le transistor<B>55</B> est débloqué et un courant passe de son collecteur<B>à</B> travers la résistance<B>62</B> et la batterie<B>63.</B> Ce courant augmente la chute de poten tiel aux bornes de la résistance<B>62;</B> le potentiel du col lecteur 55c et de l'émetteur 10e devient plus positif ce qui met en circuit le transistor<B>10.</B> Grâce<B>à</B> ses carac- téristiques internes le transistor<B>10</B> reste en circuit. Le courant passe maintenant<B>à</B> la masse<B>à</B> travers<B>le</B> transistor<B>55</B> et l'émetteur 10e, de même que de la masse<B>à</B> travers la résistance 64 et l'émetteur 10e.
Quand le signal d'entrée appliqué aux bornes<B>60</B> et<B>61</B> prend fin, le transistor<B>55</B> se bloque de nouveau et son collecteur présente une haute résistance qui est disposée en parallèle avec les résistances 64 et<B>62.</B> Le grand courant d'émetteur du transistor<B>10,</B> en passant<B>à</B> travers cette haute résistance, produit une chute de potentiel suflisante pour appliquer<B>à</B> l'émetteur 10e une tension de polarisation inverse, bloquant ainsi le transistor<B>10.</B>
Le circuit suivant la fig. <B>6</B> présente plusieurs avan tages substantiels comparé au circuit de la fig. <B>1.</B> La variation du potentiel sur le collecteur 10c, due<B>à</B> la charge du condensateur<B>25</B> est supprimée de sorte que la déformation de l'impulsion de sortie est substan tiellement réduite.- Le temps de remise au repos du circuit est réduit puisqu'il n'est plus nécessaire de décharger<B>le</B> condensateur<B>25</B> entre les impulsions d'entrée.
Le signal d'entrée peut être appliqué capa- citivement <B>à</B> la base<B>55b,</B> ce couplage étant bien meil leur marché que le couplage -par transformateur d'en trée tel que celui employé dans la fig. <B>1.</B> La source fournissant l'impulsion d'entrée peut avoir une résis tance intérieure plus haute que dans le circuit suivant la fig. <B>1.</B> La durée de l'impulsion de sortie dépend de la durée de l'impulsion d'entrée et est sensiblement indépendante du transistor<B>10</B> employé dans le circuit.
Naturellement, le circuit suivant la fig. <B>6</B> présente l'inconvénient d'une dépense additionnelle<B>à</B> cause du transistor supplémentaire mais les avantages sus mentionnés compensent cet inconvénient.
Fig. <B>7. -</B> Cette figure représente un amplificateur de lecture des signaux emmagasinés dans les noyaux <B>1</B> de la fig. <B>1</B> et destiné<B>à</B> être relié aux bobinages 4 de ceux-ci. Cet amplificateur de lecture comprend un premier étage comprenant un transistor<B>65</B> connecté comme amplificateur<B>à</B> base<B>à</B> la masse et couplé par un transformateur<B>66</B> et un redresseur<B>à</B> deux alter nances<B>67 à</B> un transistor<B>68</B> connecté en amplificateur <B>à</B> émetteur<B>à</B> la masse.
La base<B>65b</B> du transistor<B>65</B> est directement mise <B>à</B> la masse. L'émetteur 65e est mis<B>à</B> la masse par les bobinages de lecture (4) des noyaux d'emmagasinage dont un seul<B>(1)</B> est représenté<B>à</B> la fig. <B>7</B> et par un condensateur<B>69.</B> Une résistance<B>70</B> et une batterie<B>71</B> sont connectées entre la masse et la borne commune du condensateur<B>69</B> et du bobinage 4. Le collecteur 65c est mis<B>à</B> la masse par l'intermédiaire d'un bobinage primaire<B>72</B> d'un transformateur<B>76,</B> d'une résistance<B>73</B> et d'une batterie 74. Une résistance<B>75</B> et un condensa teur<B>76</B> sont montés en parallèle avec la résistance de charge<B>73</B> et la batterie 74.
Le transformateur<B>66</B> comporte deux bobinages secondaires<B>77</B> et<B>78</B> branchés sur un point commun<B>79</B> mis<B>à</B> la masse. Les bobinages<B>77</B> et<B>78</B> sont connectés en série avec des diodes<B>80</B> et<B>81</B> constitua-nt ainsi un redresseur<B>à</B> deux alternances<B>67.</B> Les bornes opposées des diodes<B>80</B> et<B>81</B> sont connectées<B>à</B> la base<B>68b</B> d'un transistor<B>68.</B> Une tension est appliquée<B>à</B> la base<B>68b</B> par une batterie<B>82</B> et par -une résistance<B>83</B> connectées en série entre la masse et la base<B>68b;</B> cette tension est telle que le transistor<B>68</B> reste bloqué. La chute de tension<B>à</B> travers les diodes<B>80</B> et<B>81</B> et les bobinages <B>77</B> et<B>78</B> constitue cette tension.
