в кружках). Магнитный поток, создаваемый обмоткой /, замыкается через левую пружину, магнитный шунт и корпус (рис. 2.6,6), а магнитный поток, создаваемый обмоткой III, проходит через правую пружину, магнитный шунт и корпус. Концы пружин в рабочем зазоре гезакона имеют одинаковую полярность и под действием сил упругости и отталкивания размыкаются.

Возможен и другой способ управления гезаконом, аналогичный используемому в ферриде с последовательной магнитной системой и компенсацией магнитного потока. В этом случае на гезакон наматываются две обмотки, разделенные на две секции, каждая из которых расположена в разных половинах гезакона. Число витков одной из секций в 2 раза больше, чем другой. Секции включены встречно. Принцип работы такого гезаконового реле аналогичен принципу работы феррида с последовательной магнитной системой.

Время срабатывания гезакона 1-3 мс, а время отпускания 0,5 мс. Магнитодвижущая сила срабатывания 75-100 А, а отпускания 20-50 А.

Основное достоинство гезаконовых реле в сравнении с ферридами - значительное уменьшение габаритных размеров и массы за счет отсутствия в них магнитных сердечников.

2.5. Многократные соединители

Для коммутации различной информации используются многократные соединители (МС), представляющие собой матричную схему, имеющую М входов и N выходов. В точках пересечения координат матрицы расположены элементы точек коммутации, представляющие собой либо дискретный элемент, либо группу контактов, с помощью которых осуществляется соединение любого входа с любым из выходов.

Многократный соединитель, в котором в качестве элемента точек коммутации используется герконовое реле, получил название многократного герконового соединителя (МГС). Если в точках коммутации находятся ферриды с компенсацией магнитных потоков, то такие МС получили название многократных ферридовых соединителей (МФС). Наконец, МС, использующие в качестве точек коммутации ферриды с размагничиванием сердечника, называются многократными интегральными соединителями (МИС).

В каждой точке коммутации МФС находится феррид с соответствующим числом герконов, контактами которых образуется матрица, используемая для коммутации информации. Схема управления МФС емкостью 2х2 (рис. 2.7, а) содержит четыре феррида, расположенных на пересечении двух вертикалей и горизонталей. В каждом горизонтальном ряду обмотки Wy и в каждом вертикальном ряду обмотки Wx соединены последовательно.

Рис. 2.7

Для выбора соответствующего входа (вертикали) и выхода (горизонтали) в схеме имеются реле В1, В2 и Г1, Г2, а для включения феррида, расположенного в точке пересечения выбранной вертикали и горизонтали, используется импульсный генератор (ИГ). Реле Во необходимо для выключения феррида при отбое.

Выбор горизонтали и вертикали производится координатными сигналами X1, X2 и Y1, Y2, которыми включается одно из реле вертикали и одно из реле горизонтали. Через контакты указанных реле импульсом от ИГ включается феррид, расположенный на пересечении выбранных вертикали и горизонтали.

Если в МФС требуется установить соединение входа 1 с выходом 2, то из управляющего устройства даются координатные сигналы X1 и Y2. От указанных сигналов срабатывают реле В1 и Г2. Контактом B1 выход ИГ подключается к первой вертикали, а контактом Г2 вход ИГ подсоединяется к второй горизонтали. Импульс генератора проходит через контакт В1, обмотки Wx и 2Wx феррида Ф11,

аналогичные обмотки в Ф21, обмотки Wy и 2Wy в Ф21 и такие же обмотки в 022, контакт гг, вход ИГ и включает Ф21. В ферридах же Ф11 и Ф22 импульс от ИГ проходит только по одной обмотке, поэтому данные ферриды выключаются или подтверждается их выключение. При срабатывании феррида Ф21 контактами его герконов вход / подключается к выходу 2.

Таким образом, при поступлении импульса на один из входов и один из выходов включается феррид, расположенный на пересечении выбранных вертикали и горизонтали, а остальные ферриды данных горизонтали и вертикали выключаются, исключая возможность двойных соединений.

Для выключения феррида даются координатные сигналы на входы Хо и Y2, от которых срабатывают реле Во и Га. Через контакты указанных реле импульс с выхода ИГ проходит через контакт Bо, обмотки 2 Wy и Wy ферридов Ф21, Ф22, контакт на на вход ИГ.

Вследствие того, что импульс проходит по обмоткам 2Wy и Wy феррида 021, последний отпускает, размыкая контакты герконов и отключая вход от выхода. Аналогично строится МС на гезаконах, имеющих две обмотки. Схема управления МИС (рис. 2.7,6) отличается от схемы управления МФС тем, что она содержит два импульсных генератора. Один из генераторов (ИГ1) выдает импульсы постоянного тока, а другой (ИГа) - знакопеременные импульсы с затухающей амплитудой.

Если необходимо установить соединение входа / с выходом 2, то от координатных сигналов на входах X1 и Y2 срабатывают реле B1 и Г2. Импульс постоянного тока от генератора ИГ1, проходя через контакт B1 и обмотки Wy ферридов Ф11 и Ф21, подготавливает их к включению, а знакопеременный импульс с затухающей амплитудой от ИГ2, проходя через контакт Г2 и обмотки Wx ферридов Ф22 и Ф21, включает Ф21 и выключает или подтверждает выключение феррида Ф22. Контактами герконов сработавшего феррида Ф21 подключается вход 1 коммутационной системы к выходу 2.

