DE1034891B

DE1034891B - Elektrischer Impuls-Schaltkreis

Info

Publication number: DE1034891B
Application number: DEW15111A
Authority: DE
Inventors: Maurice Karnaugh
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1953-11-20
Filing date: 1954-10-19
Publication date: 1958-07-24
Also published as: NL112200C; US2719773A; FR1110908A; NL244140A; GB762930A; BE533466A; NL191333A; NL104034C

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft elektrische Impulsschaltkreise unter Verwendung von magnetischen Kernen zum Schalten eines Stromimpulses auf eine von einer Anzahl von möglichen Belastungen, die durch die Information bestimmt wird, welche in dem Kreis oder in zugehörigen Kreisen gespeichert ist. Verschiedene zur Lösung dieses Problems bestimmte Kredse sind entwickelt worden, unter anderem Kreise mit Gasentladungsröhren, Vakuumröhren und Dioden.

Magnetkerne der hier behandelten Art bestehen im allgemeinen aus einer Vielzahl von Wicklungen auf einem Kern aus magnetischem Material mit einer im wesentlichen rechteckigen Hysteresis-Schleife. Solche magnetischen Stoffe sind bereits bekannt und umfassen Ferrite, Nickel-Eisen-Legierungen, Molybdän-Permalloy usw.

Impulsschaltkreise mit magnetischen Kernen der obengenannten Art sind an sich ebenfalls bekannt. Insbesondere ist bereits eine Schaltanordnung bekanntgeworden, bei der magnetische Kerne mit an Multivibratoren angeschlossenen Eingangswicklungen sowie in Reihe geschalteten, an Impulsquellen angeschlossenen Aktivierungswicklungen und getrennten Ausgangswicklungen verwendet werden, um in einer Speichermatrix eine Information aufzuschreiben oder abzulesen. Diese Matrix setzt sich ebenfalls aus magnetischen Kernen zusammen, die in diesem Fall jeweils zwei Einstell- oder Eingangswicklungen und eine Ausgangswicklung enthalten, welch letztere hintereinandergeschaltet sind.

Wenn die Aktivierungswicklungen oder die Einstellwicklungen mit Impulsen versorgt werden, so wird in den Ausgangswicklungen beim Umschalten des magnetischen Zustandes des jeweiligen Kernes ein Ausgangsimpuls induziert, dessen Eigenschaften nicht vorbestimmt und konstant sind. Für manche Anwendungsgebiete ist es jedoch sehr erwünscht, daß die Ausgangsimpulse in ihren Eigenschaften vorbestimmt werden. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Impulsschaltkreis aus, der eine Vielzahl von magnetischen Kernen mit je einer Einstell-, einer Aktivierungs- und einer Ausgangswicklung enthält, von denen die Aktivierungswicklungen in Reihe geschaltet sind. Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß die letzte der in Reihe geschalteten Aktivierungswicklungen mit einem Ende jeder Ausgangs wicklung direkt oder über andere Ausgangswicklungen verbunden ist, wodurch die Ausgangswicklungen eine Vielzahl von parallelen Wegen von der erwähnten letzten Aktivierungswicklung aus bilden. Der Ausgangsimpuls wird also nicht induziert, sondern der Aktivierungsimpuls selbst wird auf eine Ausgangswicklung geschaltet.

An das nicht mit der Aktivierungswicklung verbun-Elektrischer Impuls-Schaltkreis

Anmelder:

Western Electric Company Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

ίο Vertreter: Dr. Dr. R. Herbst, Rechtsanwalt,

Fürth (Bay.), Breitscheidstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. November 1953 und 27. April 1954

Maurice Karnaugh, New Providence, N. J. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

dene Ende jeder Ausgangswicklung kann eine Belastung angeschlossen werden. Die Einstellung der Kerne entsprechend einer vorliegenden Information geschieht dadurch, daß der anfängliche Magnetisierungszustand dieser Kerne umgekehrt wird. Beim Anlegen des Aktivierungsimpulses wird der anfängliche Magnetisierungszustand, in gewissen Kernen wiederhergestellt, wodurch eine Gegen-EMK in den Ausgangswicklungen der genannten Kerne induziert und der Aktivierungsimpuls nur an die Ausgangsbelastungen angelegt wird, die nicht mit den Ausgangsbelastungen der genannten Kerne, sondern mit denjenigen der anderen Kerne verbunden sind.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem zwei magnetische Kerne in einem Aufschreibekreis für eine magnetisierbare Oberfläche verwendet werden;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels, bei dem ein einzelner Impuls entsprechend einer besonderen Funktion von zwei Eingangsveränderlichen auf eine von vier Ausgangsbelastungen geschaltet werden kann;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Abänderung der in Fig. 2 gezeichneten Ausführung; Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels, bei dem ein einzelner Impuls entsprechend einer besonderen Funktion von zwei Eingangsveränderlichen auf eine von vier Ausgangsbelastungen geschaltet werden kann;

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem ein einzelner Impuls entsprechend einer besonderen Funktion von

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drei EingangsveränderHchen auf eine von acht Ausgangsbelastungen geschaltet werden kann;

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem ein Ausgangsimpuls entsprechend den Werten von zwei Eingangsveränderlichen an eine besondere Belastung geliefert wird;

