DE1058552B - Schleusen- oder Koinzidenzschaltung - Google Patents

Schleusen- oder Koinzidenzschaltung

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DE1058552B
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DES54762A
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Theodore Hertz Bonn
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Sperry Corp
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Sperry Rand Corp
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    • H03K3/45Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of non-linear magnetic or dielectric devices
    • HELECTRICITY
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    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
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Description

Die Erfindung betrifft eine Schleusen- oder Koinzidenzschaltung für Daten verarbeitende Systeme mit mehreren, je wenigstens zwei Wicklungen tragenden magnetisierbaren Kernen, in deren Ausgangswicklung in Abhängigkeit von der vorhergehenden Aufnahme eines Signals durch die zugeordnete Eingangs wicklung eine Spannung erzeugt werden kann. Eine Schleusenschaltung nach der Erfindung spricht nur an, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Eingangssignalen gleichzeitig auftreten und die Einrichtung über einen gewissen Schwellenwert heben. Schleusenschaltungen dieser Art sind bekannt. Sie werden in der Regel für Recheneinrichtungen und für Informationsumwandlungssysteme verwendet. Die bekannten Schleusenschaltungen dieser Art verwenden Dioden als wesentliches Bauelement des Stromkreises, aber Dioden neigen zu Fehlern, und es ist wünschenswert, die Zahl solcher Dioden so gering wie nur möglich zu halten. Die Erfindung bezweckt, die Zahl der in einer Schleusenschaltung verwendeten Dioden zu verringern und diese Dioden durch Steuereinrichtungen zu ersetzen, welche besser geeignet sind.
Die wesentlichen Bauelemente der Schleusenschaltung nach der Erfindung sind magnetische Verstärker, welche besonders für die Verwendung in Rechenstromkreisen geeignet sind. Gemäß der Erfindung ist in einer Schleusen- oder Koinzidenzschaltung für Daten verarbeitende Systeme mit mehreren, je wenigstens zwei Wicklungen tragenden magnetisierbaren Kernen, in deren Ausgangswicklung in Abhängigkeit von der vorhergehenden Aufnahme eines Signals durch die zugeordnete Eingangswicklung eine Spannung erzeugt werden kann, zur Begrenzung der von den einzelnen Ausgangswicklungen erzeugten Spannungen zu der Ausgangswicklung mindestens eines Kernes ein Nebenschluß mit einer Spannungsquelle vorgesehen, und der gemeinsame Ausgangsstromkreis enthält eine Vorspannungsquelle, welche nur bei gleichzeitiger Erzeugung je einer Spannung in den Ausgangswicklungen mehrerer Kerne zur Bildung eines Ausgangssignals überwunden werden kann. Die Schleusenschaltung nach der Erfindung läßt sich mit weniger Kosten herstellen. Sie ist außerordentlich wirksam und im Betriebe wirtschaftlich.
In einigen Rechensystemen und Daten verarbeitenden Systemen ist es wünschenswert, daß die Steuereingänge auf das Auftreten von Impulsen in dem Eingangsstromkreis ansprechen. In anderen Recheneinrichtungen ist es wünschenswert, daß die Einrichtung auf die Abwesenheit von Impulsen in den Eingangsstromkreisen anspricht. Die Schleusenschaltung nach der Erfindung kann in beiden Fällen angewendet werden. Manchmal ist es ferner wünschenswert, daß in Abhängigkeit von vorbestimmten
Schleusen- oder Koinzidenzschaltung
Anmelder:
Sperry Rand Corporation,
New York, N.Y. (V.St.A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. E. Weintraud, Patentanwalt, Frankfurt/M., Mainzer Landstr. 136-142
Theodore Hertz Bonn, Merion Station, Pa. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden
Eingangsbedingungen ein Impuls oder eine Serie von Impulsen an dem Ausgang auftritt, während es in anderen Stromkreisen wünschenswert ist, daß die gleiche Eingangsbedingung das Fehlen von Impulsen in dem Ausgangsstromkreis bewirkt. Die Erfindung ermöglicht es, daß beide Methoden verwirklicht werden. Die magnetische Schleuse nach der Erfindung kann auch als magnetischer Puffer verwendet werden, je nach ihrem Einsatz in den Rechensystemen oder Daten verarbeitenden Systemen. Eine Schleuse wird gewöhnlich als eine Einrichtung definiert, in welcher ein Ausstoßsignal an der Last erscheint, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Eingangssignalen aller Signalquellen der Einrichtung auftreten. Zum Beispiel wenn alle Signalquellen gleichzeitig Eingangssignale liefern und wenn in diesem Falle ein Ausstoßsignal an der Last erscheint, dann arbeitet die Einrichtung als Schleuse oder Koinzidenzschaltung. Die Einrichtung kann aber auch als Puffer arbeiten, wenn ein Signal oder das Fehlen eines Signals an einem der Signaleingänge an einer der Ausgangsverbindungen in komplementer oder in nichtkomplementer Form erscheint, ohne daß gleichzeitig an dem anderen Signaleingang auch ein Signal auftritt. Durch eine geeignete Verbindung der Stromkreise kann die Einrichtung nach der Erfindung als Schleuse oder als Puffer arbeiten. Der Einfachheit halber wird in der Beschreibung immer nur von einem Schleusensystem gesprochen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung eines magnetischen Verstärkers, welcher nicht Gegenstand der
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Erfindung ist, aber in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden kann,
Fig. 2 eine idealisierte Hysteresisschleife für Kernmaterial von magnetischen Verstärkern,
Fig. 3 die Impulsform der Signale, die in der An-Ordnung nach Fig. 1 verwendet werden,
Fig. 4 eine Schaltungsanordnung eines Schleusenstromkreises nach der Erfindung,
Fig. S eine abgewandelte Schleusenausbildung nach Fig. 4, ίο
Fig. 6 eine Teilansicht einer weiteren abgewandelten Ausbildungsform nach Fig. 4,
Fig. 7 eine Teilansicht einer weiteren abgewandelten Form nach Fig. 4,
Fig. 8 ein Arbeitsdiagramm für die Impulse, die in den Anordnungen nach Fig. 5, 6 und 7 verwendet werden,
Fig. 9 eine Schaltungsanordnung eines Schleusensystems, in welchem der Ausgang eine negative Vorspannung führt, welche überwunden wird, wenn alle der magnetischen Verstärker gleichzeitig an ihren Eingängen Signale führen,
Fig. 10 eine Abwandlung der in Fig. 9 dargestellten Schleusenanordnung, welche Impulstransformatoren an Stelle von magnetischen Verstärkern verwendet,
Fig. 11 eine Schaltungsanordnung einer Abwandlung der in Fig. 4 dargestellten Schleusenanordnung, welche Impulstransformatoren an Stelle von magnetischen Verstärkern verwendet,
Fig. 12 eine Schaltungsanordnung eines nichtkomplementbildenden magnetischen Verstärkers, der in der Anordnung nach Fig. 13 verwendet wird,
Fig. 13 ein Blockschema eines Halbaddierwerks, welches eine Schleuse verwendet (diese Figur bildet keinen Teil der Erfindung, aber sie ist in die Erläuterung mit aufgenommen, um die Einsatzmöglichkeit der neuen Schleuse darlegen zu können),
Fig. 14 ein Arbeitsdiagramm der in Fig. 15 dargestellten Anordnung,
Fig. 15 teilweise ein Blockschema, teilweise Stromlauf eines Halbaddierwerks nach Fig. 13 mit dem neuen Schleusenstromkreis nach der Erfindung,
Fig. 16 ein Arbeitsdiagramm der Anordnung nach Fig. 15,
Fig. 17 ein System von drei Schleusen mit Schwellenwerten, in denen die Signale in den Ausgängen zeigen, welche Kombinationen von Eingangssignalquellen betätigt sind,
Fig. 18 eine Regulierwicklung, welche in mit jeder der dargestellten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann,
Fig. 19 ein Halbaddierwerk mit einer Schwellenschleuse der beschriebenen Art,
Fig. 20 ein Zeitdiagramm für die Einrichtung nach Fig. 19,
Fig. 21 eine weitere Ausbildungsform eines Halbaddierwerks mit Schwellenschleusen.
In allen Ausbildungen der magnetischen Verstärker, welche nachstehend beschrieben werden, können die magnetisierbaren Kerne aus den verschiedensten Materialien gefertigt werden, unter denen sich die verschiedenen Typen von Ferriten und die verschiedenen magnetischen Bänder einschließlich der unter der Bezeichnung Orthonik und 4-79 Molypermalloi bekannten Materialien befinden. Diese Materialien können unterschiedlichen Hitzebehandlungen unterworfen werden, damit sie die verschiedenen gewünschten Eigenschaften besitzen. Das magnetisierbare Material, welches für den Kern verwendet wird, soll vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise eine praktisch
rechteckige Hysteresisschleife besitzen, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Kerne dieser Art sind bekannt. Zusätzlich mit den großen Variationsmöglichkeiten der Materialzusammensetzung können die Kerne auch nach verschiedenen geometrischen Formen konstruiert sein, einschließlich geschlossener und offener Eisenkreise; z. B. können topf förmige Kerne, streifenförmige oder schraubenförmige Kerne verwendet werden. AVenn der Kern auf dem horizontalen oder praktisch gesättigten Teil seiner Hysteresisschleife magnetisiert ist, dann ähnelt der Kern einem Eisenkreis mit Luftspalt, in welchem die Spule auf dem Kern eine niedrige Impedanz besitzt. Wenn andererseits der Kern auf dem vertikalen oder ungesättigten Teil seiner Hysteresisschleife magnetisiert wird, dann ist die Impedanz der auf dem Kern aufgebrachten Spule sehr hoch.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend eine kurze Beschreibung einer Type von magnetischen Verstärkern gegeben.
