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Schaltkreissystem für taktgesteuerte elektronische
Anlagen mit magnetischen Logikelementen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltkreissystem für taktgesteuerte elektronische Anlagen mit magnetischen Logikelementen, deren Magnetisierungswicklungen zum Ausführen von verschiedenen lo- gischen Funktionen mit Impulsen eines dreiphasigen zyklischen Taktpulses gespeist werden.
Es gibt bereits Schaltungen, die logische Funktionen der Schaltungsalgebra mit Hilfe ferromagneti- scher Bauelemente unter Ausnutzung der Nichtlinearität der Hystereseschleife realisieren. Derartige Lo- gikelemente bestehen aus einem Ringkern mit annähernd rechteckförmiger Hystereseschleife als Speicherelement und einem Transistor als aktives Schaltelement. Logikelemente, bei denen eine logische Funk- tion während der Eingabe in das Speicherelement vollzogen wird, arbeiten in zwei Taktschritten : Das Einschreiben der logischen Funktion in das Speicherelement und das Auslesen dieser Information sowie Ausgeben durch den Transistor. Dabei werden auf demjenigen Taktschritt, auf dem die logische Eingabefunktion gebildet wird, auf. verschiedenen Steuereingängen des Logikelements gleichzeitig wirkende Magnetisierungsströme erwartet.
Das im Speicherelement gespeicherte Ergebnis der logischen Funktion hängt dann von der resultierenden Stromamplitude ab, durch deren Magnetisierungswirkung das Speicherelement aus der einen in die andere Remanenzlage ummagnetisiert wird oder nicht. Das störungsfreie Arbeiten derartiger logischer Schaltungen hängt damit weitgehend nicht nur vom Einhalten vorgegebener Amplitudenwerte der Magnetisierungsströme ab, sondern es müssen auch zeitliche Bedingungen bezüglich der Gleichzeitigkeit der Magnetisierungsströme erfüllt werden. Die diesen Bedingungen unterworfenen Logikelemente haben daher den Nachteil, dass alle Bauelemente eng toleriert werden müssen und ausserdem Störspannungen leicht zu falschen logischen Verknüpfungen führen können.
Zum Vermeiden der nicht immer exakt zu erfüllenden obengenannten Koinzidenzbedingungen wurde unter Verzicht auf Koinzidenz vorgeschlagen, die Eingabephase in zwei Takte zu unterteilen. Dabei wird der Speicherkern beim ersten Takt immer in Richtung einer Remanenzlage"l"eingeschrieben und beim zweiten wird er durch die negierten Variablen in Leserichtung, also in Richtung der andern Remanenzlage "0", magnetisiert. Hiedurch befindet sich der Ringkern am Ende der zweigeteilten Eingabephase bzw. beim Lesen in der Ausgabephase nur dann in der andern Rernanenzlage "0", wenn keine der beiden Steuer- grössen vorhanden war. Der Nachteil dernach diesem Vorschlag arbeitenden Logikelemente liegt im zusätz- lichen Bedarf an negierenden Elementen.
Ausserdem ist es für manche Anwendungsfälle von logischen Schal- tungen wegen einer Überwachung auf sicheres Arbeiten der Logikelemente Bedingung, möglichst wenig negierende Elemente zu verwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden. Ausserdem sollen die Logikelemente des Schaltkreissystems unabhängig von der Qualität der Rechteckigkeit der Hystereseschleife des für die Logikelemente verwendeten Kernmaterials einwandfrei arbeiten, ohne dass beim Einspeichern einer Information nach Aufhören des Steuerstroms die gespeicherte Information sofort wieder vom zugehörigen Transistor ausgelesen wird.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass jedes Logikelement in an sich bekannter
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Weise aus einem Ringkern mit rechteckförmiger Hystereseschleife als Speicherelement und einem Tran- sistor als aktives Schaltelement zum Ausgeben der Infonn ationen besteht, dass mindestens eine der Magneti- sierungswicklungen ständig vom Taktpuls einer der drei Taktphasen beaufschlagt ist und dass die andern
Magnetisierungswicklungen den Taktpulsen der andern Taktphasen zugeordnet sind und zum zeitselektiven
Wirksamschalten des Transistors während der der Informationsausgabe zugeordneten Taktphase in der Zu- führungsleitung mindestens einer Steuerelektrode des Transistors ein vom Taktpuls der betreffenden Takt- phase steuerbarer Schalter vorgesehen ist.
