RU2248662C2

RU2248662C2 - Flip-flop device

Info

Publication number: RU2248662C2
Application number: RU2002127694/09A
Authority: RU
Inventors: Г.И. Шишкин (RU); Г.И. Шишкин; И.И. Дикарев (RU); И.И. Дикарев
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2005-03-20

Abstract

FIELD: pulse engineering, computer engineering, and control systems.

SUBSTANCE: proposed device has RS flip-flop 1, two NAND gates 2, 3, EXCLUSIVE OR gate 4, inverter 5, four resistors 6 through 9, capacitor 10, memory item 11 built around magnetic core with rectangular hysteresis loop that carries write and read coils, two diodes 12, 13, control input 14, and common bus 15.

EFFECT: reduced input current from power supply.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и систем управления.The invention relates to a pulse technique and can be used in computing devices and control systems.

Известно триггерное устройство (см. авторское свидетельство СССР №970650 от 03.04.81, МКИ: Н 03 К 3/286 "Триггерное устройство" (его варианты)", автор Г.И.Шишкин, опубл. 30.10.82, бюл. №40), содержащее входную шину, общую шину, шину питания, RS-триггер, первый и второй элементы памяти на магнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) с обмотками записи и считывания, первый и второй диоды, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, первый и второй логические элементы "Исключающее ИЛИ". Входы обмоток считывания первого и второго элементов памяти соединены с общей шиной, а выходы обмоток считывания через соответственно первый и второй диоды, включенные в прямом направлении относительно источника питания, соединены соответственно с входами установки и сброса RS-триггера, которые соединены с общей шиной через соответственно первый и второй конденсаторы и с шиной питания через соответственно первый и второй резисторы. Выходы обмоток записи первого и второго элементов памяти соединены между собой, а входы обмоток записи соединены с выходами соответственно первого и второго логических элементов, первые входы которых соединены с входной шиной, а вторые входы - соответственно с прямым и инверсным выходами RS-триггера.A trigger device is known (see USSR author's certificate No. 970650 of 04/03/81, MKI: N 03 K 3/286 "Trigger device" (its variants) ", author G.I.Shishkin, publ. 30.10.82, bull. No. 40), containing the input bus, common bus, power bus, RS-trigger, the first and second memory elements on magnetic cores with a rectangular hysteresis loop (PPG) with write and read windings, the first and second diodes, the first and second capacitors, the first and second resistors, the first and second exclusive OR gates. The read winding inputs of the first and second gates The memory is connected to the common bus, and the outputs of the read windings, respectively, through the first and second diodes, connected in the forward direction relative to the power supply, are connected respectively to the RS-flip setup and reset inputs, which are connected to the common bus through the first and second capacitors, respectively, and the power bus through the first and second resistors respectively.The outputs of the recording windings of the first and second memory elements are interconnected, and the inputs of the recording windings are connected to the outputs of the first and second of logic elements, first inputs of which are connected to an input bus, and the second inputs - respectively with direct and inverse outputs of RS-flip-flop.

Недостатками данного устройства являются его сравнительная сложность, связанная с использованием двух элементов памяти, а также сравнительно большой ток потребления схемы от источника питания.The disadvantages of this device are its comparative complexity associated with the use of two memory elements, as well as the relatively high current consumption of the circuit from the power source.

