RU2115190C1

RU2115190C1 - Ferreed flip-flop

Info

Publication number: RU2115190C1
Application number: RU97114104A
Authority: RU
Inventors: Конкордий Иннокентьевич Харазов
Original assignee: Конкордий Иннокентьевич Харазов
Priority date: 1997-08-18
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 1998-07-10

Abstract

FIELD: commutation equipment, systems of control, test, measurement and communication in various branches of industry. SUBSTANCE: ferreed flip-flop includes storage element made from remanent material with two windings connected in opposition, closing and switching-over hermetically sealed reed relays mated to storage element and having one common winding, two inputs R and S for setting initial condition of flip-flop, input C for reception of controlling signals, input (+) for connection of power supply source, two outputs, forward Q and inverse

Description

Изобретение относится к коммутационным устройствам и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, устройствах связи и других устройствах различных отраслей техники. The invention relates to switching devices and may find application in control systems, monitoring, measurement, communication devices and other devices of various industries.

Известно устройство (триггер), описанное, например, в [1], содержащее два элемента И-НЕ, логическую схему управления, установочные входы R и S, счетный вход C, информационные входы J и K и прямой и инверсный выходы Q и

. Устройство обладает счетным режимом работы 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.A device (trigger) is known, described, for example, in [1], containing two AND-NOT elements, a control logic, installation inputs R and S, counting input C, information inputs J and K, and direct and inverse outputs Q and

. The device has a counting mode of operation when a logical unit signal is supplied to the information inputs J and K. The disadvantages of such a device include the destruction of the recorded information when the power source is turned off and the low power of the output signals.

Известно также устройство, описанное, например, в [2], содержащее элемент памяти 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. Устройство обладает двумя состояниями памяти. A device is also known, described, for example, in [2], containing a memory element in the form of a bracket made of a remanent material and a bracket made of soft magnetic material with two counter-wound control windings placed on them. Together with the ends of the brackets, a closing and switching reed switches are installed. The device has two memory states.

К недостаткам такого устройства следует отнести сложность конструкции, повышенные энергопотребление, размеры и массу, а также невозможность установки определенного исходного устойчивого состояния и отсутствие инверсного выхода. The disadvantages of this device include the complexity of the design, increased power consumption, size and weight, as well as the inability to set a certain initial steady state and the absence of an inverse output.

В качестве прототипа принято устройство, описанное в [2]. As a prototype adopted the device described in [2].

Целью настоящего изобретения является расширение его функциональных возможностей, а именно получение на выходе прямого и инверсного сигнала, возможность установки исходного включенного и выключенного состояния, а также упрощение конструкции, снижение энергопотребления, размеров и массы. The aim of the present invention is to expand its functionality, namely, obtaining a direct and inverse signal at the output, the ability to set the initial on and off state, as well as simplifying the design, reducing power consumption, size and weight.

Поставленная цель достигается тем, что одна из управляющих обмоток установлена непосредственно на герконы и в устройство введены два установочных входа R и S, дополнительно к прямому выходу Q установлен инверсный выход

и установлено пять развязывающих диодов, включенных между входами устройства.This goal is achieved by the fact that one of the control windings is installed directly on the reed switches and two installation inputs R and S are introduced into the device, in addition to the direct output Q, an inverse output is installed

and installed five decoupling diodes connected between the inputs of the device.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема конструкции феррид-триггера. The invention is illustrated in the drawing, which shows a design diagram of a ferride trigger.

Устройство содержит четыре входа R, S, (+), C и два выхода Q и

, элемент памяти 1 в виде скобы из реманентного материала с установленными на ней первой 2 и второй 3 встречно включенными управляющими обмотками, концы которых соединены с отрицательной шиной источника питания, замыкающий 4 и переключающий 5 герконы, установленные своими контакт-деталями совмещенно к торцам элемента памяти 1. Устройство содержит пять развязывающих диодов 7, 10, 11, 12, 13. На герконы установлена общая третья управляющая обмотка 6, включенная встречно первой управляющей обмотке 2. Начало третьей обмотки 6 соединено через первый диод 7 с началом первой обмотки 2, а также непосредственно со счетным входом C устройства для подключения источника управляющих сигналов и контакт-деталью 8 замыкающего геркона 4, вторая контакт-деталь 9 которого соединена через второй диод 10 с началом второй обмотки 3. Переключающая контакт-деталь 14 переключающего геркона 5 соединена со входом (+) для подключения плюса источника питания, замыкающая контакт-деталь 15 соединена с выходом Q феррид-триггера, а размыкающая 16 - с его выходом

. Два входа R и S предназначены для установки устройства в исходное состояние. Вход S соединен через третий диод 13 с началом первой обмотки 2, а вход R - через четвертый диод 11 с началом первой обмотки 2 и через пятый диод 12 с началом второй обмотки 3. Конец третьей обмотки 6 соединен с отрицательной шиной источника питания. Входы и выходы обозначены буквами, принятыми для обозначения аналогичных элементов у интегральных схем триггеров.The device contains four inputs R, S, (+), C and two outputs Q and