Fig. 1 zeigt einen komplementbildenden magnetischen Verstärker, welcher zur allgemeinen Erläuterung beschrieben wird. Die Impulsquelle 16 liefert einen Zug von in gleichmäßigem Abstand auftretenden Leistungsimpulsen PPj welche nach der positiven und negativen Seite verlaufen. Die Impulse haben Rechteckform, und die Abstände zwischen den Impulsen haben praktisch die gleiche Größe wie die Impulse selbst. Angenommen, daß zu Beginn eines bestimmten positiven Impulses der Kern eine anfängliche Magnetisierung besitzt und eine Flußdichte, die durch den Punkt H auf der Hysteresisschleife der Fig. 2 dargestellt ist, dann steuert der nächste nach der positiven Seite verlaufende Leistungsimpuls den Kern vom Punkt 11 zum Punkt 12, welcher die Sättigung des Kernes darstellt. Am Ende dieses positiven Leistungsimpulses kehrt die magnetische Induktion wieder auf den Punkt 11 zurück. Aufeinanderfolgende Impulse der Leistungsimpulsquelle 16 fließen über den Gleichrichter 17, die Spule 18 und die Last 19 und steuern wiederholt den Arbeitspunkt des Kernes vom Punkt 11 zum Punkt 12. In den Pausen zwischen den Zeitspannen, in denen der Kern vom Arbeitspunkt 11 zum Punkt 12 magnetisiert wurde, arbeitet der Kern auf einem verhältnismäßig gesättigten Teil der Hysteresisschleife, wodurch die Impedanz der Spule 18 niedrig ist. Daher fließen positive Leistungsimpulse von der Impulsquelle 16 zu der Last 19 ohne wesentliche Behinderung. Wenn während der Pause zwischen den positiven Leistungsimpulsen ein Impuls an der Eingangsquelle 20 erzeugt wird, dann läuft dieser über die Spule 21, den Widerstand 22, die Impulsquelle 16 nach Erde. Dies ruft eine negative Magnetisierung des Kernes hervor, welche den Arbeitspunkt vom Punkt 11 nach dem Punkt 13 längs der Hysteresisschleife verschiebt. Am Ende dieses negativen Impulses kehrt der Kern auf den Arbeitspunkt 14 zurück, wo die magnetische Feldstärke Null ist. Der nächste positive Leistungsimpuls der Impulsquelle 16 ist ausreichend, um den Kern vom Punkt 14 nach dem Punkt 15 zu verschieben, wobei die Spule 18 große Impedanz besitzt und der Stromfluß durch die Spule sehr niedrig ist. Am Ende dieses positiven Impulses kehrt die Magnetisierung wieder auf Null zurück, und der Arbeitspunkt liegt am Punkt 11. Wenn kein Signal an dem Eingang unmittelbar auf den letzten positiven Leistungsimpuls folgend erscheint, dann steuert der nächste positive Leistungsimpuls wieder den Kern zum Sättigungspunkt 12, und es erscheint ein Ausgangsimpuls großer Leistung an der Last 19.
Der magnetische Verstärker der Fig. 1 liefert große positive Impulse an die Last in Abhängigkeit von jedem positiven Impuls der Impulsquelle 16, mit der Ausnahme, daß unmittelbar nach dem Empfang eines Impulses am Eingang 20 der nächste positive Leistungsimpuls unterdrückt wird.
Um zu verhindern, daß an der Last 19 kleine, sogenannte Kriechströme erscheinen, welche in den Perioden fließen, in denen der positive Leistungsimpuls den Kern vom Punkt 14 nach dem Punkt 15 verschiebt, sind eine negative Stromquelle 23, ein Widerstand 24 und ein Gleichrichter 25 vorgesehen. Über den Gleichrichter 25 und den Widerstand 24 fließt ausreichender Strom aus der Stromquelle 23, der den Kriechstrom der Spule 18 zu der Last 19 kompensiert.
In einer Ausbildungsform der Einrichtung hat die Spule 18 zweimal soviel Windungen wie die Spule 21 und die Impulsquelle 16 die zweifache elektrische Spannung wie die Impulse des Eingangs 20. Die Impulsquelle 16 für die positiven Kraftimpulse und die Signalquelle 20 sind synchronisiert durch geeignete Mittel 26 in der Weise, daß die Signalimpulse jeweils in den Pausen zwischen positiven Leistungsimpulsen auftreten. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Signalimpulse A und C in Zeitspannen auftreten, wenn die Kraftimpulse PP negative Werte führen. Dies gilt für alle anderen Signalimpulse ebenso. An dem Ausgang erscheint eine Folge von Leistungsimpulsen, ausgenommen während der Zeitspannen B und D1 welche unmittelbar den Signalimpulsen A und C folgen.
In einigen der nachstehend beschriebenen magnetischen Verstärker sind die Mittel 23, 24 und 25 für die Unterdrückung der Kriechströme weggelassen; sie können natürlich, falls dies gewünscht ist, hinzugefügt werden.
Der Ausstoß der Impulsquelle 16 ist ein Wechselstrom, und er verläuft in den Pausen zwischen den positiven Leistungsimpulsen nach der negativen Seite. Der negative Impuls kompensiert jedes Potential, das in der Spule 18 unter dem Einfluß von Signalströmen induziert wird, die durch die Primärwicklung 21 fließen. Die nach der negativen Seite verlaufenden Impulse der Impulsquelle 16 halten daher die Anode des Gleichrichters 17 negativ und sperren diesen Gleichrichter.
Die Einrichtung nach Fig. 1 bildet als solche keinen Teil der Erfindung. Sie ist beschrieben worden zur Erläuterung der grundsätzlichen Wirkungsweise der magnetisierbaren Kerne und weil der Stromlauf der Fig. 1 als ein Bauelement in einigen der komplexen Stromkreise verwendet wird, die nachstehend beschrieben werden. Die Einrichtung der Fig. 4 bildet einen grundsätzlichen und wesentlichen Beitrag für die Ausbildung nach der Erfindung.
Fig. 4 zeigt einen Schleusenstromkreis, in welchem gleichzeitige Signale an allen Impulsquellen .S^ 1 bis SS 4: notwendig sind, damit ein Ausstoß an der Last 89 erscheinen kann. Die Signalquellen werden für gewöhnlich durch Teile eines Rechensystems gebildet, z. B. können dies Ausgangsstromkreise von magnetischen Speichern sein. Die vier Signalquellen SSl bis SS4: liefern für gewöhnlich ihre Steuerimpulse in den Pausen zwischen positiven Impulsen der Impulsquelle 80. Die Einzelheiten der Signalquellen bilden keinen Teil des allgemeinen Erfindungsgedankens, und daher sind die Signalquellen in Fig. 4 nur in Blockform angedeutet. In Verbindung mit Fig. 5 werden die Signalquellen jedoch in den Einzelheiten erläutert. Die Impulsquelle 80 liefert abwechselnde Rechteckimpulse, die den Primärwicklungen 81,82, 83 und 84 zugeführt werden. Sie induzieren in den Ausgangswicklungen 85, 86, 87 und 88 Ströme, wenn die Kerne auf den senkrechten Teilen ihrer Hysteresisschleifen arbeiten. Falls jedoch einer der Kerne gesättigt ist zu Beginn eines bestimmten positiven Leistungsimpulses, dann erzeugt dieser praktisch kein Potential in seiner Ausgangswicklung, und das Gesamtpotential, das an den Ausgangsspulen 85 bis 88 erscheint, reicht nicht aus, um die Vorspannung einer Batterie 89 α zu überwinden. Mit anderen Worten, die Batterie 89 a liefert ein solches negatives Potential, daß alle oder eine bestimmte Anzahl der Ausstoßwicklungen 85, 86, 87 und 88 ihr Maximalausstoßpotential führen müssen, um zusammen die Vorspannung der Batterie 89 a zu überwinden und einen Stromfluß über die Last 89 hervorzurufen. Die wahlweise angelegten Impulse der Signalquellen SSl bis SS Ί sind bestrebt, die zugeordneten Kerne negativ zu magnetisieren, so daß der Arbeitspunkt vom Punkt 11 zum Punkt 13 auf der Hysteresisschleife der Fig. 2 verschoben wird, und zwar in den Zeitspannen, in denen das Potential der Impulsquelle 80 nach der negativen Seite verläuft. Wenn alle Signalquellen einen Signalimpuls gleichzeitig erzeugen, dann steuert der nächste positive Leistungsimpuls der Impulsquelle 80 die vier Kerne vom Punkt 14 nach dem Punkt 15 entlang dem senkrechten Teil ihrer Hysteresisschleifen um, und ein Höchstpotential wird in jedem der vier Ausstoß wicklungen 85 bis 88 induziert. Das Potential ist dann ausreichend, um die negative Vorspannung der Batterie 89 a zu überwinden und einen Stromfluß über die Belastung 89 hervorzurufen. Wenn jedoch eine der Signalquellen keinen Signalimpuls liefert, z. B. die Signalquelle SSl1 dann verbleibt der dieser Signalquelle zugeordnete Kern bei dem Arbeitspunkt 11 der Hysteresisschleife. Der nächste Leistungsimpuls der Impulsquelle 80 steuert dann diesen Kern längs des verhältnismäßig gesättigten Teils 11 bis 12 der Hysteresisschleife und induziert nur ein sehr geringes Potential in der Ausstoßwicklung 85. Infolgedessen ist das Gesamtpotential der vier Ausstoßwicklungen 85 bis 88 nicht hoch genug, um die Vorspannung der Batterie 89 a zu überwinden und einen Ausstoß an der Last 89 hervorzurufen. Begrenzungsstromkreise, die die Bauteile 85 a, 86 a, 86 b, 87 a und 87 b umfassen, können an den verschiedenen Stufen vorgesehen werden, um sicherzustellen, daß keine dieser Stufen ein größeres Potential liefert, als der entsprechende Potentialanteil an dem Gesamtpotential des Stromkreises ausmacht. Der Gleichrichter 85 α ist geerdet, was bedeutet, daß das Gesamtpotential der Spulen 86, 87 und 88 niemals die Vorspannung der Batterie 89 a überschreiten kann. Das untere Ende der Spule 86 ist mit dem negativen Potential E verbunden, während das untere Ende der Spule 87 zu dem negativen Potential 2 E abgeleitet ist. Das untere Ende der Spule 88 ist mit der Batterie 89 α verbunden, welches ein negatives Potential 3 E führt. Die Begrenzerstromkreise verhindern, daß eine der Spulen 85 bis 88 ein abnorm hohes Potential in den Reihenstromkreis liefert. Das Potential, das der Spule 88 induziert wird, wenn ein positiver Impuls der Impulsquelle 80 über die Spule 84 fließt und der Kern in diesem Augenblick nicht gesättigt ist, hat eine Polarität, die der Polarität der Batterie 89 α entgegengesetzt gerichtet ist. Wenn dieses in der Spule 88 induzierte Potential bestrebt ist, die Spannung von E Volt zu übersteigen, dann ist das untere Ende der Spule 80 bestrebt, positiver zu werden als der negative Pol der
BatterieeTaj dessen Potential 2 B beträgt, und es fließt ein Strom über den Gleichrichter 87 b und die Batterie 87 c nach Erde, so daß das Potential an dem oberen Ende der Spule 88 auf — 2 E Volt begrenzt wird. In gleicher Weise fließt Strom über den Gleichrichter 86 b, falls das in der Spule 87 induzierte Potential die Spannung von E Volt übersteigt, bis das Potential an der Spule 87 auf E Volt begrenzt ist.
