DE1036922B - Magnetische Speichereinrichtung - Google Patents
Magnetische SpeichereinrichtungInfo
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- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf «ine Einrichtung zum Speichern eines elektrischen Signals in Form
einer Kette von Impulsen sowie auf Geräte, bei denen diese Einrichtung verwendet wird. Das Signal kann
eine Ziffer darstellen:, wobei; die Zahl der Impulse gleich der darzustellendem Ziffern ist. Die erfindungsgemäße
Einrichtung ist von besonderem Wert bei mit Dezimalzählröhren arbeitenden Ziffernrechengeraten,
und sie kann unter Umständen an Stelle von Speicherstromkreisen mit Dezimalzählröhren verwendet
werden.
Es sind Einrichtungen zum Speichern von elektrischen
Impulsen mittels Ferritkerntoroiden mit im wesentlichen rechteckiger Hysteresisschleife bereits
bekannt. Bei einer dieser bekannten Einrichtungen sind in einem plattenförmigen Ferritmaterial Öffnungen
vorgesehen, die dazu dienen, den Magnetkreis in Haupt- und Nebenzweige aufzuspalten., wobei die
Anordnung so getroffen ist, daß der Magnetfluß in den Zweigen mittels mehrerer durch die Öffnung geführter
Leitungen steuerbar ist. Hierbei hängen die Magnetisierungsvorgänge in den verschiedenen Zweigen
von der Magnetisierung des Hauptzweiges sowie von der Größe und Richtung der Ströme durch die
Leitungen, welche durch die Öffnung geführt sind, ab.
Es sind weiterhin Impulsspeichereinrichtungen bekannt mit unter sich gleichen Toroiden und Strömen
stets gleicher Stärke. Die Toroide sind nach Art eines zweidimensionalen Koordinatennetzes angeordnet. Bei
dieser bekannten Anordnung wird durch Impulse bestimmter Stromstärke, die durch je einen der den
Koordinatenachsen parallelen Drähte gesandt werden, jeweils der magnetische Zustand des Toraids am
Schnittpunkt dieser beiden Drähte geändert. Diese bekannte Anordnung erfordert jedoch relativ komplizierte
Einspeicherungs- und Entnahmevorrichtungen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Speichern elektrischer Signale in Impulsform zu
schaffen, die sich von den bekannten durch ihre Einfachheit und Unabhängigkeit von engen Toleranzen
bezüglich der Schaltkreise, der Wellenform sowie der Form und der Reihenfolge der Speicherelemente vorteilhaft
unterscheidet.
Diese Vorteile werden bei einer Einrichtung zum Speichern eines elektrischen Signals in Impulsform
mit Stromleitern, die je durch einen Satz von, magnetisch voneinander unabhängigen Toroiden aus einem
Ferritmaterial und einer im wesentlichen rechteckigen Hysteresisschleife hindurchgeführt sind, gemäß der
Erfindung dadurch erreicht, daß jeder Satz Toroide von einzelnen Toroiden unterschiedlicher Durchmesser
gebildet wird, derart, daß nach magnetischer Sättigung aller Toroide eines Satzes durch einen in
der einen Richtung in dem zugehörigen Stromleiter Magnetische Speichereinrichtung
Anmelder:
The Plessey Company Limited,
Ilford, Essex (Großbritannien)
Ilford, Essex (Großbritannien)
Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. Έ. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Anthony William Simpson,
Radcliffe-on-Trent, Nottinghamshire (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden
fließenden Strom die Anzahl der durch einen Strom in entgegengesetzter Richtung ummagnetisierten
Toroide durch dessen Stromstärke bestimmt ist.
Bei einem nach dem Dezimalsystem arbeitenden Rechengerät würde die Gruppe zehn toroidförmige Körper der vorstehend bezeichneten Art umfassen. Zwai Leiter erstrecken sich durch sämtliche Toroide der Gruppe, und hierbei dient der eine Leiter als Eingangswicklung, während der andere Leiter als Ausgangswicklung wirkt.
Bei einem nach dem Dezimalsystem arbeitenden Rechengerät würde die Gruppe zehn toroidförmige Körper der vorstehend bezeichneten Art umfassen. Zwai Leiter erstrecken sich durch sämtliche Toroide der Gruppe, und hierbei dient der eine Leiter als Eingangswicklung, während der andere Leiter als Ausgangswicklung wirkt.
