DE1067061B - Speichersystem für die Speicherung von Binärinformationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Speichersystem für die Speicherung von Binärinformationen. Zur Speicherung von Binärinformationen ist es bekannt, eine Vielzahl von reaktiven Speicherelementen, die Hysteresischarakter bezüglich der Induktion eines erregenden elektrischen oder magnetischen Feldes besitzen, zu verwenden, dergestalt, daß die Binärziffern entsprechend der Polarität der elektrischen bzw. magnetischen Restinduktion gespeichert werden.

Die Erfindung betrifft ein Speichersystem, welches Binärinformationen zu speichern vermag, die mittels Informationsfrequenzen übertragen werden, welche eine etwa 180° betragende Phasenmodulation besitzen.

Die Erfindung benutzt ein durch einen älteren Erfindungsvorschlag beschriebenes Speichersystem, bei welchem dem jeweiligen Speicherelement zur Aufzeichnung die Binärinformation als eine etwa 180° phasenmodulierte Steuerfrequenz / (Informationsfrequenz) und zusätzlich eine Hilfsschwingung zugeführt wird, deren Phasenlage konstant ist und deren Frequenz von der vorgenannten phasenmodulierten Informationsfrequenz verschieden ist; vorzugsweise ist die Frequenz der Hilfsschwingung halb so groß wie

die Informationsfrequenz, beträgt also —. Zum Ablesen wird die Hilfsfrequenz den Speicherelementen zugeführt und die Informationsfrequenz als eine phasengesteuerte Schwingung von der doppelten Frequenz der Hilfsfrequenz, d. h. von der Frequenz f der bei der Aufzeichnung zur Anwendung gelangenden S teuer schwingung (Informationsfrequenz) entnommen.

Gemäß der Erfindung wird die dem Speicherelement zugeführte und/oder die demselben entnommene Informationsfrequenz einer Parametronschaltung als Ausgangsschwingung entnommen bzw. als Eingangsschwingung zugeführt, wobei die Parametronschaltung aus einer Resonatorschaltung besteht, bei welcher Schaltelemente, die die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises bestimmen, durch Zuführung einer ungefähr die doppelte Resonanzfrequenz besitzenden Erregerschwingung verändert werden und bei welcher dem Resonanzkreis die entsprechend der Binärinformation getastete 180° ' phasenmodulierte Informationsfrequenz, die die Periodizität der Resonanzfrequenz des Kreises besitzt, zugeführt wird; es liegt dabei die Informationsfrequenz zu der ersten Halbphase der Erregerschwingung in der entsprechenden Tastphase gleich- oder gegenphasig.

Statt daß eine Hilfsschwingung von der halben Frequenz-|- der Informationsfrequenz den Speicherelementen zugeführt wird, können auch den Speicherelementen zwei miteinander schwebende Hilfsschwingungen /₂ und /₃ zugeführt werden, deren Frequenz-Speichersystem für die Speicherung
von Binärinformationen

Anmelder:
Eiichi Goto,

Nakameguro, Meguro-Ku, Tokio-To
(Japan)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 4

Beanspruchte Priorität:
Japan vom 28. April 1955

Eiichi Goto, Nakameguro, Meguro-Ku, Tokio-To

(Japan),
ist als Erfinder genannt worden

unterschied ^₂- f_s gleich der Frequenz/ der Informationsfrequenz ist.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile lassen sich wie folgt charakterisieren:

Das erfindungsgemäße System zur Speicherung von Binärziffern enthält keine sich abnutzenden und nicht dauerhaften Teile, es ist nicht kostspielig und arbeitet zuverlässig auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten.

Das erfindungsgemäße Speichersystem ist frei von den nachfolgenden, sich nachteilig auswirkenden Erfordernissen, die übliche Speichersysteme mit Hysteresischarakter besitzenden Speicherelementen aufweisen: .

. a) Die Hysteresiskurve eines Speicherelementes muß bei üblichen Speichersystemen streng rechteckige Form aufweisen, und bei Verwendung von Vielfach-Speicherelementen müssen diese einheitlich sein.

b) Die aufgenommenen Signale verschwinden immer während der Wiedergabe der Signale, und es ist daher ein Regenerationsprozeß erforderlich, wenn die aufgenommenen Signale wiederholt abgelesen werden sollen. Dadurch, daß die Erfindung parametrisch erregte Resonatoren fParametrons) verwendet, zeichnet sie'sich in bezug auf Arbeitseigenschaften gegenüber der Verwendung von Verstärkerröhren oder Transistoren durch besondere Betriebssicherheit aus. Es ist eine

■: ■ . 909 638/237

direkte Kombination eines der vorbekannten Speichersysteme mit einem Parametron nicht ohne weiteres durchführbar. Die Erfindung aber ist in der Anwendung eines speziellen,,, durch einen älteren Erfmdungsvorschlag beschriebenen Speichersystems in Verbindung mit Parametfönsteüerung zu sehen, deren Verwendung: aus den. vorgenannten Gründen wünschenswert ist.

In: einer' Ausführungsform der Erfindung ist das

Abb. 11 eine Magnetisierungskurve des Magnetkernes zur Erläuterung des Arbeitsvorganges des in Abb. 10 beschriebenen Systems,

Abb. 12 ein Schaltschema zur Veranschaulichung 5, noch eines weiteren Beispiels, auf welches das System gemäß der Erfindung Anwendung findet.

Die Wirkungsweise des bei der Erfindung zu verwendenden, parametrisch erregten Resonators wird nur in einfacher Form beschrieben, da eine genauere Speicherelement mit. mindestens zwei elektrischen Io Erläuterung dieses bereits vorgeschlagenen Resonators Leitern gekoppelt, und für die Signalaufnahme können hier nicht erforderlich ist.

verschiedene Systeme benutzt werden. Es können bei- Die Vorschrift, daß die Schwingung eines Reso-

spielsweise in einem System zwei Wechselströme von nators oder elektrischen Resonanzkreises parametrisch einem Frequenzverhältnis von 2 : 1 verwendet werden, erregt wird, bedeutet, daß, wenn die Resonanzfrequenz indem das zu speichernde Signal dem Speicherelement 15 eines Resonators einer Veränderung mit der Frequenz durch einen der Ströme in der Weise zugeführt wird, 2/ unterworfen wird, die gleich dem Zweifachen der daß die Information durch die Phase des betreffenden Resonanzfrequenz ist, Vs subharmonische Schwingung Stromes angezeigt wird bzw. bestimmt ist. mit einer Frequenz von / im Resonator induziert wird

Bei einem anderen Speicherverfahren bedient man (_s. N. .W. M. La chi an: Gewöhnliche nichtlineare sich dreier Arten von Wechselströmen mit verschie- 20 Differentialgleichungen, Oxford 1950). denen Frequenzen, und der Phasenunterschied eines Im nachstehenden wird der parametrisch, erregte Reder Ströme wird dazu benutzt, die auf dem Speicher- sonator als Parametron bezeichnet, und die Erscheielement zu speichernde Ziffern-Information wiederzu- nung, daß die Resonanzfrequenz des Parametrons geben, wobei der genannte Strom eine Frequenz auf- durch eine Frequenz von 2/ verändert wird, wird daweist, die gleich dem Unterschied zwischen den Fre- 25 durch bedingt, daß eine erregende Welle dem Paraquenzen der anderen beiden der drei Ströme ist. metron zugeführt wird. Im allgemeinen besitzt die

parametrische Schwingung des Parametrons von einer Frequenz / die bemerkenswerte Eigenschaft, daß sie nur mit zwei verschiedenen, um 180° voneinander abweichenden Phasen schwingen kann, wobei die beiden Schwingungen jeweils als O-Radian-Schwingung bzw. als π-Radian-Schwingung bezeichnet werden. Es ist möglich, eine Binärziffer anzuzeigen, je nachdem das Parametron eine O-Radian-Schwingung oder π-Radian-Schwingung ausführt. Im folgenden wird angenommen, daß die Binärziffern »0« und »1« durch die O-Radian-Schwingung bzw. die π-Radian-Schwingung dargestellt werden.