Der Gleichrichter 80 a verhindert, daß negative Impulse der Impulsquelle 80 über die Spulen 81 bis 84 fließen. Wenn das Potential der Impulsquelle 80 negativ wird, so daß die Anode des Gleichrichters 80 α negativ ist, dann trennt der Gleichrichter und verhindert, daß jegliches Potential, welches in den Spulen 81 bis 84 unter dem Einfluß der Stromflüsse aus den Impulsquellen SSl bis SS 4: durch die Wicklungen 81a bis 84a induziert wird, einen geschlossenen Stromkreis findet, durch den Strom fließen kann. Die Gleichrichter 89 b, 89 c, 89 d und 89 e verhindern, daß die Potentiale, die in den Spulen 85 bis 88 unter dem Einfluß von Stromflüssen der Impulsquellen SSl bis SS4 durch die Spulen 81a bis 84a einen geschlossenen Stromweg finden, durch welchen Strom fließen könnte.
In Fig. 4 sind die Signalquellen SSl bis SS4: nur angedeutet, weil ihre genauen Einzelheiten keinen Teil des allgemeinen Erfindungsgedankens bilden. Das einzig wichtige Merkmal in Verbindung mit Fig. 4 ist die Tatsache, daß diese Signalquellen Teile einer Recheneinrichtung bilden, welche von Zeit zu Zeit die notwendigen Steuerimpulse liefern, welche zeitlich so abgestimmt sind, daß sie in den Pausen zwischen den positiven Impulsen der Impulsquelle 80 auftreten.
Fig. 5 zeigt Einzelheiten einer der Ausbildungsformen für die Sicherung dieser notwendigen zeitliehen Abstimmung. In Fig. 5 sind zwei Leistungsimpulsquellen PPI und PPI vorgesehen. Die Impulse der Impulsquelle PP 2 verlaufen nach der negativen Seite, wenn die Impulse der Impulsquellei5Pl nach der positiven Seite verlaufen, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. Daher kann die Impulsquelle PP 2 Steuerimpulse in den Pausen zwischen positiven Impulsen der ImpulsquellePPl liefern. Die Signalquellen SSl bis SS4 sind in diesem Falle einfache Schalter. Jeder von ihnen liegt in Reihe mit einer der Spulen 81 α bis 84a. Ist einer dieser Schalter geschlossen, z. B. der Schalter 1, dann wird die zugeordnete Spule 81 α in den Pausen zwischen positiven Impulsen der Impulsquelle 80 erregt.
In einer Recheneinrichtung können die Schalter SSl bis SS4 irgendwelche Teile des Rechenstromkreises sein, welche einen Stromweg schließen, um es zu ermöglichen, daß Impulse der Impulsquelle PP 2 zu der Spule 81a fließen; in der Zeichnung sind lediglich zur Erläuterung diese Schalter in Blockform angedeutet.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform der Erfindung verwendet einen komplementbildenden magnetischen Verstärker der in Fig. 1 dargestellten Art in Reihe mit der Last 89. Diese Anordnung ist sehr günstig und kann verwendet werden, falls es gewünscht ist, um den Ausstoß auf die Last umzukehren. Wie bereits in Verbindung mit Fig. 4 erläutert, müßten gleichzeitige Signale auf allen vier Signalquellen SSl bis SS 4: auftreten, damit ein Ausstoß zu der Last 89 erzielt wird. In Fig. 5 bewirkt die Verwendung des komplementbildenden magnetischen Verstärkers in dem Belastungskreis, daß beim Schließen aller Schalter SSl bis SS4l ein Impuls in der Eingangswicklung des komplementbildenden magnetischen Ver-
stärkers auftritt, so daß in der dem Eingangsimpuls unmittelbar folgenden Zeitspanne der Verstärker keinen Ausstoßimpuls erzeugt. Wenn daher bei der Anordnung nach Fig. 4 alle vier Schalter SSl bis vS1^ 4 gleichzeitig geschlossen werden, dann erscheint kein Ausstoßimpuls an der Last 89.
Ist andererseits einer der Schalter SSl bis SS4: in der Anordnung nach Fig. 4 geöffnet, dann erscheint dort kein Ausstoß an der Last 89. Bei der Anordnung der Fig. 5 jedoch wird in diesem Falle ein Ausstoß an der Last 89 erzeugt. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß kein Eingangsimpuls der Eingangswicklung 21 des komplementbildenden magnetischen Verstärkers zugeführt wird, wenn einer der vier Schalter SSl bis SS 4 geöffnet ist, so daß der magnetische Verstärker einen Ausstoß in Abhängigkeit von dem nächsten Impuls der Impulsquelle PP 2 erzeugt.
Der komplementbildende magnetische Verstärker nach Fig. 5 erfordert Leistungsimpulse, die nicht in Phase liegen mit den Signalimpulsen, die der Eingangswicklung 21 zugeführt werden. Dies wird verwirklicht durch die Verbindung der Kraftwicklung 18 mit der Impulsquelle PP 2, welche nicht in Phase liegt mit den Impulsen der Impulsquelle PPI. Die Impulse der ImpulsquellePPl steuern den Fluß der Impulse nach der Eingangswicklung 21.
Die in Fig. 6 dargestellte Schaltungsanordnung erläutert eine Möglichkeit, den Effekt der Eingangsimpulse auf die verschiedenen magnetischen Verstärker nach Fig. 4 umzukehren. Ein komplementbildender magnetischer Verstärker der in Fig. 1 dargestellten Art kann zwischen den Schalter SSl und die Spule 81 a eingeschaltet sein. Bei dem komplementbildenden magnetischen Verstärker der Fig. 1 ist es erforderlich, daß das Eingangssignal nicht in Phase liegt mit den Leistungsimpulsen, die dem Verstärker zugeführt werden. Um diese Bedingung zu verwirklichen, werden bei der Anordnung nach Fig. 6 zwei Impulsquellen PPI und PP2 verwendet, deren Impulskurven in Fig. 8 dargestellt sind. Der Schalter SSl steuert den Fluß der ImpulsePPl zu dem Eingang des komplementbildenden magnetischen Verstärkers, und die Impulsquelle PP 2 steuert den Fluß der Kraftimpuls über die Spule 18 des magnetischen Verstärkers. Die Ausstoßimpulse des komplementbildenden magnetischen Verstärkers sind daher in Phase mit den Impulsen der Impulsquelle PP2. Sie werden der Spule 81 α zugeführt und sind nicht in Phase mit den Impulsen der ImpulsquellePP 1, welche über die Spule 81 fließen. Fig. 6 stellt natürlich nur einen Teil der Gesamtschaltung dar; in einem vollständigen System nach Fig. 4 würde in Reihe jedes der Schalter SSl bis SS 4 ein komplementbildender magnetischer Verstärker liegen.
Fig. 7 zeigt eine weitere Abwandlung der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Schaltungsanordnungen. Im Falle der Fig. 7 liegen ein Widerstand 70 und eine Batterie 71 an den Enden der Spule 81a. Die Batterie ist bestrebt, einen Strom über die Wicklung 81 α zu schicken, welcher den Kern von dem Arbeitspunkt 11 auf den Arbeitspunkt 13 der Hysteresisschleife (Fig. 2) ummagnetisiert, solange der Schalter ,^.S1 geöffnet ist. Ist der Schalter^l geschlossen, dann heben die Impulse der Impulsquelle PP2 die Wirkung der Batterie 71 auf und verhindern daher eine Ummagnetisierung des Kernes. Dadurch ist die Wirkung des Schalters SSl auf die Spule 81a in Fig. 87 umgekehrt im Vergleich zu der Wirkung in dem Stromlauf der Fig. 4. Der Rückstellstromkreis 70, 71, der in Verbindung mit dem Schalter SSl verwendet wird, kann
natürlich in gleicher Weise auch in Verbindung mit den Schaltern SS 2 bis SS4 der Fig. 4 und 5 verwendet werden.
Die Darstellung der Signal quellen in Blockform in den verschiedenen Figuren erfolgt lediglich der Einfachheit halber. Wo immer eine Signalquelle angedeutet ist, kann diese durch ein geeignetes Element eines Rechenstromkreises gebildet werden, welches die notwendigen Impulse in der richtigen zeitlichen Abstimmung liefert; insbesondere kann eine solche Signalquelle immer in der Form ausgebildet sein, wie sie in Verbindung mit den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt wurde. Die Signalquelle kann also durch eine Schalteinrichtung gebildet werden, welche den Impulsfluß von einer zweiten Impulsquelle PP2 steuert. Sie kann einen magnetischen Verstärker nach Fig. 6 umfassen, oder sie kann einen Rückstellstromkreis 71 in Verbindung mit einer zweiten Impulsquelle gemäß Fig. 7 enthalten.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten Schleusenstromkreis müssen alle Signalquellen SSl bis SS3 in dem unwirksamen Zustand sich befinden, in dem sie keinen Ausgangsimpuls liefern, wenn in der unmittelbar anschließenden Zeitspanne die Last 94 Strom führen soll. Die Impulsquelle 90 für Impulse wechselnder Polarität, welche eine gute Spannungsregulierung besitzt, ist bestrebt, über die parallel geschalteten Spulen 91, 92 und 93 Strom zu der Last 94 zu schicken. Die drei Verstärker arbeiten in genau der gleichen Weise, wie es in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, d. h., sie arbeiten auf den gesättigten Teilen ihrer Hysteresisschleifen nur in dem Falle, daß einem positiven Leistungsimpuls der Impulsquelle 90 nicht unmittelbar ein Signalimpuls vorausgegangen ist. Eine Vorspannungsbatterie 99 α schickt Strom über einen Widerstand 99 b und den Gleichrichter 99 c nach Erde. Die Widerstände 96,97,98 und 99 b haben solche Widerstandswerte, daß alle drei Wicklungen 91,92 und 93 oder eine andere vorbestimmte Zahl der Wicklungen stromführend sein müssen, bevor die Leistungsimpulse der Impulsquelle 90 ausreichen, um die negative Vorspannung der Batterie 99a zu überwinden und einen Stromfluß zu der Last 94 hervorzurufen; mit anderen Worten, wenn alle drei Sekundärwicklungen 91, 92 und 93 niedrige Impedanz gleichzeitig haben, dann reicht der durch die drei parallelen Stromwege 91 bis 96, 92 bis 97 und 93 bis 98 fließende Strom aus, um das Potential an dem oberen Ende der Last auf einen positiven Wert zu heben, obwohl das negative Potential der Batterie 99 a anliegt. Der Gleichrichter 99c trennt daher, und jeder positive Impuls der Impulsquelle 90 wird geteilt, wobei ein Teil von ihm über den Widerstand 99 & zu der Batterie 99 α und Erde und der andere Teil über die Last 94 nach Erde fließt.