Известно триггерное устройство (см. патент РФ №1734563 от 02.04.90, МКИ: Н 03 К 3/286 "Триггерное устройство", авторы Л.Б.Егоров и Г.И.Шишкин, опубл. 10.09.97, бюл. №25), которое является наиболее близким по технической сущности и выбрано в качестве прототипа, содержащее RS-триггер, элемент "Исключающее ИЛИ", инвертор, два резистора, конденсатор и элемент памяти на магнитном сердечнике с ППГ с обмотками записи и считывания. Входы сброса и установки RS-триггера через первый и второй резисторы соединены соответственно с входом и выходом обмотки считывания элемента памяти, вход и выход обмотки записи элемента памяти подключены соответственно к выходу элемента "Исключающее ИЛИ" и к выходу инвертора, вход которого соединен с выходом элемента "Исключающее ИЛИ", первый вход которого является управляющим входом триггерного устройства, а второй вход подключен к прямому выходу RS-триггера. Средняя точка обмотки считывания элемента памяти соединена с общей шиной. Вход сброса RS-триггера через конденсатор соединен с его входом установки.Known trigger device (see RF patent No. 1734563 from 02.04.90, MKI: N 03 K 3/286 "trigger device", the authors LB Egorov and GI Shishkin, publ. 10.09.97, bull. No. 25), which is the closest in technical essence and selected as a prototype, containing an RS-trigger, an exclusive-OR element, an inverter, two resistors, a capacitor and a memory element on a magnetic core with PPG with write and read windings. Reset and reset inputs of the RS-flip-flop through the first and second resistors are connected respectively to the input and output of the read coil of the memory element, the input and output of the write coil of the memory element are connected respectively to the output of the exclusive-OR element and to the inverter output, the input of which is connected to the output of the element An exclusive OR, the first input of which is the control input of the trigger device, and the second input is connected to the direct output of the RS trigger. The midpoint of the read coil of the memory element is connected to a common bus. The reset input of the RS-trigger via a capacitor is connected to its installation input.

Недостатком прототипа является сравнительно большой ток потребления схемы от источника питания.The disadvantage of the prototype is the relatively large current consumption of the circuit from the power source.

Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является уменьшение тока потребления от источника питания.The problem solved by the claimed invention is to reduce the current consumption from the power source.