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines Impulsfolgekreises gemäß einem anderen speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung eines weiteren speziellen Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Es wird nun auf die Zeichnungen eingegangen. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das aus einem Aufschreibekreis besteht. Vorteilhafterweise wird eine Anzahl dieser Kreise in Reihe geschaltet, so daß eine einzige Synchronisierimpulsquelle 10 den Leistungsimpuls liefern kann, der zum gleichzeitigen Aufschreiben einer »1« oder einer »0« auf einer Anzahl von Zellen oder Stellen auf einer magnetischen Oberfläche 11 erforderlich ist. Die magnetische Oberfläche 11 kann die Oberfläche einer magnetischen Trommel oder eine andere sich bewegende magnetische Oberfläche sein, wie allgemein bekannt ist. Nahe bei der Oberfläche 11 befinden sich ein oder mehrere magnetische Köpfe 12 mit einem Spulenpaar 13 und 14. Der magnetische Kopf 12 hat einen geringen Abstand von der magnetischen Oberfläche 11 und dient dazu, den Flußzustand einer diskreten Fläche der Oberfläche zu ändern, wenn durch eine der Spulen 13 oder 14 Strom fließt. Die Spulen 13 und 14 sind in entgegengesetzter Richtung gewickelt, so daß ein durch die Wicklungen fließender Strom die Tendenz hat, die Oberfläche 11 in entgegengesetzten Richtungen zu magnetisieren.

Das Aufschreiben einer »1« oder einer »0« auf einer Zelle der magnetischen Oberfläche 11 wird daher durch geeignetes Schalten der Aktivierungsimpulse 17 der Synchronimpulsquelle 10 auf eine der Spulen 13 oder 14 bewirkt. Dieses Impulsschalten wird durch ein Paar von magnetischen Kernen 18 und 19 durchgeführt, die jeweils wenigstens eine Eingangs- oder Einstellwicklung 20 und 21, eine Aktivierungswicklung 22 und 23 und eine Ausgangswicklung 24 und 25 haben. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind entsprechend einem Merkmal der Erfindung die Aktivierungswicklungen 22 und 23 in Reihe geschaltet, und die Ausgangswicklungen 24 und 25 sind parallel an die zweite Aktivierungswicklung 22 gelegt. Die Spule 13 ist über eine Diode oder einen anderen Gleichrichter 26 an die Ausgangswicklung 24 angeschlossen und bildet die Belastung für diese Wicklung. Ebenso ist die Spule 14 über eine Diode 27 an die Ausgangswicklung 25 angeschlossen und bildet die Belastung für diese Wicklung.

Das Schalten des Aktivierungsimpulses 17 ist von den Informationseingängen an den Einstellwicklungen 20 und 21 abhängig, die von den Informationsquellen 28 und 29 geliefert werden. Es sei angenommen, daß die Informationsquelle 28 einen Einstellimpuls 30 liefert, wenn eine »1« auf der Zelle der magnetischen Oberfläche 11 aufgeschrieben werden soll, und daß die Informationsquelle 29 einen Einstellimpuls 31 liefert, wenn eine »0« auf der Zelle aufgeschrieben werden soll Diese Quellen können vorteilhafterweise die zugehörigen Kreiselemente des Systems enthalten, bei dem der Aufschreibekreis verwendet werden soll, um das Aufschreiben einer »1« oder einer »0« auf der Zelle der Trommel zu steuern.

Wenn weder dem Kern 18 noch dem Kern 19 Eingangsimpulse 30 oder 31 zugeführt werden, dann fließt der Aktivierungsstromimpuls 17 der Impulsquelle 10 über die beiden in Reihe liegenden Aktivierungswicklungen 22 und 23₃ wodurch er keine Änderung des Flußzustandes der Kerne bewirkt. Dann findet auch keine Induktion in den Ausgangswicklungen 24 und 25 und den beiden gleichen Spulen 13 und 14 des Aufschreibekopfes 12 statt. Die Impulsquelle 10 kann die zugehörigen Schaltelemente enthalten, die bewirken, daß der Kopf 12 Zugang zur richtigen Zelle der magnetischen Oberfläche 11 hat, die ferner sicherstellen, daß das Aufschreiben der Information auf allen Zellen synchron stattfindet, und die schließlich nur in Abhängigkeit vom eingestellten Programm arbeiten.

Wenn jedoch ein Impuls 30 an die Einstellwicklung 20 des Kernes 18 angelegt worden ist, wurde eine »1« oder, anders betrachtet, ein Befehl »Schreibe eine 1

ao auf« im magnetischen Kern gespeichert. Es sei angenommen, daß die normale Magnetisierung der Kerne 18 und 19 im Uhrzeigersinn liegt, so daß der Impuls 30 den Kern 18 gegen den Uhrzeigersinn magnetisiert, wie durch den Pfeil 32 angedeutet ist,

as während der Kern 19 im Uhrzeigersinn magnetisiert bleibt.