Die Signalquellen SSl bis SS3 der in Fig. 9 dargestellten Anordnung erzeugen wie in den anderen Anordnungen gewöhnlich Steuerimpulse nur, wenn das Potential der Impulsquelle 90 negativ ist. Die Tatsache, daß die Impulsquelle 90 eine nach der negativen Seite verlaufende Spannung liefert, verhindert jegliches positive Potential, das in den Spulen 91, 92 und 93 unter dem Einfluß der Signale, die den drei Eingangswicklungen zugeführt werden, induziert wird, einen Stromfluß in dem Laststromkreis hervorzurufen. Die unteren Enden der Widerstände 96, 97 und 98 sind durch Gleichrichter 95 a, 95 b und 95 c auf ein bestimmtes positives Potential der Batterie 95 gehalten. Diese Abzweige verhindern, daß eine der drei Stufen einen größeren Spannungsbetrag an den Last-
Stromkreis liefert, als ihm zukommt. Die Gleichrichter 96 a, 97 a und 98 a machen die Einrichtung befähigt, einen Energiegewinn zu erzielen. Das bedeutet, daß an der Last 94 mehr Kraft und mehr Energie erscheint, als an den Signalquellen SSl bis SS 3 entnommen wird. Dies rührt daher, daß die Gleichrichter einen umgekehrten Stromfhiß in den Leistungswicklungen 91, 92 und 93 verhindern und es dadurch ermöglichen, daß der Impulsgenerator 90 einen starken ίο Stromfluß durch die Spulen 91, 92 und 93 schickt, wenn diese eine niedrige Impedanz besitzen und die Polarität des Impulsgenerators 90 gerade positiv ist.
Die in Fig. 10 gezeigte Ausführungsform verwendet Impulstransformatoren an Stelle von magnetischen Verstärkern. Besondere Impulsquellen werden bei dieser Ausführungsform nicht verwendet, da die Leistungsimpulse für die Last durch die Signalquellen geliefert wird über die verschiedenen Impulstransfor-
ao matoren. Die drei Signalquellen SSl bis SS3 erregen die Primärwicklungen der drei Impulstransformatoren 100,101 und 102, deren Sekundärwicklungen praktisch Rechteckausstoßimpulse erzeugen. Der Strom von den Sekundärwicklungen der Transformatoren 100,101 und 102 fließt über Gleichrichter 103,104 und 105 und dann über Widerstände 100 a, 101a und 102 a zu der Last. Über den Widerstand 109 ist eine negative Vorspannungsquelle an den Belastungsstromkreis gelegt. Nur wenn eine bestimmte Anzahl der Signalquellen SSl bis SS3 gleichzeitig erregt ist, dann tritt ein genügend großes Potential auf, um die negative Abspannung zu überwinden und einen positiven Ausgangsimpuls an die Last gelangen zu lassen. Dies wird verwirklicht durch die geeignete Bemessung der Widerstände 100 a, 101a, 102 a und 109a. Ein Spannungsbegrenzer ist der Sekundärwicklung jedes Transformators zugeordnet, um es zu verhindern, daß ein bestimmter Transformator einen größeren Beitrag zu dem Laststromkreis liefert, als ihm zukommt. Diese Begrenzung wird durch die Gleichrichter 106, 107 und 108 in Verbindung mit der Batterie H in der bereits beschriebenen Weise verwirklicht.
Fig. 11 zeigt eine Schaltungsanordnung, welche die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 durch die Verwendung von Impulstransformatoren an Stelle von magnetischen Verstärkern abwandelt. Eine genügende negative Vorspannung 114 a liegt an dem Belastungsstromkreis, so daß alle vier Impulstransformatoren 110 bis 130 gleichzeitig erregt sein müssen, um die Vorspannung zu überwinden und einen Stromfluß über den Gleichrichter 118 zu der Last zu bewirken. Um zu verhindern, daß die Sekundärwicklung 117 eine größere Spannung liefert, als ihr Anteil an dem Gesamtpotential beträgt, wird ein Spannungsbegrenzer lila bis 113a verwendet. Die Vorspannungsquelle 114a hat 3E Volt Spannung, während die Spannungsquelle 113 a 2 EVolt führt. Der Begrenzer 110 a bis 112 a verhindert, daß das Potential, das in den Spulen 116 und 117 induziert wird, zusammen das Potential des unteren Endes der Spule 115 über den Wert — B Volt anhebt. Der Gleichrichter 119 verhindert, daß die drei Sekundärwicklungen 115 bis 117 zusammen das untere Ende der Spule 114 über Erdpotential anheben. Solange alle vier Signalquellen SSl bis SS4: nicht gleichzeitig erregt werden, fließt kein Strom zu der Last. Wenn aber alle vier Signalquellen gleichzeitig erregt werden, dann übersteigt das an den Spulen 114 bis 117 zusammen erzeugte Potential die Vorspannung der Batterie 114 a, und
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Strom fließt über die Last. In dem Falle der anderen Schaltungsanordnungen können geeignete Mittel 26 verwendet werden, welche die Impulsquellen SS1 bis SS4 synchronisieren, so daß sie Impulse nur in den vorbestimmten Zeitabschnitten aussenden.
Zur Erläuterung der praktischen Anwendung der Erfindung wird nachstehend die Ersetzung einer üblichen Schleuse in einer modernen Bauart eines Halbaddierwerks durch einen der beschriebenen Schleusenstromkreise nach der Erfindung erläutert. Zum Verständnis des Halbaddierstromkreises ist es erforderlich, zunächst die Wirkungsweise eines nichtkomplementbildenden magnetischen Verstärkers zu beschreiben. Ein typischer nichtkomplementbildender magnetischer Verstärker ist in Fig. 12 dargestellt. Er verwendet eine Quelle 120, die eine Folge von Leistungsimpulsen erzeugt, welche in gleichmäßigen Abständen auftreten und bei denen die Pausen zwischen den Impulsen gleich der Dauer der einzelnen Impulse sind. Die Signalquelle 27 liefert von Zeit zu Zeit Steuersignale, welche durch geeignete Mittel 26 zeitlich so synchronisiert sind, daß sie nur in den Pausen zwischen Kraftimpulsen auftreten. Wenn die Leistungsimpulse der Iinpulsquelle 120 positiv sind, dann laufen sie über den Gleichrichter 121, die Spule 122 und den Widerstand 127 nach dem negativen Pol 124, welcher unter Erdpotential liegt. Angenommen, daß zu dem Beginn des ersten Leistungsimpulses der Kern auf Arbeitspunkt 14 seiner Hysteresisschieife (Fig. 1) magnetisiert war, dann wird er durch den Leistungsimpuls zum Arbeitspunkt 15 gesteuert. Am Ende des ersten Impulses fließt Strom in dem Stromkreis von Erde über Gleiclirichter 126, Spule 122, Widerstand 123 nach dem negativen Pol 124. Dieser Stromfluß über die Spule 122 verläuft in der entgegengesetzten Richtung zu dem Stromfluß des ersten Kraftimpulses, und er magnetisiert daher den Kern negativ, so daß der Arbeitspunkt vom Punkt 11 nach dem Punkt 13 verschoben wird. Am Ende dieses Rückstellimpulses steuert der zweite Leistungsimpuls den Kern wieder positiv vom Punkt 13 über den Punkt 14 zum Punkt 15, und von dort kehrt der Arbeitspunkt nach dem Punkt 11 zurück am Ende des zweiten Leistungsimpulses. Die nächste Wirkung besteht in einem erneuten Stromfluß in dem Rückstell-Stromkreis von Erde über Gleichrichter 126, Spule 122, Widerstand 123 zum negativen Pol 124.
Die Magnetisierung des Kernes durchläuft daher wiederholt die Hysteresisschleife, und der Kern arbeitet die meiste Zeit auf den ungesättigten Teilen der Hysteresisschleife, so daß praktisch kein Ausgangsimpuls erzielt wird. Wenn jedoch ein Eingangssignal in der Spule 125 empfangen wurde in einer Zeitspanne, wenn der Kern am positiven Remanenzpunkt 11 magnetisiert ist, dann kann der Rückstellstrom in dem Stromkreis Erde, 126, 122, 123, 124 den Kern nicht negativ zum Punkt 13 wie gewöhnlich ummagnetisieren. In diesem Falle treten nämlich zwei entgegengesetzt gerichtete Magnetisierungskräfte in dem Kern auf. Einerseits ist ein Stromfluß in dem Stromkreis Erde über Gleichrichter 126, Spule 122, Widerstand 123 zum negativen Pol 124, der eine negative Magnetisierungskraft auf den Kern ausübt. Zusätzlich tritt andererseits ein Stromfluß in der Spule 125 auf, der bestrebt ist, eine positive Magnetisierungskraft auf den Kern auszuüben. Diese beiden Magnetisierungskräfte heben sich gegenseitig auf, und der Kern bleibt an dem Arbeitspunkt 11 der Hysteresisschleife magnetisiert. Infolgedessen verläuft der nächste Kraftimpuls über den Gleichrichter
121 und die Spule 122 zu dem Ausgang. Er steuert den Kern vom Punkt 11 zum Punkt 12 der Hysteresisschleife. Der Kern liegt praktisch im gesättigten Gebiet während der ganzen Impulsperiode, und daher erscheint ein Ausgangsimpuls großer Leistung. Die Wirkungsweise des nichtkomplementbildenden Verstärkers kann dahin zusammengefaßt werden, daß für gewöhnlich Ströme den Kern um die Hysteresisschleife herum ummagnetisieren ohne praktische Sättigung, wodurch praktisch keine Ausstoßimpulse auftreten, solange nicht ein Strom durch die Signalwicklung 125 fließt. Dieser Stromfluß unterbricht die abwechselnden Ummagnetisierungen des Kernes und gestattet, daß der nächste Leistungsimpuls den Kern sättigt und einen großen Ausstoßimpuls liefert.