Указанный технический результат достигается тем, что в триггерном устройстве, содержащем RS-триггер, между входами сброса и установки которого подключен конденсатор, элемент "Исключающее ИЛИ", инвертор, два резистора и элемент памяти на магнитном сердечнике с ППГ с обмотками записи и считывания, входы сброса и установки RS-триггера соединены с первыми выводами соответственно первого и второго резисторов, вход обмотки записи соединен с входом инвертора и выходом элемента "Исключающее ИЛИ", первый вход которого является управляющим входом триггерного устройства; новым является введение третьего и четвертого резисторов, первого и второго диодов, первого и второго элементов И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами RS-триггера, а вторые входы соединены соответственно с выходами второго и первого элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен со вторым входом элемента "Исключающее ИЛИ", аноды первого и второго диодов подключены соответственно к входам сброса и установки RS-триггера, а катоды соединены соответственно со вторыми выводами первого и второго резисторов и соответственно с выходом и входом обмотки считывания, средняя точка которой через третий резистор подключена к общей шине, выход обмотки записи через четвертый резистор подключен к выходу инвертора.The specified technical result is achieved by the fact that in the trigger device containing the RS-trigger, between the reset and installation inputs of which a capacitor is connected, an exclusive-OR element, an inverter, two resistors and a memory core on a magnetic core with PPG with write and read windings, inputs the reset and installation of the RS-flip-flop connected to the first terminals of the first and second resistors, respectively, the input of the recording winding is connected to the inverter input and the output of the exclusive-OR element, the first input of which is the control input iggernogo device; the introduction of the third and fourth resistors, the first and second diodes, the first and second NAND elements, the first inputs of which are connected respectively to the inverse and direct outputs of the RS flip-flop, and the second inputs are connected respectively to the outputs of the second and first elements of the NAND, is new the output of the first AND-NOT element is connected to the second input of the Exclusive OR element, the anodes of the first and second diodes are connected respectively to the reset and installation inputs of the RS flip-flop, and the cathodes are connected respectively to the second terminals of the first and second p ican and respectively to the output and input readout coil, the middle point of which via a third resistor connected to the common bus, the output recording coil via a fourth resistor connected to the inverter output.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет уменьшить ток потребления триггерного устройства от источника питания за счет возможности уменьшения тока подмагничивания сердечника.The specified set of essential features allows to reduce the current consumption of the trigger device from the power source due to the possibility of reducing the magnetization current of the core.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема триггерного устройства. Триггерное устройство содержит RS-триггер 1, элементы И-НЕ 2, 3, элемент 4 "Исключающее ИЛИ", инвертор 5, резисторы 6, 7, 8, 9, конденсатор 10, элемент 11 памяти, содержащий магнитный сердечник с ППГ с обмотками записи и считывания, диоды 12, 13, управляющий вход 14, общую шину 15. Вход сброса RS-триггера 1 через резистор 6 соединен с выходом обмотки считывания элемента памяти 11. Вход установки RS-триггера 1 через резистор 7 соединен с входом обмотки считывания. Между входами сброса и установки RS-триггера подключен конденсатор 10. Резисторы 6 и 7 шунтированы соответственно диодами 12 и 13, причем катоды диодов 12, 13 подключены соответственно к выходу и входу обмотки считывания. Первый вход элемента 4 "Исключающее ИЛИ" соединен с управляющим входом 14. Прямой и инверсный выходы RS-триггера 1 соединены соответственно с первыми входами элементов 2 и 3 И-НЕ; второй вход элемента 2 соединен с выходом элемента 3; второй вход элемента 3 соединен с выходом элемента 2 и со вторым входом элемента 4 "Исключающее ИЛИ", выход которого соединен с входом инвертора 5 и с входом обмотки записи элемента 11 памяти. Выход обмотки записи через резистор 9 соединен с выходом инвертора 5. Средняя точка обмотки считывания через резистор 8 подключена к общей шине 15. RS-триггер содержит третий 16 и четвертый 17 элементы И-НЕ, при этом первые входы элементов 16 и 17 соединены соответственно с входами установки и сброса RS-триггера, второй вход элемента 16 соединен с выходом элемента 17 и является инверсным выходом RS-триггера 1; второй вход элемента 17 соединен с выходом элемента 16 и является прямым выходом RS-триггера 1.The drawing shows a circuit diagram of a trigger device. The trigger device contains an RS-trigger 1, AND-NOT elements 2, 3, an exclusive-OR element 4, an inverter 5, resistors 6, 7, 8, 9, a capacitor 10, a memory element 11 containing a magnetic core with PPG with recording windings and readout, diodes 12, 13, control input 14, common bus 15. The reset input of the RS-flip-flop 1 through a resistor 6 is connected to the output of the read winding of the memory element 11. The input of the RS-flip-flop 1 through a resistor 7 is connected to the input of the read-out winding. A capacitor 10 is connected between the reset and RS input inputs of the trigger. Resistors 6 and 7 are shunted by diodes 12 and 13, respectively, and the cathodes of diodes 12, 13 are connected respectively to the output and input of the read winding. The first input of the exclusive-OR element 4 is connected to the control input 14. The direct and inverse outputs of the RS-trigger 1 are connected respectively to the first inputs of the elements 2 and 3 AND NOT; the second input of element 2 is connected to the output of element 3; the second input of element 3 is connected to the output of element 2 and to the second input of the exclusive-OR element 4, the output of which is connected to the input of the inverter 5 and to the input of the recording winding of the memory element 11. The output of the write winding through the resistor 9 is connected to the output of the inverter 5. The middle point of the read winding through the resistor 8 is connected to a common bus 15. The RS-trigger contains the third 16 and fourth 17 AND-NOT elements, while the first inputs of the elements 16 and 17 are connected respectively to the installation and reset inputs of the RS trigger, the second input of element 16 is connected to the output of element 17 and is the inverse output of the RS trigger 1; the second input of the element 17 is connected to the output of the element 16 and is a direct output of the RS-trigger 1.