Der Gegenstand der Erfindung und weitere Erfindungsmerkmale sind nachstehend an Hand der Zeich- nungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen im einzelnen die Fig. l und 2 gegenübergestellte Darstel- lungsweisen nach der von Kamaugh vorgeschlagenen Spiegelsymbolik und einer vereinfachten Symbolik der Schaltungsanordnung eines Lbgikelements zum Ausüben der Funktion eines UND-Gatters mit zwei
Steuereingängen, Fig. 3 das zugehörige Impulsdiagramm, die Fig. 4 und 5 sowie die Fig. 6 und 7 das Sym- bol eines Logikelements zum Ausüben der Funktion eines SPERR-Gatters mit mindestens einem Steuerein- gang und einem Sperreingang nebst Impulsdiagramm, die Fig. 8 und 9 das Symbol eines Logikelements zum Ausüben der Funktion eines NEGATORS und das zugehörige Impulsdiagramm, die Fig.
10 und 11 das
Symbol eines Logikelements zum Ausüben der Funktion eines NOR-Gatters und das Impulsdiagramm, die
Fig. 12 und 13 das Symbol eines Logikelements zum Ausüben der Funktion eines ODER-Gatters nebst Im- pulsdiagramm, die Fig. 14 eine Schaltungsanordnung mit einem steuerbaren Schalter zum Wirksamschal- ten des Transistors eines Logikelements während der Informationsausgabe durch gleichzeitiges Einschal- ten von Stromversorgung und Steuerstrecke des Transistors und Fig. 15 eine Schaltungsanordnung zum alleinigen Wirksamschalten der Steuerstrecke des Transistors während der Informationsausgabe.
Die Fig. l und 2 zeigen zwei Darstellungsweisen der Schaltungsanordnung eines Logikelements zum Ausüben der Funktion eines UND-Gatters mit zwei Steuereingängen. Da die Darstellungsweise eines Logikelements nach Fig. 1 übersichtlicher ist, soll diese Symbolik auch für alle folgenden Logikelemente entsprechend angewendet werden.
Das Logikelement (Fig. 2) besteht aus einem Ringkern Kl (gerade, stark ausgezogene Linie) mit den Magnetisierungswicklungen 1-5. Den Magnetisierungswicklungen 1 und 2 sinddieSteuereingänge 10 und 20 zugeordnet. Die Verbindungsleitungen von den Steuereingängen zu den beiden Magnetisierungswicklungen 1 und 2 sind gestrichelt dargestellt ; das soll bedeuten, dass diese Wicklungen nicht ständig von Impulsen eines Taktpulses beaufschlagt sind. Im Gegensatz hiezu ist die Leitung für die Magnetisierungswicklung 3 ausgezogen dargestellt, weil angenommen ist, dass diese Wicklung ständig von allen Impulsen eines Taktpulses beaufschlagt ist.
Ein über den Steuereingang 10 in Pfeilrichtung zugeführter Impuls steuert den Ringkern K1 in die eineRemanenzlage "1", während ein Impuls über den Steuereingang 20 den Ringkern in die andere Remanenzlage"0"magnetisiert.
Als aktives Schaltelement zum Ausgeben der Informationen des Logikelements während jeder Informationsausgabe ist ein Transistor Tri vorgesehen, dem die Basiswicklung 4 sowie die Rückkopplungswicklung 5 mit einem Ausgang IA zugeordnet sind. Beim Ummagnetisieren des Ringkerns Kl aus der einen Remanenzlage"l"in die andere Remanenzlage "0" wird in der Basiswicklung 4 eine Spannung induziert, die den Transistor leitend steuert, sofern in der Zuführungsleitung der Emitterelektrode der Kontakt eines steuerbaren Schalters M geschlossen ist. Hiedurch fliesst über die Rückkopplungswicklung 5 ein den Ringkern in Richtung der Remanenzlage"0"magnetisierender Strom, durch dessen Magnetisierungswirkung der Ummagnetisierungsvorgang unterstützt wird.