In den Fig. 13 und 14 ist ein Halbaddierwerk dargestellt, welches komplementbildende Verstärker verwendet. Sofern im weiteren von einem komplementbildenden magnetischen Verstärker die Rede ist, wird ein \'erstärker nach Art des in Fig. 1 dargestellten Verstärkers verstanden. Soweit' von einem nichtkomplementbildenden magnetischen Verstärker die Rede ist, wird ein Verstärker verstanden, wie er in Fig. 12 dargestellt ist.
Aus dem Blockdiagramm der Fig. 13 ist ersichtlich, daß der komplementbildende magnetische Verstärker 135 eine fortlaufende Serie von Kraftimpulsen der Impulsquelle PPI über den Puffer 136 zu dem Summenausgang 137 liefert, wenn auf der Leitung 134 kein Signal vorliegt. Die beiden binären Signale, welche addiert werden sollen, können Kurvenformen gemäß der Fig. 14 besitzen; sie werden den Anschlüssen 130 und 131 von einem magnetischen Speicher oder einem anderen Bauglied zugeführt. Wenn auf einem der beiden Eingänge 130 oder 131 ein Signal vorliegt, dann erzeugt der nächstfolgende Leistungsimpuls, der zum Verstärker 135 gelangt, keinen Ausstoß. Dies ist in Fig. 14 dargestellt: Die Leistungsimpulse PP1, die in den Zeitintervallen 140, 141, 142 usw. auftreten, erzeugen Summenausstoßimpulse bei 143, 144 und 145. Wenn jedoch ein Eingangsimpuls 146 an dem Eingang 130 vorliegt, dann erzeugt der nächstfolgende Leistungsimpuls 147 keinen Summenimpuls an dem Ausgang 137. Wenn Eingangsimpulse gleichzeitig an den Eingangsanschlüssen 130 und 131 auftreten, dann wird die Diodenschleuse 138 stromleitend und steuert den nichtkomplementbildenden magnetischen Verstärker 139 so, daß dieser den nächsten Leistungsimpuls durchläßt zum Übertragausgang 139 & und zum Summenausgang 137. Dies ist in Fig. 14 angedeutet, wo gezeigt ist, daß die Eingänge 130 und 131 gleichzeitig die Impulse 148 und 149 führen. Diese verursachen einen Impuls 150 am Summenausgang 137 und einen Impuls 151 am Übertragausgang 139 b.
Aus der vorhergehenden Beschreibung folgt, daß, solange kein Signal an einem der Eingänge vorliegt, kein Signal an dem Übertragausgang 139 & erscheint und eine kontinuierliche Impulsserie am Summenausgang 137 erscheint. AVenn ein Impuls an nur einem der Eingangsanschlüsse 130 und 131 eintrifft, dann läuft ein Impuls auf der Leitung 134, der den nächsten Leistungsimpuls vom Verstärker 135 unterdrückt und hierdurch ein Kennzeichen in dem Summenausgang 137 durch die Abwesenheit eines Impulses gibt. Wenn gleichzeitig Eingangsimpulse an beiden Eingangsanschlüssen 130 und 131 vorliegen, dann erlaubt der Verstärker 139, daß der nächste Leistungsimpuls zum Übertragausgang 139 b gelangt
und eine Ubertragstelle anzeigt, daß außerdem dieser Kraftimpuls zum Summenausgang 137 gelangt und das Fehlen einer Summe anzeigt.
Die Schleuse 138 der in Fig. 13 dargestellten Anordnung ist ein wichtiges Element hinsichtlich der Erfindung, insoweit die Erfindung eine neue Schleuse betrifft, welche die Schleuse 138 der Fig. 13 ersetzen kann. In Fig. 13 liefert die Schleuse 138 einen Ausgangsimpuls nur, wenn gleichzeitig Eingangsimpulse an den beiden Eingangsleitungen 130 und 131 auftreten. Mit anderen Worten, falls gleichzeitig Eingangsimpulse auf den Leitungen 130 und 131 vorliegen, dann liefert die Schleuse einen Eingangsimpuls für den Verstärker 139. Übliche, aus Dioden gebildete Schleusen, die diese Arbeitsweise erfüllen, sind bekannt.
Fig. 15 zeigt eine Schaltungsanordnung eines Stromlaufes nach Fig. 13, in welchem die Schleuse nach der Erfindung an Stelle der Schleuse 138 angewendet wird.
In Fig. 15 sind die mit den Fig. 13 identischen Teile durch die gleichen Bezugsnummern bezeichnet. Es sind zwei Impulsquellen für Leistungsimpulse PPI und PP2 vorgesehen, deren Impulskurven die in Fig. 16 gezeigte Ausbildung aufweisen. Die Impulsquellen liefern Impulse mit konstanter Spannung an die Verstärker 135 und 139 und 162 und liefern Impulse mit konstantem Strom an die Wicklungen
173 und 174.
In Fig. 15 stellen die Teile 170 bis 178 einen Schleusenstromkreis dar, der in Übereinstimmung mit der Anordnung nach Fig. 4 ausgebildet ist und der die Schleuse 138 der Fig. 13 ersetzt. Der Schleusenstromkreis der Fig. 15 hat Sekundärspulen 170 und 171 in Reihe mit einer Batterie 172, die so geschaltet sind, daß, wenn eine der Sekundär spulen 170 oder 171 allein eine induzierte Spannung von dem Maximalwert führt, diese Spannung durch die negative Vorspannung der Batterie 172 kompensiert wird und kein Strom über den Gleichrichter 176 zu dem Eingang 163 des nichtkomplementbildenden magnetischen Verstärkers 139 fließt. Wenn die Maximalspannung gleichzeitig in beiden Spulen 170 und 171 induziert wird, dann ist diese größer als die entgegengesetzt gerichtete negative Vorspannung der Batterie 172, und ein positiver Impuls fließt durch den Gleichrichter 176 zum Eingang 163 des nichtkomplementbildenden magnetischen Verstärkers 139. Die Impulsquelle PP1 ist bestrebt, einen Stromfluß durch die Spulen 173 und 174 nach Erde zu schicken. Die Eingangsspulen 177 und 178 werden erregt durch Eingangsimpulse 130 und 131 von einem magnetischen Speicher oder einer anderen Impulsquelle. Wie in Fig. 16 angedeutet, treten Impulse von dem magnetischen Speicher oder der anderen Impulsquelle an den Eingängen 130 und 131 immer in den Pausen zwischen Impulsen der Impulsquelle PPI auf, mit anderen Worten, während der Perioden der positiven Impulse der Impulsquelle PP 2. Falls keine Impulse an den Eingängen 130 und 131 vorliegen, dann stellt weder die Spule 170 noch die Spule 178 ihren zugeordneten Kern zurück, und die Leistungsimpulse der Impulsquelle PP1 fließen durch die Spulen 173 und
174 und sättigen hierbei die Kerne, so daß nur eine sehr kleine Spannung in den Spulen 170 und 171 induziert wird. Die negative Vorspannung der Batterie 172 wird daher nicht überwunden, und es fließt kein Impuls an den Eingang 173. Wenn nur einer der Eingänge 130 oder 131 erregt wird, dann ist der Erfolg der gleiche, obwohl der Grund ein wenig ab-
weichend ist. Angenommen, ein Impuls fließt auf der Leitung 130, ohne daß gleichzeitig ein Impuls auf der Leitung 131 vorliegt. Der Impuls am Eingang 130 fließt durch die Spule 177 und magnetisiert den oberen Kern um, während der untere Kern nicht umgestellt wird. Der nächste Impuls der Impulsquelle PPI, der durch die Spulen 173 und 174 fließt, wird daher den oberen längs des ungesättigten Teils der Hysteresisschleife umsteuern und eine Maximalspannung in der Spule 170 induzieren, während der Stromfluß durch die Spule 174 den unteren Kern sättigt und praktisch keine Spannung in der Spule
171 induziert. Da die Maximalspannung an der Spule 170 nicht ausreicht, um die negative Vorspannung der Batterie 172 zu überwinden, tritt kein Stromfluß auf dem Eingang 163 auf. Wenn andererseits gleichzeitig Eingangssignale an beiden Eingängen 130 und 131 auftreten, dann werden beide Kerne in den Pausen zwischen Leistungsimpulsen der Impulsquelle PP1 ummagnetisiert, und der nächste Impuls von der Impulsquelle PP1, der durch die Spulen 173 und 174 fließt, steuert beide Kerne längs der ungesättigten Teile der Hysteresisschleife und induziert die Maximalspannungen in den Spulen 170 und 171. Dadurch wird die negative Vorspannung der Batterie
172 überwunden und ein Impuls zum Eingang 163 geleitet.
Durch die Einführung der magnetischen Schleuse nach der Erfindung an Stelle der aus Dioden gebildeten Schleuse wird der Ausstoß an dem Ausgang 163 der Schleuse um eine Zeitperiode gegenüber dem Eingang versetzt. TJm zu verhindern, daß hierdurch eine schädliche Wirkung auf den Halbaddierkreis ausgeübt wird, ist es notwendig, die Impulse zu verzögern, welche normalerweise an dem Eingang des komplementbildenden magnetischen Verstärkers 135 erscheinen, und zwar um eine Zeitspanne. Infolgedessen wird der nichkomplementbildende magnetische Verstärker 162 in Reihe mit dem Eingang 152 des komplementbildenden magnetischen Verstärkers 135 geschaltet. Die auf den Leitungen 152 und 163 empfangenen Impulse sind identisch mit den Impulsen, die an den Eingängen der Verstärker 135 und 139 der Fig. 13 aufgenommen werden, mit dem einzigen Unterschied, daß die Impulse in Fig. 15 gegenüber denen in Fig. 13 um ein Zeitintervall verschoben sind.