Der an die Aktivierungswicklungen 22 und 23 angelegte Aktivierungsimpuls 17 hat die Tendenz, die Kerne 18 und 19 im Uhrzeigersinn zu magnetisieren, wie durch die Pfeile 33 angedeutet ist. Im Kern 19, der bereits im Uhrzeigersinn magnetisiert ist, entsteht daher keine merkbare Flußänderung. Jedoch wird der Kern 18 seine Magnetisierung entlang seiner Hysteresisschleife umkehren und damit an der Ausgangswicklung 24 eine gegenelektromotorische Kraft erzeugen. Durch genügend hohe Windungszahl der Wicklung 24 wird diese gegenelektromotorische Kraft groß genug, um zu verhindern, daß ein Strom durch die Wicklung 24 und damit durch die Spule 13 des magnetischen Kopfes 12 fließt. Der gesamte Stromimpuls 17 wird deshalb durch die Ausgangswicklung 25 und durch die Spule 14 fließen.

Es sei daher festgestellt, daß die Spule 13, die an die Ausgangswicklung 24 des »1 «-Kernes 18 angeschlossen ist, die Spule zum Aufschreiben einer »0« und umgekehrt die Spule 14, die an die Ausgangswicklung des »O«-Kernes 19 angeschlossen ist, die Spule zum Aufschreiben einer »1« darstellt.

In gleicher Weise kehrt selbstverständlich ein Informationsimpuls 31 an der Einstellwicklung 21 des Kernes 19 die Magnetisierung dieses Kernes in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn um, wie durch den Pfeil 34 angedeutet ist. Der nachfolgende Aktivierungsimpuls 17 kehrt diese Magnetisierungseinrichtung um, wodurch der Stromimpuls 17 durch die Spule 13 des magnetischen Kopfes 12 zum Aufschreiben einer »0« fließt.

Der Aktivierungsimpuls 17 bringt den magnetischen Zustand der Kerne stets in den ursprünglichen Zustand zurück, der bei dieser Ausführung eine Magnetisierung im Uhrzeigersinn ist, um das Anlegen des nächsten Eingangsimpulses und damit die Speicherung des nächsten Aufschreibebefehls vorzubereiten. Wenn auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorteilhafterweise nur ein Informationsimpuls 30 oder 31 in jedem Aufschreibeintervall, d. h. während der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Aktivierungsimpulsen 17, angelegt wird, wenn beide Informationsimpulse an die Einstellwicklungen angelegt werden, ändern doch beide Kerne ihre Magnetisierung nach

5 6

Anlegen des Magnetisierungsimpulses, und es fließt die durch die Belastung 37 dargestellte Funktion

wiederum kein Strom über die beiden Spulen 13 f=x'y, nämlich das Produkt der negativen Werte der

und 14. Eingangswicklungen.

Die Gleichrichter 26 und 27 verhindern, daß ein In gleicher Weise stellen die Belastungen 36, 38 Strom von einer Ausgangswicklung über die andere 5 und 39 die Funktionen f=x'y', f=xy und f=xy' dar. Spule zurück zur anderen Ausgangswicklung fließt. Weiter kann durch die Multiplikation der Ausgangs-Sie verhindern auch, daß induzierte Ströme während belastungen 36, 37, 38 und 39 jede gewünschte Funkdes Anlegens der Eingangs- oder Informationsimpulse tion der zwei Eingangsveränderlichen gebildet wer-30 und 31 fließen. Die Spulen 13 und 14 können un- den. Zusätzlich kann die Anzahl der Eingangsvermittelbar mit der Erde oder, wie angegeben, mit io änderlichen vergrößert werden, so daß j ede gewünschte anderen Aufschreibekreisen verbunden sein. In diesem logische Funktion von η Eingangsveränderlichen in Fall ist die Leitung 35 von den Spulen 13 und 14 zur einem Kreis entsprechend dieser Ausführung der Erersten Aktivierungswicklung des nächsten Auf- findung gebildet werden kann, schreibekreises geführt. Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 ist angenommen,

Die Aufschreibezeit enthält die Verzögerung zwi- 15 daß ein Informationsimpuls vor dem Aktivierungs-

schen dem Anlegen des Aktivierungsimpulses 17 und impuls angelegt wird. Anderenfalls würde, wie ge-

dem Beginn der Flußänderung der Zelle auf der schildert, Strom in allen vier Ausgangsbelastungen

magnetischen Oberfläche 11 und die Zeit, die zur fließen.

Sättigung des Kernes notwendig ist. Der Aktivie- Bei dem in Fig. 2 dargestellten Kreis ist es vorteilrungsimpuls 17 kann etwas langer als diese Zeit 20 haft, den Aktivierungsimpuls 47 in der Zeit zu bedauern. Die Windungszahl der Aktivierungswicklun- enden, welche die Kerne brauchen, um gesättigt zu gen 22 und 23 und die Amplitude des angelegten werden, da bei langer dauernden Aktivierungs-Stromimpulses 17 sind die wichtigen Bestimmungs- impulsen unerwünschte Impulse an den Ausgangsgrößen für die Aufschreibezeit. Jedoch kann diese belastungen auftreten. Das gleiche Ergebnis kann Aufschreibezeit auf einen sehr kleinen Wert herab- 35 auch gemäß der Schaltung nach Fig. 3 erzielt werden, gesetzt werden:. welche aus Fig. 2 durch Hinzufügen eines fünften