Триггерное устройство работает следующим образом. При включении питания (цепи питания логических элементов 2, 3, 4, 5, 16, 17 на чертеже не показаны) триггерное устройство установится в состояние, соответствующее состоянию элемента 11 памяти, которое он приобрел в предыдущем цикле работы. Рассмотрим случай, когда сердечник элемента 11 памяти был намагничен в состояние "лог. 0" (что соответствует протеканию тока в обмотке записи от конца обмотки к ее началу, начало обмотки на чертеже обозначено знаком ⁽*⁾). Если после включения питания RS-триггер 1 установится в состояние, при котором на его прямом (выход элемента 16) и инверсном (выход элемента 17) выходах присутствуют сигналы "лог.1", RS-триггер, составленный из элементов 2 и 3, может находиться в состоянии, при котором на выходе элемента 2 установится либо сигнал "лог.0", либо сигнал "лог.1". Если на выходе элемента 2 установился сигнал "лог.0", то при отсутствии сигнала на управляющем входе 14 на выходе элемента 4 также установится сигнал "лог.0", на выходе инвертора 5 - сигнал "лог.1". Ток, протекающий в обмотке записи сердечника элемента 11, имеет направление от конца обмотки к ее началу, то есть подтверждает состояние сердечника элемента 11. В обмотке считывания сердечника элемента 11 при этом появляется короткий импульс помехи, являющийся следствием непрямоугольности петли гистерезиса сердечника элемента 11.The trigger device operates as follows. When the power is turned on (the power circuits of the logic elements 2, 3, 4, 5, 16, 17 are not shown in the drawing), the trigger device will be set to the state corresponding to the state of the memory element 11 that it acquired in the previous operation cycle. Consider the case where the core of the memory element 11 was magnetized to the state “log. 0” (which corresponds to the flow of current in the record winding from the end of the winding to its beginning, the beginning of the winding in the drawing is indicated by a sign ⁽ * ⁾ ). If, after turning on the power, the RS-trigger 1 is set to a state in which its direct (output of element 16) and inverse (output of element 17) outputs contain “log 1” signals, the RS-trigger composed of elements 2 and 3 can be in a state in which at the output of element 2 either the signal "log.0" or the signal "log.1" is set. If at the output of element 2 the signal "log.0" is set, then in the absence of a signal at the control input 14, at the output of element 4, the signal "log.0" will also be set, at the output of the inverter 5, the signal "log.1". The current flowing in the recording winding of the core of element 11 has a direction from the end of the winding to its beginning, that is, confirms the state of the core of element 11. In this case, a short interference pulse appears in the read winding of the core of element 11, which is a consequence of the non-squareness of the hysteresis loop of the core of element 11.

Импульс помехи приложен плюсом к выходу обмотки считывания относительно ее входа, при этом разность потенциалов между входом и выходом обмотки считывания определяется соотношением между количеством витков обмоток записи и считывания. Для нормальной работы устройства количество витков обмотки считывания следует выбирать в два раза большим количества витков обмотки записи, сопротивление резистора выбирается с таким расчетом, чтобы амплитуда рабочего импульса на обмотке записи была равна примерно половине напряжения питания. В этом случае амплитуда импульса помехи на выходе обмотки считывания может достигать значения, близкого к величине напряжения питания. При расчете потенциала на входе установки RS-триггера (на первом входе элемента 16) необходимо учесть влияние диода входной защитной цепи RS-триггера 1 по S-входу. С учетом этого напряжения на R- и S-входах триггера 1 в начальный момент времени будут:An interference pulse is applied plus to the output of the read winding relative to its input, while the potential difference between the input and output of the read winding is determined by the ratio between the number of turns of the write and read windings. For normal operation of the device, the number of turns of the read winding should be twice as large as the number of turns of the write winding, the resistance of the resistor is selected so that the amplitude of the working pulse on the write winding is approximately half the supply voltage. In this case, the amplitude of the interference pulse at the output of the read winding can reach a value close to the value of the supply voltage. When calculating the potential at the input of the RS-trigger installation (at the first input of element 16), it is necessary to take into account the influence of the diode of the input protective circuit of the RS-trigger 1 at the S-input. Given this voltage at the R- and S-inputs of trigger 1 at the initial time will be:

где Ud - падение напряжения на диоде входной защитной цепи по S-входу триггера 1.where Ud is the voltage drop across the diode of the input protective circuit at the S-input of trigger 1.

Напряжения на выводах обмотки считывания при этом составят:The voltage at the terminals of the read winding in this case will be:

где Uвх, Uвых и Ucp - соответственно напряжения на входе, выходе и в средней точке обмотки считывания, Ud1 - падение напряжения на диоде 13, Е - напряжение питания устройства. Величины падений напряжений на диоде входной защитной цепи и диоде 13 принимаем одинаковыми и равными величине Ud.where Uin, Uout and Ucp are the voltages at the input, output and at the midpoint of the read winding, Ud1 is the voltage drop across the diode 13, E is the supply voltage of the device. The magnitude of the voltage drop across the diode of the input protective circuit and the diode 13 are taken equal and equal to the value of Ud.

