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Nachweisvorrichtung zum Anzeigen des Vorhandenseins oder Fehlens eines Impulses in einem bestimmten Zeitintervall
Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachweisvorrichtung zum Anzeigen des Vorhandenseins oder Feh- lens eines Impulses in einem bestimmten Zeitintervall, mit einem Transistor, wobei der Impuls den Emitter in die Vorwärtsrichtung in bezug auf die Basis steuert.
Bei einer derartigen bekannten Voiiichtung ist der Transistor normalerweise nichtleitend und wird unter der Steuerung des Impulses an der Kollektorseite der Basis ein Überschuss an Minderheitsladungsträgern gespeichert, wonach über einen Widerstand dem Kollektor ein Impuls zugeführt wird, der den Kollektor inbezug auf die Basis in die Sperrichtung steuert, wodurch ein Kollektorstromimpuls auftreten kann, der den Überschuss an Minderheitsladungsträgern ableitet. Der Kollektorstromimpuls gibt eine Anzeige für das Vorhandensein eines Impulses in einem bestimmten Zeitintervall. Bei dieser bekannten Vorrichtung tritt das Problem auf, dass der Unterschied zwischen der Anzeige des Vorhandenseins und der Anzeige des Fehlens eines Impulses durch Störsignale stark herabgesetzt werden kann. Die bekannte Nachweisvorrichtung findet z.
B. in Verbindung mit statischen magnetischen Speichervorrichtungen Verwendung, in denen der Pegel der Störsignale verhältnismässig hoch ist.
Die Erfindung bezweckt, eine Nachweisvorrichtung vom eingangs angegebenen Typ zu schaffen, die unempfindlich gegen Störsignale ist und besser zwischen dem Vorhandensein und dem Fehlen eines Impulses im bestimmten Zeitintervall unterscheiden kann.
Die Nachweisvorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Transistor einen Strom in einem Kreis führt, in dem ein Widerstand in Reihe mit der Hauptstromstrecke des Transistors liegt, während Sperrmittel für den Stromdurchgang durch den erwähnten Kreis während des bestimmten Zeitintervalles und Prüfmittel für den Pegul des den erwähnten Kreis durchfliessenden Stromes nach Ablauf des bestimmten Zeitintervalles vorgesehen sind.
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt ein Beispiel der Verwendung einer Nachweisvorrichtung nach der Erfindung bei einer statischen magnetischen Speichervorrichtung. Von der Speichervorrichtung ist eine Zeile der mit dem gemeinsamen Ableseleiter g gekoppelten Speicherkerne KI-K4 dargestellt, wobei der Leiter über einen Transformator 2 mit der Basis eines Transistors 3 vom npn-Leitungstyp gekoppelt ist. Die Speicherkerne sind je mit einem Steuerleiter 4,5, 6 bzw. 7 gekoppelt, dem zum Umklappen des Remanenzzustandesdes mit ihm gekoppeltenSpeicherkernes Impulse zugeführt werden können.
Ein Speicherkein, dessen Magnetisierung umklappt, induziert 1111 Ableseleiter 1 einen Spannungsimpuls, der vom Transistor 3 verstärkt wird.
Der Transistor 3 wird über den Kollektorwiderstand 9 von der Speisequelle 8 gespeist. Sein Kollektor istfernerübereineDiodelOmitderPlusklemmeeinerSpeisequelle 11 verbunden, deren Klemmenspannung etwas kleiner als die der Speisequelle b ist. Die Diode lü ist itormalerweise leitend und die Kollektorspannung kann die Spannung der Speisequelle 11 nicht überschreiten, so dass der Transistor 3 kleine Störspannungen an der Basis nicht verstärkt. Ein von einem umklappenden Speicherkern im Ableseleiter 1 induzierter Spannungsimpuls wird vom Transistor 3 verstärkt und über den Widerstand 12 der Basis des Transistors 13 vom pnp-Leitungstyp zugeführt, der einen Teil einer Nachweisvorrichtung bildet.