Die Erfindung ist nicht auf die !^rwendung eines magnetischen Kernes 50 erhalten wird, dessen Aktieinzigen magnetischen Kopfes beschränkt. So ist in vierungswicklung 48 ebenfalls in Reihe mit den Akti-Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung vierungswicklungen 48 der vorangehenden Kerne dargestellt, bei dem ein Ausgangsimpuls an eine von 30 liegt und dessen Ausgangswicklung 49 ebenfalls parvier möglichen Belastungen 36, 37, 38 und 39 ent- allel zu den Ausgangswicklungen der vorangehendien sprechend einer an vier magnetische Kerne 40, 41, 42 Kerne geschaltet ist. Jedoch ist die Ausgangswicklung und 43 gehenden Eingangsinformation angelegt wird. des Kernes 50 nicht an einen Belastungskreis, son-Also hat jeder Kern ein Paar Eingangswicklungen dem statt dessen unmittelbar über eine Diode 51 an 44 und 45, die an geeignete, nicht gezeichnete Infor- 35 Erde gelegt, und es wird nur eine einzige Eingangsmations- oder Eingangsimpulsquellen angeschlossen oder Einstellwicklung 52 verwendet. An diese Wicksind, so daß die Eingänge an den Wicklungen 44 lung 52 ist eine Impulsquelle 53 angeschlossen, die χ oder x' und die Eingänge an den Wicklungen 45 einen Informationsimpuls an die Wicklung 52 immer y oder y' darstellen, wie in der Zeichnung ange^ dann anlegt, wenn ein Informationsimpuls an, eine geben ist. 40 Wicklung 44 oder 45 der vorangehenden Kerne ge-

Durch eine einzige Aktivierungsimpulsquelle 46 langt. Wenn an die Wicklungen 44 und 45 Inforwird ein Aktivierungsimpuls 47 über alle in Reihe mationsimpulse in einer bestimmten Zeitfolge angelegt liegenden Aktivierungswicklungen und die parallel werden, kann die Quelle 53 eine Quelle von Uhrzeitliegenden Ausgangswicklungen 49 zugeführt. Die impulsen sein, die synchron mit der Zeitfolge geliefert Ausgangsbelastungen 36, 37, 38 und 39 liegen zwi- 45 werden,
sehen den Ausgangswicklungen 49 und der Erde, Die Magnetisierung des Kernes 50 wird daher stets

Die Arbeitsweise dieser Ausführung ist derjenigen durch den Aktivierungsimpuls 47 geändert. Somit der Ausführung nach Fig. 1 ähnlich. Es soll der Akti- tritt niemals ein Ausgangsimpuls an der Ausgangsvierungsimpuls 47 auf die Ausgangswicklung 49 und wicklung 49 infolge der Änderung der anderen Kerne die Ausgangsbelastung 37 des Kernes 41 geschaltet 50 an diesem Kern auf, wenn keine Information im werden. Durch die nicht gezeichneten Informations- Kern 50 gespeichert war, wie es oben an Hand der quellen wird deshalb an die Wicklungen 44 und 45 Arbeitsweise der Fig. 1 und 2 beschrieben ist. Nachdie Verneinung der Werte der Eingangswicklungen dem jedoch der Kern 50 durch den Aktivietrungsauf dem Kern 41 angelegt. Also werden Eingangs- impuls 47 gesättigt wird, wird die Ausgangswicklung impulse der Impulsquelle x' und der Impulsquelle y 55 49 dieses Kernes unmittelbar mit Erde verbunden, so angelegt. Der an den Kern 40 angelegte Eingangs- daß irgendein nach diesem Zeitpunkt angelegter Aktiimpuls y kehrt die Magnetisierung in diesem Kern vierungsimpuls über diese Wicklung zur Erde abgeum, der Eingangsimpuls x' kehrt die Magnetisierung leitet wird und nicht als unerwünschter Impuls an im Kern 42 um, und beide Impulse bewirken die Um- einer der Belastungen erscheint,

kehr der Magnetisierung im Kern 43. Wenn somit der 60 Bei den Schaltungen gemäß Fig. 2 und 3 sind zwei Aktivierungsimpuls 47 an die Wicklungen 48 ange- Einstellwicklungen 44 und 45 auf jedem Kern vorlegt wird, wird jeder der Kerne 40, 42 und 43 in handen, um einen Ausgang zu erhalten, der eine dear seinen ursprünglichen Magnetisierungszustand zu- vier möglichen Kombinationen der vier Eingangsrückgebracht. Die sich ergebende große Flußänderung veränderlichen anzeigt. Bei der in Fig. 4 dargestellten erzeugt eine gegenelektromotorische Kraft in den 65 Ausführung der Erfindung wird dies mit nur einer Ausgangswicklungen 49 dieser Kerne, so daß der ge- Wicklung auf jedem der vier Kerne 54, 55, 56 und 57 samte Aktivierungsstrom gezwungen wird, zur Aus- erreicht. Jedoch besitzen zwei Kerne56 und 57 jeweils gangsbelastung 37 zu fließen, die mit der Ausgangs- zwei Ausgangswicklungen. Bei diesem Kreis wird wicklung 49 des Kernes 41 verbunden ist. Offensicht- der Aktivierungsimpuls 47 an die vier in Reihe liegenlich ist daher, ausgedrückt in der Booleschen Algebra, 70 den Aktivierungswicklungen 48 und dann an eine der

beiden Ausgangs wicklungen 58 und 59 angelegt, je nachdem ob eine Eingangsveränderliche x oder x' an den Kreis angelegt wurde. Wenn eine Eingangsveränderliche χ an die Einstellwicklung 49 angelegt war, wird der Aktivierungsimpuls durch die Ausgangswicklung 59 und durch eine der Ausgangswicklungen 60 oder 61 geleitet, je nachdem ob eine Eingangsveränderliche y oder y an die Einstellwicklungen 45 angelegt war. Wenn eine Eingangsveränderliche x' an die Einstellwicklung 44 angelegt worden wäre, würde der Aktivierungsimpuls in gleicher Weise durch eine der Wicklungen 62 oder 63 geleitet. Die Ausgangsbelastungen 36, 37, 38 und 39 stellen somit die gleiche Funktion dar, wie sie mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben wurden.