Eine zweite Impulsquelle PP 2 wird deshalb in Verbindung mit den Verstärkern 135 und 139 der Fig. 15 verwendet, um die verzögerten Impulse in geeigneter Weise zu verstärken, welche von diesen Verstärkern empfangen werden, und die Ausgänge an den Leitungen 137 und 139 b der Fig. 15 sind daher identisch mit den auf den ähnlichen Leitungen der Fig. 13, mit Ausnahme der Versetzung um eine Zeitperiode.
Das Arbeitsdiagramm der Fig. 16 zeigt die Beziehung der Impulse zueinander, die in der Einrichtung nach Fig. 15 auftreten, und zeigt auch, daß die Arbeitsweise nach Fig. 15 praktisch identisch ist mit der der Fig. 13, mit Ausnahme der eben erwähnten Zeitversetzung. Um den Summenausgang der Fig. 15 zu betrachten, ist es notwendig, die Impulse zusammenzuzählen, die auf den Leitungen 153 der Fig. 16 auftreten, mit denen, die auf der Leitung 163 auftreten.
Wie in Fig. 15 angedeutet, kann die Impulsquelle 164 ein magnetischer Speicher oder eine andere Quelle von gesteuerten Impulsen sein. Wird ein magnetischer Speicher verwendet, dann kann dieser nach jeder bekannten Bauform ausgebildet sein,
welche verschiedene binäre Nummern speichert in solcher Weise, daß, wenn der Apparat in Tätigkeit ist, die binären Signale in der Form von Impulsen ausgesandt werden, die in den Pausen zwischen Impulsen der Impulsquelle PPI auftreten. Aus Fig. 16 ist ersichtlich, daß alle Impulse an den Eingängen 130 und 131 in den Pausen zwischen Impulsen der Impulsquelle PP1 liegen.
Falls die Einrichtung 164 ein anderer Mechanismus als ein magnetischer Speicher ist, z. B. eine Steuereinrichtung, welche den Impulsnuß zu den Leitungen 130 und 131 beherrscht, dann wird sie für gewöhnlich gespeichert von Impulsen der Impulsquelle PP 2, da diese Impulse in den Pausen zwischen den Impulsen der ImpulsquellePPl auftreten. In Verbindung mit einem kompletten Rechensystem, welches magnetische Verstärker verwendet, sind die beiden Impulsquellen PPI und PP2 gewöhnlich vorhanden, weil sie an eine große Anzahl von verschiedenen magnetischen Einrichtungen des ganzen Rechensystems Impulse liefern müssen. Infolgedessen wird jedes Element, wie der Bauteil 164, welches den Eingang des neuen Schleusensystems mit Impulsen speist, für gewöhnlich mit Leistungsimpulsen gespeist, die von einer der beiden Impulsquellen PPI oder PP2 geliefert werden. Um die Schleuse an eine bestimmte Situation anzupassen, ist es nur notwendig, daß die Schleuse verbunden wird mit der anderen Impulsquelle als derjenigen, welche die Impulse an das Steuerelement 164 liefert.
Die Erfindung wurde im einzelnen in Verbindung mit den Figuren, z. B. mit der Fig. 4, erläutert. Eine große Zahl von Abwandlungen in den einzelnen Anwendungen auf Recheneinrichtungen, wie z. B. nach der Darstellung in Fig. 15, ist möglich. Die Erfindung soll nicht nur als einzelnes Element gemäß der Fig. 4, sondern auch in Kombination mit anderen Elementen, die einen Teil eines Rechenstromkreises bilden, geschützt sein. Fig. 15 ist ein Beispiel einer solchen Kombination, welches das neue Schleusensystem in der typischen Verbindung mit anderen Elementen eines Rechenstromkreises zeigt.
Fig. 17 ist ein anderes Anwendungsbeispiel für eine Schleuse mit einer bestimmten Schwellenspannung. Hier sind drei Signalquellen SSI, SS2, SS3 und vier Belastungen 173 bis 176 \-orgeseheu. Die Erregung der Lasten zeigt an, welche Kombinationen von Signalquellen gleichzeitig erregt sind.
Es sind drei magnetische Kerne 170, 171 und 172 der bereits beschriebenen Ausbildung vorhanden, welche Leistungswicklungen 170 a, 171 α und 172 a tragen. Diese Leistungswicklungen liegen in Reihe miteinander und in Reihe mit einer Quelle für Leistungsimpulse PP. Ein Gleichrichter ist in den Stromkreis eingeschaltet, um den Stromfluß auf die eine Richtung allein zu beschränken.
Die Signalquellen SSI, SS2 und SS3 steuern Wicklungen 170 b, 171b und 172 b. Ein Signal von einer der Signalquellen ist bestrebt, den zugeordneten Kern auf den Arbeitspunkt 14 der Hysteresisschleife: nach Fig. 2 umzumagnetisieren, so daß der nächste Leistungsimpuls der ImpulsquellePP den Kern längs des ungesättigten Teils der Hysteresisschleife magnetisiert und dadurch eine Spannung in der Sekundärwicklung induziert, welche auf dem Kern angebracht ist. Die Kerne tragen Spulen 170 c, 171 c und 172 c, die in Reihe miteinander geschaltet sind und in Reihe mit der Last 173, einem Gleichrichter 173 a und einer Batterie 173 b liegen. Die Batterie 173 δ legt für gewöhnlich eine so große negative Vorspannung an
die Anode des Gleichrichters 173 a, daß kein Strom in dem Stromkreis fließen kann, solange nicht in allen drei Spulen 170 c, 171 c und 172 c Spannung induziert ist. Mit anderen Worten, die Spannung der Batterie 173 & ist etwas größer als die Spannung, die für gewöhnlich erwartet wird von zwei Sekundärspulen 171c und 172 c, wenn sie zusammen erregt werden und in der Spule 170 c keine Spannung induziert wird. Wenn nur zwei der drei Spulen 170 c bis 172 c eine induzierte Spannung führen, dann fließt kein Strom zu der Last 173, aber diese Last empfängt Strom, wenn alle drei Spulen 170 c bis 172 c gleichzeitig eine Spannung induziert erhalten.
Die Last 174 liegt in Reihe mit einem Gleichrichter 174a und einer Batterie 174b. Die Batterie spannt für gewöhnlich die Anode des Gleichrichters 174 a negativ vor, so daß, falls Spannungen in nur einer der Spulen 170 d und 172 d induziert werden, die Spannung der Batterie nicht überwunden wird und kein Strom über die Last 174 fließt. Wenn jedoch Spannung in beiden Spulen 170 d und 172 j gleichzeitig induziert wird, dann ist die in den beiden Spulen induzierte Spannung doppelt so hoch wie die Spannung der Batterie 174 b, und es fließt ein Strom in der entgegengesetzten Richtung zu der der Batterie 174* zu der Last 174.
Die Last 175 liegt in Reihe mit dem Gleichrichter 175 a und der Batterie 175 b. Die Batterie spannt die Anode des Gleichrichters 175 a für gewöhnlich negativ vor, so daß kein Strom über die Last fließt, solange die Spannung, die in den Spulen 170 e und 171 e induziert wird, nicht größer ist als die der Batterie 175 & und dieser entgegengesetzt gerichtet ist. Wenn nur eine der Spulen 170 e und 171 e erregt ist, dann wird die Spannung der Batterie 175 b nicht überwunden. Wenn jedoch beide Spulen 170 e und 171 e eine Spannung induziert erhalten, dann wird die Spannung der Batterie 175 ^ überwunden, und es fließt ein Strom zu der Last 175.
Die Last 176 hat einen Gleichrichter 176 a und eine Batterie 176 & in Reihe mit ihr geschaltet. Die Batterie spannt die Anode des Gleichrichters 176 a für gewöhnlich negativ vor, so daß kein Strom über den Laststromkreis fließt, solange nicht die Spannung der Batterie überwunden ist. Wenn nur eine der Sekundärspulen 171/ und 172/ erregt wird, dann wird die Spannung der Batterie 176 & nicht überwunden, und es fließt kein Strom auf der Leitung 176. Wenn jedoch in beiden Spulen 171/ und 172/ Spannung induziert wird, dann fließt Strom zu der Last 176.
Wenn Strom durch die Last 173 fließt, dann ist dies ein Anzeichen dafür, daß alle drei Signalquellen gleichzeitig erregt wurden. Wenn Strom durch die Last 174 fließt, dann ist dies ein Anzeichen dafür, daß die Signalquellen SSl und SS3 gleichzeitig erregt wurden. Wenn Strom durch die Last 175 fließt, dann ist dies ein Anzeichen, daß die Signalquellen^l und SS2 gleichzeitig erregt waren. Wenn Strom durch die Last 176 fließt, dann ist dies ein Anzeichen, daß die Signalquellen SS 2 und SS3 gleichzeitig erregt worden sind.
Fig. 18 zeigt eine weitere Abwandlung der Anordnung nach Fig. 17, welche in die Einrichtung nach Fig. 17 eingefügt werden kann. Um die Spannung, die in den Spulen auf den Kern induziert wird, zu begrenzen, so daß jede der Spulen jeweils eine bestimmte Spannung erzeugt, unabhängig von der Arbeitsweise der Einrichtung, wenn der Kern eine hohe Impedanz hat, liegt die Spule 180 in Reihe mit
einer Stromquelle 181 und einem Gleichrichter 182. Wenn der Kern in dem Zustand ist, in dem die Wicklung- eine hohe Impedanz besitzt, und ein Leistungsimpuls fließt über die Wicklung 170a, dann wechselt der Fluß schnell, bis eine Spannung, die in der Spule 180 induziert wird, die Spannung der Batterie 181 übersteigt und ihr entgegenwirkt. Wenn die induzierte Spannung die der Batterie übersteigt, wird der Gleichrichter 182 leitend und bildet einen Stromweg niedriger Impedanz über die Spule 180, welche bestrebt ist, eine weitere Änderung des Flusses in dem Kern zu verhindern. Das \^erhältnis der Flußänderung wird daher begrenzt, und infolgedessen sind die Spannungen, die in den Spulen 170 c, 170 d und 170 c induziert werden, ebenfalls begrenzt. Die Verbesserung, die durch die Teile 180 bis 182 gebildet wird, kann in jedem der Kerne angewendet werden, die in den anderen Figuren gezeigt waren.
