4-6. СХЕМЫ НА ПАРАМЕТРОНАХ

В 1954 г. сотрудником Токийского университета Е. Гото была открыта возможность использования явления возбуждения параметрических колебаний для осуществления логических операций и функции запоминания в электронных цифровых машинах. Основанный на этом принципе элемент получил название параметрон.

Рис. 4-33.

Параметрон содержит в себе конденсаторы, катушки индуктивности с ферритовыми сердечниками и резисторы. Это обеспечивает исключительно высокие надежность, устойчивость и долговечность параметронов. В настоящее время большое число эксплуатируемых японских вычислительных машин выполнено на параметронах.

Параметрон — резонансный контур с периодически меняющимся реактивным сопротивлением. При изменении этого параметра с частотой в контуре возникают колебания с частотой Возбужденные колебания могут существовать в двух фазах, отличающихся друг от друга на радиан. Для параметрона имеет место следующая система аналогий:

На рис. 4-33,а дан емкостный вариант параметрона. На этом рисунке цифрами обозначены следующие

элементы: 1 — входные обмотки; 2— трансформатор связи; 3 — сопротивление для демпфирования и связи; 4 — выходные клеммы; 5 — трансформатор связи со следующей ступенью; 6 — клеммы возбуждения.

Задание режима работы параметром происходит с помощью подачи соответствующего сигнала на клеммы возбуждения.

Состояние параметропа на выходе определяется алгебраической суммой сигналов входных аргументов, т. е. (рис. 4-33, б) принимает то состояние, в котором находится большинство входов параметрона.

Если теперь на вход подать константу единица, то

и соответствующий параметроп моделирует операцию дизъюнкции. Если же на вход подать константу нуль, то

и параметрон моделирует функцию конъюнкции.

Для моделирования функции отрицания можно использовать схему, изображенную на рис. 4-33,в. В этой схеме осуществлено обратное включение обмотки связи.

Таким образом, на параметронах реализуется базис

Если параметрон имеет (нечетное число) входов, то легко видеть, что его работа описывается с помощью простейшей симметричной функции введенной нами в § 3-6. Этот факт будет использован в § 4-7. Практически допустимое число входов на один параметрон в реальных устройствах не превышает семи.

Пример 4-9. Реализовать функциональную схему на параметронах для функции

Соответствующая схема дана на рис. 4-34,а.

Подчеркнем, что для схем на параметропах допущение об одинаковой сложности которое использовалось при построении алгоритмов минимизации в базисе является неверным. Как уже было показано, именно функция отрицания является наиболее неудобной при построении параметронных схем. Поэтому

при минимизации ДНФ или КНФ функций в этом случае следует отдавать предпочтение конъюнкциям, содержащим минимум инверсий.

Пример 4-10. Функция, рассмотренная в примере 4-9, является симметричной.

Рис. 4-34. (см. скан)

Тогда в силу соотношений (3-6) из § 3-6 можно написать:

или

Соответствующая схема приведена на рис. 4-34, б. Число входных обмоток на этой схеме по сравнению со схемой, приведенной на рис. 4-34,а, уменьшилось на три,