L'émetteur 68e du transistor<B>68</B> est mis directement<B>à</B> la masse. Le col lecteur 68c est niis <B>à</B> la masse par une résistance de charge 84 et une batterie<B>85.</B> Une résistance<B>86</B> est connectée en parallèle avec la résistance 84 et la batte rie<B>85.</B> Le collecteur 68c est connecté<B>à</B> une borne de sortie<B>87,</B> une autre borne de sortie<B>88</B> étant mise<B>à</B> la masse.
<I>Le fonctionnement du circuit de la</I> fig. <B><I>7</I></B> La résistance d'entrée de l'amplificateur<B>à</B> base <B>à</B> la masse comprenant le transistor<B>65</B> a la même grandeur que la résistance de sortie du bobinage de lecture 4 de façon qu'un couplage direct peut être employé entre le bobinage et l'amplificateur, évitant ainsi l'emploi d'un transformateur d'adaptation de résistance. Un avantage supplémentaire de cet ampli ficateur réside dans le fait qu'il comporte une fréquence de commutation plus haute que, par exemple, l'ampli ficateur<B>à</B> émetteur<B>à</B> la masse. Une fréquence de commutation haute est nécessaire pour obtenir une réponse suffisante aux signaux de très courte durée <B>(1</B> Y4 microseconde) reçus du noyau.
<B>Il</B> est nécessaire que l'amplificateur de lecture produise des signaux de sortie unipolaires en réponse <B>à</B> des signaux d'entrée<B> </B> bipolaires<B> .</B> Le redresseur <B>à</B> deux alternances<B>67</B> intercalé entre les étages de l'amplificateur décrit ce résultat; il en résulte qu'un signal provenant du bobinage 4 et se présentant sous la forme, par exemple, d'une alternance positive suivie d'une alternance négative apparaît dans l'entrée de l'étage final comme un signal formé de deux alter nances positives.
-Il est souhaitable que l'amplificateur décrit pro duise un signal de sortie en réponse<B>à</B> un signal cor respondant<B>à</B> un<B> 1 </B> du code binaire emmagasiné dans le bobinage 4 et qu'il ne fourrdsse pas<B>de</B> signal de sortie ou seulement un signal faible en réponse <B>à</B> un<B> 0</B> .
Un noyau<B>1</B> est<B> </B> lu<B> </B> par l'application<B>à</B> ses deux bobinages d'entrée de signaux de demi-sélection d'une polarité telle que le noyau soit commuté d'un état correspondant<B>à 1 à</B> son autre état correspondant<B>à</B> <B> 0 </B> du code binaire. Si un<B> 0 </B> est emmagasiné dans le noyau son état magnétique ne subit pas de changement appréciable et un faible signal apparaît dans le bobinage 4. Si un<B> 1 </B> est emmagasiné, le champ magnétique est inversé et un signal plus grand apparaît dans le bobinage 4; il peut être d'une polarité ou positive ou négative. Une excitation de demi- sélection d'un des bobinages d'entrée provoque de même un faible signal.
En soumettant l'étage final de l'amplificateur décrit<B>à</B> une polarisation de commande telle qu'il reste alors hors circuit, les signaux<B>'</B> de moin dre importance et tels que les signaux de demi-sélection ou<B> 0 ,</B> sont supprimés si la matrice est assez petite. Par conséquent, ce ne sont que les signaux<B> 1 </B> du code binaire qui produisent des signaux de sortie. Dans de grandes matrices, les signaux<B> 0 </B> produisent des signaux de sortie mais un peu plus tôt que les signaux<B> 1 .</B>
La résistance<B>83</B> a deux fonctions; d'autre part, elle maintient<B>à,</B> des hautes températures une tension de polarisation inverse<B>à</B> la base du transistor<B>68</B> du deuxième étage et, d'autre part, elle permet au circuit de base de ce transistor d'avoir un intervalle assez long de rétablissement. La résistance de charge 84 du deuxième étage devrait être assez grande pour empêcher un courant de collecteur excessif. Le transis tor<B>68</B> devient saturé au sommet de l'onde, ceci donnant une impulsion de sortie<B>à</B> sommet plat avec un faible temps de montée.