In der magnetischen Speichervorrichtung von der die Speicherkernzeile einen Teil bildet, ist der
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Pegel der Störspannungen verhältnismässig hoch, wobei sich auch die Speisespannungen infolge der stark schwankenden Belastung stark ändern. Bei dieser Speichervorrichtung ist es von besonderer Bedeutung, dass die Vorrichtungen, die die verhältnismässig schwachen, in den Ableseleitern induzierten Impulse verar- beiten, in hohem Masse unempfindlich gegen. Störspannungen sind.
Es ist z. B. möglich, dass eine Spannungsänderung der Speisequelle 8, die für eine Vielzahl der be- schriebenen Vorrichtungen gemeinsam ist, eine Störspannung an der Basis des Transistors 13 erzeugt, während auch durch Induktion Störspannungen an der Basis erzeugt werden können.
Bei der bekannten Nachweisvorrichtung, die eingangs kurz erörtert worden ist, führen Störspannungen gleichfalls einen Überschuss an Minderheitsladungsträgern an der Kollektorseite der Basis des normalerweise nichtleitenden Transistors herbei. Der Einfluss der Störsignale ist verhältnismässig gross, weil sie dauernd vorhanden sind, während die gewünschten Impulse nur in bestimmten Zeitintervallen auftreten.
Gemäss der Erfindung führt der Transistor 13 normalerweise einen Strom in dem Kreis, in dem der
Widerstand 14 und die Speisequellen 11 und 15 in Reihe mit der Hauptstromstrecke des Transistors liegen.
Die Speisequelle 15 polarisiert den Kollektor in Sperrichtung in bezug auf die Basis. Der Strom im Kreis hat einen bestimmten Ruhepegel. Der Ruhepegel ist vorzugsweise viel kleiner als der Höchstpegel des
Stromes durch den Transistor. Der Höchstpegel wird von der gesamten im Kreis wirksamen Speisespannung und vom Widerstand 14 bestimmt.
Der niedrige Ruhestrompegel wird im Beispiel mit Hilfe der Diode 10 eingestellt. Diese Diode ist nor- malerweise leitend und verhindert in diesem Zustand das Auftreten eines positiven Basistromes des Tran- sistors 13. In der Basis werden jedoch durch thermische Ursachen ein Strom von Minderheitsladungsträ- gern und ein Strom von Mehrheitsladungsträgern erzeugt. Der Strom von Minderheitsladungsträgern fliesst zum Kollektor. Der Strom von Mehrheitsladungsträgern fliesst teilweise zum Basisanschluss und führt einen geringen negativen Basisstrom herbei. Der restliche Teil erzeugt einen verstärkten Strom von Minderheits- ladungsträgern, der vom Emitter in die Basis injiziert wird und dessen grösster Teil zum Kollektor fliesst.
Im stromleitenden Transistor ist die Konzentration von Minderheitsladungsträgern an der Kollektor- seite der Basis praktisch gleich Null. Tritt ein Störimpuls auf, der in diesem Bereich einen Überschuss an
Minderheitsladungsträgern herbeiführt, so fällt nach Ablauf des Impulses die Konzentration wieder auf den
Wert 0 ab. Der Kollektor ist in bezug auf die Basis in der Sperrichtung polarisiert, so dass die Minderheits- ladungsträger an der Kollektorseite der Basis zuerst abgeleitet werden. Bei der bekannten Vorrichtung ist der Kollektor nicht in der Sperrichtung polarisiert. Wird bei der bekannten Vorrichtung von einem Stör- impuls ein Überschuss anMinderheitsladungsträgern in der Basis herbeigeführt, so nimmt die Konzentration an der Kollektorseite der Basis nicht schneller ab als im übrigen Teil dieser Basis.
Infolgedessen nimmt die Konzentration von Minderheitsladungsträgern an der Kollektorseite der Basis langsamer ab als bei der
Vorrichtung nach der Erfindung, so dass diese Vorrichtung weniger empfindlich gegen Störungen ist.