Bei der Ausführung der Fig. 5 sind gewisse vorteilhafte Merkmale der beiden Fig. 2 und 4 vereinigt, so daß jede der acht möglichen Funktionen von drei Veränderlichen x, y und ζ entsprechenden acht Ausgangsbelastungen 64 durch Verwendung von sechs magnetischen Kernen 65, 66, 67, 68, 69 und 70 bestimmt werden können. Bei dieser Ausführung wird der Aktivierungsimpuls. 47 nach seinem Durchgang durch die sechs in Reihe liegenden Aktivierungswicklungen 48 durch eine der Ausgangswicklungen 71 oder 72 geleitet, je nach dem Wert der Veränderlichen x, und dann über einen der vier Kerne 67, 68, 69 oder 70 mit jeweils zwei Eingangswicklungen 73 und 74 und zwei Ausgangswicklungen 75 und 76, welche die Ausgangsbelastung 64 auswählen, wie es oben in bezug auf Fig. 2 geschildert wurde.

Es sei bemerkt, daß das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 oder 5 nach Art der Fig. 3 abgeändert werden kann, um unerwünschte und störende Ausgangsimpulse infolge des Vorhandenseins des Aktivierungsimpulses 47 nach der Änderung der Magnetisierung der magnetischen Kerne zu vermeiden.

Ein Kreis entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Ausführung der Erfindung benötigt im allgemeinen 2" Kerne für η Eingangs veränderliche, während ein Kreis entsprechend der in Fig. 4 dargestellten Ausführung nur 2m Kerne für η Eingangsveränderliche benötigt. Ein Kreis entsprechend der in Fig. 5 dargestellten Ausführung benötigt eine Anzahl von Kernen, die zwischen 2» und 2" liegt.

In Fig. 6 sind vier magnetische Kerne 77, 78, 79 und 80 dargestellt, die jeweils aus einem Material mit im wesentlichen rechteckiger Hysteresisschleife bestehen und die je zwei Eingangswicklungen 44 und 45, eine Aktivierungswicklung 81 und eine Ausgangswicklung 82 besitzen. An jede Ausgangswicklung 82 ist über eine Diode 84 eine Ausgangsbelastung 83 angeschlossen. Diese Dioden verhindern, daß ein Strom in der Ausgangswicklung fließt, wenn der Kern eingestellt wird, ferner verhindern sie, daß ein Strom über andere Ausgangswicklungen fließt, wenn eine elektromotorische Kraft in einer ausgewählten Ausgangswicklung induziert wird. Im allgemeinen sind keine Schleifen für induzierte Ströme irgendwelcher Art möglich, weil der Strom über die Ausgangswicklungen der Aktivierungsimpuls ist, wie weiter unten geschildert wird.

Die Aktivierungswicklurigen 81 liegen in Reihe mit einer Aktivierungsimpulsquelie 46 und der Parallelschaltung der Ausgangswicklungen 82 sowie einem weiteren in einer Richtung wirkenden Stromelement oder einer Diode 85, welche unmittelbar mit Erde verbunden ist.

Bei dieser Ausführungsform wird ein Ausgangsimpuls an eine der Ausgangsbelastungen 83 geliefert, abhängig von den Veränderlichen X und Y an den Eingangswicklungen 44 und 45. Eine Veränderliche kann entweder den Wert »0« oder »1« haben, und die erste Ableitung der Veränderlichen hat den komplementären Wert. Eine Eingangswicklung, an die eine Veränderliche oder ihre Ableitung angelegt wird, nimmt während der Eingangsphase einen Strom nur dann auf, wenn diese Größe den Wert »1« hat. Weiterhin haben die Eingangswicklungen 44 und 45 entgegengesetzten Wicklungssinn, so daß ein Impuls in einer Wicklung 44 den Kern entgegen dem Uhrzeigersinn magnetisiert, wie durch die Pfeile 86 angedeutet ist, während ein Impuls in einer Wicklung 45 den Kern im Uhrzeigersinn magnetisiert, wie durch die Pfeile 87 angedeutet ist. Jede Aktivierungswicklung ist so auf den Kern gewickelt, daß die Aktivierungsströme die Kerne zurückstellen, d. h. sie im Uhrzeigersinn magnetisieren, wie durch die Pfeile 89 angedeutet ist. Um das Verständnis der Erfindung und

ao der Arbeitsweise zu erleichtern, ist außerdem angenommen, daß alle Eingangsimpulse positiv sind und daß die Richtung der Eingangsimpulsströme in den Eingangswicklungen 44 und 45 durch Pfeile angedeutet ist.

