3.1 Феррит-діодні елементи

Є два основних типи схеми Феррит-діодних комірок.Феррит-діодні та Феррит-транзисторні елементи складаються, як правило, з декількох магнітних осердь, зєднаних ланцюгами звязку. Під терміном "вічко" розуміють елементарну частину елемента, яка складається з одного осердя з діодами, транзисторами та резисторами, які до нього відносяться.При роботі елементів в обчислювальній машині відбувається передача сигналів (одиниць та нулів) від одного осердя до іншого. Імпульс поля передає сприймаючому осердю енергію, необхідну для перемагнічування. Якщо імпульсполя достатній для повного перемагнічування сприймаючого осердя, то у ньому записується одиниця, якщо ні - осердя залишається у стані нуля. Енергія в феррит-діодних вічках може передаватись у два способи: або під час інтенсивного перемагнічування передаючого осердя (від +В_r до - В_r) або при зміні індукції передаючого осердя на невелику величину (від -В_r до - В_m). До першого типу відноситься трансформаторна схема, до другого - дросельна. Джерелом енергії в трансформаторній схемі є джерело струму, яке видає однополярні імпульси прямокутної форми, які називаються тактовими імпульсами. Тактові імпульси, проходячи по тактових обмотках або шинах, періодично "опитують" осердя, створюючи напруженість - Н_m.Якщо у першому осерді було записано одиницю, то під дією тактового імпульсу цей осердя перемагнічується від +В_{r до} - В_m, наводячи у вихідній обмотці w_вих е.р.с. Ця е.р.с. через діод у ланцюгу звязку двох феррит-діодних вічок подається до вхідної обмотки w_вх другого осердя та створює з її допомогою напруженість + Н_m, під дією якої друге осердя перемагнічується від від -В_r до - В_m та запамятовує передану одиницю.

2.3 Схеми феррит діодних комірок

Рис 4. Схеми Феррит-діодних елементів.

а)Трансформаторна б)Дросельна в)Перемикачева

При поданні тактового імпульсу до другого осердя цю одиницю буде передано далі. Якщо ж у першому осерді був записаний нуль, то під дією тактового імпульса у вихідній обмотці цього осердя наведелься невелика е.р.с. перешкоди. Дана е.р.с. не в змозі перемагнітити друге осердя, а його індукція, пройшовши шлях від -В_r до точки a, залишиться після закінчення імпульсу у точці b, яка буде близькою до негативної остаточної індукції; до другого осердя буде передано нуль. Передача інформації у дросельній схемі відбувається іншим чином.Тут джерелом енергіїє джерело напруги з прямокутною або навіть синусоідальною формою кривою. Позитивні полуперіоди грають роль опитуючих, тактових імпульсів для непарних осердь, негативні - для парних.Допустимо, що у першому осерді записано одиницю. Під дією напруги джерела живлення перше осердя розпочне перемагнічуватись від +В_{r до} - В_m, створюючи в обмотці w_вих е.р.с., яка врівноважує напругу джерела. Якщо параметри схеми обрано правильно, то індукція досягне значення - В_m в кінці позитивного полуперіоду джерела та в ланцюгу, що складається з вихідної обмотки першого осердя, діода та вхідної обмотки другого осердя, протягом всього полуперіоду буде йти невеликий струм, близький до порогового. Робота першого осердя в цих умовах практично близька до роботи елементарної схеми при відсутності сигнала. Кількість обертів вхідної обмотки другого осердя завжди роблять меншим за число обертів вихідної обмотки першого осердя, тому напруженість другого осердя буде менше порогової, і він залишиться у стані нуля.Якщо ж у першому осерді записано нуль, то робота схеми нагадує роботу при максимальному сигналі. Невелика зміна індукції (від -В_{r до} - В_m) першого осердя не в змозі врівноважити напругу живлення, і воно майже повністю буде прикладено до навантаження, якою є вхідна обмотка другого осердя. Під дією цієї напруги друге осердя перемагнітиться від -В_{r до} +В_m і до кінця полуперіода його індукція буде від +В_r , тобто, в осердя буде записана одиниця. У наступний негативний полуперіод джерела подібним чином відбуватиметься опитування другого осердя і інформацію буде передано далі. Таким чином, на відміну від трансформаторної схеми, де зчитування одиниці з передаючого осердя супроводжується записом одиниці у сприймаючий осердя, у дросельній схемі зчитування одиниці з передаючого осердя викликає запис нуля у сприймаючий і навпаки. Відбувається інвертування коду, яке необхідно брати до уваги при складанні логічних схем. Порівнюючи описані магнітно-діодні вічка, можна відмітити наступне. Вічка трансформаторного типу більш прості, зручно пуютьоєднуються у складні схеми та мають більшу швидкодію, завдяки чому їх широко застосовують для створення логічних схем. Однак, вони потребують спеціальних джерел тактових імпульсів із стабільним значенням струму.Головна перевага дросельних вічок є у найбільш зручному джерелі живлення - перемінній напрузі (при чому, форма кривої не має суттєвого значення і може бути синусоїдною); головний недолік - інвертування коду. Частіше за все дросельні вічка застосовують у якості перемикальних. У перемикальній схемі імпульс струму І направляється в нагрузку R_hi або R _h2 у залежності від опору, який створюють цьому імпульсу вихідні обмотки w_{вих 1} та w_{вих 2} . Якщо імпульсу І передував сигнал А, що записує в осердя 1 одиницю, а в осердя 2 - нуль, то під дією імпульса І осердя 1 буде перемагнічуватись від від +В_r до - В_m, а його обмотка w_{вих 1} - мати високий опір. Осердя 2, перемагнічуючись під дією імпульсу І від від -В_r до - В_m, не здійснить суттєвого опору цьому імпульсу. У результаті майже весь струм І піде по ланцюгу з найменшим опором через w_{вих 2} у нагрузку R_n2. Якщо ж імпульсу струму передував сигнал В, який записує одиницю в осердя 2 і нуль в осердя 1, то осердя міняються ролями і більша частина струму І піде через w_{вих 1} у нагрузку R_n1.