Ob die parametrische Schwingung eine 0-Radian-

Abb. 1 ein Bild, das schematisch ein Speicher- 40 oder eine yi-Radian-Schwingung wird, wird dadurch element veranschaulicht, wie bei der vorliegenden Er- entschieden, daß die Phase eines dem Resonanzkreis

des Parametrons zugeführten kleinen Signals von der Frequenz / — dasselbe wird direkt vor dem Anlegen der erregenden Welle an das Parametron zugeführt — 45 ein 0-Radian oder ein π-Radian ist. Dementsprechend ist es möglich, eine binäre Information in Form eines eine Phasendifferenz von 180° und die Frequenz / aufweisenden Signals zu verstärken und die Binäranzeige genau zu speichern. Das Signal wird nachstehend als eines parametrisch erregten Resonators, der bei dem 50 Binärphasensignal bezeichnet. Das Binärphasensignal erfindungsgemäßen Speichersystem verwendet wird, wird auch das Phasenmodulationssignal des Parametrons genannt werden.

Das Parametron gestattet auch, verschiedene binäre Zahlenoperationen, abgesehen von der Funktion der Verstärkung des obenerwähnten Binärphasensignals, durchzuführen; jedoch wird auf die Beschreibung solcher Funktion hier verzichtet, da sie für die vorliegende Erfindung unwesentlich ist.

Es ist bekannt, daß ein Speicherelement, wie ein

Abb. 7 die Magnetisierungskurve eines Magnet- 60 Induktor mit ferromagnetischem Kern oder ein ferrokernes zur Erläuterung der Arbeitsweise des Speicher- elektrischer Kondensator, mit Hysteresischarakter eine systems gemäß der Erfindung, Binärzifrer entsprechend der remanenten magnetischen

Abb. 8 ein Schaltschema eines anderen Beispiels oder elektrischen Induktion speichern kann. Im all- - eines Speichersystems gemäß der Erfindung, gemeinen besitzt eine ferromagnetische Substanz

Abb. 9 ein Schaltschema zur Erläuterung eines 65 Hysteresischarakter bezüglich des magnetischen

Wenn die, wie oben beschrieben, im Speicherelement gespeicherten Signale entnommen werden sollen, wird ein Wechselstrom von konstanter Frequenz und konstanter Phase an den mit dem Speicherelement gekoppelten elektrischen Leiter zugeführt, um in dem anderen mit dem Speicherelement gekoppelten Leiter zweite Harmonische zu bilden, deren Phasen je nach Art des gespeicherten Signals um 180° gegeneinander verschoben sind.

Die Erfindung ist in bezug auf ihren Aufbau, ihre Konstrüktionsweise, ihre Arbeitsweise und Vorteile in der Beschreibung und den Zeichnungen erläutert. Hierin stellt dar

findung verwendet wird,

Abb. 2 eine Magnetisierungskurve (5-if-Kurve) eines Magnetkernes, die zur Beschreibung des Aufzeichensystems gemäß der Erfindung dient,

Abb. 3 ein Schaltschema zur Veranschaulichung der Anlage, bei welcher das erfindungsgemäße Speichersystem benutzt ist,

Abb. 4 ein Schaltschema einer Ausführungsform

Abb. 5 Wellenformen zur Erläuterung des Speicherverfahrens gemäß der Erfindung, worin i, H und t den .Signalstrom bzw. die Magnetfeldstärke bzw. die Zeit bezeichnen,

Abb. 6 Wellenformen zur Erläuterung des Wiedergabeprinzips gemäß der Erfindung, worin i, e, H und t den Signalstrom bzw. die induzierte Spannung bzw. die magnetische Feldstärke bzw. die Zeit bezeichnen,

em
weiteren Beispiels,

Abb. 10 Wellenformen zur Erläuterung des zweiten Speichersystems gemäß der Erfindung, worin i, H und t den Signalstrom bzw. die magnetische Feldstärke und die Zeit bezeichnen,

Feldes H und der magnetischen Induktion B₁ wie aus Abb. 2 hervorgeht, und eine ferroelektrische Substanz besitzt ebenfalls Hysteresischarakter ähnlich demjenigen von Abb. 2, wobei das magnetische Feld// durch das elektrische Feld E ersetzt ist, ebenso die

magnetische Induktion B durch die elektrische Induktion D.

Wenn nun eine Binärziffer »1« in der Form einer Pluspolarität der Remanenzinduktion des obigen Speicherelementes gespeichert wird, dann wird die Binärziffer »0« in Form einer Minuspolafität der Remanenzinduktion gespeichert.

Andererseits kann ein Parametron eine Binäranzeige in Form einer Phasendifferenz von 180° (mit anderen Worten in Form einer Polaritätsänderung des Signals) -vermitteln.

Dementsprechend bezieht sich die Erfindung auf die •direkte Aufzeichnung einer remanenten Induktion im Speicherelement mittels eines am Ausgang eines Parametrons erhaltenen Binärphasensignals und auf das Verfahren zur Wiedergabe der Polarität der remanenten Induktion des Speicherelementes in Form ■eines Binärphasensignals. Beide Verfahren lassen sich leicht durchführen, indem ein Wechselstromsignal mit "konstanter Phase und konstanter Frequenz auf das Speicherelement gegeben wird.

Jedoch ist es nicht immer erforderlich, beide vorerwähnten Verfahren in kombinierter Form anzuwenden. Es ist beispielsweise möglich, die Aufnahme mittels eines Gleichstroms durchzuführen und nur die Wiedergabe im erfindungsgemäßen Verfahren stattfinden zu lassen; die Umkehrung hiervon ist ebenso möglich.

Das Speicherelement, das bei dem erfindungsgemäßen System verwendet wird und in Abb. 1 dargestellt ist, setzt sich zusammen aus einem kleinen ringförmigen Magnetkern 1 aus ferromagnetischem Material, wie Ferrit, und zwei elektrischen Leitern 2 und 3, die mit dem Kern verbunden sind. Wenn ein Strom oder mehrere Ströme durch einen oder beide Leiter 2 und 3 fließen, ergibt sich eine Magnetisierungskurve entsprechend den Kurven 4_t und 4₂ in Abb. 2. Die Form des Kerns 1 und die Zahl der mit ■dem Kern verbundenen Leiter kann beliebig gewählt werden. Ferner kann auch als Signalspeicherelement ■ein Kondensator verwendet werden, der Elektroden auf beiden Seiten einer ferroelektrischen Platte, etwa aus Bariumtitanat, besitzt. Ein derartiges Element hat ■ebenfalls Hysteresischarakter bezüglich seiner elektrischen Feldstärke E, die zwischen die Elektroden "beiderseits des Elementes gelegt wird, und der elektrischen Induktion D der ferroelektrischen Platte.

