При обработке цифровой информации в двоичной системе используются только две цифры 1 и 0. Для практической реализации такой бинарной системы нужны элементы, имеющие два устойчивых состояния. Ферромагнитный сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса может практически сколь угодно долго сохранять два состояния остаточной намагниченности и и идеально подходит для реализации бинарной системы. Условно принято считать состояние за 1, состояние за 0.
Работа магнитного элемента сводится, во-первых, к запоминанию и хранению информации в виде остаточной индукции и, во-вторых, передачи информации в виде электрических импульсов в последующие сердечники или другие элементы.
Простейший элемент представляет собой кольцевой сердечник с тремя обмотками рис. 5.1.
За исходное состояние обычно принимается (0). Для записи единицы 1 в обмотку подается импульс тока, создающий в сердечнике напряженность . Сердечник перемагничивается из состояния в состояние .
Когда импульс прекращается, индукция принимает значение и в магнитном элементе будет записана 1.
В случае записи 0 импульс либо отсутствует, либо создает во входной обмотке напряженность, соответствующую, например, точке а и недостаточную для перемагничивания сердечника. После прекращения импульса состояние сердечника переходит в точку b, близкую к точке , и в сердечнике будет записан нуль.
Для считывания (выявление) информации в обмотку считывания подается импульс тока, создающий отрицательную напряженность . Если сердечник хра
нил 1, он перемагнитится от до и в его выходной обмотке наведется импульс ЭДС, который может передать, т.е. записать, единицу в последующие элементы. Если сердечник хранил 0, то его индукция изменится лишь от точки в до и в выходной обмотке наведется только небольшая ЭДС помехи.
При записи или передаче единицы энергия от обмотки передается к обмотке воспринимающего сердечника . Для этого используются либо пассивные магнитно-диодные ячейки (МДЯ), либо активные магнитно-транзисторные ячейки (МТЯ).
Поведение ферромагнитного сердечника при относительно низкой частоте определяется статической петлей гистерезиса. При увеличении частоты петля гистерезиса «расширяется» из-за влияния вихревых токов и магнитной вязкости.
В ферритовых сердечниках из-за большого электрического сопротивления материала сердечника влияние вихревых токов даже при частоте в сотни килогерц весьма незначительно. Но у ферритов невелико значение , нестабильны характеристики сердечников при изменении температуры. Поэтому наряду с ферритовыми нашли широкое применение пермаллоевые сердечники, навитые из ленты толщиной в несколько микрон. Влияние вихревых токов в них практически не сказывается. И чем тоньше лента (2-5 мкм), тем ближе их характеристики к ферритам.