В дальнейшем, по мере заряда конденсатора 10, напряжения на R- и S-входах триггера 1 будут стремиться к значениям соответственно -2Ud+E и -Ud, поскольку после заряда конденсатора 10 ток через резистор 6 прекратится. Из этого следует, что если постоянная времени заряда конденсатора 10 выбрана больше, чем длительность импульса помехи на выходе обмотки считывания, то указанная помеха не изменит состояние RS-триггера, которое было определено вначале ("лог.0" на R- и S-входах триггера 1 формирует состояния "лог. 1" на прямом и инверсном выходах триггера 1). После окончания импульса помехи на обмотке считывания напряжения на всех ее выводах и на R- и S-входах триггера 1 установятся равными нулю. Если после включения питания на выходе элемента 2 установился сигнал "лог. 1', то при отсутствии сигнала на входе 14 на выходе элементов 2 и 4 - сигнал "лог.1", на выходе инвертора 5 - сигнал "лог.0". В обмотке записи элемента 11 через резистор 9 потечет ток от начала обмотки к ее концу, при этом сердечник элемента памяти 11 начинает перемагничиваться в состояние "лог.1". На выходе обмотки считывания появляется напряжение, приложенное плюсом к входу обмотки считывания, при этом напряжения на выводах обмотки считывания составят:In the future, as the capacitor 10 charges, the voltages at the R and S inputs of trigger 1 will tend to values -2Ud + E and -Ud, respectively, since after charging the capacitor 10, the current through the resistor 6 will stop. From this it follows that if the charge time constant of the capacitor 10 is chosen to be longer than the duration of the interference pulse at the output of the read winding, then this interference will not change the state of the RS-trigger, which was determined at the beginning ("log.0" on the R- and S-inputs trigger 1 generates the state of "log. 1" on the direct and inverse outputs of trigger 1). After the pulse ends, the noise on the voltage sensing winding at all its terminals and at the R and S inputs of trigger 1 will be set to zero. If after turning on the power at the output of element 2, the signal "log. 1 'was established, then if there is no signal at input 14, at the output of elements 2 and 4, the signal is" log.1 ", and at the output of the inverter 5, the signal is" log.0 ". the write winding of the element 11 through the resistor 9 will flow current from the beginning of the winding to its end, while the core of the memory element 11 starts to magnetize to the state “log 1." At the output of the read winding there is a voltage applied plus to the input of the read winding, while the voltage on the conclusions of the read winding will be:

На R- и S-входах триггера 1 в первый момент времени установятся напряжения:At the R- and S-inputs of trigger 1 at the first moment of time, the following voltages are established:

В этом случае привязка выхода обмотки считывания к потенциалу общей шины 15 осуществляется через диод входной защитной цепи RS-триггера 1 по S-входу и диод 12. Принимаем величины падения напряжения на указанных диодах одинаковыми и равными значению Ud. После заряда конденсатора 10 на входах сброса и установки будут действовать напряжения:In this case, the binding of the output of the read winding to the potential of the common bus 15 is carried out through the diode of the input protective circuit of the RS flip-flop 1 at the S-input and diode 12. We accept the values of the voltage drop across these diodes to be the same and equal to the value of Ud. After the capacitor 10 is charged, the following voltages will act at the reset and installation inputs:

На выходе элемента 17 установится сигнал "лог.1", на выходе элемента 16 - сигнал "лог.0", под действием этих сигналов на выходе элемента 2 установится сигнал "лог.0", на выходе элемента 3 - сигнал "лог.1", то есть RS-триггер, составленный из элементов 2 и 3, установится в состояние, соответствующее состоянию элемента памяти 11. Ток в обмотке записи изменит свое направление на противоположное. На выходе обмотки считывания при этом возникнет импульс помехи, плюсом приложенный к выходу обмотки считывания, который на вход RS-триггера 1 не пройдет и не вызовет изменения его состояния. По окончании импульса помехи на всех выводах обмотки считывания и на R- и S-входах триггера 1 также установится нулевое напряжение. Аналогичным образом осуществляется сохранение и восстановление состояния триггерного устройства при включении питания, если сердечник элемента памяти был предварительно намагничен в состояние "лог.1", то есть ток намагничивания протекал от входа обмотки записи к ее выходу.At the output of element 17, the signal “log.1” is set, at the output of element 16, the signal “log.0”, under the influence of these signals, at the output of element 2, the signal “log.0” is established, at the output of element 3, the signal “log.1” ", that is, the RS-trigger, composed of elements 2 and 3, will be set to the state corresponding to the state of the memory element 11. The current in the recording winding will change its direction to the opposite. In this case, an interference impulse will appear at the output of the read winding, plus it will be applied to the output of the read winding, which will not pass to the input of the RS-trigger 1 and will not cause a change in its state. At the end of the interference pulse at all terminals of the read winding and at the R and S inputs of trigger 1, a zero voltage will also be established. In the same way, the state of the trigger device is saved and restored when the power is turned on, if the core of the memory element was previously magnetized to the state “log.1”, that is, the magnetization current flowed from the input of the recording winding to its output.

