DE1055594B - Vorrichtung zum Einschreiben und Ablesen eines als Speicherelement wirksamen Transistors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einschreiben und Ablesen eines als Speicherelement wirksamen Transistors der stromverstärkenden Art mittels zwischen der Emitterelektrode und der Basiselektrode zugeführter Einschreibimpulse, wodurch ein freier Ladungsinhalt als Speichermerkmal in der Basiszone erzeugt wird, und weiterhin mittels nach den Einschreibimpulsen auftretender, als Kollektorspeisespannung wirksamer Ableseimpulse. Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der kurz nach dem Ablesen des Transistors der noch vorhandene freie Ladungsinhalt gelöscht wird, so daß anschließend der Transistor wieder bereit ist, gegebenenfalls von neuem eingeschrieben zu werden.

Zu diesem Zwecfawurde bereits vorgeschlagen, sofort nach Beendigung der Ableseimpulse einen Löschimpuls über einen Trenngleichrichter der Basiselektrode des Transistors mit einem der Basis-Emitter-Durchlaßrichtung entgegengesetzten Vorzeichen zuzuführen. Die Erfindung schafft Mittel, durch welche diese Quelle der Löschimpulse und gegebenenfalls sogar die Trenngleichrichter in Fortfall kommen können. Sie weist das Kennzeichen auf, daß der Transistor mit einem positiven Rückkopplungskreis einer an sich bekannten Axt so verbunden ist, daß während des Auftretens der Ableseimpulse an der Basiselektrode eine erhöhte Vorwärtsspannung erzeugt wird, auf die unmittelbar eine Gegenspaixnung folgt, welche den noch in der Basiszone vorhandenen freien Ladungsinhalt größtenteils beseitigt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung naher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine kapazitive Impedanz im Emitterkreis liegt;

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine induktive Impedanz im Basiskreis liegt;

Fg. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem. eine kapazitive Impedanz im Kollektorkreis liegt.

Der in Fig. 1 dargestellte Transistor 1 ist als Speicherelement wirksam, indem Einschreibimpulse, die durch Umkehrung der remanenten Magnetisierung eines Speicherkernes 2 durch den Taktimpuls K₁ an einer Eingangswicklung 3 erzeugt werden, über einen Trenngleichrichter 4 die Basiselektrode des Transistors 1 erreichen und somit in seiner Basiszone einen als Speichermerkmal fungierenden-freien Ladungsinhalt erzeugen.. Um zu prüfen, ob dieser freie Ladungsinhalt vorhanden ist oder nicht, d. h, ob die Magnetisierung des Kernes 2 umgekehrt wurde oder nicht, wird nach Ablauf jedes Impulses K_x ein Ablesetaktimpuls oder Fragimpuls K₂ der Kollektorelektrode des Transistors 1 zugeführt, durch den so-Vorriditung

zum Einschreiben und Ablesen

eines als Speicherelement

wirksamen Transistors

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg I₁" Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 5. Januar 1957

Theodoras Joannes TuIp₁. Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

mit bei Vorhandensein eines freien Ladungsinhalts ein Strom fließt und bei Abwesenheit eines freien Ladungsinhalts kein Strom fließt. Dieser Strom kann zur Steuerung der Magnetisierung eines nächstfolgenden Speicherkernes 5 dienen, wobei dann die Vorrichtung als Verschiebungseinheit, z. B. für Rechenmaschinen anwendbar, dienen kann.

Der Transistor 1 ist von stromverstärkender Art, d. h., sein Emitter-Kollektorstrom-Verstärkungsfaktor'α ist größer als 1. Beispiele solcher Transistoren findet man unter den SpitzenkontakttransistO'ren und auch bei Grenzschichttransistoren der pnpn- oder npnp-Art. Diese stromverstärkende Eigenschaft ist in der Zeichnung durch einen Punkt beim üblichen Transistorsymbol angedeutet.