Beim Symbol des Logikelements nach Fig. 1 ist der Ringkern K1 ebenfalls als gerade, stark ausgezogene Linie dargestellt. Die verschiedenen Magnetisierungswicklungen sind als Dreiecksflächen mit Angabe der jeweiligen Durchflutungsrichtung angedeutet. Für alle Magnetisierungswicklungen, die nicht ständig von Impulsen eines Taktpulses beaufschlagt sind, also die Wicklungen 1 und 2, ist eine Anschlussleitung in Verbindung mit einem Steuereingang 10 bzw. 20 dargestellt. Bei der Magnetisierungswicklung 3 ist keine Anschlussleitung eingezeichnet, weil angenommen wurde, dass diese Wicklung ständig von allen Impulsen eines Taktpulses beaufschlagt ist. Der Transistor zum Ausgeben der Information und dessen Rückkopplungswicklung sind als Verstärkerdreieck D dargestellt. Für die Basiswicklung ist kein Symbol vorgesehen.
Mit 1A ist wieder der Ausgang des Logikelements bezeichnet.
Da die Logikelemente von Impulsen eines dreiphasigen zyklischen Taktpulses mittelbar bzw. unmittelbar gesteuert werden, soll aus der Symbolik auch zu erkennen sein, welche Taktphase den einzelnen Magnetisierungswicklungen zugeordnet ist. Hiezu ist das Symbol für den Ringkern durch zwei waagrechte Striche in drei Abschnitte unterteilt. Die Magnetisierungswicklung 1, die im oberen Abschnitt liegt, ist dem Taktpuls Tl einer Taktphase zugeordnet. Jeder über den Steuereingang 10 zugeführte Im-
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Der über den Steuereingang 10 zugeführte Impuls 2T11 des Taktpulses Tl magnetisiert den Ringkem K2 indieeineRcmanenzlage"l". Da anschliessend vom Taktpuls T2 der zyklisch fol- genden Taktphase kein Impuls auf den Sperreingang 20 gelangt, wird der Ringkem K2 durch den
Impuls 2T32 des die Magnetisierungswicklung 3 ständig beaufschlagenden Taktpulses T3 der dritten Taktphase in die andere Remanenzlage "0" ummagnetisiert.
Da der Transistor während dieser Taktphase zur Informationsausgabe wirksamgeschaltet ist, gibt das Logikelement über den Ausgang 2A die Information als Impuls 2Al ab. Gleiche Wirkungen haben die Impulse 2T12 und 2T33. Die dabei abgegebene Information besteht aus dem Impuls 2A2. Der nächstfolgende Impuls 2T13 des Taktpulses Tl magnetisiert den Ringkern wieder in die eine Remanenzlage"l".
Wenn dem Sperreingang 20 anschliessend der Impuls 2T21 des Taktpulses T2 der zyklisch folgenden Taktphase zugeführt wird, erfolgt die Ummagnetisierung des Ringkerns K2 in die andere Remanenzlage "0". Hiebei kann das Logikelement keine Information in Form eines Impulses abgeben, weil der Transistor des Logikelements nicht auf der zweiten, sondern auf der dritten Taktphase für die Informationsausgabe wirksamgeschaltet wird.
Beim Impuls 2T34 ist der Transistor zwar wirksamgeschaltet, da jedoch keine Ummagnetisierung des Ringkems erfolgt, wird vom Ausgang 2A kein Impuls abgegeben. Wenn anschliessend kein Impuls des Taktpulses Tl auf den Steuereingang 10 des Logikelements gelangt, kann der Impuls 2T35 des Taktpulses T3 keinen Impuls bei der Informationsausgabe auslösen, weil der Ringkern K2 in der Remanenzlage"0"bleibt. Dies gilt auch für den Fall, dass vor dem nächsten Impuls 2T36 des Taktpulses T3 ein Impuls 2T22 des Taktpulses T2 auf den Sperreingang 20 deslogikelements gelangt.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Symbol eines Logikelements ebenfalls zum Ausüben der Funktion eines SPERR-Gatters mit einem Steuer- und einem Sperreingang ist das Symbol des Ringkerns K3 wieder in drei Abschnitte unterteilt.