Рассмотрим процесс переключения триггерного устройства под действием сигнала, поступающего по управляющему входу 14. Пусть для определенности триггерное устройство находится в состоянии "лог.0", при этом сердечник элемента памяти 11 намагничен в состояние "лог.0", RS-триггер, составленный из элементов 2, 3, находится в нулевом состоянии, при котором на выходе элемента 2 присутствует сигнал "лог.0", на R- и S-входах триггера 1 - сигналы "лог.0". При поступлении на вход 14 сигнала "лог.1" на выходе элемента 4 появится сигнал "лог.1", на выходе инвертора 5 - сигнал "лог.0". В обмотке записи элемента 11 потечет ток от входа обмотки к ее выходу. Поскольку сердечник намагничен в состояние "лог.0", на выходе обмотки считывания возникнет полноценный импульс, приложенный плюсом к входу обмотки считывания. Через время, определяемое постоянной времени перезаряда конденсатора 10, на S-входе триггера 1 появится напряжение "лог.1", на его R-входе при этом сохранится напряжение "лог.0". Значения указанных напряжений определяются формулами (9) и (10). Эти сигналы подтверждают нулевое состояние RS-триггера, составленного из элементов 2 и 3, на выходе элемента 2 сохранится сигнал "лог.0", на выходе элемента 4 - сигнал "лог.1", на выходе инвертора 5 - сигнал "лог.0". Ток в обмотке записи сохранит свое направление, на входе обмотки считывания сохранится импульс положительной полярности. За время действия импульса на входе 14 сердечник элемента памяти 11 должен перемагнититься в новое состояние. После снятия сигнала на входе 14 ток в обмотке записи изменит свое направление на противоположное, при этом на выходе обмотки считывания также произойдет смена полярности сигнала. Напряжения, действующие на выходах обмотки считывания, описываются формулами (2), (3), (4). Поскольку сердечник перемагничивается в новое состояние, длительность импульса на выходе обмотки считывания значительно превышает значение постоянной времени перезаряда конденсатора 10, в результате напряжение на R-входе триггера 1 достигнет значения порога его переключения, на инверсном выходе триггера 1 появится сигнал "лог.0", переключающий RS-триггер из элементов 2, 3 в состояние "лог.1" ("лог.1" на выходе элемента 2, "лог.0" на выходе элемента 3). Ток в обмотке записи изменит свое направление на противоположное, на выходе обмотки считывания возникнет короткий импульс помехи, который не пройдет на вход RS-триггера за счет интегрирующего свойства конденсатора 10. В установившемся режиме на выводах обмотки считывания и на R- и S-входах RS-триггера установится нулевое напряжение за счет привязки средней точки обмотки считывания к общей шине через резистор 8.Consider the process of switching a trigger device under the influence of a signal input to control input 14. Let the trigger device be in the state “log.0” for definiteness, while the core of the memory element 11 is magnetized to the state “log.0”, an RS-trigger composed of of elements 2, 3, is in the zero state, in which the signal “log.0” is present at the output of element 2, and the signals “log.0” are present at the R- and S-inputs of trigger 1. Upon receipt of the input “log.1” at the input 14 of the signal 4, the signal “log.1” will appear at the output of the element 4, and the signal “log.0” will appear at the output of the inverter 5. In the record winding element 11 current will flow from the input of the winding to its output. Since the core is magnetized to the state “log.0”, a full-fledged pulse will appear at the output of the read winding, applied by a plus to the input of the read winding. After a time determined by the time constant of the recharging of the capacitor 10, the voltage “log.1” will appear at the S-input of trigger 1, and the voltage “log.0” will be saved at its R-input. The values of these stresses are determined by formulas (9) and (10). These signals confirm the zero state of the RS-trigger, composed of elements 2 and 3, at the output of element 2 the signal "log.0" is stored, at the output of element 4 - the signal "log.1", at the output of the inverter 5 - the signal "log.0" " The current in the write winding will keep its direction; at the input of the read winding, a pulse of positive polarity will remain. During the action of the pulse at input 14, the core of the memory element 11 must be magnetized to a new state. After removing the signal at input 14, the current in the write winding will reverse its direction, while the output polarity of the readout will also reverse the signal polarity. The voltages acting at the outputs of the read winding are described by formulas (2), (3), (4). Since the core is remagnetized to a new state, the pulse duration at the output of the read winding significantly exceeds the value of the time constant for recharging the capacitor 10, as a result, the voltage at the R-input of trigger 1 reaches the value of its switching threshold, the signal “log.0” appears on the inverse output of trigger 1, switching the RS-trigger from elements 2, 3 to the state "log.1" ("log.1" at the output of element 2, "log.0" at the output of element 3). The current in the write winding will change its direction to the opposite, at the output of the read winding there will be a short interference pulse that will not pass to the input of the RS flip-flop due to the integrating property of capacitor 10. In steady state, at the terminals of the read winding and at the R- and S-inputs of RS -trigger will be set to zero voltage due to the binding of the midpoint of the read winding to the common bus through resistor 8.