Es ändert sich in dem oben beschriebenen Speicherelement die restlich verbleibende Induktion entsprechend der Hysteresisschleife, wenn sich das angelegte Feld ändert.

Abb. 3 zeigt eine Vielzahl von Magnetkernen in 'Matrixform angeordnet, und die Leiter 5 und 6 sind so mit den Magnetkernen in den Zeilen und Kolonnen verbunden, daß bei jeder Kreuzung zwischen den Leitern 5 in den Zeilen und den Leitern 6 in den Kolonnen ein Speicherelement gebildet wird.

Die Leiter 5 in den Zeilen sind mit den Wählern 7 und die Leiter 6 in den Kolonnen mit der Quelle 8 der •die Information darstellenden Signale elektrisch verbunden.

Soll die Speicheranlage bei einer elektronischen Rechenmaschine verwendet werden, so entspricht die Quelle 8 einem Speicherregister von Binärziffern. Dieses Register 8 besteht aus, Parametrons 9. Die Zahl ■der Parametrons wird so gewählt, daß sie gleich der Zahl der Leiter 6 ist. Der Aufbau jedes der Parametrons 9 ist in Abb. 4 veranschaulicht. Das Parametron setzt sich zusammen aus zwei ringförmigen ^Magnetkernen 10 und 10 a aus ferromagnetischem Material, zwei Paaren Primärspulen und zwei Paaren Sekundärspulen, wobei jedes Paar der Primär-, und Sekundärspulen auf je einem der Kerne, gewickelt ist; dabei sind die zwei Primärspulen mit entgegengesetztem Wicklungssinn und die zwei Sekundär spulen mit gleichem Wicklungssinn seriengeschaltet, und die beiden Sekundärspulen liegen in Parallelschaltung mit einem Kondensator 11.

Wenn nun die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises aus den Sekundärspulen und dem Kondensator 11 etwa / beträgt und eine Gleichstromyorspannung und ein Erregerstrom mit einer Frequenz-2/ an die Primärspulen 13 bzw. 13 a gelegt wird, so ändert sich die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises mit der Frequenz 2f infolge des nichtlinearen Charakters der Kerne 10 und 10 a, und es kann eine Frequenz / parametrisch im zweiten Resonanzkreis induziert werden. Die Phase der Schwingung ist eine der beiden um 180° voneinander abweichenden Phasen, z.B. O-Radian und π-Radian. Wenn nun gleichzeitig mit oder kurz vor dem Anlegen des Erregerstromes mit der Frequenz 2/ an die Primärspulen an den Sekundärresonanzkreis ein sehr kleiner Eingangssignal-Wechselstrom (Phasenmodulationssignal) mit einer Phase von nahezu O-Radian und einer Frequenz / gelegt wird, wird die Phase der Schwingung gleich 0-Radian. Wenn andererseits die Phase des Eingangssignalsstromes etwa π-Radian beträgt, wird die Phase der Schwingung gleich π-Radian.

Der Verstärkerfaktor des Parametrons (d. h. das Verhältnis der Amplitude der erzeugten Schwingung zur Amplitude des Phasenmodulationssignals) kann sehr groß gemacht werden, und eine Verstärkung von etwa 40 Decibel ist leicht zu erzielen. In dem Kreis nach Abb. 4 wird das eine Paar Klemmen 12 und 12 α als Eingangs- oder Ausgangsklemmen verwendet, je nachdem eine Erregerwelle zugeführt wird oder nicht. Wenn nämlich eine Erregerwelle nicht zugeführt wird, erhält das Parametron das Phasenmodulationssignal von den Klemmen 12 und 12 a, und wenn eine Erregerwelle zugeführt wird, wird die Schwingung des Parametrons diesen Klemmen entnommen. Um die Zeichnungen zu vereinfachen, werden die an den Erregerklemmen 13 und 13 a der Parametrons (Abb. 4) Hegenden Erregerkreise in den übrigen Zeichnungen nicht aufgeführt, da sie zur Erläuterung der Wirkungsweise von Parametrons nicht wesentlich sind.

In der Vorrichtung nach Abb. 3 ist jeder Leiter 6 in jeder Kolonne an die Ausgangsklemmen des zugehörigen Parametrons 9, wie oben beschrieben, geschaltet, und der Kreiswähler 7 hat die Funktion, einen der Leiter 5 in den Linien zu wählen und diesem gewählten Leiter einen Wechselstrom mit einer Frequenz -^- zuzuführen. Die Resonanzfrequenz und die

Erregerfrequenz des Parametrons und die Frequenz des Wechselstromsignals, das den Leitern 5 vom Wähler 7 her zugeführt werden soll, können so gewählt werden, daß sie z.B. 1 bzw. 2 Megahertz bzw.

500 Kilohertz betragen. ·

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine aus mehreren Binärziffern bestehende Zahl auf dem Zifferspeichersystem nach Abb. 3 gespeichert wird, wird nachstehend beschrieben. Es wird auf die Eingangsklemmen 12 und 12a jedes Parametrons 9 ein Informationssignal durch einen Binärphasen-Steuerstrom mit einer Frequenz f, die gleich der Schwingungsfrequenz des Parametrons 9 ist, in der Weise gegeben, daß 0 oder 1 jeder Binärziffer der Zahl 0-Radian oder π-Radian der Phase des Binärphasen-

Steuerstromes entspricht« Dementsprechend wird, Wenn die aufzunehmende Zähl 00101 lautet, ein Binärphaseh-Eingärigssignäl von O-Radian dem ersten, zweiten und vierten Pärärnetfon Q₁, 9₂ und 9_4J und ein Birtärphäsen-Eingängssignäl vöfi ^Radian dem dritten Und fünften Parametron 9₃ üiid 9₄ zugeführt. Gleich' zeitig mit oder wenig später nach dem Zuführen der Eingangssignale wird ein Erregerström mit einer Frequenz 2/ an jedes Parametron gelegt; um dieses in den Sehwingungszüstand zu bringen. Wie oben erläutert, wird die Schwingürigsphäse jedes Parametrons durch die Phase des Eiügängssignäls gesteuert, wobei den Leitern 6, die jeweils aft die Ausgangsklemmen jedes Parametrons angeschlossen sind, ein verstärkter Wechselström von derselben Frequenz und derselben Biriärphasej Wie sie das Eingangssignal besitzt zugeführt wird: Wenn er erwünscht ist, die Zahl 00101 in den Magnetkern Ip I₂, I₃, I₄ und I₃ in der dritten Zeile von unten aufzunehmen; ist es erforderlich, den Leiter 5₃ mittels des Wählers 7 gleichzeitig mit dem obenerwähnten Vorgang zu wählen und dem Leiter 5₃

eine Hilfsschwingung mit der Frequenz ~- zuzuführen.