Le temps de retard pour des signaux passant l'amplificateur de la fig. <B>7</B> est de 0,4 microseconde avec les transistors utilisés.
Fig. <B>8. -</B> Cette figure montre une forme modifiée d'un circuit de charge pour le transistor<B>10,</B> circuit qui peut remplacer les circuits de charge des fig. <B>1</B> et<B>6.</B> Dans ce circuit un seul transistor<B>10</B> commande quatre transformateurs de noyaux annulaires<B>90, 91,</B> <B>92</B> et<B>93.</B> Chacun de -ces transformateurs comporte deux bobinages primaires 94 et<B>95,</B> et un bobinage secondaire<B>96.</B> Tous les bobinages primaires 94 sont connectés en série avec le collecteur 10c du transistor <B>10.</B> Chaque bobinage secondaire<B>96</B> fournit du courant <B>à</B> plusieurs bobinages commandant des noyaux, tout comme le bobinage secondaire<B>19</B> dans la fig. <B>1.</B>
Les bobinages primaires supplémentaires<B>95</B> sont employés comme bobinages d'inhibition. Les quatre transformateurs<B>90, 91, 92</B> et<B>93</B> sont montés dans la matrice en même temps que les noyaux d'emmaga sinage<B>1.</B> Le transistor<B>10</B> produit -un signal de sortie d'une grandeur suffisante pour pouvoir servir de signal sélecté pour tous les bobinages primaires connectés en série avec ce transistor. Au moment d'apparition d'un signal de sortie quelconque du transistor<B>10,</B> tous les transformateurs sauf un seront bloqués par l'excitation de leurs bobinages<B>95</B> depuis des ampli ficateurs de commande supplémentaires non repré sentés. Par conséquent, un seul transformateur sera complètement sélecté lors de chaque impulsion de sortie.
Quoique les transistors prévus dans les circuits représentés soient des transistors<B>à</B> jonctions dont les régions de conductivité sont disposées d'une façon particulière, il est clair que des transistors utilisant l'ordre inverse de ces régions peuvent être employés en variante, pourvu que toutes les polarités des batteries soient inversées et que d'autres changements bien connus de l'homme<B>de</B> métier soient effectués.
La table suivante donne,<B>à</B> titre d'exemple, des valeurs particulières pour les tensions de différentes batteries et pour différents condensateurs et résistances, dans dés circuits qui obit été effectivement réalisés. Certaines valeurs ont aussi été indiquées au dessin. Ces va-leurs sont indiquées<B>à</B> titre d'exemple unique ment.
EMI0007.0013
<B><I>TABLEAU</I></B>
<tb> Résistance <SEP> 21 <SEP> lK <SEP> Batterie <SEP> <B>57 <SEP> 15</B> <SEP> volts
<tb> Batterie <SEP> 22 <SEP> <B>130</B> <SEP> volts <SEP> Condensateur <SEP> <B>59 <SEP> 0,01</B> <SEP> [LF
<tb> Batterie <SEP> <B>23</B> <SEP> 2 <SEP> volts <SEP> Résistance <SEP> <B>62</B> <SEP> 10K
<tb> Condensateur <SEP> <B>25</B> <SEP> 3300,mtF <SEP> Batterie <SEP> <B>63 <SEP> 5</B> <SEP> volts
<tb> Résistance <SEP> <B>26</B> <SEP> lK <SEP> Résistance <SEP> 64 <SEP> 10K
<tb> Batterie <SEP> <B>27 <SEP> 50</B> <SEP> volts <SEP> Condensateur <SEP> <B>69</B> <SEP> <I>101iF</I>
<tb> Résistance <SEP> <B>28 <SEP> 10</B> <SEP> ohms <SEP> Résistance <SEP> <B>70</B> <SEP> 3,
6K
<tb> Batterie <SEP> 41 <SEP> <B>55</B> <SEP> volts <SEP> <B>-</B> <SEP> Batterie <SEP> <B>71 <SEP> 15</B> <SEP> volts
<tb> Résistance <SEP> 42 <SEP> <B>62</B> <SEP> ohms <SEP> Batterie <SEP> <B>82 <SEP> 15</B> <SEP> volts
<tb> Batterie <SEP> 43 <SEP> <B>60</B> <SEP> volts <SEP> Résistance <SEP> <B>83</B> <SEP> 10K
<tb> Résistance <SEP> 44 <SEP> 3K <SEP> Résistance <SEP> 84 <SEP> lK
<tb> Résistance <SEP> <B>56</B> <SEP> 15K <SEP> Batterie <SEP> <B>85 <SEP> 5</B> <SEP> volts