909 5O7S92

Diese Eigenschaft bringt bekanntlich mit sich, daß ein. im Basiskreis liegender Widerstand 6 als positiver Rückkopplungswiderstand wirksam ist, so daß während des Auftretens des Ablesetaktimpulses K₂ an der Basiselektrode des Transistors 1 eine erhöhte Vorwärtsspannung gegenüber der Emitterelektrode erzeugt wird und ein stärkerer Strom durch den Transistor 1 fließt. Dieser Strom veranlaßt an einem Emitterwiderstand 7 einen Spannungsabfall, so daß der verhältnismäßig kleine Emitterkondensator 8 nach kurzer Zeit aufgeladen ist. Die Spannung zwischen der Emitterelektrode und der Kollektorelektrode nimmt dann bis auf einen so geringen Wert ab, daß die Stromverstärkung des Transistors bis 1 herabsinkt. Dadurch verschwindet die positive Rückkopplung, so daß die Basiselektrode des Transistors 1 wieder Erdpotential erhält, während seine Emitterelektrode infolge des Vorhandenseins des Kondensators 8 noch negatives Potential aufweist. Folglich wird sofort nach der erwähnten erhöhten Vorwärtsspannung eine Gegenspannung zwischen der Basiselektrode und der Emitterelektrode erzeugt, welche den verbleibenden freien Ladungsinhalt der Basiszone beseitigt.

Hierzu sei bemerkt, daß die Anwendung eines aus einem. Basiswiderstand und einem Emitterwiderstand mit Parallelkondensator bestehenden Rückkopplungskreises bei durch Tickerimpulse gesteuerten, stromverstärkenden Transistoren mit fester Kollektor-Speisespannung" an sich bekannt ist. Die Erfindung benutzt einen solchen bekannten Rückkopplungskreis bei einem durch seinen freien Ladungsinhalt als Speicherelement wirksamen, mit Kollektorableseimpulsen gespeisten Transistor, um den nach der Ablesung zurückbleibenden unerwünschten freien Ladungsinhalt zu beseitigen.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde ein Transistor 1 mit einem Stromverstärkungsfaktor α= 3,5 verwendet. Der Widerstand 6 betrug dabei 150,0, der Widerstand 7=470 Ω, der Kondensator 8 = 2200 pF und der Kollektorwiderstand 11 =600 Ω. Die Taktimpulse K₁ und K₂ hatten eine Dauer von 1 bzw. 3 μΞβ^, das Zeitintervall zwischen den Impulsen K₁ und K₂ betrug ^xl% yS>€&.. Die Amplitude von K₂ betrug 30 V, die des über der Wicklung 3 erzeugten Impulses 1 V.

Um den Kondensator 8 schnell entladen zu können, wurde ein Trockengleichrichter 9 angeordnet, der erst bei einer Vorwärts spannung größer als etwa 0,2 V stromführend wurde; diese Spannung ergab sich als hinreichend, um den freien Ladungsinhait der Basiszone des Transistors 1 völlig zu beseitigen. Der Emitter-Kollektor-Widerstand während der Stromführung des Transistors war dabei nur noch 10 Ω. Um unerwünschte Stromführung bei Abwesenheit eines freien Ladungsinhalts zu vermeideil·, wurde noch eine SchwellenspaniMingsquelle 10 von 1,4 V vorgesehen.

Bei der oben angegebenen Einstellung, bei welcher der Widerstand 7 über {«— l)-mal größer als der Widerstand 6 ist, kehrt der Transistor 1, ungeachtet der Dauer des Taktimpulses K₂, immer in seinen Sperrzustaod zurück. Man kann jedoch auch einen Heineren Wert für den Widerstand 7 wählen, so¹ daS der Transistor 1 erst durch Beendigung des Taktimpulses K₂ gesperrt wird und der freie Ladungsinhalt durch die dann noch am Kondensator 8 vorhandene Spannung beseitigt wird. Eine solche Schaltung könnte auch mit nicht stromverstärkeaden Transistoren aufgebaut werden, jedoch das Vorhandensein des Widerstandes 7 und des Kondensators 8 würde dann bewirken, daß die während des Taktimpulses K₂ wirksame Emitter-Basis-Spannung und somit der erzeugte Kollektorstrom eine allmähliche Abnahme aufweisen würden, was zur Aussteuerung von Speicherkernen; wobei vorzugsweise rechteckige Stromimpulse angewendet werden, nachteilig ist.