Als Wähler 7 kann ein Röhrenmodulator verwendet werden, oder der Wähler kann aus einer Gruppe Parametrons bestehen, die parametrisch mit der Frequenz -—

schwingen, wenn sie mit einem Wechselstrom mit der Frequenz f beaufschlagt werden. Die Wellenform des an den Leiter S₃ -vom Wähler 7 her zu legenden Stromes der Hilfsfrequenz weist eine konstante Phase

und die Frequenz -y nach Abb. 5 (a) auf.

Die binärphasigen Signalströme, die von den Parametrons des Registers 8 her getrennt auf die Leiter 6 gelangen, haben jeweils eine der beiden Wellenformen nach Abb. 5 (fr) Und (c) entsprechend der Phase. Die Abb. 5 (fr) zeigt nämlich die Wellenform eines O-Rädiansignäls und Abb. 5 (e) des π-Radiansignals. Die Phase dieses Aufzeichensignäls ist so, daß die Phase der maximalen Amplitude der Hilfsfrequenz praktisch mit der Phase der maximalen Amplitude des Binärphaserisighäls zusammenfällt, wie aus Abb. 5 (4) hervorgeht.

Weiül nun entsprechend der Zahl 00101 der Wechselstrom mit einer' Phase nach Abb. 5 (&.) auf die Leiter O₁, 6₂ und 6₄ in der 'ersten, zweiten und vierten Kolonne von lihks und ein Wechselstrom mit der Phase nach Abb. 5 (C) an die Leiter 6₃ und 6₅ in der dritten und fünften Kolonne von links gelegt wird, erhalten 'die Magnetkerne I₁, I₂ und I₄, 'die mit dem Leiter S₃ Verbunden sind, zwei Arten von Wechselströmen nach Abb. S (a) und <(b), und den Magnetkernen I₃ und I₅ werden zwei Arten von Wechselströmen nach Abb. 5 (α) und (c) zugeführt. Dementsprechend wirken auf die Magnetkerne Ii₁-, I₂ und I₄ die Magnetfelder mit Wellenformen nach Abb. ^:5'(d) und auf 'die Kerne I₃ und I₅ diejenigen nach Abb. 5'(<?).

Es wird nun angenommen, daß zwischen der' magnetischen Feldstärke H und ^:def magnetischen Induktion B der ferfömägrietischen Kerne 1 die HysteresisveThältnisse ehtsprechen'd den Kurven A₁ und 4₂ in Abb. 2 bestehen und der Magnetkern 14 Z⁵U-vör auf die -remänente "magnetische Induktion ^rent-■sprechend de'm Punkt 14 in Abb. 2 magnetisiert wurde. Wenn dann der Magnetkern I₄ der Wirkung des Magnetfeldes mitder Wellenföim nach Abb. 5 (ei) unterliegt, indem der binärphäsige Sigrialstrom und der Stromder HiWsfrequenz angelegt werden, pendelt die magnetische Induktion des Kernes I₄ längs der Magnetisierüng'skurve, die durch die geschlossene Kurve 15 in Abb. 2 dargestellt ist, Wenn die Signalströme aufhören, stellt dementsprechend der Magnetkern seine magnetische Restindüktion entsprechend dem Punkt 14

5 oder einem diesem benachbarten Punkt wieder her. Wenn andererseits der Magnetkern 14 zuvor so magnetisiert wurde, daß die magnetische Induktion entsprechend dem Punkt 16 in Abb. 2 aufrechterhalten wird, und ihm zusätzlich ein Strom der Hilfsfrequenz

ίο Und ein Binärphasen-Signalstrom zugeführt wird, steigt die magnetische Induktion des Kernes sukzessive längs der Spiralkurve 17 der Abb, 2 an. Hört die Wirkung der Ströme auf, so erhält der Kern I₄ die magnetische-Restinduktion entsprechend dem Punkt 14 oder einem dem Punkt 14 benachbarten Punkt, wie im obenerwähnten Falle.

Wie aus obigem erhellt; erhalten die Magnetkerne I₁, I₂ und I₄, die Unter der Wirkung der Magnetfelder nach Abb, 5 (d) stehen, einen Magnetismus,,

so wie er durch den Punkt 14 in Abb. 2 bezeichnet wird,, ungeachtet der Polarität der magnetischen Restinduktiön, die den Kernen zuvor erteilt wird,

In gleicher Weise erhalten die Magnetkerne I₃ und. I₅, die nach Abb. 5 (e) unter der Wirkung des Magnetfeldes standen eine magnetische Restinduktion entsprechend dem Punkt 16 in Abb. 2. Dies bedeutet, daß die Magneakerne I₁J I₂, I₃, I₄ und I₅, die mit dem. Leiter 5₃ gekoppelt sind, welchem eine Hilfsschwingung vom Wähler 7 zugeführt wird, jeweils einen den.

Punkten 14 bzw. 14 bzw. 16 bzw. 14 bzw, 16 entsprechenden Magnetismus erhalten. Jede der Polaritäten der magnetischen Restinduktion der Magnetkerne entspricht der zugehörigen Ziffer der Zahl 00101. Während des obenerwähnten Aüfzeichenvorganges der Vorrichtung nach Abb. 3 Werden unter Berücksichtigung, daß die Parametrons mit Ausnahme der obenerwähnten fünf 9j, 9₂, 9₃; 9₄ und 9₅ nicht erregt werden, den übrigen Magnetkernen außer den obenerwähnten fünf I₁, I₂, I₃, I₄ und I₅ Ströme wie folgt zugeführt:

Die mit den Leitern der Kolonnen 6_V 6₂, 6_gJ 6₄, 6₅ verbundenen Magnetkerne erhalten die binärphasigen Signalströfne, von denen jeder die Wellehformen nach Abb. 5 (b) und (c) aufweist, und nur die mit dem Leiter 5₃ verbundenen Magnetkerne empfangen den Strom der Hilfsfrequenz mit der Wellenform nach Abb. 5(a), während an die übrigen Kerne kein Strom, gelegt wird.

Da die Wellenformen der obenerwähnten Ströme in bezug auf die Nullinie alle symmetrisch sind, können, keine magnetischen' Restinduktionen in den obenerwähnten magnetischen Kernen erzeugt werden. Auch wenn die obenerwähnten Signalströme sehr stark gemacht wurden, so daß die Induktion beträchtlich de- magnetisiert wird, würde die Polarität der Rest-.; induktion infolge der Symmetrie der Wellenform nicht geändert. Diese Tatsache wurde an Hand verschiedener Materialien niit Hysteresischärakter experimentell bestätigt. ..,··■■.-

So Wie aus Obigem erhellt, kann die Aufzeichnung einer Binärinformation nur auf solchen Magnetkernen ■erfolgen, denen der Strom der Hilfsschwingung mit

der Frequenz γ und der binärphäsige Signalstrom der

B5 Frequenz f__ zusammen -zugeführt werden, und die Polaritäten der magnetischen Restinduktionen der übrigen Kerne Werden nicht geändert.