Das wichtigste Ziel der Erfindung ist ein neues Schleusensystem, welches verbunden werden kann mit anderen Bauelementen, z. B. mit anderen magnetischen Speichern, um eine vollkommene Recheneinrichtung oder ein Daten verarbeitendes System zu bilden. Fig. 19 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit, wie die Spulen eines Schwellenschleusensystems verbunden werden können, um einen Halbaddierer zu bilden.
Die Eingänge 190 und 191 sind in der Anordnung nach Fig. 19 vorgesehen, um die zu addierenden Eingangssignale zu führen. Die Arbeitsweise eines Halbaddierers nach dem binären System ist derart, daß, wenn kein Eingang in einer gegebenen Signalperiode vorliegt, kein Signal am Summenausgang 199 auftritt. Wenn einer der Eingänge 190 oder 191 allein erregt ist, dann soll ein Signal am Summenausgang 199 auftreten, jedoch kein Signal am Übertragausgang 200. Wenn beide Eingänge 190 und 191 gleichzeitig erregt sind, dann soll kein Signal am Summenausgang 199, jedoch ein Signal am Übertragausgang 200 auftreten. Die Eingangssignale, die an den Eingängen 190 und 191 empfangen werden, bestehen gewöhnlich aus einer Folge von Impulsen, die so zeitlich abgesetzt sind, daß sie binäre Zahlen wiedergeben. Die Signale an den beiden Eingängen sind in geeigneter Weise synchronisiert, so daß sie zwei zu addierende Zahlen bilden. Die magnetischen Kerne 192 und 193 sind dieselben, wie sie in Verbindung mit den anderen Figuren bereits beschrieben worden sind. Der Eingang 190 steuert die Spule 192 a, und der Eingang 191 steuert die Spule 193 a. Die wechselnden Leistungsimpulse werden von der Impuls quelle PP den Spulen 192 b und 193 b zugeführt. Der Übertragausgangskreis enthält die Spulen 192 e und 193 e in Reihe mit der Batterie 194, den Gleichrichtern 195 und 196 und dem Übertragausgangsanschluß 200. Ein Gleichrichter 189 verhindert, daß die in der Spule 193 e induzierte Spannung die Spannung von E Volt übersteigt.
Die Spulen 192 c, 192 d, 193 c und 193 d steuern in Verbindung mit Gleichrichtern 197 und 198 den Summenausgang 199.
Bei positiven Halbwellen des Zyklus der Impulsquelle PP werden die Spulen 192 b und 193 b erregt, welche bestrebt sind, die Kerne von dem Arbeitspunkt 14 zu dem Arbeitspunkt 15 auf der Hysteresisschleife nach Fig. 2 umzumagnetisieren. Wenn keine Eingangsimpulse an den Eingängen 190 und 191 vorliegen, dann sind die Kerne nicht zu dem Arbeitspunkt 14 ummagnetisiert worden in den Pausen zwischen Leistungsimpulsen. Infolgedessen kann der
nächste Leistungsimpuls der Impulsquelle PP die Kerne 192 und 193 nur sättigen. Wenn die Kerne auf den gesättigten Teilen der Hysteresisschleife arbeiten, sind die Fluß änderungen in den Kernen gering, und es werden keine Spannungen in den Spulen 192 c, 192 d, 192 c, 193 c, 193 d und 193 c induziert. Hieraus folgt, daß keine Ausgangsimpulse weder an dem Summenausgang 199 noch an dem Übertragausgang 200 auftreten. Dieser Zustand ist in Fig. 20 für die Zeitspanne angedeutet, die vor dem Impuls 201 am Eingang 190 liegt. Die Eingangsimpulse treten jeweils während der Signalzeitspannen auf, d. h. während der Zeitspannen, in denen die Impulsquelle PP negativ ist. Wie aus Fig. 20 ersichtlich, fließt durch die Spule 192 a ein Strom, wenn ein Impuls 201 am Eingang 190 erscheint. Dieser Stromfluß magnetisiert den Kern 192 zum Arbeitspunkt 14 um, so daß der nächste positive Leistungsimpuls 202 der Impulsquelle PP den Kern längs des ungesättigten Teils der Hysteresisschleife magnetisiert und daher den Arbeitspunkt vom Punkt 14 nach dem Punkt 15 verschiebt und hierbei in den Spulen 192 c, 192 d und 192 β eine Spannung von E Volt induziert. Wenn der Kern 193 nicht durch einen Signalimpuls ummagnetisiert wurde, dann werden keine Impulse in den Spulen 193 c, 193 d und 193 c durch den positiven Impuls 202 induziert. Die schnelle Flußänderung im Kern 192, die die Spannung in den Spulen 192 c induzierte, läßt einen Strom über den Gleichrichter 197 zum Summenausgang 199 fließen. Dieser Strom fließt in dem Stromkreis: Spule 192c, Gleichrichter 197, Summenausgang 199, Erde, Spule 193 c zurück zur Spule 192 c. Daher entsteht ein Summenimpuls am Anschluß 199. Es besteht aber kein Übertragimpuls am Anschluß 200, weil, obwohl eine Spannung in der Spule 192 c induziert wird, dieses gleich- und entgegengesetzt gerichtet der Spannung der Batterie 194 ist und diese beiden Spannungen sich gegenseitig aufheben.
Wenn zu einem späteren Zeitpunkt die Impulse 204 und 205 gleichzeitig an den Eingängen 190 und 191 während einer Signalperiode auftreten, dann fließen diese Impulse durch die Spulen 192 a und 193 a und magnetisieren beide Kerne 192 und 193 um, so daß der nächste positive Impuls 206 der Impulsquelle PP eine Spannung in allen Sekundärwicklungen der beiden Kerne induziert. Es wird daher eine Spannung von je EVolt in beiden Spulen 192 c und 193 c induziert. Die Spannung, die in der Spule 193 e induziert wird, ist gleich- und entgegengesetzt gerichtet zu der der Batterie 194. Daher liegt die Kathode des Gleichrichters 195 praktisch an Erdpotential. Die Spannung, die in der Spule 192 c induziert wird, hebt die Anode des Gleichrichters 196 auf + E Volt, und infolgedessen erscheint diese Spannung am Übertragausgang 200 in der Form des Impulses 207 (Fig. 20). Am Summenausgang 190 tritt jedoch kein Ausgangsimpuls unter diesen Bedingungen auf, weil die Spülen 192 c und 193 c in entgegengesetztem Wicklungssinn gewickelt sind, so daß die Spannungen, die sie erzeugen, gleich und entgegengesetzt sind und sich gegenseitig aufheben. Ebenso sind die Spulen 192 a* und 193 d in entgegengesetztem Sinn gewickelt, und ihre Spannungen heben sich gegenseitig auf.
Tritt nur ein Eingangsimpuls 208 an dem Eingang 190 auf, dann magnetisiert dieser den Kern 193 in einem Zeitpunkt um, in dem der Kern. 192 nicht ummagnetisiert wird. Infolgedessen magnetisiert der nächste positive Leistungsimpuls 209 der Impulsquelle BP den Kern 192 entlang dem gesättigten Teil
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Claims (18)

der Hysteresisschleife und den Kern 193 entlang dem ungesättigten Teil, so daß Spannungen in den Spulen 193 c, 193 d und 193 c induziert werden, jedoch keine Spannungen in den Spulen 192 c, 192 d und 192 c induziert werden. Die Spannung der Spule 193 d veranlaßt, daß ein Strom in dem Stromkreis fließt: Spule 193d, Spule 192d (welche niedrige Impedanz besitzt), Gleichrichter 198, Summenausgang 199, Erde, zurück zur Spule 193 d. Infolgedessen ist ein Ausgangsimpuls am Summenausgang 199. Es ist aber kein Übertragausgangsimpuls am Anschluß 200, da nur eine der beiden Spulen 192 c und 193 c eine Spannung erhalten hat. Die Spannung, die in der Spule 193 c induziert wird, ist gleich groß und entgegengesetzt zur Spannung der Batterie 194. Daher liegt der Gleichrichter 195 auf Erdpotential. In der Spule 192 c wurde keine Spannung induziert, und daher bleibt der Gleichrichter 196 auf Erdpotential, und ebenso bleibt der Übertragausstoß 200 geerdet. Die Spule 180, die Batterie 181 und der Gleichrichter 182 steuern den Flußwechsel im Kern 192 und verhindern, daß eine der Spulen 192 c, 192 d und 192 c mehr als E Volt Spannung induziert erhält, wie dies bereits in Verbindung mit Fig. 18 erläutert worden ist. Es ist nicht notwendig, alle drei dieser Elemente am Kern 193 zusätzlich zu den beschriebenen Bauteilen zu haben, da einige der Bauteile, die dem Kern 193 zugeordnet sind, einem doppelten Zweck dienen können. Die Batterie 194 kann dem bereits ihr zugeschriebenen Zweck dienen und zusätzlich der Aufgäbe, die äquivalent der der Batterie 181 ist. Es ist daher lediglich notwendig, einen Gleichrichter 189 hinzuzufügen, um die Spannnungen zu kontrollieren, die in den Spulen des unteren Kernes 193 induziert werden. Die Kombination der Spule 193 c, der Batterie 194, des Gleichrichters 195 und des Gleichrichters 189 übt die Begrenzerfunktion aus, die bereits in Zusammenhang mit den Teilen 180,181 und 182 beschrieben worden ist. Falls eine Spannung, die in der Spule 193 c induziert ist, E Volt Spannung überschreiten sollte, dann fließt Strom über den Gleichrichter 189 und begrenzt das Verhältnis der Flußänderung im Kern 193, so daß die Spannungen, die in den drei Sekundärwicklungen des Kernes 193 induziert werden, alle bei E Volt liegen. Der in Fig. 21 dargestellte Stromlauf eines Halbaddierers ähnelt in allen Teilen dem Stromlauf nach Fig. 19, mit der Ausnahme der spannungsbegrenzenden Mittel an den Kernen. Die einander entsprechenden Teile sind in den Fig. 19 und 21 mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Zunächst sei angenommen, daß der Gleichrichter 212 nicht vorhanden ist. Ein Gleichrichter 210 in Verbindung mit einer Spannungsquelle 211, welche B Volt gegen Erde führt, führt die Spannungsbegrenzende Wirkung aus. Falls der Kern 192 auf dem ungesättigten Teil der Hysteresisschleife arbeitet, während der Kern 193 gesättigt ist, ist es natürlich nur erforderlich, die Flußänderung im Kern 192 zu begrenzen. Dies geschieht, weil die Spule 192 c eine Spannung induziert erhält. Diese Spannung ist allein von der Flußänderung im Kern 192 abhängig, und daher wird durch eine Begrenzung der Spannung am Ausgang 199 das Verhältnis der Flußänderung im Kern 192 begrenzt. Ist andererseits der Eingang 191 allein erregt, so daß nur der Kern 193 auf dem ungesättigten Teil der Hysteresisschleife arbeitet, dann wird dem Summenausgang 199 nur eine Spannung durch die Spule 193 d zugeführt, und durch die Begrenzung der Spannung am Ausgang 199 über Gleichrichter 210 und die positive Spannungsquelle 211 wird das Verhältnis der Flußänderung im Kern 193 begrenzt, und die Spannung, die in allen Spulen 193 c, 193 d und 193 c induziert wird, wird praktisch auf E Volt begrenzt. Für gewöhnlich ist es nicht notwendig, die Spannung an dem Übertragausgang zu begrenzen. Infolgedessen kann der Gleichrichter 212 weggelassen werden. Wenn die Eingänge und 191 gleichzeitig erregt werden und die Spulen 192 c und 193 c mehr als £ Volt liefern, dann bedeutet dies lediglich, daß der Übertragausgang eine höhere Spannung als E Volt führt, aber hierdurch tritt keine nachteilige Folge ein. Wenn jedoch gewünscht ist, daß der Übertragausgang immer nur die Spannung E Volt führt, dann wird der Gleichrichter vorgesehen. Dieser ist bestrebt, die Dauer des Übertragausgangsimpulses zu steuern, und hat auch noch sonstige kleinere Vorteile. Patentansprüche:
1. Schleusen- oder Koinzidenzschaltung für Daten verarbeitende Systeme mit mehreren, je wenigstens zwei Wicklungen tragenden magnetisierbaren Kernen, in deren Ausgangswicklung in Abhängigkeit von der vorhergehenden Aufnahme eines Signals durch die zugeordnete Eingangswicklung eine Spannung erzeugt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der von den einzelnen Ausgangswicklungen (85 bis 88) erzeugten Spannungen zu der Ausgangswicklung mindestens eines Kernes ein Nebenschluß mit einer Spannungsquelle (86 a, 87 a) vorgesehen ist und daß der gemeinsame Ausgangsstromkreis eine Vorspannungsquelle (89 a) enthält, welche nur bei gleichzeitiger Erzeugung je einer Spannung in den Ausgangswicklungen mehrerer Kerne zur Bildung eines Ausgangssignals überwunden werden kann.