Die Koerzitivkraft des Ferritmaterials wird durch, die konstruktive Gestalt nicht beeinflußt; das in einem
Toroid durch einen Strom, der durch einen einzigen, sich durch das Toroid erstreckenden Leiter fließt,
induzierte Magnetfeld ist jedoch seinem Radius umgekehrt proportional. Je größer der Radius des
Toroids ist, desto größer ist die Stromstärke, die erforderlich ist, um ein Feld zu induzieren, das gleich
der Koerzitivkraft ist.
Wenn nun alle Toroide anfangs in einer Richtung bis zur Remanenz magnetisiert sind und wenn man
einen stetig ansteigenden Strom durch die Eingangswicklung schickt, um die Toroide im entgegengesetzten
Sinne zu magnetisieren, so ist das Toroid mit dem kleinsten. Radius das erste, welches einem
Feld ausgesetzt wird, das ausreicht, um die Magnetisierung dieses Toroids umzukehren; als nächstes wird
dann das nächstgrößere Toroid eine Umkehrung seiner Magnetisierung erleiden usw. Bei jeder dieser
Umkehrvorgänge wird in der Ausgangswicklung ein Impuls erzeugt.
Es ist jedoch nicht erforderlich, jedes Speicherelement
aus der erforderlichen Anzahl getrennter Toroide aufzubauen; man: kann vielmehr die gleiche
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Wirkung mit Hilfe eines einzigen Blattes aus Ferritmaterial mit im wesentlichen rechteckiger Hysteresisschleife
erzielen, in dem die Toroide jedes Satzes ausgebildet sind, wobei der Leiter auf dem Blatt angeordnet
ist und sich durch sämtliche Toroide erstreckt. In diesem Falle besteht jedes Toroid vorzugsweise aus
einem Satz von Löchern, und zwar aus einem zentralen Loch und mehreren (z. B. sechs) Löchern, die
in gleichmäßigen Abständen um das zentrale Loch herum angeordnet sind. Eine solche Konstruktion ist
in einer weiteren, am gleichen Tage eingereichten Patentanmeldung beschrieben.
Gemäß einer anderen möglichen Konstruktion umfaßt das Speicherelement eine Gruppe von gelochten
Ferritblättern, wobei die Löcher sämtlicher Blätter unterschiedliche Radien aufweisen. Die Blätter ordnet
man parallel zueinander derart an, daß die Löcher miteinander fluchten, so daß die Eingangs- und Ausgangswicklungen
einfach aus geraden Drähten bestehen können, die durch die miteinander fluchtenden
Löcher hindurchgeführt sind. Um eine gegenseitige Beeinflussung der Blätter zu ,vermeiden, sind jeweils
zwischen zwei benachbarten Blättern Blätter aus unmagnetischem Material eingelegt.
Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt bei (a) einem sägezahnförmigen Eingangsstrom
und bei (b) die entsprechenden Ausgangsimpulse einer Speichereinrichtung nach der Erfindung.
Hierbei ist angenommen, daß die Gruppe zehn Toroide umfaßt und daß der Spitzenwert des sägezahnförmigen
Stromes ein Feld erzeugt, dessen Stärke ausreicht, um die Magnetisierung des größten Toroids
umzukehren.
Fig. 2 zeigt ein in der Einrichtung gemäß der Erfindung verwendetes Speicherelement, und
Fig. 3 zeigt eine Schaltung für eine Dezimalspeichereinrichtung gemäß der Erfindung.
Das Speicherelement besteht aus einem teilweise weggebrochen gezeichneten Ferritblatt 10, das, wie
bei 11 angedeutet, zehn Sätze von Löchern aufweist. Wie bei den weiter oben beschriebenen Toroiden besitzen
die Löcher aller Sätze unterschiedliche Radien. Die Eingangs- und Ausgangswicklungen sind durch
sämtliche Mittellöcher hindurchgeführt, und sie bestehen aus den Leitern 12 bzw. 13, die aus Silber
hergestellt sind und auf bekannte Weise auf das Ferritblatt aufgedruckt sind.