Daher weist 'das Obenerwähnte Aufnahmeverfahren :gemäß der Erfindung die folgenden' beiden Vorteile

•70 im Vergleich zu dem allgemein verwendeten Ver-

t 067 061

ίο

fahren, unter Verwendung von Gleichströmimpulsen auf: ·

1. Der größere Toleranzbereich der Ströme. Der richtige Wert der im Aufnahmeverfahren verwendeten Ströme ist nicht so entscheidend/ · r. -.--.

2. Eine zuverlässige Aufnahme von .Binärziffern -' kann auch erfolgen, wenn die Hysteresiskurve der Magnetkerne von der streng, rechteckigen· Form sehr verschieden ist. >

Im folgenden wird der Vorgang der Wiedergabe, d. h. des 'Ablesens des in den Magnetkernen 1 nach Abb. 3 gespeicherten Signals, erläutert. ..-..- :

Das Wiedergabesystem kann immer in dem Falle Anwendung finden, wo Signale in Magnetkernen o'der ferroelektrischen Körpern mit Hysteresischärakter entsprechend der positiv oder negativ polarisierten Polarität des Kernes oder Körpers gespeichert werden. Dies bedeutet, daß die zur Aufzeichnung der wiederzugebenden SignäleverwendetenSysteme, sofern sie nur eine solche Speicherung· bewirken, beliebig- sein können. '■-'■' ·' i^-^: : - · — /

Wenn "jedoch gemäß dem obigen System eine Signalaufzeichnung· unter Benutzung des · Wählers 7^: und Pärametronregisters 8 erfolgt, kann man sich dieser beiden ."Vorrichtungen auch zur- Wiedergabe von Signalen bedienen. .-'■'"

' "Es wird nun angenommen, daß die zuvor Jn den Kernen I₁ bzw; I₂ bzw.l₃ ^:bzw. I₄ bzw.. Ij gespeicherte Zähl 00101 wiedergegeben werden soll.^; ■ : ' · ■ >■

Der Wähler wählt nun den Leiter 5g, undeineHilfsschwingung in der Form eines Wechselstromes mit der

Frequenz, -γ wird dem gewählten Leiter zugeführt. Der

Strom" der Hilfsschwingung ist in Abb.'o (α)_: veranschaulicht und gleicht vollständig; dem Strom der Hilfsschwingung nach Abb.· 5 (a).: -Der 'Strom-, der Hilfsschw'ingung nach Abb. 6 (α) '"wird an- die mit dem Leiter ^;5₃ gekoppelten Magnetkerne gelegt. Dann schwingen die magnetischen Induktionen-1? der Magnetkerne I₁, I₂ -und I₄, ■ die bis^:-zum ■ Punkt 14 in Abb. 7 auf magnetisiert wurden, längs der- durch die geschlossene Kurve 18 in Abb. 7 bezeichneten Stelle. Die Kurve 18 hat eine flachere Schleife -im:.positiven Teil des--magnetischen Feldes H und ■ eine ^; steilere Schleife im. negativen Teil. Dementsprechend wird- in jedem der Leiter O₁, _: 6₂ und 6₄, die mit den Magnetkernen I₁ bzw.-I₂ bzw. I₄ gekoppelt sind, eine-verzerrte EMK induziert, wie sie in,Abb. 6(5) dargestellt ist.· ·■ '·■■'..■'.. ..· .: ··.·· .-.■■..'·

■ Die genannte verzerrte EMK enthält die zweite harmonische Komponente mit der Phase nach Abb. 6 (c), d h. die EMK mit der Frequenz /. Andererseits wird den Magnetkernen I₃ und I₅ ein Magnetismus entsprechend dem Punkt 16 in Abb. 7 mitgeteilt. Dementsprechend wird in jedem der Leiter 6₃-und 6_S, die mit den ■' erwähnten Kernen gekoppelt sind, eine weitere verzerrte EMK (nicht gezeichnet) induziert, in der die zweite harmonische Komponente der genannten,EMK eine zu derjenigen nach Abb. 6 (c) umgekehrte Phase aufweist. Die in den Leitern 6 induzierten Ströme werden den Parametrons 9 des Registers 8 nach Abb. 3 zugeführt. Da die: Parametrons einen Resonanzkreis mit einer Frequenz nahebei·/ bilden, werden die obenerwähnten harmonischen Komponenten selektiv den Parametrons aufgeprägt. ' :

Wenn dementsprechend jedes der Parametrons 9 einen Erregerström mit der Frequenz 2 / gleichzeitig mit dem oder wenig später nach dem Anlegen des Stromes der Hilfsschwingung an den Leiter 5₃ erhält, wird die Schwingungsphase durch die Phase der in der im Leiter 6 induzierten, .verzerrten EMK, enthaltenen zweiten harmonischen .Komponenten gesteuert. Da die Phase der in den -Leitern O₁, 6₂ und 6₄ induzierten Sitrömeder Frequenz ^umgekehrt zu derjenigen der in den Leitern 6₃ und 6₅ induzierten -Ströme der Frequenz / ist, erzeugen die Parametrons 9_V 9₂ und 9₄ eine Schwingung mit der Phase von 0-Radian, die,eine Binärziffer »0« darstellt, und die Parametrons 9₃ und 9₅ erzeugen eine Schwingung mit einer.Phase von ζε-Radian, die eine Binärziffer» 1« bezeichnet, wodurch die zuvor gespeicherte Zahl OOiOl wiedergegeben wird, und die Ausgangswelle des Parametrons kann von den Klemmen 12 und 12 a zu einer arithmetischen oder sonstigen Einheit einer elektronischen Rechenmaschine übermittelt werden. . : / / .......

-Die Ausgangsströme der ..parametrons 9 werden nicht nur den Klemmen 12 Und; 12 α -entnommen, sondern fließen'auch in die Leiter 6. Dementsprechend empfangen die Magnetkerne I₁^ I₂,-1₃,_; I₄ und I₅die binärphasigen-Sphwingungsausgangsströme.der Parametrons 9 über die Leiter 6 und den Strom der.Hilfsschwingung nach Abb. 6 (a) über den Leiter 5₃.

Dies bedeutet, daß die Ströme in den Leitern 5 und 6 vollkommen gleich dem Strom nach Abb. 5(a), (b) oder (c) sind, der zur Aufnahme des Signals diente.

Daher wirkt ein Magnetfeld. von der Wellenform nach Abb. 5 (rf).oder (e) auf dieMagnetkerne.l^, I₂,1₃, I₄ und I₅, und die soeben wiedergegebene Zahl 00101 .wird wiederum in dieselben Kerne aufgenommen,, mit anderen ,Worten, es wird ganz automatisch ein Regenerationsprozeß durchgeführt.,, Selbst wenn ::dahe.r. aus irgendeinem Grunde, wie infolge Auftretens des Ablesesignals mit zu großer Stärke, die.remanente magnetischeInduktion-so verringert -wird, -daß sie einen dem Punkt .19 der Abb. 7 entsprechenden Wert einnimmt, während sie bei .einem Werte "entsprechend den Punkten 14 oder .16 liegen' sollte, nimmt sie von selbst.wieder durch Durchlaufen der, spiralförmigen Arbeitskennlinie 20 bzw. 20a ihren normalen Wert.wieder an: ■·.- ■

.40 AVie aus obigem erhellt, erfolgt bei dem .obenerwähnten Wiedergabeverfahren nach der Erfindung keine Zerstörung der gespeicherten¹ Information, und ein besonderer Regenerationsvorgang ist:nicht .erforderlich. Dieser Prozeß geht automatisch vor-sich, ;ohne:beson^

4.5 dere Mittel zu seiner Durchführung zu erfordern; - _: ' :Das obenerwähnte Wiedergabeverfahren ..gemäß „der Erfindung besitzt die folgenden Vorteile im Vergleich zu dem: gewöhnlich benutzten Verfahren unter /Verwendung von Gleichstromimpulsen::; _rr .-r. ■: :r.. r

1. Die zerstörungsfreie Speicherablesung beim Wiedergabevorgang. Es sind keine besonderen Mittel für '' die Regeneration erforderlich. . . :. ·..-·. .