Fig. 2 zeigt einen anderen, bei Transistortickern an sich bekannten Rückkopplungskreis, der aus einer

ίο Basisinduktivität 12, gegebenenfalls in Reihe mit einem Widerstand 13, und einem Emitterwiderstand 14 besteht. Während der Ablesetaktimpulse K ₂ wird an der Induktivität 12 eine negative Spannung erzeugt, die jedoch, sobald der Stromverstärkungsfaktor α infolge zu geringer Emitter-Kollektor-Spannung bis auf 1 herabsinkt, in einen positiven Spannungsimpuls übergeht, der den noch verbleibenden freien Ladungsinhalt beseitigt.

Dieser Impuls fließt gleichzeitig über den Gleichrichter 4 durch die Wicklung 3 und veranlaßt somit wieder eine Rückstellung in den ursprünglichen Ma,-gnetisierungszustand des Kernes 2. Bei geeigneter Bemessung der Schaltung und/oder durch Anbringung eines Quergleichrichters 9', ähnlich dem Gleichrichter 9 von Fig. 1, läßt sich dieser Effekt gegebenenfalls vermeiden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ein Widerstände verwendet, der über (α—l)-mal größer als der Widerstand 7 ist; weiterhin liegt im Kollektorkreis des Transistors 1 ein großer, von einem kleinen Kondensator 18 überbrückter Widerstand 17. Bei Vorhandensein eines freien Ladungsinhalts in der Basiszone das Transistors 1 fließt beim Auftreten des Taktimpulses K₂ ein Sfcröm durch die Widerstände 6, 7 und 17_, so daß zunächst eine erhöhte Vorwärtsspannung zwischen der Basiselektrode und der Emitterelektrode erzeugt wird, worauf jedoch, sobald der Kondensator 18 hinreichend aufgeladen ist, die Eniitter-KollektoT-Spannung dermaßen abnimmt, daß der Transistor 1 in seinen gesperrten Stromz'ustand zurückkehren will. Dadurch wird zwischen der Emitterelektrode und der Basiselektrode eine Gegenspannung wirksam, welche den -verbleibenden freien Ladungsinhalt beseitigt. Die am Kondensator 18 erzeugte Spannung wird bei Beendigung des Impulses K₂ über einen Gleichrichter 19, gegebenenfalls mit geringer Vorspannung'aus einer Quelle 20, abgeleitet.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einschreiben und Ablesen eines als Speicherelement wirksamen Transistors der stromverstärkenden Art 'mittels zwischen der Emitterelektrode und der Basiselektrode zugeführter Einschreibimpulse, wodurch ein 'freier Ladungsinhalt als Speichermerkmal in der Basiszone erzeugt wird, und weiterhin mittels nach den Einschreibdmpulsen auftretender, als KoI-lektorspeisespanmung wirksamer Ableseimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor mit einem positiven Rückkopplungskreis einer an sich bekannten Art so verbunden ist, daß während des Auftretens der Ableseimpulse ,an der Basiselektrode eine erhöhte Vorwärts Spannung erzeugt wird, auf die unmittelbar eine Gegeiispannung folgt, weiche den noch in der Basiszone vorhandenen freien Ladungsinhalt größtenteils "beseitigt.

2. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch ge- - kennzeichnet, daß im Emittorkreis des Transistors

Widerstandes und der die erwähnte

die Parallelschaltung eines
eines Kondensators liegt, an
Gegenspannung erzeugt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung, daß die Gegenspannung erst bei Beendigung des Ableseimpulses erzeugt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Basiskreis des Transistors eine Induktivität liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorkreis des Transistors die Parallelschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators liegt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Gleichrichter und/oder Vorspannungsquellen, welche mit dem Transistor verbunden sind, um zu vermeiden, daß der nicht eingeschriebene Transistor stromführend werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen