DE1003797B - Magnetisches Gedaechtnis - Google Patents
Magnetisches GedaechtnisInfo
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- DE1003797B DE1003797B DER13871A DER0013871A DE1003797B DE 1003797 B DE1003797 B DE 1003797B DE R13871 A DER13871 A DE R13871A DE R0013871 A DER0013871 A DE R0013871A DE 1003797 B DE1003797 B DE 1003797B
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der magnetischen Gedächtnisse oder magnetischen Speicher und bezieht
sich auf Einrichtungen und auf Verfahren zur Abnahme von Informationen von einem solchen magnetischen
Speicher.
Ein magnetisches Gedächtnis derjenigen Art, auf welche sich die Erfindung bezieht, kann in an sich bekannter,
Weise eine Anzahl von magnetischen Elementen bzw. Kernen enthalten, die in waagerecht verlaufenden
Zeilen und in senkrecht verlaufenden Reihen angeordnet sind. Die Kerne werden magnetisch in der
einen Richtung gesättigt und stellen dann eine Eins im Dualsystem dar und stellen bei Sättigung in der
anderen Richtung eine Null im Dualsystem dar. Um die Kerne in den gewünschten Sättigungszustand zu
bringen und um zu bestimmen, in welcher Richtung sie gesättigt sind, werden den Kernzeilen und den
Kernreihen eine Anzahl von Spulen zugeordnet. Jede Kernzeile ist induktiv mit einer getrennten Zeidenspule
verkettet und jede Kernreihe mit einer getrennten Reihenspule. Jeder einzelne Kern ist dabei mit einer
einzigen Zeilenspule und mit einer einzigen Reihenspule verkettet. Um einen Kern in einer bestimmten
Richtung zu sättigen, wird den beiden mit ihm verketteten Spulen Strom zugeführt. Die Summe der
einer bestimmten Zeilenspule und einer bestimmten Reihenspule zugeführten Ströme ist so bemessen, daß
die zur Sättigung erforderliche magnetomotorische Kraft (MMK) erreicht wird. Die von der Zeilenspule
allein oder der Reihenspule allein gelieferte MMK reicht jedoch nicht aus, um den Sättigungszustand
eines Kernes, der durch eine vorhergehende Operation erzeugt worden war, umzukehren. Bei einem solchen
magnetischen Gedächtnis können die magnetischen Kerne beispielsweise Ringform besitzen. Die Sättigungsrichtung
eines Kernes wird entsprechend der zu speichernden Information geändert. Jeder Kern
trägt wenigstens drei Wicklungen, nämlich eine Zeilenwicklung, eine Reihenwicklung und eine Ablesewicklung.
Die Ablesewicklungen aller Kerne sind zueinander in Serie geschaltet und bilden zusammen
die Ablesespule. Dementsprechend ist jeder Kern mit einer Zeilenspule, einer Reihenspule und mit der Ablesespule
verkettet.
Wenn man eine Zeilenspule und eine Reihenspule gleichzeitig speist und jede dieser Spulen dabei
wenigstens die Hälfte derjenigen MMK liefert, die zur Ummagnetisierung eines mit beiden Spulen verketteten
Kernes erforderlich ist, so wird dieser Kern seine Magnetisierungsrichtung umkehren, wenn er
nicht bereits in derjenigen Richtung magnetisiert ist, in welcher die beiden MMKe wirken. Die Niederlegung
einer Information in der Matrix oder das Einschreiben in die Matrix geschieht somit derart, daß
Magnetisches Gedächtnis
Anmelder:
Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6
München 23, Dunantstr. 6
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. März und 8. Mai 1953
V. St. v. Amerika vom 26. März und 8. Mai 1953
Raymond Stuart-Williams, Pacific Palisades, Calif.,
Jan Aleksander Rajchman, Princeton, N. J.,
und Milton Rosenberg, Santa Monica, Calif. (V. St. A.)r
sind als Erfinder genannt worden
die Zeilenspule und die Reihenspule, welche mit einem bestimmten Kern verkettet sind, gleichzeitig mit
einem Impuls gespeist werden. Die Feststellung oder die Ablesung der Magnetisierungsrichtung geschieht
derart, daß die beiden mit diesem Kern verketteten Spulen (Zeilenspule und Reihemspule) mit einem
Strom einer bestimmten Richtung erregt werden. Wenn der Kern bereits in derselben Richtung magnetisiert
ist, in welcher dieser Strom wirkt, so entsteht praktisch kein Spannungsimpuls in der Ablesewicklung.
Wenn jedoch der betreffende Kern durch den erwähnten Strom ummagnetisiert wird, so wird ein
Spannungsimpuls in der Ablesewicklung induziert.
Zur Ablesung werden die Kerne stets in derselben Richtung magnetisiert, die als die P-Richtung bezeichnet
werden möge. Wenn ein Kern bereits in der P-Richtung gesättigt ist, so entsteht keine Ausgangsspannung
in einer Ableseispule, die mit allen in der Matrix vorhandenen Kernen verkettet ist. Wenn der
Kern aber in der umgekehrten Richtung, die als die N-Richtung bezeichnet werden möge, magnetisiert ist,
so wird bei der Magnetisierung in der P-Richtung oder Umsteuerung in die P-Richtung eine starke Flußänderung
erzeugt. Somit wird in der Ablesespule eine Spannung induziert, d. h., es entsteht eine Ausgangsspannung,
welche für den vorher vorhandenen Zustand des Kernes kennzeichnend ist. Es muß natürlich eine Einrichtung vorgesehen werden, um im
letzteren Falle den Kern in den N-Zustand zurückzubefördern, da durch den Ablesevorgang die in dem
Kern gespeicherte Information gelöscht wird.
609 838ΛΙ40
Wie oben bemerkt, ist die Ablesespule mit allen Kernen der ganzen Matrix verkettet. Zur Ablesung
eines bestimmten Kernes wird gewöhnlich die mit ihm verkettete Zeilenspule und Reihenspule je mit einem
Strom erregt, der V2mal so-groß ist wie der zur Ummagnetisierung
erforderliche Strom. Durch diese Speisung mit dem Strom 1A wird jeder der nicht ausgewählten
Kerne in der erregten Zeile und Reihe so weit magnetisiert, daß ein/gewisser kleinerer Teil der
tierende Signal entspricht daher dem Differenzwert. Wenn der ausgewählte Kern sich im Zustand P befindet,
d. h. in einem Zustand, in welchem er niicht ummagnetisiert wkd, so kann das Signal dieses aus-5
gewählten Kernes (welches von einer leichten Wanderung des Arbeitspunktes auf der Hysteresiskurve im
Sättigungsgebiet hervorgerufen wird) doppelt so groß sein wie das Signal jedes der nicht ausgewählten
Kerne, so daß die resultierende Ausgangsspannung
Hysteresiskurve durchlaufen wird. Bei den heute zur io nahezu Null ist.
Verfügung stehenden Materialien wird bei der Er- Nun ist es offenbar sehr schwierig, wenn nicht ganz
Verfügung stehenden Materialien wird bei der Er- Nun ist es offenbar sehr schwierig, wenn nicht ganz
regung mit dem Strom 1Za eine gewisse Flußänderung unmöglich, eine große Anzahl von vollständig gleichen
im Sättigungsgebiet erzeugt. Infolgedessen wird bei Kernen zu beschaffen. Um den angegebenen Idealdiesen
Fluß änderungen auch schon eine gewisse Span- zustand zu erzielen, müssen nicht nur alle Kerne
nung in'der Ablesespule induziert. Bei großen magne- 15 gleiche Spannungsimpulse liefern, sondern diese
tischen Matrices können diese Spannungen der nicht Spannungsimpulse «nassen zeitlich auch genau zuausgewählten
Kerne, die mit derselben Zeilenspule sammenfallen. Diese zeitliche Koinzidenz muß des-
oder Reihenspule verkettet sind wie der ausgewählte halb verlangt werden, damit die Signale sich gegen-Kern,
bereits eine sehr große Spannung in der Ablese- sei tig vollständig auslöschen. Wegen des Aufbaus der
spule hervorrufen, so daß das Auftreten einer Span- 20 Matrices ist aber eine genaue Koinzidenz der Signale
nung in der Ablesespule noch kein sicheres Kenn- und eine genau gleiche Kurvenform der Signale außerzeichen
für den Zustand des betreffenden ausgewählten ordentlich schwierig zu erreichen. Um vollständig
Kernes, dessen Magnetisierungsrichtung festgestellt gleiche Kerne zu erhalten, müssen diese im allgemeinen
werden soll, abgibt. In diesem Falle läßt sich also der sowohl mechanisch als elektrisch genau übereinstim-Zustand
eines bestimmten Kernes der ganzen Matrix 25 men. Es ist an sich nicht zu schwierig, gleiche magneniebt
feststellen. tische Eigenschaften der Kerne zu erhalten, jedoch
Um die unerwünschten Signale von den nicht aus- schwanken die übrigen Eigenschaften, z. B. die Leitgewählten
Kernen erheblich zu vermindern, kann man fähigkeit, der mittlere Durchmesser und der Öffnungsdie
Ablesespule mit den Kernen derart verketten, daß querschnitt von Kern zu Kern erheblich. Die Leitdie
unerwünschten Signale in erheblichem Maße ein- 30 fähigkeit von Metallkernen schwankt deshalb, weil in
ander entgegenwirken, so daß aus dem Auftreten oder geschichteten Kernen eine kurzgeschlossene Blechlage
dem Fehlen eines Signals an den Ausgangsklemmen die gesamte Leitfähigkeit des Kernes erheblich beeinder
Ablesespule wieder auf den Zustand des inter- flußt. Bei Ferrospinellen beeinflussen spurenhafte
essierenden Kernes geschlossen werden kann. Um Verunreinigungen die Leitfähigkeit, ohne die magnedies
zu erreichen, wird die Ablesespule mit den 35 tischen Eigenschaften zu beeinflussen. Schwankungen
Kernen der ganzen Matrix so verkettet, daß zwei der Leitfähigkeit beeinflussen wiederum die Überbenachbarte
Kerne stets Spannungen entgegengesetzter
Richtung in der Ablesespule erzeugen.
Richtung in der Ablesespule erzeugen.
Man kann tatsächlich die Ablesespule aller Kerne
derart wickeln, daß die Ablesewicklungen längs der 40
Reihen und Zeilen gegensinnig gewickelt sind, und
man kann dadurch das Verhältnis des gewünschten
Signals zu dem unerwünschten verbessern. Ein
Wicklungsschema dieser Art ist ein sogenanntes
Schachbrettschema, bei welchem die Wicklungen 45 Schwankung des mittleren Durchmessers ändert sich längs der Reihen und Zeilen abwechselnd entgegen- daher die zur Ummagnetisierung dieses Kernes ergesetzten Wicklungssinn besitzen. Bei diesem Schach,- forderliche MMK. Da allen Kernen dieselbe MMK brettschema wird das unerwünschte Signal zwar er- zugeführt wird, schlagen die einzelnen Kerne verheblieh kleiner, verschwindet jedoch nicht vollständig. schieden schnell um. Schwankungen der lichten Quer-Bei kleineren Matrices reicht dieses Schachbrett- 50 schnittsfläche rufen eine verschiedene Größe der schema häufig aus, jedoch wird bei größeren Matrices maximalen Flußänderung hervor und führen daher der gewünschte Erfolg nicht erreicht, und es treten zu verschiedenen großen Ausgangsspannungen, die auch noch andere Nachteile auf. Es wurde gefunden, jedoch gleiche Zeitdauer besitzen. Da die zeitliche daß bei der Verwendung einer Ablesespule mit Lage eines Signals von der räumlichen Lage des Schachbrettwicklung in einer magnetischen Matrix, 55 Kerns innerhalb der Matrix und ferner von den obenin welcher alle Kerne der Matrix vollständig gleich genannten anderen Faktoren abhängt, erscheint es ausgeführt sind, zwei Arten von Ausgangssignalen wünschenswert, eine Ablesemethode oder ein Ableseauftreten. Im ersten Falle, d. h. wenn ein ausgewählter verfahren für magnetische Matrices zu finden, welches und abzulesender Kern aus dem einen Zustand (2V) in auch bei Vorhandensein dieser anderen und nicht konden entgegengesetzten Zustand (P) umgelegt wird, 60 trollierbaren Faktoren genaue Resultate liefert. Bisheben sich die Signale aller Kerne, in denen ein ge- her beruhte das Ableseverfahren auf einem Ampliwisser Teil der Hysteresiskurve durchlaufen wird, tudenvergleich und auf einem Vergleich der zeitlichen gegenseitig auf, mit Ausnahme der Signale des aus- Lage. Dies bedeutet, daß nach Erregung zweier mit gewählten Kernes und zweier nicht ausgewählter einem gewünschten Kern verketteten Spulen die AbKerne. Diese nicht ausgewählten Kerne sind die- 65 lesespule in eine Schaltung eingefügt wird, welche jenigen, welche entweder nur von einer Zeilenspule Signale von weniger als der Hälfte der Amplitude oder nur von einer Reihenspule eine Erregung emp- ausschaltet, und zwar innerhalb eines Intervalls, fangen. Das Signal des ausgewählten Kernes besitzt welches mit der Vorderflanke der erregenden Impulse die umgekehrte Richtung wie die Signale dieser beiden beginnt. Dieses System hat sich wegen der strengen nicht ausgewählten Kerne, und das erhaltene resul- 70 Anforderungen an die Dauer der Verriegelung nicht
derart wickeln, daß die Ablesewicklungen längs der 40
Reihen und Zeilen gegensinnig gewickelt sind, und
man kann dadurch das Verhältnis des gewünschten
Signals zu dem unerwünschten verbessern. Ein
Wicklungsschema dieser Art ist ein sogenanntes
Schachbrettschema, bei welchem die Wicklungen 45 Schwankung des mittleren Durchmessers ändert sich längs der Reihen und Zeilen abwechselnd entgegen- daher die zur Ummagnetisierung dieses Kernes ergesetzten Wicklungssinn besitzen. Bei diesem Schach,- forderliche MMK. Da allen Kernen dieselbe MMK brettschema wird das unerwünschte Signal zwar er- zugeführt wird, schlagen die einzelnen Kerne verheblieh kleiner, verschwindet jedoch nicht vollständig. schieden schnell um. Schwankungen der lichten Quer-Bei kleineren Matrices reicht dieses Schachbrett- 50 schnittsfläche rufen eine verschiedene Größe der schema häufig aus, jedoch wird bei größeren Matrices maximalen Flußänderung hervor und führen daher der gewünschte Erfolg nicht erreicht, und es treten zu verschiedenen großen Ausgangsspannungen, die auch noch andere Nachteile auf. Es wurde gefunden, jedoch gleiche Zeitdauer besitzen. Da die zeitliche daß bei der Verwendung einer Ablesespule mit Lage eines Signals von der räumlichen Lage des Schachbrettwicklung in einer magnetischen Matrix, 55 Kerns innerhalb der Matrix und ferner von den obenin welcher alle Kerne der Matrix vollständig gleich genannten anderen Faktoren abhängt, erscheint es ausgeführt sind, zwei Arten von Ausgangssignalen wünschenswert, eine Ablesemethode oder ein Ableseauftreten. Im ersten Falle, d. h. wenn ein ausgewählter verfahren für magnetische Matrices zu finden, welches und abzulesender Kern aus dem einen Zustand (2V) in auch bei Vorhandensein dieser anderen und nicht konden entgegengesetzten Zustand (P) umgelegt wird, 60 trollierbaren Faktoren genaue Resultate liefert. Bisheben sich die Signale aller Kerne, in denen ein ge- her beruhte das Ableseverfahren auf einem Ampliwisser Teil der Hysteresiskurve durchlaufen wird, tudenvergleich und auf einem Vergleich der zeitlichen gegenseitig auf, mit Ausnahme der Signale des aus- Lage. Dies bedeutet, daß nach Erregung zweier mit gewählten Kernes und zweier nicht ausgewählter einem gewünschten Kern verketteten Spulen die AbKerne. Diese nicht ausgewählten Kerne sind die- 65 lesespule in eine Schaltung eingefügt wird, welche jenigen, welche entweder nur von einer Zeilenspule Signale von weniger als der Hälfte der Amplitude oder nur von einer Reihenspule eine Erregung emp- ausschaltet, und zwar innerhalb eines Intervalls, fangen. Das Signal des ausgewählten Kernes besitzt welches mit der Vorderflanke der erregenden Impulse die umgekehrte Richtung wie die Signale dieser beiden beginnt. Dieses System hat sich wegen der strengen nicht ausgewählten Kerne, und das erhaltene resul- 70 Anforderungen an die Dauer der Verriegelung nicht
gangsdauer von der einen Magnetisierungsrichtung in die andere oder die Dauer des Durchlaufens eines
kleinen Teils der Hysteresiskurve.