2. Hoher Störabstand, denn das ,Wiedergabesignal, welches auf die Speicherelemente.gegeben wird; um die Polarität der Restinduktion wiederzugeben, hat . - ■■- eine von der Frequenz/ des wiedergegebenen Binär-

phasensignals verschiedene Frequenz ^-. Daher

können'·diese beiden Signale mittels,eines. Filters vollständig.getrennt werden, und ein .hoherrStörabstand wird somit erhalten.. .. ..,- '. .-■-.-.

3. Eine genaue und zuverlässige/Wiedergabe, kann . auch . erfolgen, wenn die Hysteresiskurven der Speicherelemente von der streng rechteckigen Form . stark abweichen. . .-. .-. : . '.■'■

■ Bei vorgenommenen Versuchen unter/.Verwendung eines ringförmigen Magnetkernes aus Kupferzinkferrit mit einem Innendurchmesser von 2 mm, einem. Außendurchmesser von 4,mm und einer Dicke.von lmm, wobei die Hysteresiskurve des Kernes von der recht-

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schoben wird. Umgekehrt jst es jedoch möglich, den Strom oder die Spannung mit der Frequenz —- als Informationssignal um den Strom oder die Spannung"

5 der Frequenz f als Hilfsschwingung zu verwenden. Natürlich" ist es im letzteren Falle erforderlich, die Phase des Stromes oder der Spannung mit der Frequenz -~ um 90° entsprechend der Information zu ver-

Leiter 25 ist mit allen 100 Magnetkernen gekoppelt. Die Signalquelle 24 umfaßt ein Parametron und kann einen Wechselstrom, der Frequenz ^₁ liefern, 25 dessen Phase um 180° entsprechend dem zugeführten Informationssignal verschoben werden kann, so daß beim Aufzeichenvorgang ein Wechselstrom mit einer Frequenz von f_t an den Leiter 25 gelegt wird, dessen Phase 0-Radian oder π-Radian ist. Wenn andererseits

eckigen Form sehr verschieden war, wurden zwei
Wechselströme von 1 Megahertz und 500 Kilohertz für
die Aufnahme verwendet. Auch wenn die Stärke der
Ströme jeweils " zwischen 200 mA/Windung und
500 mA/Windüng schwankte, wurde eine magnetische
Restinduktion erhalten, die genügend lange Zeit bestehenblieben. Bei der Wiedergabe der aufgenommenen Signale, wenn ein Magnetfeld zwischen 30OmA/
Windung/cm und 500 mA/Windung/cm dem Magnetkern mittels eines Stromes der Hilfsschwingung von 10 schieben.:.. ; 500 Kilohertz mitgeteilt wurde, wurde die zweite har- . Im nachstehenden wird ein weiteres System bemonische Spannung von etwa 15 mV/Windung er- schrieben, in welchem Signale durch Speicherelemente halten. Fs bestätigte sich auch, daß der sehr wirksame der erörterten Art aufgenommen werden können, in- und genaue Speicher- und Äblesevorgang durch Ver- dem Strom oder Spannung mit Binärphasen verwendet Wendung der Vorrichtung nach Abb. 3 erzielt werden 15 werden.

könnte, in welcher 1024 der obenerwähnten Cu-Zn- Gemäß Abb. 9 sind 100 Magnetkerne als Schalt-

Ferrit-Kerne in Matrixform auf 32 Zeilen und 32 Ko- matrix bestehend aus 10 Zeilen und 10 Kolonnen anlonnen angeordnet wurden, trotzdem die Kerne so un- geordnet, und die Leiter 5 und 6 sind jeweils mit den günstige und uneinheitliche Eigenschaften hatten, daß magnetischen Kernen in Serie gekoppelt und die Kosie sich selbst für die Herstellung von Parametrons 20 lonnen sind mit den Wählern 22 bzw. 23 gekoppelt, nicht eigneten. Der mit der Informationssignalquelle 24 verbundene

In Abb. 8 ist eine Zifferspeichervorrichtung dargestellt, in welcher ferroelektrische Kondensatoren mit Hysteresischarakter als Speicherelemente verwendet werden.

^r Ein einzelner Bariumtitanitkristall in Plattenform
eignet sich für diese Zwecke. Es können andere ferroelektrische Körper, welche elektrische Restinduktion
•hervorbringen können, als Material verwendet werden.
In Abb. 2 hat, wenn die magnetische Feldstärke H und 3° irgendein Signal in einem Magnetkern I₆ aufgezeich- ^:die magnetische Induktion durch die elektrische Feld- net werden soll, werden die Leiter 5₄ und 6₆ durch die stärke E und die elektrische Induktion D ersetzt wer- Wähler 22 und 23 ausgewählt, und an sie werden den, die obenerwähnte ferroelektrische Substanz einen Ströme der Hilfsschwingung mit den Frequenzen/₂ Hysteresischarakter ähnlich der durch die Kurven ^₁ bzw. /₃ gelegt. Jedoch ist es in diesem Falle erforderuhd 4₂ in Abb. 2 dargestellten. Je mehr sich die ge- 35 Hch, die BeziehungZ₂-Z₃=Z₁ zwischen den Frequenzen nannte Hysteresisschleife der rechteckigen Form f₂ und Z₃ aufrechtzuerhalten, nähert^ desto genauer wird die Arbeitsweise. Gemäß
der vorliegenden Erfindung kann auch eine praktisch
genügend genaue Arbeitsweise erreicht werden, wenn
die Hysteresisschleife merklich von der Rechteckform 4°
abweicht.

