Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Важная характеристика ферритов — время перемагничивания,. т. е. длительность выходного импульса напряжения при перемагни-чивании сердечника прямоугольным импульсом тока. Время пере-магпичиванпя уменьшается с увеличением напряженности магнитного поля. В ЗУ, основанных па методе полутоков, оно ограничено максимально допустимой напряженностью Hm и составляет не менее нескольких десятых долей микросекунды.
Построение ферритовых систем. В ЗУ надо записывать и из него извлекать многоразрядные числа. В таких приборах, как многоканальные анализаторы, эти числа обычно характеризуют определенные физические параметры и чаще всего запоминаются в определенных местах устройства (группах ферритов), называемых каналами.
Многоразрядные числа можно записывать в плоскую матрицу (см. рис. 3.58), располагая числа, например, в отдельных группах ферритов по оси X. При этом все ферриты, расположенные по осям Yь Y2 будут соответствовать разрядам чисел 2°, 21, 22 ... Такая двухразмерная система, условно называемая 2Д, требует значительного объема оборудования — большого числа токовых ключей для создания полутоков ±1/2. Действительно, для запоминания М-двоичных чисел, каждое из которых имеет р разрядов, необходимо N-\-p токовых ключей. Поэтому системы типа 2Д применяют в небольших промежуточных ЗУ емкостью не более нескольких сотен чисел. Благодаря малой длине токовых шин и, следовательно, малой индуктивности в таких устройствах можно обеспечить сравнительно высокое быстродействие.
Более экономичны трехмерные системы — ЗД. Они составляются из р плоских ферритовых матриц (р — число разрядов). В ЗУ большой емкости матрицы чаще располагаются по вертикали, образуя ферритовый куб. В устройствах небольшой емкости, выполняемых в модульных системах, при-
189'
меняется также планарное расположение матриц. На рис. 3.59 приведена система ЗД, выполненная в виде куба. Для большей наглядности изображены только две шины X и Yf которые проходят последовательно все разрядные плоскости. Помимо шин X и Y в каждой плоской матрице имеются еще обмотка считывания и аналогичная ей обмотка запрета. (Назначение последней рассмотрим ниже.) Функции этих двух обмоток часто может выполнять одна обмотка
В ферритовом кубе, выполненном по системе ЗД, записываемые числа (каналы) занимают вертикальные столбики ферритов. В каждом феррите столбика размещается определенный разряд числа. Поэтому в ферритовом кубе может храниться XY р-разрядных чисел. Каждое число (канал) имеет свой адрес (X, Y), по которому и ведется обращение.
Остановимся на процессах считывания и записи числа. Предположим, что по некоторому адресу XKl Yk хранится некоторое число. Для его считывания в шины Xl{9 Yli направляются токи —//2, в результате чего все ферриты (вертикальный столбик), расположенные по этому адресу, переводятся в состояние 0. Поэтому на -обмотках считывания тех разрядных матриц, где хранились единицы, возникнут сигналы 1, там же, где хранились 0, сигнала при считывании не будет, что соответствует 0. Таким образом, во время прохождения через обмотки X1 Y импульсного тока —//2 на обмотках считывания разрядных матриц образуется параллельный код хранившегося числа. Отметим, что после считывания числа все опрошенные ферриты оказались в состоянии 0, т. е. во время чтения информация разрушается — число стирается.
Для записи нового числа по тому же адресу XKl Yk в обмотки Xk и Fk подаются токи +//2, а также токи запрета —//2 в обмотки запрета тех разрядных матриц, куда надо записать 0. Например, при записи числа 11010 токи запрета поступают в первую и третью матрицы. В результате сложения токов в первом и третьем разряде записывается 0, а во втором, четвертом и пятом 1.
Рассмотренная система ЗД отличается малым объемом оборудования. Так, для запоминания N чисел необходимое число токовых ключей по координатам X1 Y равно 2 |/ЛЛ Систему ЗД в современных устройствах часто выполняют в виде планарной конструкции, располагая матрицы в плоскости (рис. 3.60,а). При этом уменьшается число спаек и ЗУ проще разместить в стандартном блоке.
3-й ^ разряд
Рис. 3.59. Ферритовый куб в системе ЗД
190
Рис. 3.60. Системы З Д (а) и 2,5 Д (б) о планарным размещением матрищ
Серьезный недостаток системы ЗД — ее ограниченное быстро-дсппиие, которое определяется значительной индуктивностью токовых шин, имеющих большую протяженность, и тем, что нельзя применять больших токов считывания — записи.
В устройствах, рассчитанных на высокое быстродействие, применяют систему 2,5 Д (рис. 3.60,6). Она,, так же как и система ЗД, составляется из р фер-ритопых матриц, в которых запоминаются определенные разряды чисел. Отличие сое і опт м том, что шины Y пролизывают все ферриты, а шины X проходят к).и,ко через ферриты отдельных разрядов. Каждая разрядная матрица имеет спою счии.тающую обмотку (на рис. 3.00 не показана;. Во время записи числа подается IOK -|-//2 в соответствующую шину К, а в одноименные шины X подается ток + У/2, если в разряде записывается 1; если же записывается 0, та ток не подается. Для считывания подается ток —//2 только в шину Y и одноименные шипы X, число параллельным кодом снимается с обмоток считывания. Число генераторов тока в системе 2,5 Д значительно больше, чем в системе 3 Д, и ее применение оправдано в быстродействующих устройствах, управляемых интегральными схемами. Отметим, что для уменьшения числа генераторов тока в некоторых устройствах применяются диодные матрицы выборки.