Для выключения феррида Ф21 дается координатный сигнал на вход Y2, от которого срабатывает реле Г2. Импульс от ИГ2, проходя через замкнутый контакт Г2 и обмотки Wx обоих ферридов горизонтали, выключает Ф21 и подтверждает выключение Ф22. Контактами герконов феррида Ф21 вход коммутационной системы отключается от выхода.

Многократные соединители, как правило, имеют емкость 8x8х2, 8x8x4, 8x4x2, где первая цифра определяет число входов, вторая - число выходов и третья - проводность. В СССР выпускаются МФС1 и МФС2 емкостью 8X8X2 и 8X8X4. Данные МФС отличаются только габаритными размерами - за счет более компактного размещения деталей объем МФС2 несколько уменьшен.

Емкость выпускаемых МИС 8X4 х2. Объем, приходящийся на одну точку коммутации, у МИС в 2 раза меньше, чем у МФС1 (за счет более компактной конструкции феррида).

2.6. Интегральные микросхемы

Существует большое число серий логических интегральных схем (ИС), отличающихся технологией производства, функциональным назначением, степенью интеграции и т. д. В настоящее время наибольшее распространение получила серия 155, имеющая достаточно разнообразный и универсальный набор логических компонентов с разной степенью интеграции. У полупроводниковых ИС на одном кристалле может располагаться ряд компонентов, содержащих различное число элементов: транзисторов, резисторов, диодов и т. д. В зависимости от числа элементов N в одном компоненте различают ИС малой, средней и большой степеней интеграции.

В серии 155 к малой степени интеграции относятся компоненты с числом элементов на одном компоненте N<10, реализующие схемы И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И, ИЛИ, НЕ. Схемы И-НЕ серии 155 имеют два, три, четыре или восемь входов. При этом в одном корпусе могут размещаться четыре схемы И-НЕ на два входа каждая, либо три такие схемы на три входа каждая, либо две схемы на четыре входа каждая, либо одна схема на восемь входов, Схемы ИЛИ и И имеют по два входа, и в одном корпусе размещается четыре схемы. Кроме этого, серия 155 содержит ряд схем И-ИЛИ-НЕ на различное число входов.

К средней степени интеграции относятся триггерные схемы типов JK и D с числом элементов 10 < N <100. В одном корпусе размещается один триггер JK или два триггера D. Кроме входов !, К, D триггеры имеют вход синхронизации и входы R, S. Наличие в триггерах входов R и S делает их достаточно универсальными и расширяет область применения.

К большой степени интеграции относятся различные виды счетчиков, сумматоры, преобразователи кодов, постоянные запоминающие устройства и т. д. с числом элементов 100<N<=1000.

Интегральные микросхемы серии 155 позволяют реализовать дискретные автоматы в различных базисах или комбинированные схемы с использованием элементов различных базисов. В качестве основного элемента памяти используется триггер типа RS, на основе которого строятся триггеры JK и D. Схема триггера RS в базисе И-НЕ приведена на рис. 2.8,а, а его условное

Рис. 2.8

изображение показано на рис. 2.8,6. Схема синхронного триггера D и его условное изображение показаны на рис. 2.8,в и г условное изображение триггеров JK и Т приведено на рис. 2.8 д и е. Порядок функционирования триггера RS показан в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Из таблицы видно, что триггер в последующий момент t+l переключается в состояние 1 (Q=1) при наличии в данный момент t сигнала на входе S и отсутствии сигнала на входе R (S=1, R=0) и переключается в состояние 0 (Q=0) при наличии сигнала на входе R и отсутствии сигнала на входе S (R=1, S=0) одновременное поступление сигналов на входы R и S запрещается в связи с тем, что приводит к неопределенному состоянию триггера.

Таблица 2.2

Момент времени Вход 1Сос тояние на эта пе раб оты7

(выход)2 3456

T

t+l

D с

Q

1

11

0 0 1

11

1

0

00

11 10

00

1 0 1 1

о.

Порядок работы триггера D приведен в табл. 2.2.

Триггер D (см. табл. 2.2) переключается в состояние 1 (0=1) при наличии сигналов на входах С и D C=1, D=\) и переключается в состояние О (Q=0) при поступлении сигнала на вход С(С=1). Поступление сигнала только на вход D не изменяет состояние триггера.

Порядок функционирования триггеров Т и JK приведен в табл. 2.3 и 2.4.

Таблица 2.3

Таблица 2.4

Момент

t+1

t+1

t

Q

Из табл. 2.3 видно, что триггер Т изменяет свое состояние на противоположное при каждом поступлении сигнала на его вход. Триггер JK переключается в состояние / при наличии сигнала на входе / и отсутствии сигнала на входе К (Л=1, К=0), а переключение в состояние 0 происходит при отсутствии сигнала на входе / и его наличии на входе К: [J=0, Я=1). При одновременном поступлении сигналов на входы J и К (/=1, лс=1) триггер переключается в состояние Q(t)., обратное тому, которое имело место до поступления входных сигналов.

На основе триггеров строятся счетные схемы (счетчики) серии 155 счетчики на микросхемах