Ein Impuls, dessen Vorhandensein oder Fehlen angezeigt werden muss, ist im dargestellten Beispiel ein von einem Speicherkern im Ableseleiter 1 induzierter Impuls. Ein solcher Impuls tritt immer in einem bestimmten Zeitintervall auf. Die Zeitintervalle werden durch die von einer Impulsquelle 16 gelieferten Impulse begrenzt. Gemäss der Erfindung wird der Stromdurchgang im Kreis, in dem die Hauptstromstrecke des Transistors 13 mit dem Widerstand 14 in Reihe liegt, während der bestimmten Zeitintervalle gesperrt. Zu diesem Zweck sind die Impulse der Impulsquelle 16 in Reihe mit den Speisequellen 11 und 15 im Stromkreis wirksam. Die Amplitude der Impulse ist z. B. derartig, dass die gesamte im Kreis wirksame Speisespannung auf Null herabgesetzt wird.
Ein vom Transistor 3 verstärkter Impuls steuert im bestimmten Zeitintervall den Emitter des Transistors 13in die Vorwärtsrichtung in bezug auf die Basis und sperrt den Stromdurchgang durch die Diode 10. Vom Emitter fliesst jetzt ein Strom zur Basis, wodurch die Konzentration von Minderheitsladungsträgern in der Basis stark zunimmt und auch an der Kollektorseite der Basis eine Konzentration entsteht. Der Kollektor hat während des bestimmten Zeitintervalls praktisch die gleiche Spannung wie der Emitter, so dass keine Minderheitsladungsträger zum Kollektor abgeleitet werden. Verstärkt der Transistor 3 im bestimmten Zeitintervall keinen Impuls, so bleibt die Konzentration von Minderheitsladungsträgern in der Basis praktisch die gleiche, wobei die Konzentration an der Kollektorseite der Basis gleich Null ist.
Nach Ablauf des Impulses aus der Impulsquelle 16 wird der Stromdurchgang freigegeben. Der Kollektor des Transistors 13 wird über den Widerstand 14 wieder in Sperrichtung in bezug auf die Basis polari- siert. Die Kollektorspannung kannsichjedochnicht ändern, solange an der Kollektorseite der Basis eine Konzentration von Minderheitsladungsträgern vorhanden ist. Der Kollektor behält die gleiche Spannung wie der Emitter, solange dieses Konzentration nicht auf Null herabgesetzt ist. Die gesamte im Stromkreis wirksame Speisespannung liegt dabei über dem Widerstand 14 und erzeugt einen Strom, dessen Pegel gleich
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dem Höchstpegel ist. Die Minderheitsladungsträger werden zum Kollektor abgeleitet.
Wenn die Konzen- tration an der Kollektorseite der Basis auf Null herabgesetzt ist, nimmt der Strom rasch ab und sinkt der Pegel des Stromes auf den Ruhepegel ab. Ist die Konzentration gleich Null im Zeitpunkt, in dem der Impuls der Impulsquelle 16 endet, so wird sofort nach Beendigung des Impulses der Kreis von einem Strom durchflossen, dessen Pegel gleich dem Ruhepegel ist. Nach Ablauf des bestimmten Zeitintervalles wird der Pegel des Stromes geprüft. Hiebei zeigt der Höchstpegel das Vorhandensein und der Ruhepegel das Fehlen eines Impulses im bestimmten Zeitintervall an.
Im Beispiel wird der Strompegel mittels eines von einem Impuls der Impulsquelle 17gesteuerten Koinzidenztores 18 geprüft, das die bistabile Kippschaltung 19 in Abhängigkeit vom Pegel der Kollektorspannung einstellt.
Ein Störimpuls kann während eines bestimmten Zeitintervalles eine Konzentration von Minderheitsladungsträgern an der Kollektorseite der Basis herbeiführen. Die ausser den bestimmten Zeitintervallen auftretenden Störimpulse beeinflussen die Nachweisvorrichtung jedoch nicht.
Ein Freiheitsgrad wird weiter durch die Wahl des Zeitpunktes des Impulses der Impulsquelle 17 gegeben. Durch passende Wahl ist erreichbar, dass ein vom Transistor 3 verstärkter Impuls angezeigt wird, ein geringer Störimpuls im bestimmten Zeitintervall jedoch nicht angezeigt wird. Bei dieser Wahl ist in diesem Zeitpunkt der Pegel des Stromes im ersten Falle noch maximal und im zweiten Falle bereits auf den Ruhepegel herabgesetzt.