Die im oberen Abschnitt angeordnete Magnetisierungswicklung 1 des Ringkerns K3 ist ständig vom Taktpuls Tl einer Taktphase beaufschlagt. Alle Impulse dieses Taktpulses magnetisieren den Ringkern K3 in Richtung der einen Remanenzlage"l". Die im mittleren Abschnitt vorgesehene Ma- gnetisierungswicklung 2 ist dem Taktpuls T2 der zyklisch folgenden Taktphase zugeordnet. Jeder über den Sperreingang 20 zugeführte Impuls dieses Taktpulses T2 magnetisiert den Ringkem K3 in Richtung der andern Remanenzlage"0". Die im unteren Abschnitt des Ringkemsymbols vorhandene dritte Magnetisierungswicklung 3 ist dem Taktpuls 3 der dritten Taktphase zugeordnet.
Jeder über den Steuereingang 30 zugeführte Impuls dieses Taktpulses magnetisiert den Ringkern K3 in Richtung der andem Remanenzlage"0". Dagegen betätigen alle Impulse dieses Taktpulses T3 den Schalter (entsprechend M, Fig. 2) zum Wirksamschalten des Transistors für die Informationsausgabe.
Dieses ist durch das Zeichen H3 angedeutet.
Im zugehörigen Impulsdiagramm (Fig. 7) sind die Impulse des Taktpulses Tl mit 3T11-3T14, die Impulse des Taktpulses T2 mit 3T21- 3T23 und diejenigen des Taktpulses T3 mit 3T31 - 3T33 bezeichnet. Der bei der Informationsausgabe ausgelöste Impuls ist mit 3A1 bezeichnet Der Impuls 3T11 steuertdenringkern KS indieeineremanenzlage"i". DurchdendemSperreingang 20 zugeführten Impuls 3T21 wird der Ringkem in die andere Remanenzlage "0" gesteuert.
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der Transistor zwar wirksamgeschaltet, jedoch erfolgt dann keine Ummagnetisierung des Ringkerns K3 aus der einen Remanenzlage"l"in die andere Remanenzlage "0". Also wird auch hiebei als Ausgabeinformation kein Impuls abgegeben.
Das gleiche gilt für die Impulsfolgen 3T13, 3T22 bzw. 3T13, 3T23 und 3T32. Der Impuls 3T14 ma- gnetisiert mit Hilfe der Magnetisierungswicklung l den Ringkern K3 wieder in die eine kern anenz- lage "1". Da vom zyklisch folgenden Taktpuls T2 kein Impuls für Sperreingang 20 des Lo- gikelements vorhanden ist, magnétisiert der Impuls 3T33 des Taktpulses T3 der dritten Taktphase den Ringkern K3 in die andere Remanenzlage "0". Da der Transistor für die Informationsausgabe bei dieser dritten Taktphase wirksamgeschaltet ist, gibt der Ausgang 3A des Logikelements den Impuls 3Al als Information ab.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten Symbol eines Logikelements zum Ausüben der Funktion eines NEGATORS ist ebenfalls dieDreiteilung des Ringkernsymbols vorgenommen und jedem Abschnitt bzw. der diesem Abschnitt zugeordneten Magnetisierungswicklung usw. der Taktpuls einer Taktphase zugeordnet.
Die im oberen Abschnitt liegende Magnetisierungswicklung 1 des Ringkerns K4 ist dabei ständig vom
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Taktpuls Tl einer Taktphase beaufschlagt, dessen Impuls den Ringkern K4 in Richtung der einen
Remanenzlage "1" magnetisieren. Die zweite Magnetisierungswicklung 2 im mittleren Abschnitt ist dem Taktpuls T2 der zyklisch folgenden Taktphase zugeordnet. Hiebei magnetisiert jeder über einen Steuereingang 20 zugeführte Impuls dieses Taktpulses T2 den Ringkern K4 in Richtung der andern Remanenzlage "0".
Im unteren Abschnitt des Ringkemsymbols ist die dritte Magnetisierungswicklung 3 vorgesehen.
Diese Wicklung ist-wie aus der Darstellung hervorgeht-ständig von der dritten Taktphase beaufschlagt.