Die für magnetische Gedächtnisse benutzten Kerne sind1 sehr klein und haben daher nur einen kleinen
Gesamtdurchmesser. Kleine Schwankungen dieses Durchmessers können aber schon einen großen Bruchteil
des mittleren Durchmessers ausmachen. Bei einer
als ausreichend erwiesen1. Die Impulsamplitude der
unerwünschten Signale schwankte ebenfalls, so daß es häufig schwierig war, zu unterscheiden, ob eine
Ausgangsspannung von einem wirklichen Ableseimpuls herrührte oder auf zufällige Störinipulse in
der Schaltung zurückzuführen war.
Die Erfindung bezweckt daher die Angabe einer Einrichtung zur Ablesung einer magnetischen Matrix,
welche unabhängig von der Signalamplitude wirkt.
Weiterhin soll die Ablesung unabhängig von der zeitlichen Lage der Ausgangssignale gemacht werden.
Außerdem soll durch die Erfindung eine Ableseeinrichtung geschaffen werden, bei welcher die Matrixkerne
mechanisch und magnetisch nicht so weitgehend gleichförmig zu sein brauchen wie bisher.
Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, daß eine bessere gegenseitige Auslöschung der unerwünschten
Signale erreicht wird, wenn ein integriertes Ablesesignal benutzt wird. Die Erfindung bezieht sich somit
auf ein magnetisches Gedächtnis mit einer zweidimensionalen Matrix aus magnetischen Elementen oder mehreren
solchen parallel arbeitenden Matrices, bei dem die Matrices aus Zeilen und Reihen bestehen, jede Zeile und
Reihe eine Mehrzahl von einzelnen magnetischen Elementen mit erheblicher Restmagnetisierung enthält,
ferner mit Steuerspulen, die mit den magnetischen Elementen verkettet sind und gleichzeitig die Elemente
einer Zeile und einer Reihe so weit magnetisieren, daß nur ein ausgewähltes Matrixelement am Schnittpunkt
einer Zeile und einer Reihe im einen oder anderen Sinne ummagnetisiert wird, mit einer induktiv mit
den Elementen wenigstens einer Matrix verketteten Ablesespule und mit einem Diskriminator, dem die
Signale der Ablesespule zugeführt werden und der zwischen den verschiedenen magnetischen Zuständen
der abgefragten magnetischen Elemente auf Grund der angezeigten Signale unterscheidet. Dieses magnetische
Gedächtnis ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Integriervorrichtung zwischen der
Ablesespule und dem Diskriminator, welcher das von der_Ablesespule gelieferte Signal zugeführt und in
derbes integriert wird, wenn der magnetische Zustand eines ausgewählten magnetischen Elementes unter
Änderung dieses magnetischen Zustandes abgefragt wird, wobei die Größe dieser Änderung von dem abzufragenden
Zustand selbst abhängt.
Die Kerneigenschaften der magnetischen Elemente werden von Kern zu Kern immer etwas schwanken,
selbst wenn man die in die Matrix einzubauenden Kerne sehr sorgfältig ausliest. Die Auslöschung der
Signale der nicht ausgewählten Kerne, deren Eigenschaften also eine ganz zufällige Verteilung aufweisen,
verschlechtert sich also proportional zu einem Dispersionskoeffizienten K und zu der Quadratwurzel
aus der Anzahl der erregten Kerne, welche bei einer Matrix mit η · η Kernen = yin — l ist. Diese Differenz in den Eigenschaften kann der Tatsache zugeschrieben
werden, daß die Flußänderung, die von der gleichen MMK hervorgerufen wird, nicht in jedem
Kern genau die gleiche ist. Der zweite Grund dafür, daß die gegenseitige Auslöschung der unerwünschten
Signale nicht vollständig gelingt, besteht darin, daß die Änderung der magnetischen Induktion, die bei
einer unvollkommenen Magnetisierung in einer bestimmten Richtung auftritt, für die beiden magnetischen
Zustände jedes Kernes verschieden ist. Die Kennlinie eines Kernes in der Nähe der Remanenz ist
nämlich gekrümmt. Dementsprechend tritt eine größere Induktionsänderung oder Flußänderung auf, wenn
bei einer negativen Remanenz eine unvollkommene Magnetisierung in der positiven Richtung stattfindet,
als wenn dies bei einer positiven Remanenz der Fall ist. Somit löschen sich die Signale der nicht ausgewählten
Kerne bei verschiedenen gespeicherten Polaritäten gegenseitig nicht vollständig aus, und das unerwünschte
Signal der Ablesespule hängt hinsichtlich seiner Amplitude von der Verteilung der Richtungen
oder Vorzeichen der gespeicherten Zustände ab. Das infolge dieser Wirkungsweise auf treten de unerwünschte
ίο Signal ist am größten, wenn alle Kerne, auf denen die
Ablesespule einen gegebenen Wicklungssinn hat, sich im gleichen Remanenzzustand befinden und alle Kerne,
auf denen die Ablesespule den umgekehrten Wicklungssinn hat, sich im entgegengesetzten Remanenzzustand
befinden. Wenn auch für jeden einzelnen Kern die Differenz zwischen den induzierten Spannungen,
die bei einer unvollkommenen oder teilweisen Magnetisierung in den P-Zustand oder in den N-Zustand
erzeugt werden, sehr klein sein kann, so kann doch
so der gesamte Differenzwert bei großen Matrices unzulässig
hoch werden. Die Größe dieser Differenz hängt von dem jeweils verwendeten magnetischen Material
ab, und die Differenz ist auch für Materialien mit weitgehend rechteckiger Hysterisschleife immer noch
überraschend groß. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll daher bei einem abzulesenden
Kern die ganze Hysteresiskurve umlaufen und das dabei induzierte Ablesesignal durch Integration
über diesen vollen Umlauf erhalten werden.
Fig. 1 ist eine Darstellung einer magnetischen Matrix einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 2 zeigt den Verlauf der gleichzeitig in einer Ablesewicklung erzeugten Signale, wenn mehrere
Kerne zur Ablesung gesteuert werden; Fig. 3 zeigt die Signale, welche durch Steuerung
aller Kerne einer sehr vielkernigen Matrix auftreten;
diese Signale sind dabei zur besseren Veranschaulichung einander überlagert gezeichnet;
Fig. 4 A und 4 B zeigen den Erfolg der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Subtraktion von Flächen oder
Integralen in Gegenüberstellung zur Subtraktion von Amplituden;
Fig. 5 stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung dar;
Fig. 6 A und 6 B zeigen den bei der Ausführungsform nach Fig. 5 erhaltenen Kurvenverlauf;
Fig. 7 ist eine Darstellung einer magnetischen Gedächtnismatrix, welche durch zwei magnetische Schalter
gesteuert wird;
Fig. 8 zeigt den Verlauf einer Hysteresiskurve zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung;
Fig. 9 A und 9 B zeigen den Spannungsverlauf in Abhängigkeit von der Flußänderung und das Integral
des Spannungsverlaufs als1 Beispiel für die von einem
einzigen Kern einer magnetischen Matrix, die von einem Remanenzzustand in den entgegengesetzten Zustand
umgesteuert wird, erzeugten Spannungen;
Fig. 1OA und 1OB zeigen den Kurvenverlauf der
Spannung am Ausgang einer Ablesewicklung, wenn ein magnetischer Kern abgelesen wird, und die Integrale
dieser Spannungen;
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild eines· magnetischen Matrixsystems, das nach dem hier beschriebenen Verfahren
betrieben werden kann;
Fig. 12 veranschaulicht den Verlauf verschiedener Spannungen, welche in der Schaltung nach Fig. 11
auftreten;
Fig. 13 ist ein Schaltbild einer Impulskombinationseinrichtung, welche bei einer Ausführungsform der
Erfindung benutzt wird;
Fig. 14 zeigt ein Schaltbild einer zur Integration
und als Diskriminator dienenden Einrichtung bei einer Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine statische magnetische Matrix mit 16 verschiedenen Kernen 10 in zellenförmiger und
reihenförmiger Anordnung dargestellt. Die Anordnung nach Fig. 1 ist nur als Beispiel für eine Art von
Matrices zu betrachten, auf welche die Erfindung anwendbar ist. Das Kernmaterial soll vorzugsweise eine
richtung bestehen, welche die zu einem gewünschten Kern gehörige Zeilenspule und Reihenspule erregen.
In Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform einer magnetischen Gedächtnismatrix derjenigen Art dar-5
gestellt, die durch zwei magnetische Schalter gesteuert werden kann. Diese Gedächtnismatrix ist ebenfalls
als ein Beispiel zu betrachten, und zwar insbesondere hinsichtlich ihrer Kernzahl und hinsichtlich der Orientierung
ihrer Kerne. Dieses magnetische Gedächtnis
Ablesespule wechselt von Kern zu Kern, so daß bei zwei aufeinanderfolgenden Kernen ein verschiedener
Wicklungssinn vorliegt.
Beim Aufbau dieser Schalter werden die Kerne 116 bzw. 118 der Bequemlichkeit halber in Reihen und
Zeilen angeordnet. Auf jedem Kern befindet sich eine Ausgangswicklung. Die Ausgangswicklungen des einen
Schalters, der im folgenden als der .^-Schalter be-
so gut wie rechteckige Hysteresiskurve besitzen. Jeder io besteht aus einer Vielzahl von magnetischen in Reihen
Kernzeile ist eine mit allen Kernen dieser Zeile ver- und Zeilen angeordneten Kernen 110. Jede Kernzeile
kettete sogenannte Zeidenspule 12 zugeordnet. Jeder ist mit einer besonderen Zeilenspule verkettet. Ebenso
Kernreihe ist eine ebenfalls mit allen Kernen dieser ist jede Kernreihe mit einer eigenen Reihenspule 114
Reihe verkettete sogenannte Reihenspule 14 zugeord- verkettet. Die Zeilenspulen 112 sind ihrerseits je an
net. Es ist ferner eine Ablesespule 16 vorhanden, die 15 einen Kern 116 in dem Zeilensteuerschalter angemit
jedem Kern der ganzen Matrix verkettet ist. Auf schlossen. Ebenso sind die Reihenspulen 114 je an
jedem Kern ist diejenige Wicklung, die als die Ab- einen getrennten Kern 118 im Reihensteuerschalter
lesewicklung bezeichnet werden soll, so gewickelt, daß angeschlossen. Die magnetische Gedächtnismatrix
die unerwünschten Signale aller Kerne sich gegen- nach Fig. 7 besitzt ebenfalls eine Ablesespule 120,
seitig auslöschen. Dies wird durch einen Schachbrett- 20 welche induktiv mit allen Kernen 110 der ganzen
förmigen Wechsel des Wicklungssinns beim Übergang Matrix verkettet ist. Der Sinn der Wicklungen dieser
auf jeden neuen Kern erreicht. Wie dargestellt, ist
die Ablesespule an ein System 18 zur Anzeige der in
der Spule induzierten Spannungen angeschlossen,
die Ablesespule an ein System 18 zur Anzeige der in
der Spule induzierten Spannungen angeschlossen,
wenn beim Ableseprozeß ein Kern aus dem einen 25 Sättigungszustand in den entgegengesetzten Sättigungszustand1
umgelegt wird.
