Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. Учеб. пособие для специальности «Автоматика и телемеханика»' вузов. М., «Высш. школа», 1976.
383 с. с ил.
В книге изложены основы электромагнитной техники: теория ферромагнетизма физические законы, используемые для расчета магнитных цепей, статические и динамические характеристики ферромагнетиков, магнитные материалы и т в. • рассмотрены магнитные элементы для физического преобразования сигнала, элементы для переработки и хранения информации в аналоговой форме и в цифровой форме;
Светлой памяти Бориса Степановича Сотскова
ПРЕДИСЛОВИЕ
Непрерывное совершенствование и усложнение систем автоматического управления, информационно-измерительной и вычислительной техники обусловливают все более высокие требования к техническим средствам, предназначенным для их реализации, к их надежности, стоимости и т. д. Это определяет широкий фронт интенсивных исследований как в области создания новых, так и в области совершенствования имеющихся магнитных элементов.
Преимущества магнитных элементов — высокая надежность, радиационная стойкость и теплостойкость, способность хранить записанную информацию без потребления энергии, высокая плотность записанной информации и возможность многократного считывания без разрушения информации и др. — в значительной мере определяют то ведущее место, которое занимает магнитная техника, и позволяют отнести магнитные элементы к числу наиболее эффективных и перспективных технических средств автоматики, промышленной электроники и вычислительной техники. Развитие других технических средств и в первую очередь полупроводниковой микроэлектроники не только не уменьшило роли и значения магнитных элементов, но, напротив, открыло новые возможности их применения. Во многих случаях оптимальные, а иногда и единственные решения технических задач достигаются путем совместного применения магнитных и полупроводниковых элементов.
При написании настоящего учебного пособия перед авторами стояла сложная задача — с одной стороны, показать большие потенциальные возможности современной магнитной техники, а с другой — помочь читателям в освоении физических основ типовых устройств этой техники. Авторы предпочли «физический» подход при изложении курса, что и определило отбор материала и построение пособия.
Книга состоит из четырех разделов: 1) основы электромагнитной техники; 2) магнитные элементы для физического преобразования сигналов; 3) магнитные элементы для переработки и хранения информации в аналоговой форме; 4) магнитные элементы для переработки и хранения информации в дискретной форме.
Учебное пособие предназначено для студентов вузов по специальности «Автоматика и телемеханика», а также может быть использо-
ОГЛАВЛЕНИЕ Стр.
Предисловие ................., . 3
Раздел первый Основы электромагнитной техники
Глава I. Основы теории ферромагнетизма ........ 5
§ 1.1. Магнитные моменты ............. б
§ 1.2. Области самопроизвольного намагничивания (домены) . . 6 § 1.3. Кристаллическая структура и магнитная анизотропия ферромагнетиков................ 8
Вопросы для самопроверки ........... 9
Глава II. Основные физические законы, используемые для расчета
магнитных цепей .....^,....... 10
§ 2.1. Основные величины, характеризующие магнитное поле . . 10
§ 2.2. Закон электромагнитной индукции ........ Ц
§ 2.3. Закон' полного тока ............. 15
§ 2.4. Законы Кирхгофа и Ома для магнитной цепи..... 16
§ 2.5. Единицы измерения магнитных величин....... 18
Вопросы для самопроверки ........... 22
Глава III. Статические и динамические характеристики .... 22
§ 3.1. Статические характеристики и параметры...... 22
§ 3.2. Потери в сердечнике при перемагничивании ..... 33
§ 3.3. Динамические характеристики и параметры..... 35
§ 3.4. Потери в сердечнике от вихревых токов и магнитной вязкости 47
§ 3.5. Измерения -основных характеристик магнитных сердечников 48
Вопросы для самопроверки ........... 54
Глава IV. Магнитные материалы ........... 55
§ 4.1. Электротехнические стали ........... 55
§ 4.2. Пермаллои................ 57
§ 4.3. Ферриты .....,........... 59
§ 4.4. Тонкие ферромагнитные пленки ......... 63
§ 4.5. Магнитные материалы с цилиндрическими доменами . . 69
Вопросы для самопроверки ........... 73
Глава V. Некоторые свойства электрических цепей с ферромагнитными
сердечниками .............. 73
§ 5.1. Усиление переменного тока при подмагничивании сердечника
постоянным током .............. 73
, § 5.2. Модуляция магнитной проницаемости. Выпрямление магнитного потока................. 77
§ 5.3. Гармонические колебания в нелинейных магнитных цепях . 79
§ 5.4. Феррорезонанс в нелинейных цепях ........ 83
§ 5.5. Гистерезис ................ 86
381
Стр.