Alle Impulse des Taktpulses T3 magnetisieren den Ringkern in Richtung der andern Remanenzlage "0". Ausserdem betätigen sie den Schalter (entsprechend M, Fig. 2) zum Wirksamschalten des Transi- stors für die Informationsausgabe. Dieses soll das Zeichen H3 andeuten.
Das zugehörige Impulsdiagramm (Fig. 9) zeigt Impulse der drei Taktpulse Tl-T3 ; 4T11-4T14,
4T21 und 4T22 bzw. 4T31-4T34. Die bei der Informationsausgabe ausgelösten Impulse sind mit 4A1 und 4A2 bezeichnet. Durch den Impuls 4T11 wird der Ringkern K4 in die eine Remananzlage"l" gesteuert. Da in der zeitlichen Reihenfolge der Impuls vom Taktpuls T2 nicht dem Steuereingang 20 des Logikelements zugeführt wird, kann der Impuls 4T31 des Taktpulses T3 der dritten Taktphase den Ringkern K4 mit Hilfe der Magnetisierungswicklung 3 in die andere Remanenzlage"0"um- magnetisieren. Da bei dieser Taktphase der Transistor wirksamgeschaltet ist, kann als Information der Impuls 4A1 über den Ausgang 4A des Logikelements abgegeben werden.
Ebenso wird der Impuls 4A2 nach Vorhandensein der nächsten beiden Impulse 4T12 und 4T32 ausgelöst.
Nach dem Einstellen des Ringkerns K4 in die Remanenzlage "1" durch den nächsten Impuls
4T13 des Taktpulses Tl wird dem Steuereingang 20 der Impuls 4T21 zugeführt. Hiedurch wird der Ringkern K4 in die andere Remanenzlage"0"ummagnetisiert. Als Ausgabeinformation wird dabei kein Impuls ausgelöst, weil der Transistor auf der zweiten Taktphase beim Taktpuls T2 nicht wirksamgeschaltet ist. Beim nachfolgenden Impuls 4T33 des Taktpulses T3 der dritten Taktphase ist der Transistor dann zwar wirksamgeschaltet, jedoch kann der Ringkern K4 durch diesen Impuls nicht mehr ummagnetisiert werden, weil er bereits in Remanenzlage"0"ist. Also wird kein Impuls als Aus- gabeinformation abgegeben. Dies gilt auch für die Impulsfolge 4T14,4T22, 4T34.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Symbol eines Logikelements zum Ausüben der Funktion eines NOR-
Gatters ist folgende Zuordnung für die Abschnitte des Ringkemsymbols vorgesehen :
Die im oberen Abschnitt angeordnete Magnetisierungswicklung 1 des Ringkerns K5 ist ständig vom Taktpuls Tl einer Taktphase beaufschlagt. Alle Impulse dieses Taktpulses Tl magnetisieren den Ringkern K5 in Richtung der einen Remanenzlage"l". Im mittleren Abschnitt sind für die Steuereingänge 20a - 20c mehrere voneinander unabhängig gleichwirkende Magnetisierungswicklungen 2a - 2c vorgesehen. die dem Taktpuls T2 der zyklisch folgenden Taktphase zugeordnet sind.
Bei jedem über einen der Steuereingänge 20a, 20b, 20c zugeführten Impuls des Taktpulses T2 wird der Ringkern K5 in Richtung der andern Remanenzlage"0"magnetisiert. Die im unteren Abschnitt des Ringkernsymbols vorhandene Magnetisierungswicklung 3 ist ständig vom Taktpuls T3 der dritten Taktphase beaufschlagt. Alle Impulse dieses Taktpulses T3 magnetisieren den Ringkern K5 in Rich- tung der ändern Remanenzlage"0"und betätigen den Schalter zum Wirksamschalten des Transistors für die Informationsausgabe. Das Wirksamschalten des Transistors bei dieser dritten Taktphase wird durch das Zeichen H3 im unteren Abschnitt des Ringkernsymbols angedeutet.