Bei der Schaltung gemäß Fig. 3 ist das Speicherelement bei 14 schematisch angedeutet. Es besitzt
eine Eingangswicklung 15 und eine Ausgangswicklung 16. Das Gerät kann eine große Anzahl solcher
Elemente 14 umfassen, wobei die gleiche Schaltungsanordnung für alle diese Elemente benutzt wird. Um
das gewünschte Element wählen zu können, ist ein zweipoliger Vielfachschalter 17 vorgesehen.
Die zu speichernde Ziffer wird der Eingangsklemme 18 des Gerätes in Form einer Impulskette zugeführt.
Von dort gelangt sie durch eine Schaltung 19 mit Verstärker und Dezimalzählröhre zu einer in zwei
Richtungen arbeitenden Dezimalzählröhre 20. Als Röhre 20 kann z. B. eine Ericsson-Röhre GC 10/4B
genommen werden. Diese Röhre ist anfangs auf Null gestellt, d. h., die Entladung findet zwischen der
Anode und der Nullkathode 20σ statt. Die Einspeisung
der Eingangsimpulse über das Aggregat 19 bewirkt, daß die Entladung auf die dem zum speichernden
Ziffernwert entsprechende Kathode überspringt.
Anfänglich sind alle Toroide bzw. Sätze von Löchern des Speicherelements 14 im entgegengesetzten
Sinne zu derjenigen Magnetisierung magnetisiert, die durch die bei 21 angedeutete und zum Einspeichern
dienende Sägezahnspannung erzeugt wird. Nachdem die Zeitspanne, die ausreicht, um die Röhre 20 auf
eine beliebige Ziffer einzustellen, verstrichen ist, wird durch nicht dargestellte Zeitsteuermittel eine Torschaltung
22 geöffnet. Es ist dafür gesorgt, daß sich der Torschalter in einem Augenblick öffnet, in dem
die Spannung 21 den Wert Null hat. Die eingespeicherte Spannung in Form eines Sägezahnes wird dem
Speicherelement 14 durch eine Treiberstufe 23 auf gedrückt. Hierdurch wird bewirkt, daß die Toroide
ihre Magnetisierung der Reihe nach in der bereits beschriebenen Weise umkehren. Bei jeder solchen Umkehrung
wird dem Aggregat 19 über den Schalter 24 ein Impuls zugeführt, welcher seinerseits Anlaß gibt,
daß die Entladung in der Röhre 20 wieder zur Nullkathode 20 a zurückspringt. Wenn die Entladung zu
dieser Kathode springt, entsteht an dem Widerstand 25 eine Spannung, die dem Torschalter 22 zugeführt
wird, um ihn zu schließen. Nunmehr ist die Zahl der Toroide mit umgekehrter Magnetisierung gleich der
zu speichernden Ziffer, d. h,, diese Ziffer ist in dem Element 14 gespeichert.
Um eine gespeicherte Ziffer aus dem entsprechenden Element 14 zu entnehmen, wählt man dieses
Element mit Hilfe des Schalters 17, wobei der Schalter 24 aus der in Fig. 3 angedeuteten Stellung in eine
Stellung bewegt wird, in der das Element mit der Ausgangsklemme 26 verbunden wird. Die Zeitsteuer
mittel öffnen dann einen Torschalter 27, der der Treiberstufe 23 eine Sägezahnspannung 28 zuführt.
Es sei bemerkt, daß die Polarität der zum Entnehmen dienenden Sägezahnspannung derjenigen der zum
Einspeichern dienenden Sägezahnspannung entgegengesetzt ist; infolgedessen werden alle Toroide, deren
Magnetisierung während des Einspeichernd umgekehrt wird, wieder in ihren ursprünglichen Zustand gebracht.
Hierdurch wird an der Ausgangsklemme eine Folge von Impulsen erzeugt, deren Zahl gleich der
gespeicherten Ziffer ist.
Abgesehen von der Einfachheit der vorstehend beschriebenen Speichereinrichtung besteht ein Vorteil
dieser Einrichtung darin, daß bezüglich der Schaltkreise,
der Wellenformen oder des Speicherelements keine engen Toleranzen eingehalten zu werden
brauchen. Die Größe oder die Reihenfolge der Toroide ist daher ohne Bedeutung, solange in keiner Gruppe
zwei Toroide vorhanden sind, die genau die gleiche Stromstärke benötigen, um die Magnetisierung umzukehren.