Das Verfahren der Speicherung einer Information
in jedem der Kerne besteht darin, jeden Kern im Magnetisierungszustand P oder im Magnetisierungs- 30 zeichnet werden soll, dienen zur Steuerung der Zeilenzustand JV zu lassen, was im Dualsystem entweder spulen des Gedächtnisses. Jede Kernzeile in den die Bedeutung »Eins« oder »Null« haben kann. Ein Schaltern ist induktiv mit einer besonderen Zeilenausgewählter Kern wird dadurch umgesteuert, daß spule 112λγ bzw. 112;y verkettet und jede Kernreihe Erregerströme von den Adressensignalquellen 20 und in den Schaltern mit einer Reihenspule 114 χ bzw. 22 der Zeilenspule und der Reihenspule, welche mit 35 114 y. Eine Vorerregerspule 122 χ bzw. 122 y ist mit dem gewünschten Kern verkettet sind, zugeführt wer- allen Kernen des betreffenden Schalters verkettet, den. Die Amplituden dieser Ströme sind so gewählt, Diese Vorerregerspule wird gewöhnlich, d. h. imRuhedaß bei gleichzeitiger Erregung der zu einem bestimm- zustand von einer Stromquelle 124 t bzw. 124y geten gewünschten Kern gehörigen Zeilen- und Reihen- speist, so daß alle Schalterkerne in der N-Richtung spule eine zur Umlegung dieses Kerns ausreichende 40 gesättigt werden. Jede Schalterzeilenspule 112 t bzw. MMK erzeugt wird. Andere Kerne, welche nur mit 112y und jede Schalterreihenspule 114χ bzw. 114y der erregten Reihenspule oder nur mit der erregten liegt im Anodenkreis einer besonderen Steuerröhre Zeilenspule verkettet sind, werden nicht in einem zur 132 χ■, 134 χ bzw. 132 3/, 134 3). Diese Röhren ermög-Umsteuerung ausreichenden! Maße magnetisiert. Sie liehen die Adressierung, d. h. die Auswahl eines bekönnen jedoch einen kleinen Teil ihrer Hysteresis- 45 stimmten Kernes in einem Schalter für die Magnetikurve durchlaufen, da das magnetische Material im sierung in der P-Richtung.
in jedem der Kerne besteht darin, jeden Kern im Magnetisierungszustand P oder im Magnetisierungs- 30 zeichnet werden soll, dienen zur Steuerung der Zeilenzustand JV zu lassen, was im Dualsystem entweder spulen des Gedächtnisses. Jede Kernzeile in den die Bedeutung »Eins« oder »Null« haben kann. Ein Schaltern ist induktiv mit einer besonderen Zeilenausgewählter Kern wird dadurch umgesteuert, daß spule 112λγ bzw. 112;y verkettet und jede Kernreihe Erregerströme von den Adressensignalquellen 20 und in den Schaltern mit einer Reihenspule 114 χ bzw. 22 der Zeilenspule und der Reihenspule, welche mit 35 114 y. Eine Vorerregerspule 122 χ bzw. 122 y ist mit dem gewünschten Kern verkettet sind, zugeführt wer- allen Kernen des betreffenden Schalters verkettet, den. Die Amplituden dieser Ströme sind so gewählt, Diese Vorerregerspule wird gewöhnlich, d. h. imRuhedaß bei gleichzeitiger Erregung der zu einem bestimm- zustand von einer Stromquelle 124 t bzw. 124y geten gewünschten Kern gehörigen Zeilen- und Reihen- speist, so daß alle Schalterkerne in der N-Richtung spule eine zur Umlegung dieses Kerns ausreichende 40 gesättigt werden. Jede Schalterzeilenspule 112 t bzw. MMK erzeugt wird. Andere Kerne, welche nur mit 112y und jede Schalterreihenspule 114χ bzw. 114y der erregten Reihenspule oder nur mit der erregten liegt im Anodenkreis einer besonderen Steuerröhre Zeilenspule verkettet sind, werden nicht in einem zur 132 χ■, 134 χ bzw. 132 3/, 134 3). Diese Röhren ermög-Umsteuerung ausreichenden! Maße magnetisiert. Sie liehen die Adressierung, d. h. die Auswahl eines bekönnen jedoch einen kleinen Teil ihrer Hysteresis- 45 stimmten Kernes in einem Schalter für die Magnetikurve durchlaufen, da das magnetische Material im sierung in der P-Richtung.
Sättigungsgebiet keine lineare Kennlinie besitzt. Die Steuerröhren 132 und 134 stellen nur ein BeiWenn
man einen bestimmten Kern abzulesen spiel eines selektiven Schaltsystems oder Auswahlwünscht,
so wird die zugehörige Zeilenspule und schalters dar. Im Ruhezustand oder Wartezustand
Reihenspule mit einem in der P-Richtung liegenden 50 sind diese Röhren stromlos. Die Auswahl eines
Strom gespeist. Wenn der Kern sich bereits im Schalterkernes in jedem Schalter, der in die P-Rich-P-Zustand
befindet, so findet nur eine sehr geringe tung umgelegt werden soll, geschieht dadurch, daß
Änderung seines Magnetisierungszustandes statt. ein positives Signal dem ersten Steuergitter einer
Wenn der Kern aber den Zustand N besitzt, so wird Röhre 132 χ im τ-Schalter und einer Röhre 1323; im
er in den P-Zustand umgelegt, und es wird somit eine 55 ^-Schalter zugeführt wird, so daß je eine Zeilenspule
Spannung in der zugehörigen Ablesespule induziert. in den beiden Schaltern erregt wird;, und ferner da-Der
Zustand eines Kernes läßt sich daher aus dem durch, daß ein positives Signal dem ersten Steuer-Auftreten
oder aus dem Fehlen eines Impulses in der gitter einer Röhre 134 t im jr-Schalter und einer Röhre
Ablesewicklung erkennen, je nachdem, ob der Kern 13Ay im jz-Schalter zugeführt wird, so daß in beiden
sich im N-Zustand oder im P-Zustand befand. Außer- 60 Schaltern die mit den ausgewählten Kernen verkettedem
ist noch eine Einrichtung, die jedoch in Fig. 1 ten Reihenspulen erregt werden. Diese Röhren werden
nicht dargestellt ist, vorhanden, welche zur Rück- nicht eingetastet, sondern werden durch die positiven
stellung des Kernes in seinen Anfangszustand dient, Adressensignale lediglich vorgesteuert. Ein Entriegeda
durch den Ablesevorgang die in dem Kern gespei- lungssignal oder Eintastsignal einer Quelle 140 wird
cherte Information gelöscht wird, wenn der Kern sich 65 zur Eintastung der adressierten Zeilen- und Reihenim
N-Zustand befand. Diese zuletzt erwähnte Ein- spulenröhren den zweiten Steuergittern zugeführt,
richtung kann von dem in der Ablesespule auftreten- Die Ströme in den beiden erregten Spulen jedes
den Impuls in Betrieb gesetzt werden. Die Adressen- Schalters liefern eine ausreichende MMK, um den
signalquellen 20 und 22 können Schalter oder Röhren Einfluß der Vorerregerspule zu überwinden und die
sein oder aus einer anderen beliebigen geeigneten Ein- 70 beiden ausgewählten Schalterkerne in den P-Zustand
zu bringen. Dabei wird dann eine Spannung in den Ausgangsspulen (Ausgangswicklungen) der ausgewählten
Schalterkerne erzeugt. Wenn ein Kern im ^-Schalter und ein Kern im ^Schalter gleichzeitig
in den P-Zustand gesteuert werden, so reichen die in ihren Ausgangswicklungen induzierten Spannungen
aus, um den Gedächtniskern 110, der mit den Zeilen-■und
Reihenspulen 112 und 114 verkettet ist, in den P-Zustand umzulegen. Wenn die Steuerröhren ausgetastet
werden, so werden die Schalterkerne, die in den P-Zustand umgelegt worden waren, durch die Vorerregerspulen
122 χ und 122 3> wieder in den N-Zustand
zurückbefördert. Wenn die Kerne in dem x- und y-Schalter, die in den P-Zustand umgelegt worden
waren, gleichzeitig in den N-Zustand zurückkehren, indem die adressierten Zeilen- und Reihensteuerröhren
ausgetastet werden, werden in den Ausgangsspulen dieser Kerne Spannungen induziert, welche groß
genug sind, die Gedächtniskerne, die von diesen Schaltern in den P-Zustand gebracht worden waren, wieder
in den Sättigungszustand in der N-Richtung zurückzubefördern. Wenn man diesen Gedächtniskern im
P-Zustand zu belassen wünscht, so werden die Schalterkerne der Reihe nach und nicht gleichzeitig in den
N-Zustand zurückbefördert. Diese zeitlich verteilte Rückstellung der Schalterkerne läßt sich auf verschiedene
Weise erreichen. Eines dieser möglichen Verfahren besteht in der Verwendung eines von einer Quelle
142 gelieferten Gegenimpulses an die zweiten Steuergitter der y-Schalterröhren und darin, die jtr-Schalterröhren
gleichzeitig eingetastet zu lassen. Die Diode 111 verhindert eine Einwirkung dieses Gegenimpulses
auf die x-Schalterröhren 132 χ und 134 x.
Mit Hilfe der Schaltung nach Fig. 7 kann also offenbar in einem magnetischen Gedächtnis eine Information
in dualer Form gespeichert werden, wenn man die Schalter dieses Gedächtnisses steuert. Zur Ablesung
des Zustandes eines Gedächtniskernes werden die Schalter adressiert und dann gleichzeitig gesteuert.
Der ausgewählte Kern (des Gedächtnisses) empfängt eine MMK, die in der P-Richtung liegt. Wenn eine
Spannung in der Ablesespule 120 induziert wird, so weiß man, daß der Kern sich im N-Zustand befand.
Dementsprechend läßt man die Schalter gleichzeitig in ihren Ausgangszustand zurückkehren, indem man
die Auswahlspulenströme gleichzeitig unterbricht. Wenn keine Spannung in der Ablesespule induziert
wird, so läßt man die Schalter nacheinander zurückkehren, indem die Schalterspulenströme der Reihe
nach unterbrochen werden. Der ausgewählte Kern verbleibt somit in seinem P-Zustand.
In Fig. 2 sind einige charakteristische Spannungsverläufe dargestellt, die bei der Steuerung mehrerer
Kerne in einer Matrix auftreten. Die Spannungen 24 und 30, die eine größere Fläche mit der Abszissenachse
einschließen, werden von Kernen erhalten, die aus dem einen Zustand in den anderen Zustand umgesteuert
werden. Die Kurven 32 und 38, die mit der Abszissenachse eine kleinere Fläche einschließen,
werden von den ausgewählten Kernen erhalten oder von Kernen, die zwar eine Steuerung erfahren, aber
ihren Sättigungszustand nicht nennenswert ändern. Zu diesen Kernen gehören beispielsweise die im N-Zustand
befindlichen Kerne, auf welche eine in der P-Richtung liegende MMK ausgeübt wird.
Der Grund dafür, daß Spannungsverläufe von umgekehrtem Vorzeichen entstehen, liegt in dem verschiedenen
Wicklungssinn der Ablesespulenwicklungen auf den einzelnen Kernen. Die Unterschiede in
der Dauer des Spannungsverlaufs und in der Amplitude des Spannungsverlaufs für die verschiedenen
Kerne sind bemerkenswert groß. Es ist also nicht erfolgversprechend, die Impulsunterscheidung auf dem
Amplitudenunterschied aufzubauen, da manche der kleinen Signalamplituden, die von umgelegten Kernen
herrühren, annähernd gleich der Amplitude von nicht umgelegten Kernen werden können. Die Fig. 3 stellt
alle in der Ablesespule einer magnetischen Matrix induzierten Signale einander überlagert dar. Bei diesen
ίο überlagerten Signalen sind die zwei nicht schraffierten
linsenförmigen Flächen dicht oberhalb und unterhalb der Grundlinie die sogenannten Flächen der Auswahl,
in denen ein Verriegelungsimpuls und eine Amplitudenselektion der Signale die genaueste Unterscheidung
zwischen den umgelegten und den nicht umgelegten Kernen ergeben würden. Da die Dauer vom Anfang
bis zum Ende der' überlagerten Spannungskurven etwa 7 Mikrosekunden beträgt, so sieht man,
daß die Fläche der Unterscheidung äußerst klein ist und eine extreme Genauigkeit der Verriegelungsschaltung erfordert, was natürlich hohe Kosten für
die entsprechenden Schaltelemente bedeutet. Der Grund dafür, daß die Signale oberhalb und unterhalb
der Zeitlinie auftreten, liegt, wie oben erläutert, darin, daß der Wicklungssinn der Ablesespule, welche
mit den Kernen der Gedächtnismatrix verkettet ist, von Kern zu Kern wechselt, um die unerwünschten
Signale soweit wie möglich zum Verschwinden zu bringen.
Wie weiter oben erläutert, hängt die Dauer des Signals noch von vielen Parametern ab, während die gesamte
Flußänderung nur von wenigen Parametern beeinflußt wird. Die Flußänderung ist proportional
/edt (nämlich dem Zeitintegral der induzierten Spannung) oder proportional der Fläche unter den Spannungskurven,
und daher rührt die Ungleichförmigkeit der Signale in der Ablesespule weitgehend von den
Schwankungen der Signaldauer her, während die Flächen unter allen Spannungskurven, die von N nach
P umgelegten Kernen entsprechen, die gleichen sein sollen. Ebenso sollen die Flächen unter allen Spannungskurven,
die nicht ausgewählten Kernen entsprechen und durch nur teilweises Durchlaufen der
Hysteresiskurven erzeugt werden, gleich sein. Dies wurde an einer fertigen Matrix nachgeprüft und hat
sich bestätigt. Es wird somit gemäß der Erfindung eine Unterscheidungsmethode für die verschiedenen
Spannungsverläufe vorgeschlagen, die weder zeitabhängig noch amplitudenabhängig ist.
So Um den Unterschied zwischen einer amplitudenabhängigen
Auslöschung gegenüber einer flächenabhängigen Auslöschung zu zeigen, sind in Fig. 4 A zwei
genau gleiche Spannungsverläufe 40 und 42 dargestellt, welche sich nur in ihrer zeitlichen Lage unterscheiden.