Auf der Diagrammlinie Tl des zugehörigen Impulsdiagramms (Fig. 11) sind Impulse 5T11-5T14 des Taktpulses Tl dargestellt. Die folgenden drei Diagrammlinien T2 enthalten Impulse 5T21 bis 5T23 des Taktpulses T2, und die Diagrammlinie T3 zeigt Impulse 5T31-5T34 der dritten Taktphase. Einer der bei der Informationsausgabe ausgelösten Impulse ist mit 5A1 bezeichnet. Durch den Impuls 5T11 des Taktpulses Tl der ersten Taktphase wird der Ringkern K5 über die Magnetisierungswicklung 1 in die eine Remanenzlage"l"gebracht.
Da anschliessend keinem der Steuereingänge 20a - 20c ein Impuls des Taktpulses T2 zugeführt wird, magnetisiert der dann folgende Impuls 5T31 des Taktpulses T3, bei dem der Transistor wirksamgeschaltet ist, den Ringkern in die andere Remanenzlage "0" um. Hiedurch wird als Ausgabeinformation der Impuls 5A1 ausgelöst und von dem Ausgang 5A abgegeben. Durch den zeitlich folgenden Impuls 5T12 gelangt der Ringkern K5 wieder in die Remanenzlage"l"und wird durch den dem Steuereingang 20a zugeführten Impuls 5T21 wieder in die andere Remanenzlage"0"um- magnetisiert. Da hiebei der Transistor nicht wirksamgeschaltet ist, kann vom Ausgang 5A kein Impuls abgegeben werden.
Beim Impuls 5T32 ist der Transistor zwar wirksamgeschaltet, jedoch kann als Ausgabeinformation
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kein Impuls abgegeben werden, da der Ringkern von dem Impuls 5T32 nicht mehr aus der Remanenzlage"l"in die Remancnslagc"0"ummagnetisiert werden kann. Eine entsprechende Arbeitsweise ergibt sich bei der Impulsfolge 5T13,5T22, 5T33. Es ist auch möglich, dass nach dem Einstellen der Remanenzlage "1", z. B. durch den Impuls 5T14, allen drei Steuereingängen 20a - 20c der folgendre Impuls 5T23 des Taktpulses T2 zugeführt wird. Auch dabei kann beim Impuls 5T34 als Ausgabeinformation kein Impuls ausgelöst werden.
Bei dem in Fig. 12 dargestellten Symbol eines Logikelements zum Ausüben der Funktion eines ODERGatters ist folgende Zuordnung für die Abschnitte des Ringkernsymbols festgelegt : im oberen und mittleren Abschnitt sind den Steuereingängen 10a, 10b bzw. a20, b20 mehrere, voneinander unabhängig gleichwirkende Magnetisierungswicklungen la, 1b bzw.. a2, b2 vorgesehen. Hievon ist ein Teil der Magnetsierungswicklungen (Wicklungen la und lb) dem Taktpuls Tl einer Taktphase im oberen Abschnitt und der restliche Teil der Magnetisierungswicklungen (Wicklungen a2 und b2) dem Taktpuls der zyklisch folgenden Taktphase im mittleren Abschnitt zugeordnet.
Jeder über einen Steuereingang 10a, 10b, a20, b20 zugeführte Impuls der beiden Taktpulse Tl, T2 magnetisiert den Ringkern K6 in Richtung der einen Remanenzlage "1". Die im unteren Abschnitt des Ringkernsymbols vorgesehene Magnetisierungswicklung 3 ist ständig vom Taktpuls T3 der dritten Taktphase beaufschlagt. Alle Impulse dieses Taktpulses T3 magnetisieren den Ringkern K6 in Richtung der andernRemanenzlage "0" und betätigen gleichzeitig den Schalter zum Wirksam schal- ten des Transistors für die Informationsausgabe. Das Wirksamschalten des Transistors bei der dritten Taktphase wird durch das Zeichen H3 im unteren Abschnitt des Ringkernsymbols angedeutet.
Im zugehörigen Impulsdiagramm (Fig. 13) sind die oberen beiden Diagrammlinien Tl mit den Impulsen 6T11-6T13 den Steuereingängen 10a und 10b des Logikelements sowie die folgenden beiden Diagrammlinien T2 mit den Impulsen 6T21 und 6T22 den Steuereingängen a20 und b20 zugeordnet. Die Impulse des Taktpulses ! T3 der dritten Taktphase sind mit 6T31-6T36 bezeichnet und auf der Diagrammlinie T3 dargestellt.