, memory element 1 in the form of a bracket made of a remanent material with the first 2 and second 3 counter windings installed on it, the ends of which are connected to the negative bus of the power supply, closing 4 and switching 5 reed switches installed by their contact parts aligned to the ends of the memory element 1. The device contains five decoupling diodes 7, 10, 11, 12, 13. A common third control winding 6 is installed on the reed switches and is connected opposite to the first control winding 2. The beginning of the third winding 6 is connected through the first diode d 7 with the beginning of the first winding 2, as well as directly with the counting input C of the device for connecting the control signal source and contact part 8 of the closing reed switch 4, the second contact part 9 of which is connected through the second diode 10 with the beginning of the second winding 3. Switching contact part 14 of the switching reed switch 5 is connected to the input (+) for connecting the plus of the power source, the closing contact part 15 is connected to the output Q of the ferride trigger, and the disconnecting 16 is connected to its output

. Two inputs R and S are designed to set the device to its original state. Input S is connected through the third diode 13 with the beginning of the first winding 2, and input R through the fourth diode 11 with the beginning of the first winding 2 and through the fifth diode 12 with the beginning of the second winding 3. The end of the third winding 6 is connected to the negative bus of the power source. Inputs and outputs are indicated by letters adopted to denote similar elements in trigger integrated circuits.

Предложенная конструкция феррида-триггер, обладающего неразрушаемой памятью при отключении источника питания, в источник не обнаружена. The proposed design of the trigger-ferride, which has indestructible memory when the power source is turned off, was not detected in the source.

Работа феррид-триггера осуществляется в следующей последовательности. Перед началом работы устройства приводится в необходимое исходное состояние. Для выключенного исходного состояния (Q=0;

) на вход R подается кратковременный сигнал логической единицы (R=1) при нулевом сигнале на входе S (S= 0). При этом элемент памяти 1 размагничивается встречно включенными обмотками 2 и 3 и герконы выключаются. На прямом выходе появляется нулевой сигнал (Q= 0), а на инверсном выходе

- единичный

. Для включенного исходного состояния на вход S подается кратковременный сигнал логической единицы (S=1) при нулевом сигнале на выходе R (R=0). При этом элемент памяти 1 намагничивается обмоткой 2 и герконы срабатывают. На прямом Q появляется единичный сигнал (Q=1), на инверсном выходе

- нулевой

.The operation of the ferride trigger is carried out in the following sequence. Before starting work, the device is brought into the necessary initial state. For the switched off initial state (Q = 0;

) a short-term signal of a logical unit (R = 1) is supplied to the input R with a zero signal at the input S (S = 0). In this case, the memory element 1 is demagnetized by the on-off windings 2 and 3 and the reed switches are turned off. At the direct output, a zero signal appears (Q = 0), and at the inverse output

- single

. For the included initial state, a short-term logic unit signal (S = 1) is supplied to input S with a zero signal at the output R (R = 0). In this case, the memory element 1 is magnetized by the winding 2 and the reed switches are triggered. A single signal appears on direct Q (Q = 1), on an inverse output

- zero

.

Первый управляющий сигнал, поступающий на счетный вход C, передается через диод 7 и развивает посредством первой управляющей обмотки 2 магнитный поток Φ₁, намагничивающий элемент памяти 1, а посредством третьей управляющей обмотки 6 - встречный ему магнитный поток Φ₃. При этом общий магнитный поток меньше магнитного потока срабатывания герконов (Φ₁- Φ₃ < Φ_сраб), и герконы не срабатывают. Магнитный поток Ф₃ не размагничивает элемент памяти 1, так как он выполнен из реманентного материала. После окончания первого управляющего сигнала магнитный поток Φ₃ исчезает и герконы 4 и 5 срабатывают под действием магнитного потока Φ₁, 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, но элемент памяти при этом не размагничивается, так как со счетного входа C управляющий сигнал снят. При срабатывании геркона 5 его замыкающие контакт-детали 14 и 15 подключают к прямому выходу Q плюс источника питания (Q=1), а размыкающие контакты 14 и 16 отключают питание от инверсного выхода

. Таким образом, феррид-триггер срабатывает во время паузы между управляющими сигналами. Второй управляющий сигнал через контакт-детали 8 и 9 геркона 4 и диод 10 поступает на обмотку 3, развивая магнитный поток Φ₂, компенсируя магнитный поток Φ₁. Элемент памяти 1 размагничивается. Одновременно сигнал поступает на обмотку 6, вновь создавая магнитный поток Φ₃, удерживающий герконы 4 и 5 в сработанном состоянии до окончания управляющего сигнала. После окончания второго управляющего сигнала поток Φ₃ исчезает и герконы отпускают. Геркон 4 выключает обмотку 3, контакт-детали 14 и 15 геркона 5 выключают прямой выход Q (Q=0), а контакт-детали 14 и 16 переключают сигнал на инверсный выход