Die punktierte Kurve 44 zeigt das Ergebnis einer Amplitudensubtraktion dieser Spannung. Eine
Flächensubtraktion der Spannungen 40 und 42 würde Null ergeben. Ebenso ergibt eine Integration der Differenzspannung
44 Null, da die Gesamtfläche dieser Kurve um die Mittellinie herum Null ist.
In Fig. 4 B sind zwei verschieden verlaufende Kurven 40 und 42, welche die gleichen Flächen einschließen,
dargestellt und durch den punktierten Linienzug 44 wieder die Amplitudendifferenzkurve,
bei welcher die insgesamt mit der Mittellinie eingeschlossene Fläche wieder Null ist. Hier würde ebenfalls
eine Flächensubtraktion das Ergebnis Null haben. Auch eine Integration der punktierten Kurve würde
Null ergeben, da die von dieser punktierten Kurve mit der Mittellinie eingeschlossene Fläche ebenfalls Null
60-9 838/140-
ist. Die Spiteenspannungen der resultierenden Kurve sind aber hoch-Wenn man daher für die Spannungsausschaltung'oder die Spannungsunterscheidung die
Flächen heranzieht, gelingt die Auslöschung vollständig, während bei einer Amplitudenunterscheidung die
resultierenden Spannungen wesentliche Störungen zeigen wurden. In einem magnetischen Gedächtnis
kann eine falsche Anzeige "dann auftreten, wenn man aufeinanderfolgende Ablesespulenwicklungen mit verschiedenem
Wicklungssinn versieht und die Unterscheidung, ob eine Ausgangsspannung eine Bedeutung
besitzt, auf dem Amplitudenunterschied aufbaut. Bei einer Schaltung jedoch, bei welcher die Gesamtfläche
der resultierenden Spannungskurve um eine Mittellinie herum gemessen wird, nachdem alle Signale
durch den Aufbau der Matrix vorzeichenrichtig zueinander addiert worden sind, ergibt sich eine Gesamtspannung,
welche von Dauerunterschieden vollkommen frei ist, wenigstens wenn" eine genügend lange Zeit
verstrichen ist, um selbst die längsten Spannungsverläufe zum Verschwinden zu bringen.
Bei einer Meßeinrichtung dieser Art ist es also
nur mehr nötig, die in die Matrix einzubauenden Kerne auf ihre totale Flußänderung nachzuprüfen.
Hierdurch wird die Kernherstellung erheblich vereinfacht und der Kernausschuß vermindert.
Fig. 5 zeigt ein teilweise schematisches Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung. Die magnetische
Matrix ist durch das Rechteck 50 dargestellt und soll eine Adressiereinrichtung 20 für die Zeilen und
eine Adressieireinrichtung 22 für die Reihen besitzen,.
Die beiden Leitungen 52 stellen die Ausgangsleitungen einer mit allen Kernen der Matrix verketteten
Ablesespule dar. Diese Ablesespule ist mit einem nicht linearen Transformator 54 verkettet. Dieser ist in der
Lage, ein Ausgangssignal· so zu verzerren, daß Signale mit großer Amplitude mit einer größeren Spannungsverstärkung am Transformatorausgang erscheinen
als Signale kleiner Amplitude.
Die Fig. 6 A zeigt den Spannungsverlauf der Transformatorausgangsspannung
bei der Ablesung zweier Kerne. Die großen positiven und negativen Spannungsimpulse 61 und 63 stellen die gewünschten Signale
dar und die kleinen positiven und negativen Impulse 65 und 67 die unerwünschten Signale. Der größere
obere und der untere Impuls werden von den Kernen erzeugt, die von einem Zustand in den anderen umgelegt
werden. Der kleinere obere und untere Impuls werden von den Kernen erzeugt, die nicht ausgewählt
werden sollen, aber mit einer erregten Auswahlspule verkettet sind.
Fig. 6 B zeigt die Spannungsimpulse nach dem Durchlaufen des Transformators 54. Die Ausgangsspannung
des Transformators wird einem Gegentakt-A-Verstärker
56 zugeführt, der ein Ausgangssignal liefert, dessen Grundlinie auf Erdpotential
liegt. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 56 wird einer Umwandlungsstufe -und Abschneidestufe, welche
aus drei Dioden 58, 60 und 62 besteht, zugeführt, deren Kathoden an einer gemeinsamen Ausgangsklemme
64 liegen. Die beiden Dioden 58 und 60 sind an die Ausgangsseite des Verstärkers angeschlossen
und richten die Ausgangsspannung gleich. Ein Widerstand 66 ist an eine negative Vorspannung und an die
gemeinsame Klemme 64 der Dioden 58 und 60 angeschlossen, um eine Gleichstromladung, die durch die
Gleichrichtung entsteht, zu entfernen. Die dritte Diode 62 ist mit ihrer Anode an eine positive Spannung
angeschlossen, um die Kathoden aller drei Dioden auf einem oberhalb Erde liegenden Punkt zu
halten. Da die den Dioden zugeführten Verstärkersignale mit ihrer Grundlinie auf einem festen Potential
liegen, rufen nur diejenigen Verstärkersignale, welche die Diodenvorspannung überschreiten, eine Ausgangsspannung
hervor. Der Unterteil der Spannungskurven wird also abgeschnitten. Dies ist in Fig. 6 B dargestellt,
in welcher die Fläche zwischen den beiden punktierten parallel zur Zeitachse verlaufenden Linien
den abgeschnittenen Spannungsbereich andeuten. Die ίο Ausgangsspannung am Punkt 64 wird dem Steuergitter
einer Integratorröhre 68 zugeführt, deren Rückkopplungskondensator über eine Kathodenfolgestufe 69
gekoppelt ist. Der Integrator kann beispielsweise ein Millerintegrator sein.
Der Integrator wird so verriegelt, daß ein Integrationsintervall kurz nach dem Beginn der Steuerströme
der Steuerströme der magnetischen Matrix beginnt, damit der vordere Teil des der Matrix entnommenen
Signals abgeschnitten wird. Da der größte Teil der unerwünschten Übergangssignale zu Beginn der
.Steuerströme, welche der Matrix zugeleitet werden, auftritt, wird durch die Unterdrückung des Signalanfangs
bereits ein großer Teil der unerwünschten Signale ausgeschaltet. Dies ist in Fig. 6 B dargestellt.
Die linke von der senkrechten punktierten Linie gelegene Fläche ist der verriegelte Teil des Signals. Man
sieht daher, daß durch die Unterdrückung des Impulsanfangs und durch die Unterdrückung der niedrigen
Impulsamplituden bereits ein großer Teil der unerwünschten Signale ausgeschieden wird. Das Verriegelungssignal
für den Integrator wird von einer Signalquelle 70 geliefert, die gleichzeitig mit der Erregung
der Adressiereinrichtung gesteuert wird, und zwar für die Ablesung der magnetischen Matrix. Der
Ausgangsimpuls dieser Quelle 70 wird aus den oben dargelegten Gründen einer Verzögerungsschaltung 72
und von dort dem Fanggitter der Integratorröhre 68 zugeleitet. Die Ausgangsspannung der Integratorröhre
wird von der Kathodenfolgeröhre 69 abgenommen. Diese Ausgangsspannung wird einem Vergleicher oder
Amplitudendiskriminator zugeführt, der aus einer ersten und zweiten Dreipolröhre 74 und 76 mit gemeinsamem
Kathodenwiderstand 78 und einem Lastwiderstand 80 in der Anodenzuleitung der zweiten
Dreipolröhre 76 bestehen kann. Das Steuergitter dieser zweiten Röhre ist durch Anschluß an ein Potentiometer
82 vorgespannt. Dk erste Röhre 74 liegt mit ihrer ' Anode unmittelbar an der Spannung B+, und ihr
Gitter ist an die Kathode der Folgeröhre 69 angeschlossen. Die Vorspannung wird so bemessen, daß die
erste Röhre 74 normalerweise Strom führt und somit die zweite Röhre 76 mittels des an dem gemeinsamen
Kathodenwiderstand 78 auftretenden Spannungsabfalls verriegelt. Wenn die Anodenspannung des
Integrators 68 unter einen durch die Vorspannung des zweiten Röhrengitters gegebenen Pegel abfällt, so beginnt
die zweite Röhre Strom zu führen und liefert somit eine negative Ausgangsspannung. Die Vorspannung
der zweiten Röhre kann so eingestellt werden, daß die integrierte Spannung eines Impulses mit
kleiner Fläche verschwindet und daß bei einem Impuls mit großer Fläche eine große Ausgangsspannung
entsteht. Man erkennt somit, daß ein großflächiger Impuls vorhanden sein muß, um eine Ausgangsspannung
der Vergleichsschaltung hervorzurufen, damit der Integrator ein großes integriertes Signal aufbauen
kann. Die Vergleichsschaltung liefert somit zuverlässig eine Ausgangsspannung nur dann, wenn ein abgelesener
Kern von N nach P umgelegt wird. Andernfalls entsteht keine Ausgangsspannung. Ein klein-
flächiges Signal wird unabhängig von der Größe seiner Amplitude unterdrückt.
Fig. 8 zeigt den typischen Verlauf einer Hysteresiskurve für die heute zur Verfügung stehenden Kernmaterialien.
Die nicht ausgewählten Kerne, die sich im P-Zustand befinden und mit dem halben Erregerstrom
beaufschlagt werden, da ihre Reihen- oder Zeilenspule erregt wird, durchlaufen nur eine kleine
Hysteresisschleife, wie sie in Fig. 8 am oberen und am unteren Ende der großen Hysteresisschleife angedeutet
ist. Die ausgewählten Zeilen- und Reihenspulen liefern also eine MMK in der P-Richtung und die
nicht ausgewählten Kerne, die sich bereits im P-Zustand befinden, werden dadurch noch stärker in
das P-Gebiet hineingesteuert. Wenn dann später MMKe in der N-Richtung erzeugt werden, was bei
der Rückkehr der magnetischen Schalter in ihren Anfangszustand der Fall ist, durchlaufen die nicht ausgewählten
Kerne im P-Zustand die Hysteresisschleife wieder bis zu demjenigen Punkt zurück, der der Ausgangspunkt
war. Dabei kann eine kleine Änderung des magnetischen Zustandes auftreten, da die kleinen
Hysteresisschleifen sich nicht vollständig schließen, so daß die Kerne eine etwas schwächere Sättigung in
der P-Richtung aufweisen, als sie anfänglich vorhanden war. Die gesamte Flußänderung beträgt dabei
ΔΦΡ (Fig. 8).
Bezüglich der Fläche der Kennlinie im Gebiet der Sättigung läßt sich folgendes sagen: Ein Kern, der in
den N-Zustand gebracht worden war, wird durch den halben Erregerstrom, derein im Sinne der RichtungP
liegendes Vorzeichen besitzt, ein kleines Stück in das Gebiet geringerer Sättigung hineingesteuert und kehrt
sodann in das N-Sättigungsgebiet zurück, wenn auf diesem Kern nach der Rückstellung der magnetischen
Schalter der halbe Erregerstrom in der N-Richtung einwirkt. Die Differenz der in diesen beiden Fällen
erzeugten Flüsse beträgt gemäß Fig. 8 Δ ΦΡ im
P-Gebiet und Δ ΦΝ im N-Gebiet, und die Differenz
zwischen den beiden Flußänderungen im P-Gebiet und im N-Gebiet kann mit ε bezeichnet werden.
Man sieht, daß diese Differenz einen von Null verschiedenen Wert besitzt und daß dieser Wert anzeigt,
daß eine vollständige Auslöschung der unerwünschten Signale bei der Schachbrettverteilung der Ablesewicklungen
nicht erwartet werden kann, sofern nicht die nicht ausgewählten Kerne sich alle im P-Zustand
oder im N-Zustand befinden. In einer großen magnetischen Gedächtnismatrix kann dieses Signal ε einen
solchen Wert annehmen (was natürlich von den speziellen magnetischen Eigenschaften der nicht ausgewählten
Kerne abhängt), daß das von dem ausgewählten Kern gelieferte Signal in seiner Größe bei weitem
übertroffen wird. Man muß nämlich bedenken, daß die kleinen Hysteresisschleifen im positiven und negativen
Sättigungsgebiet sich je nach dem verwendeten Material entweder vollständig oder nahezu vollständig
schließen. Wenn ein magnetischer Kern überhaupt speicherfähig ist, d. h. wenn er viele Magnetisierungen
und Entmagnetisierungen mitmacht, muß die Abweichung von einer vollständig geschlossenen Schleife
äußerst klein sein, da anderweitig der Kern, sofern er oftmals ein nicht ausgewählter Kern ist, immer mehr
entmagnetisiert wird und daher nicht mehr zur Speicherung benutzt werden kann.
Ein Ablesesignal, welches durch gleichzeitige Erregung
einer Zeilenspule und einer Reihenspule, die mit einem gewünschten Kern in der Matrix verkettet
sind, erhalten wird, kann als aus drei Teilen bestehend angesehen werden. Der erste Teil ist der Beitrag von
den nicht ausgewählten Kernen, der durch die Erregung der ausgewählten Zeilenspule erhalten wird. Der
zweite Teil ist der Beitrag von den nicht ausgewählten Kernen der erregten Reihenspule. Der dritte Teil ist
der Beitrag zu dem Ablesesignal, welcher von dem ausgewählten Kern herrührt. Man kann eine Zeilenspule
und eine Reihenspule während zweier Zeitintervalle vor der Ablesung erregen und die Signalbeiträge
dieser erregten Spulen, welche in der Ablesespule ano gezeigt werden, sodann integrieren. Das integrierte
Signal, das auf diese Weise erhalten wird, gibt dann im wesentlichen ein Maß für das unerwünschte Signal,
welches während der Ableseperiode entsteht. Wenn daher dieses Signal gespeichert wird und dann vom
Gesamtsignal, das sich während der Ableseperiode ergibt, subtrahiert wird, d. h. vom Signal, welches bei
gleichzeitiger Erregung der Reihen- und der Zeilenspule erhalten wird, so ist das resultierende Signal im
wesentlichen dasjenige des ausgewählten Kernes. Die Beiträge der nicht ausgewählten Kerne heben sich
gegenseitig auf, und dasselbe gilt bis zum gewissen Grade von dem unerwünschten Beitrag des ausgewählten
Kernes selbst, der von seiner Magnetisierung in der Richtung seiner eigenen Remanenz herrührt.