§ 5.6. Использование некоторых комбинированных физических эффектов при построении ферромагнитных приборов и устройств «у
§ 5.7. Классификация магнитных элементов автоматики и вычислительной ТехНИКИ .............. gg
Вопросы для самопроверки .......... 02
Раздел второй Элементы для физического преобразования сигнала
Глава VI. Магнитные усилители ............ 94
§ 6.1. Основные схемы и характеристики управляемых дросселей и
трансформаторов .............. 94
§ 6.2. Магнитные усилители с внешней обратной связью ... цо § 6.3. Магнитные усилители с внутренней обратной связью или с самонасыщением ............... 115
§ 6.4. Смещение в магнитных усилителях ........ 122
§ 6.5. Двухтактные (реверсивные) магнитные усилители ... 128
§ 6.6. Многокаскадные и быстродействующие магнитные усилители 136
§ 6.7. Магнитные модуляторы (магнитные усилители напряжения) 144
Вопросы для самопроверки........... 153
Глава VII. Ферромагнитные формирователи импульсов, стабилизаторы,
генераторы и преобразователи частоты...... 151
§ 7.1. Ферромагнитные формирователи и распределители импульсов 154
§ 7.2. Ферромагнитные стабилизаторы напряжения и тока ... 163
§ 7.3. Электромагнитные генераторы и преобразователи частоты 171
Вопросы для самопроверки ........... 181
Раздел третий
Магнитные элементы для переработки и хранения информации в аналоговой форме
Глава VIII. Магнитные решающие элементы........ 182
§ 8.1. Принципы построения элементов ........ 183
§ 8.2. Выбор базисного усилителя .......... 190
§ 8.3. Особенности и основные режимы работы элементов ... 193
§ 8.4. Магнитные умножители электрических сигналов .... 200
Вопросы для самопроверки ........... 203
Глава IX. Магнитные аналоговые запоминающие элементы . . . 203
§ 9.1. Технические требования и классификация...... 203
§ 9.2. Запись аналоговой информации в магнитные сердечники . 205
§ 9.3. Считывание аналоговой информации с магнитных сердечников 209
§ 9.4. Аналоговые запоминающие элементы на трансфлюксорах . 214 § 9.5. Аналоговые запоминающие элементы на тонких магнитных
пленках ................. 217
§ 9.6. Примеры использования аналоговых запоминающих элементов
в устройствах автоматики ........... 220
Вопросы для самопроверки ........... 226
Глава X. Дифференцирование и интегрирование электрических сигналов с помощью разветвленных сердечников .... 226
§ 10.1. Принципы выполнения дифференцирования и интегрирования .................. 226
§ 10.2. Дифференцирование электрических сигналов .... 228 § 10.3. Интеграторы на основе магнитных запоминающих аналоговых устройств ............... 230
Вопросы для самопроверки .......... **°
Стр Раздел четвертый
Магнитные элементы для переработки и хранения информации в цифровой форме
Классификация и основные требования к магнитным цифровым элементам 239
Глава XI. Магнитно-диодные элементы..........- 243
§ 11.1. Основные типы магнитно-диодных элементов..... 243
§ 11.2. Магнитно-диодные элементы с параллельным включением нагрузки ................. 245
§ 11.3. Магнитно-диодные элементы с последовательным включением
нагрузки ................ 264
Вопросы для самопроверки .......... 272
Глава XII. Магнитно-транзисторные элементы...... 273
Вопросы для самопроверки ............. 278
Глава XIII. Магнитно-магнитные элементы ........ 279
§ 13.1. Магнитно-магнитные элементы на кольцевых сердечниках 279
§ 13.2. Магнитно-магнитные элементы на разветвленных сердечниках 284
§ 13.3. Магнитные параметрические элементы....... 293
§ 13.4. Магнитно-магнитные элементы на тонких магнитных пленках 296
Вопросы для самопроверки .......... 302
Глава XIV. Магнитные запоминающие устройства на ферритовых сердечниках ............... 302
§ 14.1. Запоминающие элементы на ферр итов ых сердечниках с ППГ 302
§ 14.2. Числовая линейка матрицы ЗУ......... 306
§ 14.3. Матрицы ЗУ типа 2D ............ 313
§ 14.4. Матрицы ЗУ типа 3D ............ 316
§ 14.5. Матрицы ЗУ типа 2.5D............ 318
§ 14.6. Считывание информации в ЗУ ......... 321
§ 14.7. Структурная схема ЗУ и его работа........ 323
Вопросы для самопроверки .......... 329
Глава XV. Запоминающие устройства с использованием магнитной
записи ................. 330
§ 15.1. Запись информации на магнитный носитель..... 330
§ 15.2. Воспроизведение (считывание) информации с магнитного носителя ................. 336
§ 15.3. Магнитные головки ............. 339
§ 15.4. Магнитные носители ............ 348
§ 15.5. Цифровые ВЗУ .............. 349
Вопросы для самопроверки .......... 352
Глава XVI. Запоминающие устройства с использованием цилиндрических магнитных доменов ......, . . . 353
§ 16.1. Некоторые вопросы теории ЦМД......... 354
§ 16.2. Принципы управления ЦМД и классификация методов управления ................ 357
§ 16.3. Основные типы схем продвижения ЦМД...... 361
« 16.4. Считывание информации в устройствах на ЦМД .... 363 § 16.5. Некоторые функциональные операции с использованием
ЦМД ................. 367
Вопросы для самопроверки .......... 372
Приложения ................... 373
Литература ................... 380
383
Цена: 300руб.