. При поступлении последующих управляющих сигналов циклы работы феррит-триггера повторяются.The first control signal supplied to the counting input C is transmitted through a diode 7 and develops, through the first control winding 2, a magnetic flux Φ ₁ , a magnetizing memory element 1, and through a third control winding 6, a magnetic flux Φ ₃ counter to it. In this case, the total magnetic flux is less than the magnetic flux of the operation of the reed switches (Φ ₁ - Φ ₃ <Φ _srab ), and the reed switches do not work. The magnetic flux f ₃ does not demagnetize the memory element 1, since it is made of a remanent material. After the end of the first control signal, the magnetic flux Φ ₃ disappears and the reed switches 4 and 5 are triggered by the magnetic flux Φ ₁ , which is larger than the magnetic flux of the operation of the reed switches. When the reed switch 4 is triggered, its contact parts 8 and 9 are closed and the second control winding 3 is connected via diode 10, but the memory element is not demagnetized, since the control signal is removed from the counting input C. When the reed switch 5 is activated, its closing contact parts 14 and 15 are connected to the direct output Q plus the power source (Q = 1), and the opening contacts 14 and 16 disconnect the power from the inverse output

. Thus, the ferride trigger is triggered during a pause between control signals. The second control signal through the contact parts 8 and 9 of the reed switch 4 and the diode 10 is fed to the winding 3, developing a magnetic flux Φ ₂ , compensating for the magnetic flux Φ ₁ . Memory element 1 is demagnetized. At the same time, the signal enters the winding 6, again creating a magnetic flux Φ ₃ , which keeps the reed switches 4 and 5 in the activated state until the end of the control signal. After the second control signal ends, the flux Φ ₃ disappears and the reed switches are released. Reed switch 4 turns off the winding 3, contact parts 14 and 15 of the reed switch 5 turn off direct output Q (Q = 0), and contact parts 14 and 16 switch the signal to inverse output

. Upon receipt of subsequent control signals, the operation cycles of the ferrite trigger are repeated.

Таким образом, на каждые два входных сигнала феррид-триггер срабатывает только один раз, т.е. он работает в счетном режиме без разрушения записанной информации при отключении источника питания. При повторном включении питания на входе (+) записанная информация возобновляется. Для работоспособности феррид-триггера необходимо выполнение условий Φ₁- Φ₃ < Φ_сраб, Φ₁= Φ₃, а также длительность управляющих сигналов не менее времени намагничивания элемента памяти, а длительность паузы между ними не менее времени срабатывания (отпускания) феррида.Thus, for every two input signals, a ferride trigger fires only once, i.e. It works in counting mode without destroying the recorded information when the power source is turned off. When you turn on the power at the input (+) again, the recorded information is resumed. For a ferride trigger to work, it is necessary to fulfill the conditions Φ ₁ - Φ ₃ <Φ _srab , Φ ₁ = Φ ₃ , as well as the duration of the control signals not less than the magnetization time of the memory element, and the pause time between them not less than the actuation time (release) of the ferride.

Источники информации. Sources of information.

1. Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. -Л.: Энергоатомиздат, 1986, с. 180, 181, рис. 10 -13. 1. Zeldin EA Digital integrated circuits in information-measuring equipment. -L.: Energoatomizdat, 1986, p. 180, 181, fig. 10 -13.

2. Харазов К.И. Устройства автоматики с магнитоуправляемыми контактами. -М. : Энергоатомиздат, 1990, с. 224, рис. 9, 4а (или авт.св. СССР N 1392599, H 01 H 51/27). 2. Kharazov K.I. Automation devices with magnetically controlled contacts. -M. : Energoatomizdat, 1990, p. 224, fig. 9, 4a (or ed. St. USSR N 1392599, H 01 H 51/27).

Claims

A ferride trigger containing two inputs and one output, a memory element in the form of a bracket with the first and second counterclockwise control windings installed on it, the ends of which are connected to the negative bus of the power supply, closing and switching reed switches installed by their contact parts aligned to the ends memory element made of a remanent material, characterized in that five diodes are installed in it, a common third control winding included in the opposite direction of the first control winding is installed on the reed switches, on At the same time, it is connected to the counting input C of the ferride trigger for connecting the control signal source, with one contact part of the closing reed switch and through the first diode with the beginning of the first control winding, the second contact part of the closing reed switch is connected through the second diode with the beginning of the second control winding, switching the contact part of the switching reed switch is connected to the input of the ferride trigger for connecting the plus of the power source, its closing contact part is connected to the output Q of the ferride trigger, and the disconnecting contact det al - with additionally installed output

a ferride trigger, two additionally installed inputs of which are used to connect the signal sources of setting the ferride trigger to its initial state, of which input S is connected through the third diode to the beginning of the first control winding, and input R is connected through the fourth diode to the beginning of the first control winding and through the fifth diode with the beginning of the second control winding, the end of the third control winding is connected to the negative bus of the power source.