Auch die tatsächliche Form der Sägezahnwellenform ist nicht kritisch, solange der Strom einen
Spitzenwert erreicht, der denjenigen überschreitet, der erforderlich ist, um die Magnetisierung des größten
Toroids umzukehren.
Claims (8)
1. Einrichtung zum Speichern elektrischer Signale in Impulsform mit Stromleitern, die je
durch einen Satz von magnetisch voneinander unabhängigen Toroiden aus einem Ferritmaterial mit
im wesentlichen rechteckiger Hysteresisschleife hindurchgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Satz Toroide von einzelnen Toroiden unterschiedlicher Durchmesser gebildet wird, derart,
daß nach magnetischer Sättigung aller Toroide eines Satzes durch einen in der einen Richtung zu
dem zugehörigen Stromleiter fließenden Strom die Anzahl der durch einen Strom in der entgegen-
gesetzten Richtung ummagnetisierten Toroide durch dessen Stromstärke bestimmt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Satz von Toroidal in
einem einzigen Blatt aus Ferritmaterial mit im wesentlichen rechteckiger Hysteresisschleife ausgebildet
und der Leiter auf dem Blatt angeordnet ist und sich durch sämtliche Toroide hindurch
erstreckt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- ίο
kennzeichnet, daß jedes Toroid durch eine Mehrzahl' von in dem Blatt vorgesehenen Löchern gebildet
wird, wobei jeweils ein Loch im Mittelpunkt eines Kreises angeordnet, ist, auf dessen
Umfang die übrigen Löcher liegen.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter auf das erwähnte
Blatt aufgedruckt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Leiter in ahnlicher
Weise durch die Toroide hindurchgeführt ist.
6. Gerät zum Speichern elektrischer Signale in Impulsform, gekennzeichnet durch eine Einrichtung
nach Anspruch 5, Mittel, um einen sich stetig verstärkenden Strom durch einen der Leiter zu
schicken, sowie Steuermittel, die auf den Ausgangsstromimpuls ansprechen, der bei der Umkehrung
der remanenten Magnetisierung eines beliebigen Toroids in dem anderen Leiter erzeugt
wird, um die Zuführung des erwähnten Stroms zu beenden, wenn die Anzahl der Toroide, deren
Remanenzmagnetisierung umgekehrt worden ist, gleich der Zahl der Impulse in der zu speichernden
Impulskette ist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom dem Leiter über einen
Torschalter zugeführt wird und daß die Steuermittel eine Zähleinrichtung umfassen, die sich auf
die Anzahl der Impulse in der zu speichernden Impulskette vor dem öffnen des Torschalters einstellen
läßt und die durch die Ausgangsstromimpulse fortschreitend auf Null zurückgestellt
wird, wobei der Torschalter durch die Steuermittel geschlossen wird, wenn die Zähleinrichtung
ihre Nullstellung erreicht.
8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch Mittel zum Entnehmen eines gespeicherten
Signals aus der Einrichtung, wobei diese Mittel geeignete Mittel umfassen, um durch den
erwähnten einen Leiter einen sich stetig verstärkenden Strom in einer solchen Richtung hindurchzuschicken,
daß diejenigen Toroide, deren remanenter Magnetismus während des Einspeicherns des gespeicherten Signals umgekehrt wurde,
in ihren Anfangszustand zurückgeführt werden, wodurch in dem anderen Leiter Stromimpulse erzeugt
werden, deren Anzahl gleich der Zahl der in dem gespeicherten Signal enthaltenen Impulse
ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
»RCA-Review«, Juni 1955, S. 303 bis 311;
»Electronic Engineering«, Mai 1954, S. 192 bis 199.
»RCA-Review«, Juni 1955, S. 303 bis 311;
»Electronic Engineering«, Mai 1954, S. 192 bis 199.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© «09 598/245 8.58
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB21746/54A GB788352A (en) | 1954-07-26 | 1954-07-26 | Improvements in and relating to electric signal storage devices and apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1036922B true DE1036922B (de) | 1958-08-21 |
Family
ID=10168096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (3)
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DE (1) | DE1036922B (de) |
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Also Published As
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