Jede Ausgangswicklung 82 ist so auf den magnetischen Kern gewickelt, daß die entstehende elektromotorische Kraft nach Anlegen des Aktivierungsimpulses in Vorwärtsrichtung, d. h. in der Richtung des Aktivierungsstromes liegt, wenn der Kern durch Anlegen der richtigen Eingangsveränderlichen an die Eingangswicklungen vorher eingestellt war. Die induzierte elektromotorische Kraft treibt daher den Aktivierungsstrom durch die Ausgangswicklung.

Wenn z. B. ein Ausgangsimpuls zur Belastung 83 geschaltet werden soll, die an die Ausgangswicklung 82 des Kernes 80 angeschlossen ist, so sind die richtigen Werte der Eingangsveränderlichen Z=I und F=O. Der Kern 77 wird durch diese Eingänge nicht eingestellt, da ein Eingangsimpuls in der Wicklung 45 dieses Kernes den Eingangsimpuls in der Wicklung 44 ausgleicht, und nur der Eingangsimpuls in den Wicklungen 44 in der richtigen Richtung liegt, um den Kern einzustellen. Da X=I und X' = 0 ist, werden keine Eingangsimpulse an die Wicklungen 44 der Kerne 79 und 80 angelegt und daher diese Kerne nicht eingestellt. Jedoch wird ein Eingangsimpuls an die Wicklung 44 des Kernes 78 angelegt, und es wird, da F=O ist, kein Eingangsimpuls an die Wicklung 45 dieses Kernes angelegt. Das Anlegen der Eingangsveränderlichen an den Kreis wird daher nur den Kern 78 entgegen dem Uhrzeigersinn magnetisiert zurücklassen in der Richtung, in der der Kern eingestellt worden ist.

Nun wird nach Anlegen des Aktivierungsimpulses 47 der Impulsquelle 46 über jede der Wicklungen 81 nur der Kern 79 zurückgestellt. Somit entsteht nur im Kern 79 eine so große Flußänderung, daß eine merkbare elektromotorische Kraft in der Ausgangswicklung 82 dieses Kernes induziert wird, die für einen positiven Impuls 47 die in der Zeichnung angegebene Polarität hat. Diese elektromotorische Kraft in Vorwärtsrichtung bewirkt, daß der Aktivierungsimpuls 47 durch die Wicklung 82 des Kernes 79 geleitet wird. Die Dioden 84 verhindern den Rückfluß des in der Ausgangswicklung 82 des Kernes 79 induzierten Stromes durch die Belastungskreise 83 der anderen Kerne. Die Diode 85, die unmittelbar mit Erde verbunden ist, läßt den Aktivierungsstrom durch diese Diode und nicht durch eine der Ausgangswicklungen und Belastungen fließen, nachdem der vorher einge-

ίο

und über die Aktivierungswicklungen 96 mit der Impulsquelle 97 mit der Phase 2 verbunden. In Reihe mit jeder Ausgangs wicklung 107 und 108 liegt eine Diode 109, und parallel zu ihnen ist eine Diode 110 5 geschaltet, die mit Erde verbunden ist.

Im Anfangszustand dieses Kreises ist nur der erste Kern 91 eingestellt. Dies kann durch Anlegen eines Stromimpulses an die Wicklungen 98 erreicht werden. Hierdurch wird der Kern 91 eingestellt, und die

stellte Kern zurückgestellt ist. Der Aktivierungsstrom fließt deshalb nur durch die Ausgangswicklung des eingestellten Kernes, d. h. nur, während in der Wicklung eine elektromotorische Kraft in Vorwärtsrichtung induziert wird.

Die Aktivierungswicklungen 81 haben vorteilhafterweise mehr Windungen als die Ausgangswicklungen
82. Da die Ausgangswicklungen 82 beim Rückstellen
des Kernes eine elektromotorische Kraft in Vorwärtsrichtung erzeugen, wie oben beschrieben wurde, er- i₀ Kerne 92, 93, 94 werden zurückgestellt, wie durch die zeugt der durch die Ausgangswicklung fließende Pfeile 111 angedeutet ist Wenn der erste Aktivie-Aktivierungsstromimpuls eine magnetomotorische rungsimpuls mit der Phase 1 an die in Reihe Hegen-Kraft, welche der Rückstellung des Kernes durch die den Aktivierungswicklungen 81 und an die parallel magnetomotorische Kraft entgegenwirkt, die durch liegenden Ausgangswicklungen 103 und 104 angelegt den in der Aktivierungsiwicklung 81 fließenden Strom i₅ wird, wird eine elektromotorische Kraft in Vorwärtsentsteht. Hierzu ist es notwendig, daß die restliche richtung in der Ausgangswicklung 103 induziert, woelektromotorische Kraft ausreicht, um den Kern zu- durch der Aktivierungsstrom durch diese und die rückzustellen. Dies kann vorteilhafterweise dadurch Diode 105 zu der mit ihr verbundenen Eingangswickerreicht werden, daß die Aktivierungswicklungen 81 lung 100 fließt. Dieser Strom stellt den Kern 92 ein, eine größere Anzahl von Windungen als die Ausgangs- _ao indem er in der durch den Pfeil 112 angedeuteten wicklungen 82 haben, da derselbe Strom durch die Richtung magnetisiert wird. Nach Durchgang durch Aktivierungswicklung und die Ausgangswicklung des die Eingangswicklung 1OO erscheint der Impuls an früher eingestellten Kernes fließt. der Klemme 9O₁. .