Die Zifferspeichervorrichtung nach Abb. 8 setzt sich zusammen aus einer Platte von Bariumtitanitkristall und parallel angeordneten leitenden Bändern 5 und 6,

die sich senkrecht zueinander kreuzen und jeweils beid- 4-5 quenzen Z₂ und Z₃ über die Leiter 5₄ und 6₆ gelegt werseitig der Kristallplatte angeordnet sind. Die Bänder 5 den. Dann überlagern sich die in dem Magnetkern I₆ sind auf einer Seite der Kristallplatte angebracht und durch die beiden Wechselströme erzeugten Magnetrnit dem Wähler 7 verbunden. Die anderen parallelen felder, wodurch ein resultierendes Magnetfeld mit Bänder 6 dienen als Signalquelle für den Aufnahme- einer Wellenform nach Abb. 10 (c) erhalten wird. Vorgang und sind mit den Parametrons 9 im Register 8 50 Diesem pulsierenden Magnetfeld wird ein Magnetfeld verbunden, welches als Verstärker wirkt. überlagert, das durch den an den Leiter 25 gelegten

Informationssignalstrom erzeugt wird, wobei die Frequenz Z₁ des Informationsstromes gleich der Frequenz (/₂ —Z₃) der Schwebungswelle zwischen den zwei 55 Wechselströmen der Frequenzen Z₂ und Z3 ist. Wenn daher die Vorrichtung so eingestellt wird, daß die Phase der maximalen Amplitude der genannten Schwebungswelle nach Abb. 10 (c) mit der Phase der minimalen Amplitude des Magnetfeldes infolge des dienen, ausgenommen, daß die Wellen nach Abb. 5 (α), 6o Informationssignalstromes nach Abb. 10 (a) zusammen-(&) und (c) und Abb. 6 (α), (&) und (c) durch Span- fällt, erhält die resultierende Welle der beiden pulsierenden Magnetfelder die Form nach Abb. 10 (d). Wenn ferner der Informationssignalstrom die Phase nach Abb. lO'(fe) annimmt, erhält die resultierende Welle

Abb. 10 (o) und (&) veranschaulichen die Wellen der binärphasigen Anzeigesignalströme, die an den Leiter 25 gelegt werden.

Wie oben beschrieben, besteht eine Phasendifferenz von 180° zwischen den Wellen (α) und (b).

Es wird angenommen, daß an den Magnetkern I₆ ein binärphasiger Informationssignalstrom nach Abb. 10 (a) oder (b) und die AVechselströme der Fre-

Jede der Kreuzungen zwischen den Leitern 5 und 6 bildet einen Kondensator 21, der eine ferroelektrische Substanz aus Bariumtitanit enthält. Dieser Kondensator dient als Einheitsspeicherelement.

Auf eine genaue Beschreibung der obenerwähnten Zifferspeichervorrichtung kann hier verzichtet werden, da diese Beschreibung vollkommen derjenigen entspricht, bei der magnetische Kerne als Speicherelemente

nungswelien und die Wellen in Abb. 5 (d) und (e) und Abb. 6(d) durch die Wellen der elektrischen Felder ersetzt werden.

Bei diesem Aufzeichensystem wird angenommen, 65 die Form nach Abb. 10 (e). Wie aus der Zeichnung daß eine bestimmte konstante Phase dem Strom oder klar hervorgeht, sind die obenerwähnten beiden Arten

der resultierenden Magnetfelder nicht dieselben in ihren positiven und negativen Amplituden.

Dies bedeutet, daß, wenn der Informationssignal-

der Spannung der Frequenz ·— erteilt wird und. die

Phase des Stromes oder der Spannung der Frequenz /

entsprechend dem Informationssignal um 180° ver- 70 strom die Phase nach Abb. 10 (ö) annimmt, die nega-

tive Amplitude größer als die positive Amplitude ist, und wenn der Strom die Phase nach Abb. 10 (b) annimmt, ist die positive Amplitude größer als die negative Amplitude,

Wenn andererseits die Amplituden der an die Leiter 5₄ bzw. 6g gelegten Ströme gleich sind und die Amplitude des an den Leiter 25 gelegten Informationssignalstromes das Zweifache der ersteren Amplitude beträgt, werden die negative oder positive Amplitude des pulsierenden Magnetfeldes nach Abb. 10 (d) und (e) doppelt so groß wie die positive bzw. negative Amplitude. Wenn dementsprechend dem Magnetkern I₆ mit einer magnetischen Induktion entsprechend dem Punkt 16 in Abb. 11 zusätzlich ein Magnetfeld nachAbb. 10 (e) erteilt wird, steigt seine magnetische Induktion längs der spiralförmigen Arbeitskennlinie 26 in Abb. 11 an, wie in dem im Zusammenhang mit Abb. 2 beschriebenen Fall. Nach Beendigung des Aufnahmevorganges und Aufhören der Ströme in den Leitern 5₄ und 6₆ erhält der Magnetkern die dem Punkt 14 entsprechende magnetische Induktion. Wenn andererseits die dem Punkt 14 entsprechende magnetische Induktion vorher dem Magnetkern I₆ erteilt wird, schwingt die magnetische Induktion des Kernes nur längs der geschlossenen Kurve 27 in Abb. 11, so daß der Kern die magnetische Induktion entsprechend dem Punkt 14 oder einem Punkt nahe diesem auch beibehält, wenn die Ströme in den obigen Leitern aufhören. Wenn der Magnetkern I₆ unter der Wirkung des Magnetfeldes nach Abb. 10 (ei) steht, behält, der Magnetkern I₆ die magnetische Induktion entsprechend dem Punkt 16 oder einem Punkt nahe diesem in Abb. 11 bei.

Jeder andere mit dem Leiter 5₄ gekoppelte Magnetkern wird durch den Strom mit der Frequenz f₂ und den Strom mit der Frequenz f₁ erregt. Desgleichen wird jeder andere mit dem Leiter 6₆ gekoppelte Magnetkern durch den Strom mit der Frequenz f_z und den Strom mit der Frequenz f_t erregt. Jedoch sind die positiven und die negativen Amplituden des aus den beiden genannten Strömen resultierenden Magnetfeldes dieselben, es sei denn, daß der Unterschied zwischen beiden Frequenzen relativ klein ist oder ein festes Verhältnis zwischen den beiden Frequenzen besteht.

Alle übrigen Magnetkerne außer dem Magnetkern I₆ und den obenerwähnten beiden Arten von Magnetkernen werden nur durch den Strom mit der Frequenz f_v der in dem Leiter25 fließt, erregt. Dementsprechend kann in allen übrigen Magnetkernen außer dem Magnetkern I₆ überhaupt nicht auf gezeichnet werden, und diese erfahren keine Veränderung in ihrer zuvor bewirkten magnetischen Induktion.

Für die Wiedergabe der in den Speicherelementen nach Abb. 9 aufgezeichneten Signale können verschiedenartige Mittel verwendet werden. Jedoch kann zur Vereinfachung der Vorrichtung vorzugsweise das System verwendet werden, in welchem, wie im Aufzeichenfall, je ein Leiter durch die Wähler 22 und 23 gewählt wird und diese gewählten Leiter Ströme der Hilfsschwingung mit den Frequenzen f₂ und /₃ empfangen. In diesem Falle wird, da in den mit den obenerwähnten beiden Leitern gekoppelten Magnetkernen ein pulsierendes Magnetfeld mit der Frequenz (Z₂ ^- Z₃) induziert wird, eine EMK mit der Frequenz (/^-^₃) der in dem Leiter 25 induzierten EMK überlagert.