Durch dieses Verfahren wird das Verhältnis des gewünschten zum unerwünschten Signal ganz wesentlich
erhöht.
Das eben geschilderte Verfahren ist zwar durchaus anwendbar, jedoch ist es weit einfacher, dasselbe Ergebnis
nach dem im folgenden beschriebenen Verfahren zu erzielen.
Die ausgewählte Matrixzeile und Matrixreihe, d. h. die zugehörigen Spulen mögen gleichzeitig in einer
gegebenen Richtung, beispielsweise in der P-Richtung, während eines ersten Zeitintervalls erregt werden. Sodann
mögen sie innerhalb eines zweiten Zeitintervalls gleichzeitig in der umgekehrten Richtung, d. h. in der
N-Richtung, erregt werden. Nunmehr soll das gesamte integrierte Ablesesignal, welches am Ende des zweiten
Zeitintervalls erhalten wird, betrachtet werden. Es läßt sich feststellen, daß dieses Signal aus den einzelnen
Änderungen der magnetischen Flüsse aller nicht ausgewählten Kerne in den ausgewählten Zeilen
und aus der Änderung des Flusses des ausgewählten Kernes besteht, da die Integration der Ablesespulen in
Wirklichkeit ein Maß für die Flußänderung ist. Über das ganze Erregungsintervall gesehen, ist die Flußänderung
der nicht ausgewählten Kerne diejenige, welche beim Durchlaufen einer kleinen unsymmetrischen
Hysteresiskurve gemäß Fig. 8 erhalten wird. Diese Kurve schließt sich vollständig oder fast vollständig,
wenn der Kern überhaupt zu speichern vermag. Die Beiträge zu dem endgültig integrierten
Spannungssignal von den nicht ausgewählten Kernen sind daher verschwindend klein und entsprechen der
Abweichung der ersten kleinen Hysteresisschleife von einem vollständig geschlossenen Verlauf. Der Beitrag
des ausgewählten Kernes zu dem integrierten Ablesesignal wird Null, wenn der Kern sich ursprünglich im
N-Zustand befand, da die im praktischen Betrieb durchlaufene Schleife (kleine symmetrische Schleife,
welche sich sehr weitgehend der größeren Schleife annähert) im ersten Intervall vom Punkt N in Fig. 8
bis zum Punkt P in Fig. 8 verläuft und im zweiten Intervall vom Punkt P zum Punkt N. Der Beitrag des
ausgewählten Kernes zu dem endgültigen integrierten Signal ist andererseits beträchtlich, wenn das Kernmaterial
sich ursprünglich im P-Zustand befand. Im P-Zustand durchläuft der Kern ursprünglich eine sehr
kleine Hysteresisschleife während des ersten Erre-
gungsintervalls und wird im zweiten Erregungsintervall plötzlich vom Punkt P zum Punkt AT übergehen.
Das gesamte integrierte Signal am Ende des zweiten Intervalls ist also Null oder sehr klein, wenn der erregte
Kern sich ursprünglich im N-Zustand befand, und ist sehr groß, wenn der erregte Kern sich ursprünglich
im P-Zustand befand. Dies gilt unabhängig von dem Magnetisierungszustand der anderen Kerne
der ausgewählten Zeilen und unabhängig davon, wie
unterscheidbares gewünschtes Signal übrigbleibt. Wenn die in die Matrix einzubauenden Kerne unter
sich möglichst gleichartig sind und die Ablesewicklung, d. h. die Ablesespule der Matrix nach dem
5 Schachbrettprinzip ausgeführt ist, so erlaubt diese Einrichtung eine nahezu beliebige Vergrößerung der
Matrix. Die gegenseitige Auslöschung der unerwünschten Signale wird ohne eine zusätzliche Einrichtung
erreicht. Sie wird vielmehr mit Hilfe von
unvollkommen die Auslöschung nach dem Schachbrett- io Einrichtungen erreicht, die für die magnetische
prinzip sein mag. Matrix bereits entwickelt wurden. Man hat lediglich
Zum besseren Verständnis des Obigen seien die Fig. 9 A und 9 B betrachtet, welche die von einem einzigen
Kern beim Durchlaufen der ganzen Hysteresis-
gewisse Zugeständnisse bezüglich des Zeitaufwands für die zusätzlichen Operationen oder Arbeitsvorgänge
zu machen. Da die Arbeitsdauer oder Umschlagdauer
kurve gelieferten Spannungen wiedergeben. Fig. 9 A 15 von magnetischen Matrices nicht innerhalb von
zeigt die Ausgangsspannung eines ursprünglich im Mikrosekunden vor sich geht, kann man diesen Zeit-
N-Zustand befindlichen Kernes. Die ausgezogene Kurve ist die bei der Steuerung des Kernes von N
nach P und sodann von P nach N in der Ablesespule
aufwand ohne große Bedenken in Kauf nehmen.
Zur Beendigung des zweiten Zeitintervalls befindet
Zur Beendigung des zweiten Zeitintervalls befindet
sich der Gedächtniskern unabhängig von seinem Aninduzierte Spannung. Die punktierte Kurve zeigt das 20 fangszustand im N-Zustand. Wenn man ihn in diesem
Spannungsintegral, d. h. die in der Ablesespule indu- Zustand zu halten wünscht, so sind keine weiteren Arzierte
nach der Zeit integrierte Spannung. Die in- beitsvorgänge mehr nötig. Wenn andererseits ein
tegrierte Spannung ist am Ende des zweiten Intervalls Signal angezeigt worden war, so war der Kern urannähernd
Null. Fig. 9 B gibt gleicherweise die in der sprünglich im P-Zustand, und man muß ihn wieder in
Ablesespule seitens eines einzigen Kernes während 25 den P-Zustand zurückbefördern, um die Information
der Steuerung innerhalb der beiden genannten Inter- nicht verlorengehen zu lassen. Diese Rückstellung in
valle induzierten Spannungen an, wenn der Kern sich den P-Zustand kann nach einem Dreischrittverfahren
anfänglich im P-Zustand befindet. Im wesentlichen geschehen, das zu dem ersten Zweischrittverfahren
ruft die in der P-Richtung wirkende MMK keine hinzukommt, so daß im ganzen fünf Schritte zurück-Spannung
hervor, jedoch ist die beim Übergang von P 30 gelegt werden müssen.
1 | 2 | 'ntervalle | 4 | 5 | |
P | N | 3 | N | ||
^-Schalter | P | N | P | N | |
y-Schalter.... | P | ||||
nach N auftretende Spannung von recht erheblicher Größe. Die integrierte Spannung hat eine sehr erhebliche
Amplitude und wird ohne weiteres angezeigt.
Die Fig. 1OA und 1OB geben die in der Ablesespule von den ausgewählten und nicht ausgewählten 35
Kernen induzierten Spannungen wieder, wenn diese
Kerne die Hysteresiskurve vollständig durchlaufen.
Fig. 1OA zeigt die in der Ablesespule induzierten
Spannungen, wenn der ausgewählte Kern anfänglich
sich im N-Zustand befindet. Bei der Umsteuerung vom 40 Die Tabelle I zeigt die zur Ablesung der magne-N- in den P-Zustand liefern die nicht ausgewählten tischen Matrix durchzuführenden Einzelschritte. Der Kerne plus den ausgewählten Kernen erhebliche Span- dritte Schritt des Fünfschrittverfahrens besteht darin, nungen. Die Kurve 150 zeigt den Beitrag der nicht die ausgewählte Zeilen- und Reihenspule gleichzeitig ausgewählten Kerne und die Kurve 152 das gesamte in der P-Richtung zu erregen, ebenso wie während des Ausgangssignal. Bei der Umsteuerung von P nach N 45 ersten Schrittes. Dabei bleibt der ausgewählte Kern ist die gesamte Signalspannung von beträchtlicher im P-Zustand. Sodann werden die Reihen- und Zeilen-Größe, hat aber die umgekehrte Polarität, und somit spule während des vierten und fünften Schrittes nachist das gesamte integrierte Signal am Ende des voll- einander in den N-Zustand zurückbefördert. Bei dieständigen Umlaufs annähernd Null. Gemäß Fig. 1OB sem Erregungsschema werden die unerwünschten wird, wenn der ausgewählte Kern sich ursprünglich 50 Kerne, d. h. die nicht ausgewählten Kerne nicht zuim P-Zustand befindet, während der Zuführung der in nehmend entmagnetisiert, was bei sich nicht schließender P-Richtung liegenden MMK im ersten Intervall den Hysteresiskurven bei der zyklischen Erregung ja ein Beitrag von den nicht ausgewählten Kernen ent- eintreten kann.
Kernen induzierten Spannungen wieder, wenn diese
Kerne die Hysteresiskurve vollständig durchlaufen.
Fig. 1OA zeigt die in der Ablesespule induzierten
Spannungen, wenn der ausgewählte Kern anfänglich
sich im N-Zustand befindet. Bei der Umsteuerung vom 40 Die Tabelle I zeigt die zur Ablesung der magne-N- in den P-Zustand liefern die nicht ausgewählten tischen Matrix durchzuführenden Einzelschritte. Der Kerne plus den ausgewählten Kernen erhebliche Span- dritte Schritt des Fünfschrittverfahrens besteht darin, nungen. Die Kurve 150 zeigt den Beitrag der nicht die ausgewählte Zeilen- und Reihenspule gleichzeitig ausgewählten Kerne und die Kurve 152 das gesamte in der P-Richtung zu erregen, ebenso wie während des Ausgangssignal. Bei der Umsteuerung von P nach N 45 ersten Schrittes. Dabei bleibt der ausgewählte Kern ist die gesamte Signalspannung von beträchtlicher im P-Zustand. Sodann werden die Reihen- und Zeilen-Größe, hat aber die umgekehrte Polarität, und somit spule während des vierten und fünften Schrittes nachist das gesamte integrierte Signal am Ende des voll- einander in den N-Zustand zurückbefördert. Bei dieständigen Umlaufs annähernd Null. Gemäß Fig. 1OB sem Erregungsschema werden die unerwünschten wird, wenn der ausgewählte Kern sich ursprünglich 50 Kerne, d. h. die nicht ausgewählten Kerne nicht zuim P-Zustand befindet, während der Zuführung der in nehmend entmagnetisiert, was bei sich nicht schließender P-Richtung liegenden MMK im ersten Intervall den Hysteresiskurven bei der zyklischen Erregung ja ein Beitrag von den nicht ausgewählten Kernen ent- eintreten kann.
stehen, der durch die Kurve 150 gegeben ist und eine Am Ende des zweiten Intervalls bestimmt sich der
beträchtliche Größe hat, dagegen kein Betrag von 55 weitere Verlauf des Schemas aus dem Wert der innennenswerter
Größe von dem ausgewählten Kern. tegrierten Spannung. Da jede elektronische Schaltung
Der gesamte Signalverlauf 152 wird dadurch sehr eine gewisse Zeit benötigt, um auf diesen Wert anzuwenig
beeinflußt. Der Beitrag von den nicht ausge- sprechen und den restlichen Verlauf des Schemas festwählten
Kernen während der Steuerung von P nach N zulegen, sieht man, daß zwischen den Schritten zwei
ist derselbe wie oben, jedoch steuert in diesem Fall 60 und drei eine gewisse tote Pause eingeschaltet werden
der ausgewählte Kern einen erheblichen Beitrag bei. muß. Diese läßt sich dadurch vermeiden, daß man den
Das punktierte integrierte Signal zeigt an, daß ein Schritt drei unmittelbar nach Beendigung des Schrittes
nutzbares Signal von erheblicher Amplitude am Ende zwei vorbereitet. Zur Beendigung des Schrittes drei
des ganzen Vorgangs vorhanden ist. hatten die elektronischen Verriegelungsstufen oder die
Zur Auswertung des oben Gesagten kann man sich 65 elektronische Schaltung, welche auf das integrierte
vergegenwärtigen, daß erstens durch die Durchsteue- Signal ansprechen, bereits eine Gelegenheit zu ar-
rung der Kerne in der beschriebenen Weise und beiten und können dann dazu benutzt werden, die
zweitens durch Integration der dabei auftretenden Schritte vier und fünf festzulegen. Der Schritt vier
Ausgangsspannung eine weitgehende Auslöschung der kann in diesem Augenblick entweder darin bestehen,
unerwünschten Signale stattfindet, so daß ein leicht 70 den Kern in den N-Zustand zu bringen (wenn die
Reihenspule und die Zeilenspule, die an den ausgewählten Gedächtniskern angekoppelt sind, gleichzeitig
erregt werden), oder er kann (wenn sie getrennt erregt werden) darin bestehen, diesen ausgewählten
Gedächtniskern innerhalb der Schritte vier und fünf in den N-Zustand zu bringen. Dieses Schema ist in
Tabelle II dargestellt.
ίο
1 | Tabelle | IJ | ntervalle 3 |
4 | 5 | |
P
P |
1 |
P
P |
N
N |
JV | ||
«-Schalter.... y-Schalter.... |
||||||
2 | ||||||
N
N |
Zur Einschreibung kann, wenn man dasselbe Ablese- und Einschreibschema zu haben wünscht, ebenfalls
das Fünfschrittverfahren benutzt werden, und das gewünschte Einschreibsignal kann dann einfach ao
an Stelle des integrierten Ablesesignals am Ende des Schrittes zwei treten.
Ein Gedächtnissystem, welches nach dem Schema gemäß Tabelle II arbeiten kann, ist in Fig. 11 dargestellt.
Die magnetische Gedächtnismatrix 160 ist nur durch ein Rechteck dargestellt. Der zur Steuerung
ihrer Zeilenspule dienende magnetische Schalter 162, der auch als .^-Schalter bezeichnet wird und daher die
sogenannte Λτ-Seite der Gedächtnismatrix steuert, ist
ebenso ausgeführt wie in Fig. 7. Die magnetische Schaltmatrix 164, welche die Reihenspulen der Gedächtnismatrix
steuert und als y-Schalter bezeichnet werden kann, ist von derselben Ausführung. Die
jtr-Schalterzeilen- und .^-Schalterreihenspulen (nicht
mit dargestellt) werden je über die Steuerröhren (Rechtecke 166 x, 168 λγ) gespeist. Ebenso sind die
31-SchaIterzeilen- und die y-Schalterreihenspulen (nicht
mit dargestellt) an entsprechende Steuerröhren (Rechtecke 166 y und 168y) angeschlossen. Die Steuerröhren
werden durch Adressensignale vorbereitet und durch Signale einer Impulsquelle eingetastet, welche bei
dieser Ausführungsform aus einer noch zu beschreibenden Einrichtung besteht. Das Gedächtnissystem
kann nach Art der Schaltung in Fig. 1 ausgeführt werden.