Es wird bei Schaltungen mit magnetischen Kernen Am Ende des ersten Zeitintervalls des Zyklus ist

entsprechend dieser Ausführungsart der Erfindung _a5 daher der Kern 91 zurückgestellt, der Kern 92 wird nur ein Kreis durch geeignete Eingangsimpulse ein- nunmehr eingestellt, und die Kerne 93 und 94 befinden

gestellt und. dann durch den Aktivierungsimpuls zurückgestellt, um den Impuls auf einen Ausgangskreis zu schalten. Infolgedessen ist sowohl für die Eingangsimpulse als auch für den Aktivierungsimpuls eine 30 geringere Leistung erforderlich. Ein Impulsschaltkreis der in Fig. 6 dargestellten Art kann erweitert werden, so daß er jede Anzahl von Kernen und Ausgangsbelastungen enthält, ohne daß die Leistungsanforde-

sich noch im anfänglichen zurückgestellten Zustand. Zusätzlich ist an der ersten Klemme 9O₁ ein Ausgangsimpuls erschienen.

Der Aktivierungsimpuls der Impulsquelle 97 mit der Phase 2 wird nun an die in Reihe liegendien Aktivierungswicklungen 96 und die parallel liegenden Ausgangswicklungen 107 und 108 und an die Diode 109 angelegt. Dieser Aktivierungsstrom induziert

rungen des Kreises größer werden. Somit kann der ₃₅ eine elektromotorische Kraft in Vorwärtsrichtung in Kreis auf η Veränderliche mit 2" Kernen, 2" Dioden der Wicklung 107 des eingestellten Kernes 92, die den 84 und 2ⁿ Ausgangsbelastungen 83 verallgemeinert Strom durch die Wicklung 107, die Diode 109 und die werden. an sie angeschlossene Wicklung 101 zur Ausgangs-

Fig. 7 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der klemme 9O₂ treibt, wodurch der dritte Kern 93 einErfindung, bei dem Kreise mit magnetischen Kernen 40 gestellt und der zweite Kern 92 zurückgestellt wird, in einem Folgeschalter verwendet werden. Der dar- In gleicher Weise ist die Eingangswicklung 102 des gestellte Folgeschalter weist einen Viererzyklus auf, Kernes 94 mit der Ausgangswicklung 104 des Kernes d.h., die Ausgangsimpulse erscheinen in einer zeit- 93 und die Eingangswicklung 99 des Kernes 91 mit liehen Folge an den Klemmen 9O₁, 9O₂, 9O₃ und 9O₄. der Ausgangswicklung 108 des Kernes 94 verbunden. Ein solcher Schalter kann als Impulsfrequenzteiler 45 So wird jedesmal der nächste Kern der Kette beim oder als Eingangssteuerung eines Speichers verwen- Anlegen des Aktivierujngsimpulses mit der anderen det werden. Der Schalter ist hierbei nicht auf einen Phase durch den Ausgangsimpuls des vorherigen besonderen Zyklus beschränkt. Kernes eingestellt.

Der Kreis besteht aus vier Magnetkernen, 91,92, Solche Kreise können als Folgekreise für jede

93 und 94. Die Kerne 91 und 93 weisen jeweils eine 50 gerade Anzahl von Ausgängen, ferner auch als Ring-Aktivierungswicklung 81 auf, die an eine Aktivie- zähler verwendet werden. Durch Anwendung von drei rungsimpulsquelle 95 mit der Phase 1 angeschlossen Phasen bei den Aktivierungsimpulsen kann die Anist. Die Kerne 92 und 94 weisen in gleicher Weise zahl der Ausgänge ein Vielfaches von 3 sein, so daß eine Aktivierungswicklung 96 auf, die an eine Akti- manche ungerade Zahlen von Ausgängen erhalten vierungsimpulsquelle 97 mit der Phase 2 angescblos- 55 werden können.

sen ist. Jeder Kern hat eine Eingangswicklung 98, die In Fig. 8 ist ein Kreis dargestellt, bei dem das Aus-

den Anfangszustand der Kerne beim Beginn des gangswicklungsnetzwerk aus einer Vielzahl von Zyklus festlegt, ferner eine zweite Eingangswicklung, Wegen besteht, die jeweils mehr als eine Ausgangsdie auf den entsprechenden Kernen mit 99, 107,101 wicklung eines Kernes enthalten. Bei dieser Ausfüh- und 108 bezeichnet ist und die den Kern während des 60 rung ist die Zahl der Ausgangswicklungen in jedem Zyklusablaufs des Kreises einstellt, wie unten be- Weg die gleiche, und die Wege liegen parallel, jedoch schrieben wird. Die Ausgangswicklungen 103 und 104 braucht bei anderen Ausführungen die Zahl der Wickder Kerne 91 und 93 sind parallel geschaltet und über lungen in jedem Weg nicht gleich zu sein, und einige die Aktivierungswicklungen 81 an die Impulsquelle Wege können gemeinsame Ausgangswicklungen ent-95 mit der Phase 1 angeschlossen. In Reihe mit jeder 65 halten. Bei diesem Kreis besitzen die drei Kerne 113, Ausgangswicklung 103 und 104 liegt eine Diode 105, 114 und 115 jeweils eine Aktivierungswicklung 116, und parallel zu ihnen ist eine Diode 106 geschaltet, eine einzige Eingangswicklung 117 und zwei Ausdie mit der Erde verbunden ist, wie oben beschrieben: gangswicklungen 118 und 119. Die Ausgangswicklunwurde. In gleicher Weise sind die Ausgangswicklungen gen liegen in drei Wegen, die jeweils zwei Wicklun- 107 und 108 der Kerne 92 und 94 parallel geschaltet 70 gen auf zwei verschiedenen Kernen enthalten, so daß,