Аналогичным образом осуществляется процесс переключения триггерного устройства из состояния "лог.1" в состояние "лог.0" под воздействием входного сигнала по управляющему входу 14.Similarly, the process of switching the trigger device from the state "log.1" to the state "log.0" is carried out under the influence of the input signal at the control input 14.

Восстановление состояния триггерного устройства под действием помехи осуществляется аналогично тому, как происходит его восстановление при включении напряжения питания. Например, если триггерное устройство находится в состоянии "лог.0" (на выходе элемента 2 - сигнал "лог.0", сердечник элемента памяти намагничен от выхода к входу обмотки записи, на входе 14 - сигнал "лог.0") и помеха переключит RS-триггер, составленный из элементов 2, 3, в состояние "лог. 1", ток в обмотке записи изменит свое направление и на выходе обмотки считывания появится напряжение, приложенное плюсом к ее входу, восстанавливающее состояние триггера, составленного из элементов 2, 3. Процесс восстановления описывается формулами (5)-(10).The restoration of the state of the trigger device under the influence of interference is carried out similarly to how it is restored when the supply voltage is turned on. For example, if the trigger device is in the state “log.0” (at the output of element 2, the signal is “log.0”, the core of the memory element is magnetized from the output to the input of the recording winding, and at input 14, the signal is “log.0”) and noise will switch the RS-trigger, composed of elements 2, 3, to the “log. 1” state, the current in the write winding will change its direction and the voltage applied to the input of the read winding will be applied, plus applied to its input, restoring the state of the trigger, composed of elements 2, 3. The recovery process is described by formulas (5) - (10).

Таким образом, при переключении триггерного устройства под действием входного сигнала по управляющему входу 14, в течение действия импульса входного сигнала осуществляется перемагничивание сердечника элемента памяти 11, состояние RS-триггера, составленного из элементов 2, 3, при этом не изменяется, поскольку на входах RS-триггера 1 формируются напряжения, подтверждающие его состояние; по срезу импульса входного сигнала происходит переключение RS-триггера, составленного из элементов 2, 3, в состояние, соответствующее состоянию элемента памяти 11. При сбое RS-триггера, составленного из элементов 2, 3, при отсутствии сигнала на управляющем входе 14 на выходе обмотки считывания элемента памяти 11 появляется напряжение, переключающее указанный RS-триггер в состояние, соответствующее состоянию элемента памяти 11.Thus, when the trigger device is switched under the influence of the input signal at the control input 14, the magnetization core of the memory element 11 is remagnetized during the action of the pulse of the input signal, the state of the RS-trigger composed of elements 2, 3 does not change, since the RS inputs -trigger 1 formed voltage, confirming his condition; by cutting the pulse of the input signal, the RS-trigger, composed of elements 2, 3, is switched to the state corresponding to the state of memory element 11. If the RS-trigger, composed of elements 2, 3 fails, in the absence of a signal at the control input 14 at the output of the winding read memory element 11 a voltage appears, switching the specified RS-trigger in a state corresponding to the state of the memory element 11.