Während der verschiedenen Informationsausgaben werden vom Ausgang 6A des Logikelements die Impulse 6A1-6A4 abgegeben. Aus diesem Impulsdiagramm ist ersichtlich, dass das ODER-Gatter nur dann bei einem Impuls des Taktpulses T3 während der dritten Taktphase als Ausgabeinformation einen Impuls abgibt, wenn vorher einem oder mehreren seiner Steuereingänge 10a, lOb, a20, b20 ein Impuls eines oder beider Taktpulse Tl, T2 während der ersten beiden Taktphasen zugeführt wurde.
Alle Logikelemente des Schaltkreissystems gemäss dieser Erfindung haben den Vorteil, dass bei der Auswahl der zu verwendenden Bauelemente keine strengen Forderungen bezüglich der Toleranzengestellt zu werden brauchen, da auf Gleichzeitigkeit, gleiche Länge sowie das Einhalten vorgegebener kritischer Amplitudenwerte von steuernden Impulsen verzichtet werden kann. Das gilt besonders auch für die Ringkerne, weil für diese Logikelemente durchaus solche Kerne mit weniger ausgeprägter Rechteckigkeit der Hystereseschleife verwendet werden können, obgleich in der Praxis allgemein vorzugsweise Kerne mit guter Rechteckigkeit benutzt werden.
Da der Transistor eines Logikelements nur auf einer Taktphasebeim Auslesen einer gespeicherten Information aus dem zugeordneten Ringkern wirksamgeschaltet ist, ist es nicht möglich, dass nach dem vorhergehenden Einschreiben dieser Information in den Ringkern diese Infornication bei schlecbter Rechteckigkeit des Kerns automatisch vom Transistor wieder ausgelesen wird.
Die Anforderungen an die Toleranzen der Impulse können sowohl in zeitlicher Hinsicht wie auch für deren Amplitude auf ein Minimum beschränkt werden.
In der Schaltungsanordnung nach Fig. 14 sind im linken Teil drei von den Taktpulsen Tl, T2, T3 der drei Taktphasen steuerbare Schalter in Form von Schalttransistoren vorgesehen. Im rechten Teil ist ein Logikelement mit der Funktion eines UND-Gatters (Fig. 2) angeordnet. Der in Fig. 2 gestrichelt eingerahmte Teil ist bei dieser Schaltungsanordnung (Fig. 14) wegen der besseren Übersicht ebenfalls auf diese Art hervorgehoben.
Zum Wirksamschalten für die Transistoren aller Logikelemente, die ihre Informationen gleichzeitig auf derselben Taktphase ausgeben, ist hiebei ein gemeinsamer, vom Taktpuls der betreffenden Taktphase gesteuerter Schalttransistor vorgesehen. Die Schaltstrecke dieses Schalttransistors liegt mit allen über eine zugehörige Basiswicklung parallelgeschalteten Steuerstrecken der Transistoren in Reihe. In diesem Fall ist nur ein Logikelement dargestellt. Da der Transistor Tri dieses Logikelements beim Taktpuls T2 der zweiten Taktphase wirksamgeschaltet werden soll, ist dessen Steuerstrecke E2, B2 mit der Schaltstrekke E3, C3 des Schalttransistors M in Reihe geschaltet, der von diesem Taktpuls T2 beaufschlagt ist.
In der Praxis sind an die Leitung X und die Null-Potential führende Leitung noch weitere Steuer- strecken von Transistoren anderer Logikelemente angeschlossen, die ebenfalls beim Taktpuls T2 wirk-
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sam geschaltet werden sollen. Ausserdem sind den ändern beiden Schalttransistoren noch Logikelemente zugeordnet, deren Transistoren auf den diesen Schalttransistoren zugeordneten Taktpulsen wirksame- schaltet werden.
Solange der Schalttransistor M nicht von einem Impuls des Taktpulses T2 beaufschlagt wird, ist dessen Schaltstrecke E3, C3 hochohmig, und der Steuerkreis E2, B2 des Transistors Tri ist auf- getrennt. Ausserdem ist die Stromversorgung des Transistors unterbrochen. Sobald ein Impuls des Taktpul- ses T2 die Schaltstrecke E5, C5 des Schalttransistors M leitend steuert, ist der Transistor Tri zur Informationsausgabe wirksamgeschaltet.