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wenn die Kerne durch Anlegen von Eingangsimpulsen an zwei der Eingangswicklungen 117 eingestellt werden, ein Ausgangsimpuls nur über einen einzigen Weg im Netzwerk zu einer der drei Belastungen 120 beim Anlegen des Aktivierungsimpulses der Quelle fließt. Der Ausgangsimpuls fließt somit nur in dem Netzwerkweg, der Ausgangswicklungen von jedem der vorher eingestellten Kerne enthält.

Die oben beschriebenen Anordnungen sind nur Beispiele für die Anwendung des Erfindungsprinzips. Zahlreiche andere Anordnungen können vom mit dem Stand der Technik vertrauten Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Wesen und Ziel der Erfindung abzuweichen.

Claims

Paten ta nsprCche

1. Elektrischer Impuls-Schaltkreis mit einer Vielzahl von magnetischen Kernen mit je einer Einstell-, einer Aktivierungs- und einer Ausgangs- ao wicklung, von denen die Aktivierungswicklungen in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte der in Reihe geschalteten Aktivierungswicklungen mit einem Ende jeder Ausgangswicklung direkt oder über andere Ausgangswick- as lungen verbunden ist, wodurch die Ausgangswicklungen eine Vielzahl von parallelen Wegen von der erwähnten letzten Aktivierungswicklung aus bilden.

2. Elektrischer Impuls-Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das nicht mit der letzten Aktivierungswicklung verbundene Ende jeder Ausgangswicklung jeweils eine Ausgangsbelastung angeschlossen ist, daß ferner die Einstellung gewisser Kerne durch Umkehrung des anfänglichen Magnetisierungszustandes dieser Kerne erfolgt und daß schließlich der angelegte Aktivierungsimpuls den anfänglichen Magnetisierungszustand in gewissen Kernen wiederherstellt.

3. Elektrischer Impuls-Schaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl jeder Ausgangswicklung so groß ist, daß die Gegen-EMK in den Kernen, deren Magnetisierungszustand wiederhergestellt wird, ausreicht, um den Durchgang des Aktivierungsimpulses durch die Ausgangswicklung zu der mit dem besonderen Kern verbundenen Ausgangsbelastung zu verhindern.

4. Elektrischer Impuls-Schaltkreis nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Magnetkern vorgesehen ist, der das Anlegen von Stromimpulsen an andere als die ger nannten Ausgangsbelastungen beim fortgesetzten Anlegen des Aktivierungsimpulses verhindert, nachdem die Magnetisierung der genannten Kerne in der anderen Richtung erfolgte, und daß dieser weitere Magnetkern mit einer Einstellwicklung, einer Ausgangswicklung und einer Aktivierungswicklung versehen ist, welch letztere in Reihe mit der Aktivierungswicklung jedes anderen Kernes liegt, während die Ausgangswicklung dieses weiteren Kernes parallel zu den Ausgangswicklungen der anderen Kerne liegt und mit der Erde verbunden ist.

5. Elektrischer Impuls-Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungswicklungen wenigstens zweier zusätzlicher Kerne mit je einer Einstell-, einer Aktivierungs- und einer Ausgangswicklung in Reihe mit den Aktivierungswicklungen der Vielzahl von Kernen geschaltet sind, daß jeder Kern der Vielzahl von Kernen eine zusätzliche Ausgangswicklung aufweist, daß ein Ende der Ausgangswicklung jedes zusätzlichen Kernes mit der letzten der in Reihe geschalteten Aktivierungswicklungen verbunden ist und daß eine Ausgangswicklung jedes Kernes der Vielzahl von Kernen parallel zum anderen Ende eines der zusätzlichen Kerne geschaltet ist, während die andere Ausgangswicklung jedes Kernes der Vielzahl von Kernen parallel zum anderen Ende des anderen Kernes der zusätzlichen Kerne geschaltet ist.

6. Elektrischer Impuls-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in das Ausgangsnetzwerk Gleichrichter eingeschaltet sind, die so gepolt sind, daß nur der Aktivierungsimpuls durchfließen kann.

7. Elektrischer Impuls-Schaltkreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Ausgangsnetzwerk ein weiterer Gleichrichter geschaltet ist, welcher so gepolt ist, daß der Aktivierungsimpuls nur dann fließt, nachdem die Magnetisierungsrichtung eines vorher magnetisierten Kernes umgekehrt ist.

8. Elektrischer Impuls-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Vielzahl von Kernen in zwei Gruppen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungswicklungen jeder Gruppe in Reihe mit einer getrennten Impulsquelle liegen und daß jede Ausgangswicklung jeder Kerngruppe mit einer Eingangswicklung der anderen Kerngruppe verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Electronics, April 1953, S. 146 bis 149.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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