Из описания работы триггерного устройства видно, что его нормальная работа обеспечивается при соотношении числа витков обмотки записи и числа витков обмотки считывания 1:2, в то время как в схеме прототипа для нормального ее функционирования указанное соотношение должно выбираться равным 1:4. Это объясняется тем, что в схеме прототипа средняя точка обмотки считывания жестко привязана к нулевому потенциалу общей шины, поэтому, чтобы сформировать на выходе полуобмотки напряжение, близкое к величине напряжения питания (Е), при амплитуде импульса в обмотке записи, равной величине Е/2, необходимо иметь в каждой полуобмотке считывания количество витков в 2 раза большее, чем в обмотке записи. В схеме заявляемого устройства полезный переключающий сигнал к соответствующему входу RS-триггера 1 подводится не с полуобмотки, а со всей обмотки считывания, благодаря тому, что использование новых признаков и связей позволяет организовать привязку вывода обмотки считывания, имеющего более низкий потенциал, к потенциалу, близкому к нулевому (2Ud). Указанная разница в соотношении витков обмоток записи и считывания элемента памяти позволяет при выбранных размерах сердечника увеличить количество витков обмотки записи и, значит, уменьшить ток намагничивания и увеличить сопротивление резистора 9. В результате уменьшается ток потребления триггерного устройства от источника питания в статическом и динамическом режимах его работы.From the description of the operation of the trigger device, it can be seen that its normal operation is ensured when the ratio of the number of turns of the write winding to the number of turns of the read winding is 1: 2, while in the prototype circuit for its normal functioning the specified ratio should be chosen equal to 1: 4. This is because in the prototype circuit the middle point of the read winding is rigidly tied to the zero potential of the common bus, therefore, in order to form a voltage close to the supply voltage (E) at the output of the half-winding, with the pulse amplitude in the write winding equal to E / 2 , it is necessary to have in each reading half-winding the number of turns is 2 times greater than in the recording winding. In the circuit of the claimed device, a useful switching signal to the corresponding input of the RS flip-flop 1 is supplied not from the half-winding, but from the entire read winding, due to the fact that the use of new features and connections allows us to link the output of the read winding having a lower potential to a potential close to zero (2Ud). The indicated difference in the ratio of the turns of the write and read windings of the memory element allows for the selected core sizes to increase the number of turns of the write winding and, therefore, reduce the magnetization current and increase the resistance of the resistor 9. As a result, the current consumption of the trigger device from the power source in static and dynamic modes work.

Таким образом, как следует из описания работы, заявляемое триггерное устройство обладает меньшим током потребления от источника питания.Thus, as follows from the description of the work, the claimed trigger device has a lower current consumption from the power source.

Испытания лабораторного макета триггерного устройства подтвердили осуществимость и практическую ценность заявляемого устройства.Tests of the laboratory layout of the trigger device confirmed the feasibility and practical value of the claimed device.

Claims

A trigger device containing an RS-trigger, between the reset and installation inputs of which a capacitor is connected, an EXCLUSIVE OR element, an inverter, two resistors and a memory element on a magnetic core with a rectangular hysteresis loop with write and read windings, the reset and RS-trigger reset inputs are connected to the first conclusions of the first and second resistors respectively, the input of the recording winding is connected to the inverter input and the output of the EXCLUSIVE OR element, the first input of which is the control input of the trigger device, characterized in that the third and fourth resistors, the first and second diodes, the first and second AND-NOT elements, the first inputs of which are connected respectively to the inverse and direct outputs of the RS-flip-flop, and the second inputs are connected respectively to the outputs of the second and first AND elements, are additionally introduced -NOT, the output of the first element AND is NOT connected to the second input of the EXCLUSIVE OR element, the anodes of the first and second diodes are connected respectively to the reset and installation inputs of the RS flip-flop, and the cathodes are connected respectively to the second outputs of the first and second of resistors and respectively to the output and input readout coil, the middle point of which via a third resistor connected to the common bus, the output recording coil via a fourth resistor connected to the inverter output.