Die Bestimmung des Sättigungszustandes eines Kernes in der Gedächtnismatrix geschieht hier durch
Beeinflussung der Länge der dem ^-Schalter zugeführten Impulse, während dem Jtr-Schalter Impulse
konstanter Länge zugeführt werden. Wie oben beschrieben, bleibt bei gleichzeitiger Beendigung der dem
.^-Schalter und dem y-Schalter zugeführten Impulse
der ausgewählte Gedächtniskern im N-Zustand, während bei zeitlich verschieden liegender Beendigung der
Erregerströme des .^-Schalters und des j'-Schalters der
ausgewählte Kern des magnetischen Gedächtnisses im P-Zustand bleibt.
Die Wirkungsweise der Anordnung in Fig. 11 wird sogleich beschrieben werden. Fig. 12, die zusammen
mit Fig. 11 zu betrachten ist, zeigt die bei der Einrichtung nach Fig. 11 auftretenden Spannungsverläufe.
Die Perioden oder Intervalle, die in Fig. 12 dargestellt sind, entsprechen denjenigen in der Tabelle II. Wenn
entweder geschrieben oder abgelesen werden soll, so wird ein Impuls von einer sogenannten Vorbereitungsimpulsquelle
170 einem ersten und einem zweiten Univibrator 172 und 174 zugeführt. Die Impulsquelle
170 kann eine beliebige steuerbare Impulsquelle sein. Die Univibratoren 172 und 174 ebenso wie ein dritter
und vierter Univibrator 176 und 178 besitzen einen stabilen Ruhezustand und einen unstabilen oder
aktiven Zustand. Die Dauer des unstabilen Zustandes läßt sich durch ein Zeitkonstantenglied einstellen. Der
erste Univibrator wird durch einen einleitenden Impuls für die Dauer des ersten Intervalls in seinen unstabilen
Zustand hineingetastet und der zweite Univibrator durch diesen Impuls für die Dauer des ersten
und zweiten Intervalls in seinen unstabilen Zustand übergeführt. Diese Intervalle sind dieselben Intervalle
wie in den Tabellen I und II.
Die Ausgangsspannung des ersten Univibrators 172 während seines unstabilen Intervalls wird erstens unmittelbar
den Steuerröhren 166χ und 168 χ zugeführt,
welche die Zeilen- und Reihenspulen im Jtr-Schalter
steuern, und zweitens über eine Impulskombinationsstufe 180 den Steuerröhren 166y und 1683* für die
Zeilen- und Reihenspulen im ^-Schalter 164. Es ist festzuhalten, daß die Adresse des Gedächtniskerns,
auf den gearbeitet werden soll, durch die Adressen der Kerne des damit gekoppelten Jtr-Schalters und
V-Schalters bestimmt sind und daß die Adressen durch
Vorbereitung der Steuerröhren vor der Einleitung eines Ablese- oder Einschreibvorgangs bestimmt werden.
Die Zuführung eines Impulses vom ersten Univibrator 172 an die entsprechenden x- und 31-Schalterröhren
bewirkt eine Ümlegung jedes adressierten Kernes in jedem Schalter und daher eine P-Steuerung
des ausgewählten Gedächtniskernes. Wenn man die Information N zu schreiben wünscht, so läßt man, wie
in Tabelle II dargestellt, im zweiten Intervall den vom ersten Univibrator gelieferten Impuls verstreichen,
und die Kerne des Schalters, welche in die P-Richtung umgelegt worden waren, werden zusammen wieder in
den N-Zustand zurückbefördert und befördern somit auch den ausgewählten Kern in der Gedächtnismatrix
in den N-Zustand zurück.
Am Ende des zweiten Intervalls kehrt der zweite Univibrator 174 in seine zweite Lage zurück und
liefert seine Ausgangsspannung über ein Differenzierglied 175 und über Gleichrichter an den dritten und
vierten Univibrator 176 und 178, um diese auszulösen. Der dritte Univibrator besitzt eine solche Zeitkonstante,
daß er während des dritten Intervalls in seiner unstabilen Lage verbleibt, und der vierte Univibrator
eine solche Zeitkonstante, daß seine unstabile Lage während des dritten und des vierten Intervalls
andauert. Dies ist in Fig. 12 dargestellt. Der Ausgangsimpuls des dritten Univibrators 176 wird den
Steuerröhren für den x- und ^-Schalter während des dritten Zeitintervalls in derselben Weise zugeführt
wie der Ausgangsimpuls des ersten Univibrators, so daß die ausgewählten Schalterkerne und der zugehörige
Gedächtniskern wieder in die P-Richtung gesteuert werden. Im vierten Zeitintervall sinkt der
dritte Univibratorimpuls ab, so daß beide ausgewählten Schalterkerne gleichzeitig in den N-Zustand
zurückkehren, wodurch der ausgewählte Gedächtniskern ebenfalls in den N-Zustand zurückbefördert
wird.
Um die Information P niederzuschreiben, durchläuft das Gedächtnissystem dieselben Vorgänge in
den ersten beiden Intervallen, wie sie für die Niederschrift der Information N während der beiden ersten
Intervalle durchlaufen werden. Im dritten Intervall liefert der dritte Univibrator ebenfalls einen Impuls
an die x- und y-Schalterröhren wie zuvor. Die Ausgangsspannung
des vierten Univibrators, welche während des dritten und vierten Intervalls andauert, wird
einer sogenannten ersten Und-Stufe 182 und einer zweiten Und-Stufe 184 zugeführt. Diese Und-Stufen
EM 838/14»
beiden ersten Intervalle offen gehaltene fünfte Und-Stufe
192 einem Integrator 196 zugeführt. Zu diesem Integrator gehört auch eine sogenannte Klammerstufe
198. Diese Klammerstufe arbeitet derart, daß in Ab-5 Wesenheit eines Eingangsimpulses der Integrator auf
einen Spannungspegel gebracht wird, von welchem aus er positiv oder negativ integrieren kann, wenn ein Impuls
auftritt, der die Klammerstufe für seine Impulsdauer stillegt. Der Integrator, die Klammerstufe und
bereits erläutert, und daß daher das Vorzeichen der in der Ablesespule induzierten Spannungen bei einer
Ummagnetisierung eines Gedächtniskernes sich än-2o dem kann.
Der Impuls, welcher die Klammerstufe 198 stillegt, so daß der Integrator arbeiten kann, wird von der
Ableseimpulsquelle 188 geliefert. Der Integrator kann daher während der ersten vier Intervalle arbeiten.
bestehen aus an sich bekannten Schaltungen, welche
zwei oder mehr Eingänge besitzen und einen einzigen
Ausgang und welche so beschaffen sind, daß ein Ausgangssignal nur bei Zusammentreffen, d.h. bei zeitlicher Koinzidenz der Eingangssignale entsteht. Somit
liefert weder die erste Und-Stufe noch die zweite Und-Stufe eine Ausgangsspannung, wenn lediglich der
vierte Univibrator diese' Und-Stufen beaufschlagt.
Jedoch wird während des dritten Intervalls ein
zwei oder mehr Eingänge besitzen und einen einzigen
Ausgang und welche so beschaffen sind, daß ein Ausgangssignal nur bei Zusammentreffen, d.h. bei zeitlicher Koinzidenz der Eingangssignale entsteht. Somit
liefert weder die erste Und-Stufe noch die zweite Und-Stufe eine Ausgangsspannung, wenn lediglich der
vierte Univibrator diese' Und-Stufen beaufschlagt.
Jedoch wird während des dritten Intervalls ein
Schreibe-P-Impuls der zweiten Und-Stufe von einer io der folgende obere und untere Diskriminator 200 und
Schreibe-P-Impulsquelle zugeführt. Der Schreibe-P- 202 werden weiter unten noch genauer beschrieben.
Impuls dauert während des vierten Intervalls an. Der Grund dafür, daß sowohl eine positive als eine
Daher kann die Und-Stufe 2 einen Impuls an die negative Integration erforderlich ist, liegt darin, daß
Oder-Stufe 186 liefern. Eine Oder-Stufe ist eine Stufe, die Ablesespule des magnetischen Gedächtnisses an
die mehrere Eingänge und einen Ausgang hat. Sie 15 verschiedene Gedächtniskerne mit jeweils umgekehrliefert
dann einen Ausgangsimpuls, wenn einem be- tem Wicklungssinn angekoppelt ist, wie weiter oben
liebigen der Eingänge ein Impuls zugeführt wird.
Daher liefert die Oder-Stufe 186 einen Impuls an die
erste Und-Stufe, so daß der Impulskombinationsstufe
180 ein Impuls zugeführt wird.
Daher liefert die Oder-Stufe 186 einen Impuls an die
erste Und-Stufe, so daß der Impulskombinationsstufe
180 ein Impuls zugeführt wird.
Wie oben bereits angedeutet, wird der Impuls des
dritten Univibrators im dritten Intervall dazu benutzt, die ausgewählten Schalterkerne zu steuern und
dadurch den ausgewählten Gedächtniskern ein zweites
Mal in die P-Richtung umzulegen. Jedoch wird im 25 Jedoch endet seine Eingangsspannung mit Beendigung vierten Intervall, wenn der Impuls des dritten Uni- des zweiten Intervalls, wenn die fünfte Und-Stufe vibrators unterstützt worden ist, nur der ausgewählte schließt und daher ihre Ausgangs spannung während Schalterkern im ^-Schalter in den N-Zustand zurück- des dritten und vierten Intervalls aufrechterhält. Die kehren. Der ausgewählte Schalterkern im ^-Schalter Integratorausgangsspannung wird einem oberen und bleibt vermöge des Impulses des vierten Univibrators 30 unteren Diskriminator 200 und 202 zugeführt. Diese im P-Zustand, da dieser Impuls über die nunmehr Diskriminatoren geben ein Signal nur dann weiter, Offene zweite Und-Stufe 182 und über die Impuls- wenn ihre Eingangsspannung oberhalb oder unterhalb kombinationsstufe 180 den Steuerröhren 166y und eines bestimmten Pegels liegt. Die Ausgangsspannung 168 y des ^'-Schalters 164 zugeführt wird. Während des oberen und unteren Diskriminators ist das enddes fünften Intervalls findet die Ausgangsspannung 35 gültige oder wahre Ablesesignal, des vierten Univibrators ihr Ende, und der ^-Schalter- Wenn eine Ausgangsspannung auftritt, so bedeutet
dritten Univibrators im dritten Intervall dazu benutzt, die ausgewählten Schalterkerne zu steuern und
dadurch den ausgewählten Gedächtniskern ein zweites
Mal in die P-Richtung umzulegen. Jedoch wird im 25 Jedoch endet seine Eingangsspannung mit Beendigung vierten Intervall, wenn der Impuls des dritten Uni- des zweiten Intervalls, wenn die fünfte Und-Stufe vibrators unterstützt worden ist, nur der ausgewählte schließt und daher ihre Ausgangs spannung während Schalterkern im ^-Schalter in den N-Zustand zurück- des dritten und vierten Intervalls aufrechterhält. Die kehren. Der ausgewählte Schalterkern im ^-Schalter Integratorausgangsspannung wird einem oberen und bleibt vermöge des Impulses des vierten Univibrators 30 unteren Diskriminator 200 und 202 zugeführt. Diese im P-Zustand, da dieser Impuls über die nunmehr Diskriminatoren geben ein Signal nur dann weiter, Offene zweite Und-Stufe 182 und über die Impuls- wenn ihre Eingangsspannung oberhalb oder unterhalb kombinationsstufe 180 den Steuerröhren 166y und eines bestimmten Pegels liegt. Die Ausgangsspannung 168 y des ^'-Schalters 164 zugeführt wird. Während des oberen und unteren Diskriminators ist das enddes fünften Intervalls findet die Ausgangsspannung 35 gültige oder wahre Ablesesignal, des vierten Univibrators ihr Ende, und der ^-Schalter- Wenn eine Ausgangsspannung auftritt, so bedeutet
dies, daß der abgelesene Kern sich ursprünglich im P-Zustand befand und daß er daher in den P-Zustand
zurückbefördert werden muß. Zu diesem Zweck wird 40 das Ablesesignal, d. h. es werden die Ausgangsspannungen
der Diskriminatoren der dritten Und-Stufe 204 zugeführt, welcher an ihrer Eingangsseite ein
Impuls des vierten Univibrators 178 zugeführt wird. Dementsprechend wird während des dritten und viervibrator
einen Impuls während des ersten Intervalls 45 ten Intervalls ein etwa auftretendes abgelesenes
liefert, der den ausgewählten Kern im x- und Signal über die dritte Und-Stufe und über die Oderim
^'-Schalter sowie den zugehörigen ausgewählten Stufe 186 der ersten Und-Stufe 182 zugeführt. Da die
Gedächtniskern in die P-Richtung steuert. Der zweite andere Eingangsspannung der ersten Und-Stufe gleich-Univibrator
liefert einen Ausgangsimpuls während zeitig die Ausgangsspannung des vierten Univibrators
des ersten und zweiten Intervalls an die vierte Und,- 50 ist, wird die erste Und-Stufe geöffnet und ihre Aus-Stufe
190. Von einer sogenannten Ableseimpuls- gangsspannung während des dritten und vierten Interquelle
188 wird ebenfalls ein Impuls geliefert, wobei valls zur Festhaltung des Kernes im 31-Schalter in
diese Quelle nur betätigt wird, wenn eine Ablesung seinem P-Zustand verwendet. Während des fünften
stattfinden soll. Der Impuls dieser Quelle hat eine Intervalls kann der y-Schalterkern in seinen N-Zustand
Dauer von der Gesamtdauer der ersten vier Intervalle. 55 zurückkehren. Der Gedächtniskern bleibt somit wegen
Dementsprechend ist die vierte Und-Stufe 190 offen der zeitlich nacheinander stattfindenden Rückstellung
und liefert einen Impuls a_n den einen Eingang der der Schalterkerne in seinem P-Zustand. Es ist zu befünften
Und-Stufe 192, und zwar während der ersten achten, daß bei der Ablesung eines ursprünglich im
beiden Intervalle. N-Zustand befindlichen Kernes die Diskriminatoren
" Der Gedächtniskern erfährt im ersten Intervall eine 60 keine Ausgangsspannung liefern, daß die dritte Und-Steuerung
in der P-Richtung, welche ihn in die Stufe und die erste Und-Stufe geschlossen bleiben und
P-Richtung umlegt, falls er nicht bereits in dieser daß der Gedächtniskern während des vierten InterRichtung
magnetisiert ist. Während des zweiten Inter- valls in seinen N-Zustand zurückbefördert wird,
valls, wenn der Ausgangsimpuls des ersten Uni- Fig. 13 ist ein Schaltbild einer Impulskombinations-
vibrators ausfällt, wird der Gedächtniskern wie oben 65 einrichtung. Man sieht, daß dieser Impulskombinator
in den N-Zustand zurückbefördert. Während des einfach eine Oder-Stufe darstellt, welche aus zwei
ersten und des zweiten Intervalls werden in der Ab- Dreipolröhren 210^4 und 2105 besteht, deren Anlesespule
161 des Gedächtnisses Spannungen induziert, öden 212^4 und 2125 beide an 5+ angeschlossen
Diese werden dem Ableseverstärker 194 zugeführt, in sind. Die Gitter 214^i und 2145 sind an den ersten
diesem verstärkt und sodann über die während der 70 sowie dritten Univibrator und an die erste Und-Stufe
kern kehrt in den N-Zustand zurück. Der ausgewählte
Kern im Gedächtnis bleibt wegen der nacheinander erfolgenden Rückstellung der Schalterkerne in den
N-Zustand in seinem P-Zustand.
