168267. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés áramimpulzusok felfutási idejének csökkentésére és a felfutó él linearizálására
3 168267 4 gyorsítani tudjuk az áram felfutási idejét. Ennek a megoldásnak egyik hátránya az, hogy a tápfeszültség növelésével jelentősen megnő a rendszer teljesítmény felvétele is, a megoldás másik hátránya az, hogy a jelalak felfutó éle nem lineáris. Ezen hátrányok ellenére is ezt a megoldást alkalmazzák a korszerű számítógépek tárolóiban a meghajtóvezetékek táplálására. A beíró és kiolvasó vezetékek meghajtása ilyen módon történik például a FABRI-TEK cég 1942-2T típusú operatív tárolójában. A felfutási idő gyorsítására kapacitív elemeket is szoktak alkalmazni. Ennél az ismert megoldásnál az R ohmos ellenállással C kondenzátort kötnek párhuzamosan. A kondenzátor az áram felfutásának idejére az ellenállást gyakorlatilag rövidre zárja, így az áram az U/RL hányados értékéhez tartva kezdetben igen gyorsan növekszik. A felfutó él további szakaszán . a kondenzátor a jelentős áram következtében már kezd feltöltődni és így rövidrezáró szerepét egyre kevésbé tudja betölteni. Állandósult állapotban a kondenzátor az áramviszonyokat már nem befolyásolja, így a vezetékben I = U/Re értékű áram folyik, ahol R e = R + RL- A feltöltődés mértéke a felfutó szakaszon — méretezhetően — egy adott minimális értéken tartható, de természetesen csak a kondenzátor kapacitásának igen jelentős növelése árán. Nagy kapacitású kondenzátor alkalmazása esetén viszont —különösen nagysebességű rendszerekben — a kondenzátor kisülése esetleg nem fejeződik be a következő áramimpulzus kezdetének időpontjáig. így ezen következő áramimpulzus felfutó élénél a kondenzátor rövidrezáró hatása már csak csökkent mértékben érvényesül. Ha az áramimpulzusok nem periodikusan, hanem véletlenszerűen követik egymást — ami tárolóknál gyakran előfordul — akkor az egyes áramimpulzusok felfutási idői különbözni fognak egymástól, vagyis a felfutás értéke az ismétlődési frekvenciától függ. Ezen hátrányok miatt ezt a megoldást csak igen korlátozottan lehet alkalmazni. Nem alkalmazható ez a megoldás például mágneshuzalos vagy mágnesmagos tárolókban a kiolvasó áramok előállítására. Itt ugyanis — mivel a kiolvasott jel időbeni helye nagymértékben függ a felfutási időtől — nem engedhető meg a felfutási idő legkisebb mértékű változása sem, mivel a leadott jelet az eltérő felfutási időnek megfelelően különböző helyeken kellene mintavételezni. Mint ismeretes, a mintavétel pontos helyét a gyártási végbemérés során véglegesen beállítják, így ennek helye az ismétlési frekvencia függvényében nem változtatható. Megfelelő méretezés és beállítás esetén alkalmazható ez a megoldás olyan alárendeltebb helyeken, ahol ez a felfutási idő változás nem okoz működési zavart, legfeljebb lassítja a berendezés működését. Alkalmazható például 3 D rendszerű mágnesmagos tárolók tiltó áramot előállító fokozataiban, ha a tárolási ciklus részidői úgy állíthatók be, hogy a lehetséges leglassúbb felfutási idő esetén sem következhessen be hibás működés. Ez úgy érhető el, hogy az ilyen módon kialakítok tiltó áramgenerátor áramának felfutó éléhez képest úgy kell időben elhelyezni a tiltani kívánt beíróáramot, hogy meg akkor is később kezdjen felfutni, amikor a tiltóáram a frekvencia változásának következtében a leglassúbb felfutású. Ez a megoldás természetesen növeli a működési ciklus-5 időt, vagyis az elérhető sebesség csökken. Ilyen megoldású tiltó áramgenerátor található például a Hewlett-Packard cég 2100A típusú számítógépének operatív tárolójában. A találmány, lényege az a felismerés, hogy az R 10 soros ellenállással a C kondenzátor helyett olyan kapcsolási elemet kell párhuzamosan kapcsolni, amely az áramimpulzus felfutásának kezdetétől a kívánt áramamplitúdó eléréséig rövidzárként, ezt követően pedig szakadásként viselkedik. Erre a 15 feladatra egy vezérelt kapcsoló a legalkalmasabb. A találmány szerinti megoldás így mentes lesz minden olyan hátránytól, mely a kondenzátor alkalmazása esetén fellépne. Ugyanakkor igen kedvező tulajdonságokkal rendelkezik egyrészt, mert egy adott 20 meredekségű áramfelfutás ideje lényegesen kisebb tápfeszültséggel érhető el bármely más ismert megoldásnál, másrészt az így kapott felfutási él igen jó közelítéssel lineáris. 25 A találmány tárgya áramköri elrendezés áramimpulzusok felfutási idejének csökkentésére és a felfutó él linearizálására, előnyösen mágneses tárolók meghajtóvezetékeinek táplálására, mely elrendezés egymással sorosan kapcsolt tápfeszültség-30 forrást, vezérelt kapcsolót, soros ellenállást és meghajtóvezetéket tartalmaz. A találmány lényege az, hogy vagy a soros ellenállással vagy az első vezérelt kapcsoló és a vele 35 soros ellenállással egy második vezérelt kapcsoló van párhuzamosan kapcsolva. A találmány előnyös kiviteli változatánál az első vezérelt kapcsoló, valamint a második vezérelt kapcsoló tranzisztor és/vagy integrált áramkör. 40 A találmány tárgyát példakénti kiviteli alakok kapcsán az alábbi rajzok alapján részletezzük: Az 1. ábra egyszerű soros áramkört, a 2. ábra ismert áramköri elrendezést, 45 a 3. ábra különböző felfutási idejű jelek idődiagramját, a 4. ábra ismert áramköri elrendezést kondenzátorral, az 5. ábra a találmány szerinti áramköri elren-50 dezést, a 6. ábra a találmány szerinti megoldás idődiagramját, a 7. ábra a találmány szerinti megoldás egy másik változatát mutatja. 55 Ismert áramköri elrendezés látható a 2. ábrán, ahol a megnövelt 4 tápfeszültségforrással sorba van kapcsolva az 1 első vezérelt kapcsoló, a 2 soros ellenállás és a 3 meghajtóvezeték. A 3. ábra 60 idődiagramjából látható, hogy az áram felfutó éle lényegesen meredekebb azonos áramértékhez tartó kisebb időállandójú L-R tag esetén. Egy másik ismert áramköri elrendezést mutat a 4. ábra, ahol a 2 soros ellenállással 5 kondenzátor 65 van párhuzamosan kapcsolva. 2