Eine ähnliche Schaltungsanordnung zum Wirksamschalten des Transistors für die Informationsausgabe zeigt Fig. 15. Auch bei dieser Schaltungsanordnung ist zum Wirksamschalten für die Transistoren aller
Logikelemente, die ihre Information gleichzeitig auf einer Taktphase ausgeben, ein gemeinsamer, vom
Taktpuls der betreffenden Taktphase steuerbarer Schalttransistor vorgesehen. Bei Verwendung von p-n-p-
Transistoren in Emitterschaltung sind bei mehreren, gleichzeitig wirksam zuschaltenden Transistoren von
Logikelementen alle Emitterelektroden der Schaltstrecken dieser Transistoren zusammen mit der Kollek- torelektrode der Schaltstrecke des gemeinsamen Schalttransistors an die Null-Potential führende Anzap- fung einer Gleichspannungsquelle angeschlossen.
Alle Basiselektroden der Transistoren für die Informa- tionsausgabe liegen über die zugehörigen Basiswicklungen zusammen mit der Emitterelektrode der Schaltstrecke des Schalttransistors über einen Arbeitswiderstand an der einen, Sperr-Potential führenden, Klemme der Gleichspannungsquelle.
Die Kollektorelektroden der Transistoren für die Informationsausgabe sind an die andere Klemme der Gleichspannungsquelle angeschlossen. Beim dargestellten Beispiel liegt dementsprechend nur die Kollektorelektrode des einen Transistors Tri an dieser Klemme. Die Steuerstrecke E4, B4 dieses beim Taktpuls T2 wirksam zuschaltenden Transistors liegt über die Basiswicklung 40 mit der Schaltstrekke E5, C5 des vom Taktpuls T2 beaufschlagten Schalttransistors N in Reihe. Die Basiselektrode B4 des Transistors Tri liegt zusammen mit der Emitterelektrode E5 des Schalttransistors N auf Sperr-Potential. Ausserdem ist die Emitterelektrode E4 des Transistors Trl zusammen mit der Kollektorelektrode C5 des Schalttransistors N an die Null-Potential führende Anzapfung der Gleichspannungsquelle (nicht dargestellt) angeschlossen.
DerVorteil dieser Schaltungsanordnung ist, dass bei hochohmiger Schaltstrecke E5, C5 des Schalttransistors N der Steuerkreis mit der Steuerstrecke E4, B4 des Transistors Trl nicht nur aufgetrennt ist, sondern die Basiselektrode B4 auf Sperr-Potential liegt. Ausserdem braucht der Schalttransistor nur die Steuerströme für alle parallelgeschalteten Steuerstrecken E4, B4 (nicht alle dargestellt) zu schalten, jedoch nicht auch noch zusätzlich die über die Kollektorelektroden C4 fliessenden Ströme.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist es möglich, zum Vervollständigen dieses Logiksystems einzelne Logikelemente zu kombinieren, um dadurch ein Logikelement zu schaffen, das eine andere Funktion ausübt. Zum Wirksamschalten der Transistoren können auch andere steuerbare Schalter eingesetzt werden. Ferner ist es möglich, die Taktpulse Tl - T3 der drei Taktphasen zyklisch vertauscht zu verwenden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltkreissystem für taktgesteuerte elektronische Anlagen mit magnetischen Logikelementen, deren Magnetisierungswicklungen zum Ausführen von verschiedenen logischen Funktionen mit Impulsen eines dreiphasigen zyklischen Taktpulses gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Logikelement (Fig. l, 4,6, 8,10, 12) in an sich bekannter Weise aus einem Ringkern (K1 - K6) mit
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der drei Taktphasen beaufschlagt ist, und dass die andern Magnetisierungswicklungen den Taktpulsen der andern Taktphasen zugeordnet sind und zum zeitselekuven Wirksam schalten des Transistors während der der Informationsausgabe zugeordneten Taktphase in der Zuführungsleitung mindestens einer Steuerelektrode des Transistors (Trl) ein vom Taktpuls der betreffenden Taktphase steuerbarer Schalter (M, Fig. 2 und 14 ;
N, Fig. 15) vorgesehen ist.