Kern im Gedächtnis bleibt wegen der nacheinander erfolgenden Rückstellung der Schalterkerne in den
N-Zustand in seinem P-Zustand.
Während des Ablesevorgangs spielen sich die folgenden Einzelvorgänge ab. Ein einleitender oder taktgebender
Impuls wird wie oben dem ersten und zweiten Univibrator zugeführt,~" wobei der erste Uni-
21 22
angeschlossen. Ihre Kathoden 216^4 und 2165 liegen der beiden unteren Klammerdioden sich annähernd
an einem gemeinsamen Lastwiderstand 219. An den auf dem Klammerpotential befinden, ebenso wie der
Kathoden liegt eine negative Vorspannung und an den Verbindungspunkt 246 zwischen der Kathode und der
Gittern eine größere negative Vorspannung, so daß im Anode der beiden mit der Integratorröhrenanode ver-Ruhezustand
beide Röhren stromlos sind und die Aus- 5 bundenen Klammerdioden. Wenn die magnetische
gangsspannung an den Kathoden negativ ist. Durch Matrix abgelesen werden soll, wird die Ablese-
ein positives Signal an einem der beiden Gitter wird impulsquelle 188, wie oben beschrieben, erregt. Die
die betreffende Röhre eingetastet, und das Kathoden- Polarität des erforderlichen Impulses ist negativ, und
potential geht ins Positive. Wenn also ein Signal bei somit wechselt der Zustand des Stromdurchgangs
Beendigung des Signals des dritten Univibrators von io und der Stromlosigkeit der ersten und zweiten Röhre
der ersten Und-Stufe geliefert wird, so bleibt das gegenüber ihrem Ruhezustand. Die erforderliche Im-
Kathodenpotential während des vierten Intervalls pulspolarität oder Impulsrichtung kann mittels einer
noch positiv. nicht mit dargestellten Umkehrröhre erreicht werden.
Fig. 14 ist ein Schaltbild einer Klammerstufe, eines Der Entladungsübergang von der einen Röhre auf die
Integrators und eines Diskriminators, wie sie für die 15 andere bewirkt eine Sperrung der Klammerdioden, so
Zwecke der Erfindung benutzt werden können. Die daß die Anode der Integratorröhre sich in positiver
Ausgangsspannung der fünften Und-Stufe 192 wird oder negativer Richtung bewegen kann,
dem Gitter einer Integratorröhre 220 zugeführt, wobei Die Ausgangsspannung des Ableseverstärkers 194
die Schaltung dieser Röhre so aufgebaut ist, daß der wird über die Und-Stufe 192 dem Gitter des Inte-Rückkopplungskondensator
222 auf das Gitter zurück- 30 grators zugeführt. Das Signal wird somit integriert
geschaltet ist, und zwar über eine Kathodenfolgeröhre und das Integrationsergebnis dem oberen und unteren
224. Die Anode der Integratorröhre wird mittels einer Diskriminator 200 und 202 zugeführt. Signale,
Klammereinrichtung auf einen Arbeitspunkt gebracht, welche einen gewissen positiven Wert überschreiten,
derart, daß der Integrator sowohl in negativer als in und Signale, die einen gewissen negativen Wert unterpositiver Richtung arbeiten kann. Wie oben ange- 25 schreiten, sind die gewünschten Signale und liefern
deutet, können die Signale der magnetischen Matrix, eine Ausgangsspannung der Diskriminatoren. Signale,
welche durch die Ablesewicklung abgelesen werden, welche zwischen diesen beiden Pegelwerten liegen,
positive oder negative Polarität haben. Dadurch, werden unterdrückt, so daß keine Diskriminatoraus-
daß der Integrator so ausgebildet wird, daß er in gangsspannung auftritt.
beiden Richtungen integrieren kann, können diese 30 Der obere Diskriminator 200 enthält zwei Dreipol-Signale
unmittelbar weiterverwendet werden. röhren 256 und 258 und der untere Diskriminator
Die Klammereinrichtung besteht aus vier Dioden zwei Dreipolröhren 260 und 262. Jede der beiden
230, 232, 234 und 236, welche zwischen den Anoden Dreipolröhren ist mit einem gemeinsamen Kathodender
beiden Röhren 238 und 240 des Klammersteuer- vorwiderstand 264 und 266 ausgerüstet. Eine der
Verstärkers liegen. Diese Dioden und der Verstärker 35 Röhren in jedem Röhrenpaar, nämlich die Röhren
dienen dazu, den Arbeitspunkt des Integrators nach 258 und 260 sind anodenseitig über einen gemeinsamen
jeder Ablesung zurückzustellen. Zwei der Klammer- Lastwiderstand 268 an B + angeschlossen. Die anderen
dioden 230 und 234 sind anodenseitig verbunden und Röhrenanoden liegen unmittelbar an B + . Die eine der
über einen Widerstand 242 an die Anode der ersten Röhren, nämlich die Röhre 258, im ersten Röhrensatz
Röhre 238 im Klammerverstärker angeschlossen. Die 40 mit dem gemeinsamen Anodenwiderstand 268 ist gitteranderen
beiden Dioden 232 und 236 sind kathodenseitig seitig an ein Potential gelegt, welches die untere
miteinander verbunden und über einen Widerstand Grenze der von der Röhre weiterzugebenden Signale
244 an die Anode der zweiten Röhre 240 im Klammer- definiert. Die andere Röhre 256 im unteren Diskrimisteuerverstärker
angeschlossen. Die beiden Sätze der nator röhrenpaar ist gitterseitig an die Kathode der
Klammerdioden sind in Serie geschaltet, wobei die 45 Kathodenfolgeröhre angeschlossen. Die Röhre 262
eine Kathoden-Anoden-Verbindung 246 an die Anode des oberen Diskriminators ist gitterseitig an eine Vorder
Integratorröhre und die andere Kathoden- spannung angeschlossen, welche die obere Grenze der
Anoden-Verbindung 248 an eine Klammerspannungs- weiterzugebenden Signale definiert. Die zugehörige
quelle angeschlossen ist, welche das Potential liefert, andere Röhre 260 ist gitterseitig ebenfalls mit der
auf welches die Anode der Integratorröhre gebracht 50 Kathodenfolgeröhre verbunden. Beispielshalber sei
werden soll. Die erste Röhre 238 des Klammer- erwähnt, daß die Gitter der Diskriminatorröhren im
Verstärkers erhält an ihrem Gitter eine negative Vor- einen Falle an + 50 Volt und im zweiten Falle an
spannung. Die zweite Röhre 240 des Klammerverstär- + 190 Volt angeschlossen werden können. Die Röhren
kers liegt über einen Gitterableitwiderstand 250 an 256 und 262, welche nicht an den gemeinsamen Anoden-Erde.
Die Ableseimpulsquelle 188 ist über einen Kon- 55 lastwiderstand angeschlossen sind, führen Strom und
densator 252 angeschlossen. Die Röhren 238 und 240 halten somit die anderen Röhren 258 und 260 gesperrt,
sind über einen gemeinsamen Kathodenvorwiderstand Dementsprechend wird eine Ausgangsspannung an
an eine negative Spannungsquelle angeschlossen. dem gemeinsamen Anodenlastwiderstand nur erhalten,
Im Ruhezustand hält die erste Röhre 238 des Klam- wenn die Integratorausgangsspannung 190 Volt übermerverstärkers
die Anoden der Dioden 230 und 234 60 steigt oder unterhalb 50 Volt liegt. Diese Spannungsauf
einem positiveren Potential als dem Klammer- pegelwerte können auch anders gewählt werden, um
potential, während die zweite Klammerverstärkerröhre eine geeignete Unterscheidung zwischen den gedie
Kathoden der Klammerdioden 232 und 236 wünschten kleinflächigen Signalen zu bewerkstelligen,
auf einem stärker negativen Potential als dem Klam- Die Wirkungsweise des Vergleichers ist folgende:
merpotential hält. Die zweite Klammerröhre führt 65 Wenn die Integratorausgangsspannung weniger als
dann Strom, während die erste stromlos ist. Die 50 Volt beträgt, geht die Entladung innerhalb des
Klammerdioden führen somit Strom, und das Potential, unteren Diskriminatorröhrenpaares 256 und 258 von
auf welches die Integratorröhrenanode gebracht werden der einen Röhre auf die andere über. Die erste Röhre
soll, ist somit festgelegt, da unter der Annahme eines des ersten Vergleichers führt normalerweise Strom,
verschwindenden Diodenwiderstandes die Kathoden 70 da sie mit der Kathode der Kathodenfolgeröhre ver-
bunden ist, welche durch das Integratoranodenpotential auf einem höheren positiven Potentialwert als
50 Volt liegt (im Ruhezustand etwa 120VoIt). Wenn das Signal der Kathodenfolgeröhre unterhalb 50 Volt
liegt, so findet der Entladungswechsel in den beiden Röhren statt, und es wird daher eine negative Spannung
an dem gemeinsamen Anodenlastwiderstand auftreten. Im oberen Diskriminatorröhrenpaar führt
die Röhre262, an welcher eine feste hohe Vorspannung
einen bestimmten kleineren positiven Wert unterschreiten, sind die gewünschten Signale und liefern
eine Ausgangsspannung des Vergleichers. Andere zwischen diesen beiden Pegelwerten liegende Signale
werden unterdrückt, und es entsteht somit keine Ausgangsspannung des Vergleichers.
Der Vergleicher arbeitet wie oben beschrieben. Wenn die Integrationsausgangsspannung weniger als
50 Volt beträgt, geht die Entladung zwischen der
liegt, normalerweise Strom, und die mit der Kathoden- io ersten Röhre 256 und der zweiten Röhre 258 des Verfolgeröhre
gekoppelte Röhre 260 ist daher normaler- gleichers über. Die erste Röhre 256 des ersten Verweise
verriegelt. Wenn das Signal der Kathodenfolge- gleichers führt normalerweise Strom, da sie an die
röhre 224 190 Volt übersteigt, so wechselt der Ent- Kathode der Kathodenfolgeröhre 224 angeschlossen
ladungsübergang von der einen Röhre zur anderen, ist, welche durch das Integratoranodenpotential auf
und es entsteht eine negative Ausgangsspannung an 15 einer höheren Spannung als 50 Volt liegt, nämlich im
dem gemeinsamen Anodenlastwiderstand 268, was Ruhezustand etwa auf 120 Volt. Wenn das Signal der
diesen Entladungswechsel anzeigt. Kathodenfolgeröhre unter 50 Volt liegt, so findet der
Nach Verstreichen des vierten Intervalls verschwin- Stromwechsel der beiden Röhren statt, und am gemeindet
der dem Klammerverstärker zugeführte negative samen Anodenlastwiderstand tritt eine negative AusImpuls,
so daß die Klammerstufe wieder arbeitsfähig 20 gangsspannung auf. Im oberen oder zweiten Diskriwird
und das Anodenpotential des Integrators auf minator führt daher die fest vorgespannte Röhre norseinen
Anfangswert zurückführt. malerweise Strom, und die an die Kathodenfolgeröhre
Die insoweit beschriebene Ausführungsform der angeschlossene Röhre ist normalerweise verriegelt.
Erfindung verwendet ein Schema, bei welchem eine Wenn das Signal der Kathodenfolgeröhre 224 die
Impulsverlängerung benutzt wird, um eine zeitlich 25 Größe von 190 Volt übersteigt, so tritt der Stromaufeinanderfolgende
Rückstellung der Schalterkerne wechsel in den Röhren 260 und 262 auf, und es entsteht
in den N-Zustand und somit die Niederschrift der
Information P im Gedächtnis zu bewerkstelligen. Jedoch kann dies auch durch eine Impulsverkürzung erreicht werden. In der nachfolgenden Tabelle III ver- 30
läuft das Schema während der ersten drei Intervalle
Information P im Gedächtnis zu bewerkstelligen. Jedoch kann dies auch durch eine Impulsverkürzung erreicht werden. In der nachfolgenden Tabelle III ver- 30
läuft das Schema während der ersten drei Intervalle
ebenso wie
Schemata.