2. Schleusenschaltung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Signalquellen (SSI . . . SS 4) derart synchronisiert sind, daß sie nur innerhalb vorbestimmten Zeitabschnitten Signalimpulse erzeugen können, und so angeordnet sind, daß jede beliebige Kombination von Signalen von diesen Signalquellen in einem der vorbestimmten Zeitabschnitte ausgesandt werden kann.
3. Schleusenschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückstellung jedes Kernes in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Bedingung seiner Signalquelle eine Treibwicklung (81 bis 84) auf jedem Kern vorgesehen ist und alle Treibwicklungen mit einer Impulsquelle (PP) verbunden sind, welche bestrebt ist, eine Folge von in Abstand aufeinander auftretenden Treibimpulsen über jede Treibwicklung zu senden, so daß ein Ausgangspotential in Abhängigkeit von jedem die Treibwicklung durchlaufenden Impuls erzeugt wird.
4. Schleusenschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Signalquelle Impulse in den Abständen zwischen den Treibimpulsen erzeugt.
5. Schleusenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswicklungen (85 bis 88) in Reihe geschaltet sind, so daß ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn die Summe aller in den Ausgangswicklungen induzierten Potentiale das Potential der Vorspannungsquelle (89 a) übersteigt.
6. ,Schleusenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ausgangswicklungen (91 bis 93) je in Reihe mit einer Impedanz (96 bis 98) parallel geschaltet sind, so daß ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn die Summe der Stromflüsse durch die parallelliegenden Stromzweige ausreicht, um den Stromfluß von der Vorspannungsquelle (99 a) zu überwinden.
7. Schleusenschaltung nacliAnspruchö, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem der parallelen Stromzweige ein Begrenzungsstromkreis (95, 95 a, 95 b, 95c) verbunden ist, um den Stromfluß in dem betreffenden Zweig zu begrenzen und dadurch den Anteil jedes der parallelen Zweige zu dem Gesamtpotential aller parallelen Stromkreise zu begrenzen.
8. Schleusenschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne aus einem Material mit einer praktisch rechteckigen Hysteresisschleife gebildet sind.
9. Schleusenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Kerne magnetische Verstärker bilden.
10. Schleusenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Kerne Impulstransformatoren bilden.
11. Schleusenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis eine Last (89) und einen Gleichrichter (89 b) in Reihe mit der Vorspannungsquelle (89 a) enthält und das Potential dieser Vorspannungsquelle derart gepolt ist und eine solche Größe aufweist, daß eine bestimmte Anzahl von Kernen gleichzeitig ihren maximalen Ausgangsimpuls liefern muß, bevor ein Strom über dieAusgangswicklungen und. den Gleichrichter zu der Last fließen kann.
12. Schleusenschaltung nach Anspruch 1 mit wenigstens drei sättigbaren Kernen, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe von Ausgangswicklungen (170 c, 171 c, 172 c) auf allen drei Kernen mit einer ersten Last (173) über Schwellenmittel (173 b) derart verbunden ist, daß diese erste Last nur erregt wird, wenn in allen drei Ausgangswicklungen gleichzeitig vorbestimmte 4-5 Potentiale induziert werden, daß eine zweite Gruppe von Ausgangswicklungen (170 d, 172 d) auf dem ersten Kern (170) und dem zweiten Kern (172) mit einer zweiten Last (174) über Schwellenmittel (174 b) derart verbunden ist, daß diese zweite Last nur dann erregt wird, wenn in den beiden mit ihr verbundenen Wicklungen vorbestimmte Potentiale gleichzeitig induziert werden, daß eine dritte Gruppe von Ausgangswicklungen (172/, 171/) auf dem zweiten Kern (172) und dem dritten Kern (171) mit einer dritten Last (176) über Schwellenmittel (176 b) derart verbunden ist, daß diese dritte Last nur erregt wird, wenn in den beiden Wicklungen, die mit ihr verbunden sind, gleichzeitig vorbestimmte Potentiale induziert werden, und daß eine vierte Gruppe von Ausgangswicklungen, welche eine dritte Ausgangswicklung (170 c) auf dem ersten Kern (170) und eine zweite Ausgangswicklung (171c) auf dem dritten Kern (171) umfaßt, mit einer vierten Last (175) über Schwellenmittel (175 δ) derart verbunden ist, daß diese vierte Last nur erregt wird, wenn in beiden mit ihr verbundenen Wicklungen gleichzeitig vorbestimmte Potentiale induziert werden.
13. Schleusenschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kern Mittel (180, 181, 182) zur Begrenzung des in der Ausgangswicklung induzierten Potentials zugeordnet sind.
14. Schleusenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermöglichung einer Arbeitsweise als Halbaddierer die Ausgangswicklungen (192 c, 192 d, 192 c; 193 c, 193 a!, 193 c) eines Paares von Kernen (192,193), welche mit Mitteln (PP; 192 6, 193 b) zur Erzeugung von in Abstand voneinander auftretenden Magnetisierungsimpulsen in diesen Kernen und mit Eingangswicklungen (192 a, 193 a) ausgestattet sind, welche die Umkehr der Magnetisierung der Kerne in den Abständen zwischen den Magnetisierungsimpulsen und damit die Induktion eines Potentials in den Ausgangswicklungen steuern, derart mit einem Summenausgang (199) und einem Übertragausgang (200) verbunden sind, daß der Summenausgang nur erregt wird, wenn in einem bestimmten Zeitpunkt ein Signal von den Eingangswicklungen aufgenommen wird, und der Übertrag ausgang nur erregt wird, wenn beide Eingangswicklungen gleichzeitig Eingangssignale empfangen.
15. Schleusenschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Wicklungen (192 c, 193 c) von je drei Eingangswicklungen (192 c, 192 a', 192 e; 193 c, 193^ 193 c) jedes Kernes miteinander und mit dem Summenausgang in Reihe geschaltet sind, derart, daß sie ein Resultatsignal an dem Summenausgang nur zulassen, wenn in dem ersten Kern eine Flußänderung stattfindet und in dem zweiten Kern keine Flußänderung erfolgt, und die Potentiale beider Wicklungen sich gegenseitig aufheben, wenn in beiden Kernen gleichzeitig eine Flußänderung erfolgt, daß zweite Wicklungen (192 d, 193 d) miteinander und mit dem Summenausgang derart in Reihe geschaltet sind, daß ein Resultatsignal an dem Summenausgang nur auftritt, wenn in dem zweiten Kern ein Flußwechsel stattfindet und in dem ersten Kern keine Flußänderung erfolgt, und die Potentiale der beiden Spulen sich aufheben, wenn in beiden Kernen eine Flußänderung gleichzeitig erfolgt, daß dritte Wicklungen (192 c, 193 c) miteinander und mit dem Übertragausgang und mit einer Vorspannungsquelle (194) derart in Reihe geschaltet sind, daß ein Übertragsignal an dem Ausgang nur auftritt, wenn in beiden Wicklungen des Stromkreises gleichzeitig Potential induziert wird.
16. Schleusenschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kerne mit Potentialbegrenzungseinrichtungen verbunden sind, die das in den Ausgangswicklungen induzierte Potential begrenzen.
17. Schleusenschaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentialbegrenzungseinrichtungen eine Wicklung (180) auf einem der Kerne, die in Reihe mit einem Gleichrichter (182) und einer Potentialquelle (181) geschaltet ist, umfaßt und die Flußänderung in dem Kern begrenzt.
18. Schleusenschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Fluß änderung in dem zweiten Kern Gleichrichter (189,195) in Reihe mit der Vorspannungsquelle (194) und der dritten Wicklung (193 c) des zweiten Kernes geschaltet sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2719961A (en) * 1953-11-20 1955-10-04 Bell Telephone Labor Inc Electrical circuit employing magnetic cores

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