Schemata.
bei den weiter oben beschriebenen
1 | 2 | Intervalle | 4 | 5 | |
P | N | 3 | P | N | |
«-Schalter.... | P | N | P | P | N |
y-S charter.... | P | ||||
ein negativer Ausgangsimpuls an dem gemeinsamen Anodenlastwiderstand 268, der für diesen Stromwechsel
kennzeichnend ist.
Nach Verstreichen des Ableseintervalls verschwindet der dem Klammerverstärker zugeführte negative Impuls,
so daß die Klammerstufe wieder arbeitsfähig wird und die Anode des Integrators auf ihr Ausgangspotential
zurückkehrt. Es ist somit eine Schaltung geschaffen, welche das Zeitintegral der von der
Ablesespule einer magnetischen Matrix gelieferten Spannung bildet. Diese integrierte Spannung steht bei
Beendigung des Impulses bei einem bestimmten Spannungspegel zur Verfugung. Eine kleinflächige Spannung
stellt ein unerwünschtes Signal dar und liefert ein integriertes Signal von kleiner Amplitude, und
zwar unabhängig von der Größe der Augenblickswerte des Signals vor der Integration. Eine großflächige
Spannung stellt ein gewünschtes Signal dar und
Jedoch können die Impulse, welche dem Λτ-Schalter
und dem j-Schalter zugeführt werden, während des
dritten und vierten Intervalls andauern. Somit werden 45 liefert ein integriertes Signal mit großer Amplitude,
im fünften Intervall die Unterstützungsimpulse des Man kann daher die beiden integrierten Signale leicht
x- und ■v-Schalters bei der gleichzeitigen Rückkehr
nach N den Gedächtniskern in den N-Zustand zurückbefördern. Wenn man die Information P niederzuschreiben
wünscht, so muß man entweder den x- oder den ji-Schalterimpuls im vierten Intervall abkürzen.
Wenn somit im vierten Intervall der y-Schalter
nach N zurückkehrt, so wird der jir-Schalter im
fünften Intervall nach N zurückbefördert. Diese zeitunterscheiden, ohne sehr genaue stroboskopartig wirkende
Einrichtungen nötig zu haben. Das System hat auch noch andere Vorteile.
Beim Ablesevorgang treten zusätzlich zu dem Ablesesignal häufig noch Hochfrequenzstörungen auf, da
die ganze magnetische Matrix wie eine Reihe von Verzögerungsleitungen
wirkt. Das Zeitintegral über diese Hochfrequenzvorgänge innerhalb der Impulsperiode
lieh aufeinanderfolgende Rückstellung der Schalter 55 ist zwar klein. Die Amplitude des integrierten Hoch
stellt ein Verbleiben des ausgewählten Gedächtniskernes
in seinem P-Zustand sicher.
Die in Fig. 5 dargestellte Einrichtung kann auch zusammen mit der Schaltung in Fig. 14 benutzt werden,
so daß man eine Ausführungsform erhalt, welche nach dem in Fig. 4 A und 4 B dargestellten Prinzip
arbeitet. Nach dieser Ausführungsform ist der Verstärker 56 (über den Widerstand 312) an das Steuerfrequenzsignals
ist jedoch relativ groß. Die durch die Erfindung vorgeschlagene Einrichtung unterdrückt
daher ein solches Hochfrequenzsignal, welches sich bisher als Störung erwiesen hatte.
Die einzelnen magnetischen Elemente der Matrix brauchen nicht, wie in den Zeichnungen dargestellt,
aus getrennten Ringkernen zu bestehen, sondern man kann statt dessen auch andere magnetische Elemente
mit erheblicher Restmagnetisierung verwenden. Ferner
gitter der Röhre 220 angeschlossen und die Impuls^-
quelle 70 an den Kondensator 252. Die Ausgangsspan- 65 kann man die gegenseitige Lage der magnetischen nung wird von den Anoden der Röhren 258 und 260 Elemente auch anders als in den Zeichnungen darabgenommen. Das Signal wird integriert und das In- gestellt wählen. Die Kerne oder magnetischen tegrationsergebnis einem Amplitudenvergleicher (Roh- Elemente, die mit einer Zeilenspule verkettet sind, ren 256, 258, 260 und 262) zugeführt. Signale, welche brauchen somit nicht alle auf einer geraden Linie zu einen bestimmten positiven Wert überschreiten und 70 liegen, sondern müssen nur als zu der betreffenden
quelle 70 an den Kondensator 252. Die Ausgangsspan- 65 kann man die gegenseitige Lage der magnetischen nung wird von den Anoden der Röhren 258 und 260 Elemente auch anders als in den Zeichnungen darabgenommen. Das Signal wird integriert und das In- gestellt wählen. Die Kerne oder magnetischen tegrationsergebnis einem Amplitudenvergleicher (Roh- Elemente, die mit einer Zeilenspule verkettet sind, ren 256, 258, 260 und 262) zugeführt. Signale, welche brauchen somit nicht alle auf einer geraden Linie zu einen bestimmten positiven Wert überschreiten und 70 liegen, sondern müssen nur als zu der betreffenden
Zeile gehörig erkennbar sein. Entsprechendes gilt für die Kerne oder magnetischen Elemente einer Reihe.
Die Spannungen in Fig. 6 A und 6 B verlaufen oberhalb und unterhalb der Zeitlinie. Es ist jedoch zu beachten,
daß bei der Ablesung eines Kernes eine Spannung entsteht, die entweder als oberhalb oder als
unterhalb der Zeitlinie liegend dargestellt werden kann, je nach dem Wicklungssinn der Ablesespule auf
dem betreffenden Kern. Dabei erzeugt ein einziger Kern immer nur Spannungen einer bestimmten PoIarität.
Die in Fig. 6 A und 6 B gewählte Darstellung hat den Sinn, eine Anforderung an die erfindungsgemäße
Schaltung zu zeigen, nämlich zu zeigen, daß Spannungen beider Polaritäten weitergegeben werden
müssen.
Außer auf die vorstehend beschriebenen sogenannten zweidimensionalen Gedächtnisse ist die Erfindung
auch auf dreidimensionale Gedächtnisse anwendbar, in denen ein Parallelbetrieb von zweidimensionalen
Gedächtnissen für die Speicherung von »Worten« (an Stelle der Speicherung von einzelnen Dualstellen)
stattfindet, wie dies bereits anderweitig vorgeschlagen wurde.
Im vorstehenden sind somit Einrichtungen zur Ablesung und zur Beschriftung einer magnetischen Gedächtnismatrix
beschrieben, welche den Aufbau von sehr vielkernigen Matrices erlauben und gleichzeitig
ein hervorragend gutes Verhältnis des gewünschten zum unerwünschten Ablesesignal liefern. Wenn auch
die Ausführungsformen der Erfindung sich auf eine zellenförmige und reihenförmige Anordnung der
magnetischen Kerne beziehen, so ist die Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt, sondern es liegen,
wie oben erwähnt, auch andere vergleichbare Kernanordnungen innerhalb des Erfindungsgedankens. Die
beschriebenen Einrichtungen erlauben ferner eine Unterscheidung zwischen gewünschten und unerwünschten
Signalen in der Weise, daß es nicht mehr nötig ist, eine zeitlich sehr genau liegende Verriegelung
und eine Amplitudenunterscheidung zu benutzen. Die beschriebenen Einrichtungen erbringen gegenüber
vergleichbaren Einrichtungen bei magnetischen Gedächtnissen eine erhebliche Kostenersparnis und sind
bezüglich des Ableseergebnisses in einem bisher noch nicht erreichten Maße zuverlässig. 4-5
Claims (18)
1. Magnetisches Gedächtnis mit einer zweidimensionalen Matrix aus magnetischen Elementen
oder mehreren solchen parallel arbeitenden Matrices, bei dem die Matrices aus Zeilen und
Reihen bestehen, jede Zeile und Reihe eine Mehrzahl von einzelnen magnetischen Elementen mit
erheblicher Restmagnetisierung enthält, ferner mit Steuerspulen, die mit den magnetischen Elementen
verkettet sind, und gleichzeitig die Elemente einer Zeile und einer Reihe so weit magnetisieren,
daß nur ein ausgewähltes Matrixelement am Schnittpunkt einer Zeile und einer Reihe im einen
oder anderen Sinn ummagnetisiert wird, mit einer induktiv mit den Elementen wenigstens einer
Matrix verketteten Ablesespule und mit einem Diskriminator, dem die Signale der Ablesespule
zugeführt werden und der zwischen den verschiedenen magnetischen Zuständen der abgefragten
magnetischen Elemente auf Grund der angezeigten Signale unterscheidet, gekennzeichnet durch eine
Integriervorrichtung zwischen der Ablesespule und dem Diskriminator, welcher das von der Ablesespule gelieferte Signal zugeführt und in der es
integriert wird, wenn der magnetische Zustand eines ausgewählten magnetischen Elements unter
Änderung dieses magnetischen Zustandes abgefragt wird, wobei die Größe dieser Änderung von
dem abzufragenden Zustand selbst abhängt.
2. Magnetisches Gedächtnis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel, die eine Steuerung
des ausgewählten magnetischen Elements längs eines vollen Umlaufs der Hysteresiskurve erst in
den einen und dann in den anderen Sättigungszustand ermöglichen.
3. Magnetisches Gedächtnis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen
sind, welche die dem Diskriminator zugeführten Ablesesignale derart verzerren, daß der
Diskriminator bei sonst unveränderter Anordnung empfindlicher ist als bei Zuführung unverzerater
Ablesesignale.
4. Magnetisches Gedächtnis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel in einem
Verstärker bestehen, der schwächere Signale weniger verstärkt als stärkere Signale.
5. Magnetisches Gedächtnis nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Diskriminator ein Amplitudendiskriminator ist.
6. Magnetisches Gedächtnis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzerrung der
Ablesesignale durch einen nicht linearen Transformator bewirkt wird.
7. Magnetisches Gedächtnis nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
die Ablesesignale verzerrenden Mittel Einrichtungen enthalten, die eine Unterdrückung solcher
Teile der Ablesesignale ermöglichen, deren Amplitude im Verhältnis zu der Amplitude anderer
Teile der Ablesesignale gering ist.
8. Magnetisches Gedächtnis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Unterdrückung
bewirkenden Einrichtungen so ausgebildet sind, daß der Anfangsteil der Ablesesignale
unterdrückt wird.
9. Magnetisches Gedächtnis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator an
einen bestimmten Spannungspegel gebunden wird und daß der Diskriminator nur Signale außerhalb
bestimmter Grenzen überträgt.
10. Magnetisches Gedächtnis nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Integrator ein Rückkopplungskondensator abhängig von dem eintreffenden Signal geladen
wird und über eine Kathodenfolgeröhre angekoppelt ist.
11. Magnetisches Gedächtnis nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Erregerstrom gleichzeitig der mit der Zeile und Reihe des ausgewählten abzufragenden
magnetischen Elements verketteten Spule zugeführt wird und dieses in der einen Richtung magnetisch
sättigt und daß Erregerstrom gleichzeitig oder nacheinander den mit dem ausgewählten magnetischen
Element verketteten Zeilen- und Reihenspulen zugeführt wird und es in der umgekehrten
Richtung magnetisiert, je nachdem, ob es ursprünglich in der umgekehrten oder in der einen
Richtung magnetisiert war.
12. Magnetisches Gedächtnis nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Erregerstrom während eines ersten Inter -
609 838/140
valls gleichzeitig der mit dem abzufragenden magnetischen Element verketteten Zeilenspule und
Reihenspule derart zugeführt wird, daß dieses magnetische Element in der einen Richtung gesättigt
wird, daß in einem zweiten Intervall die mit diesem magnetischen Element verketteten
Zeilen- und Reihenspulen gleichzeitig derart erregt werden, daß dieses magnetische Element in der
umgekehrten Richtung gesättigt wird, daß in einem dritten Intervall die mit dem magnetischen EIement
verketteten Zeilen- und Reihenspulen gleichzeitig derart erregt werden, daß dieses magnetische
Element wieder in der einen Richtung gesättigt wird, und daß entweder während eines vierten
Intervalls die mit dem ausgewählten magnetischen Element verketteten Zeilen- und Reihenspulen
derart erregt werden oder daß während des vierten Intervalls die eine dieser Spulen und während
eines fünften Intervalls die andere dieser Spulen derart erregt wird, daß das magnetische Element
in der umgekehrten Richtung gesättigt wird, je nachdem, ob das magnetische Element ursprünglich
in der genannten umgekehrten Richtung oder in der genannten ersten Richtung gesättigt war.
13. Magnetisches Gedächtnis nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß Erregerstrom gleichzeitig innerhalb eines ersten Intervalls den mit einem gegebenen abzufragenden
magnetischen Element verketteten Zeilen- und Reihenspulen zugeführt wird und dieses magnetische Element in der einen Richtung
sättigt, daß in einem zweiten Intervall Erregerstrom gleichzeitig der Zeilen- und Reihenspule
dieses magnetischen Elements zugeführt wird und es in der umgekehrten Richtung sättigt.
14. Magnetisches Gedächtnis nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerspulen über einen Transformator gespeist werden, auf welchem die Steuerspulen als
Sekundärwicklung angebracht sind und daß die Primärwicklungen des Transformators mit elektrischen
Impulsen erregt werden.
15. Magnetisches Gedächtnis nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspulen
durch magnetische Schalter gespeist werden, welche aus einer Mehrzahl von magnetischen Schalterelementen
bestehen, wobei jedes Element induktiv mit einer anderen der Steuerspulen über eine
Wicklung verkettet ist, welche die Sekundärwicklung bildet.
16. Magnetisches Gedächtnis nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen
Elemente in dem magnetischen Schalter beim Fehlen einer magnetomotorischen Kraft in der
einen Richtung magnetisch gesättigt sind.
17. Magnetisches Gedächtnis nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die aufeinanderfolgenden Wicklungen der Ablesespule entgegengesetzt gewickelt sind.
18. Magnetisches Gedächtnis nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hysteresiskennlinie des Materials der magnetischen Elemente annähernd rechteckig ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Zeitschrift RCA-Review, Juni 1952, S. 183 bis 201.
Zeitschrift RCA-Review, Juni 1952, S. 183 bis 201.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
© 609 838/140 2.57
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