Die positive bzw. negative Amplitude des letzterwähnten Stromes wird größer als die negative bzw. positive Amplitude desselben, entsprechend der Magnetisierungspolarität des Magnetkernes. Dies besagt, daß die Phase der EMK-Komponente mit der Fre¹ quenz {f2~fs⁼fi)> die iⁿ der im Leiter 25 induzierten EMK enthalten ist, um 180° entsprechend den gespeicherten Signalen des Magnetkernes verschoben wird. Dementsprechend ist es möglich, das im Leiter 25 induzierte Ausgangsanzeigesignal mittels eines Parametrons als Anzeigesignalquelle 24 zu verstärken. Ein Teil des durch das Parametron verstärkten Stromes fließt durch den Leiter 25, so daß der Strom eine beliebige Aufzeichenoperation im Zusammenwirken mit den Wiedergabesignalströmen in den Leitern 5 und 6 ausführen kann.

Die in Abb. 12 gezeigte Einrichtung ist eine Abwandlung der Einrichtung nach Abb. 9, jedoch sind hier ferroelektrische Körper mit Hysteresischarakter als Speicherelemente verwendet. In dieser Einrichtung sind die elektrischen Bänder 5 und 6 und die Speicherelemente 21 dieselben, wie sie in Verbindung mit der Anordnung nach Abb. 8 beschrieben wurden.

In der Anordnung nach Abb. 12 wird der Ausgangsstrom aus der Signalquelle, welche der Anzeigesignal-

'20 quelle 24 in Abb. 9 entspricht, den Wählern 28 und 29 zugeführt und dann den Strömen mit den Frequenzen f.₂ und /g überlagert, die auf die Leiter 5 und 6 gegeben werden.

In der Einrichtung nach Abb. 12 können die Speicherelemente 21 durch Magiietkernelemente nach Abb. 1 ersetzt sein.

•_; Die in Abb. 9 und 12 dargestellten Einrichtungen unter Verwendung dreier Stromarten sind besonders leistungsfähig in dem Fall, wo die Form der Hysteresisschleife des Speicherelementes einem^: Rechteck nahekommt, ebenso bei Serien-Rechenmaschinen, bei welchen Aufnahme- und Wiedergäbegeschwindigkeiten verhältnismäßig langsam sind.

Wie im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen angeführt wurde, bezieht sich die Erfindung auf ein Zifferspeichersystem, in welchem ein Speicherelement mit Hysteresischarakter als Einheitsspeicherelement verwendet wird und die Speicherung durch Erteilung einer magnetischen Restinduktion oder elekfrischen Restinduktion entsprechend der Binärziffer dem betreffenden Element erteilt wird, und zwar unter Zuführen eines Bihärphaseninformationssignals und einer Hilfsschwingung von konstanter Phase uii'd Frequenz zu dem Element. Bei der Wiedergabe des im System gespeicherten Signals wird ein bestimmter Wechselstrom an das Element, welches auf Grund der Restinduktion gespeichert die Information enthält, gelegt, und ein Strom der zweiten Harmonischen; mit Phasenverschiebung um 180° entsprechend der Restinduktion in dem Element wird erzeugt, wodurch das gespeicherte Signal wiedergegeben wird.

Daher ist es nach dem Zifferspeichersystem gemäß der Erfindung möglich, eine Aufnahmeoperation durch direktes Übertragen der Ausgangsanzeigesignale des Parametrons auf das obenerwähnte Speicherelement auszuführen oder eine Modulation der Schwingungsphase des Parametrons durch direktes Zuführen der entnommenen. Signale auf das Parametron - zu- bewirken. · ■ '■'■■■'.■■■-.·-■·

So wird eine sehr einfache Einrichtung erhalten, wenn das System bei einer elektronischen Ziffernrechenmaschine unter Verwendung von Parametrons Anwendung findet. Jedoch kann auch durch Verwendung von Vorrichtungen zur Umwandlung von Gleich-Stromimpulssignalen in einen Wechselstrom binärer Phase und von Vorrichtungen zur Umwandlung eines solchen Stromes in ein Gleichstromsignal das erfin-. dungsgemäße System bei einer anderen Ziffernrechenmaschine oder sonstigen ähnlichen Einrichtungen Nutzanwendung finden.

Der Ausgangspunkt in der Hysteresischarakteristik der Restinduktion liegt symmetrisch. Andererseits wird bei dem erfindungsgemäßen System das Speichern der Signale direkt gemäß der Polarität der Restinduktion durchgeführt, ohne daß die Anzeigesignale ent- 5 sprechend der Größe der polarisierten Restinduktion gespeichert werden.

Dementsprechend ist es möglich, die Binärinformation in vollkommen symmetrischer Form zu speichern, so daß die Wiedergabe wirksam erreicht wird, solange die Polarität deutlich unterschieden werden kann, auch wenn die Restinduktion abgeschwächt ist.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Speichersystem für die Speicherung von Binärinformationen unter Anwendung einer Vielzahl von reaktiven Speicherelementen mit Hysteresischarakter bezüglich der Induktion durch ein erregendes elektrisches oder magnetisches Feld, bei " dem dem jeweiligen Speicherelement zur Auf zeichnung die Binärinformation als eine etwa 180° phasenmodulierte S teuer frequenz / (Informationsfrequenz) und zusätzlich eine Hilfsschwingung zugeführt wird, deren Phasenlage konstant ist und deren Frequenz von der vorgenannten phasenmodulierten Informationsfrequenz verschieden ist, vorzugsweise halb so groß ist, d. h. -^- beträgt, und bei dem zum Ablesen die Hilfsfrequenz den Speicherelementen zugeführt wird und die Informationsfrequenz als eine phasengesteuerte Schwingung von der doppelten Frequenz der Hilfsfrequenz, d.h. von der Frequenz / der bei der Aufzeichnung zur Anwendung gelangenden S teuer schwingung (Informationsfrequenz) entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die dem «.Speicherelement zugeführte und/oder die demselben entnommene Informationsfrequenz einer Parametronschaltung als Ausgangsschwingung entnommen bzw. als Eingangsschwingung zugeführt wird, wobei die Parametronschaltung aus einer Resonatorschaltung besteht, bei welcher Schaltelemente, die die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises bestimmen, durch Zuführung einer ungefähr die doppelte Resonanzfrequenz besitzenden Erregerschwingung verändert werden und bei welcher dem Resonanzkreis die entsprechend der Binärinformation getastete 180° phasenmodulierte Informationsfrequenz, die die Periodizität der Resonanzfrequenz des Kreises besitzt, zugeführt wird, wobei die Informationsfrequenz zu der ersten Halbphase der Erregerschwingung in der entsprechenden Tastphase gleich- oder gegenphasig liegt.

2. Speichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statt einer Hilfsschwingung von der halben Frequenz-^- der Informationsfrequenz

zwei miteinander schwebende HilfsSchwingungen/₂ und /₃ zugeführt werden, deren Frequenzunterschied/₂—/₃ gleich der Frequenz/ der Informationsfrequenz ist.

3. Speichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschwingung die halbe Frequenz -^- der Schwingungsfrequeriz f des parametrisch erregten Resonators aufweist.

4. Speichersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschwingung sich aus zwei Sinuswellen der Frequenzen f₂ bzw. /₃ zusammensetzt und deren Schwebungswelle/₂ — f₃ gleich der Schwingungsfrequenz / des parametrisch erregten Resonators ist.

5. Speichersystem nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die reaktiven Speicherelemente in Matrixform angeordnet und je mit einem zeilenmäßig bzw. kolonnenmäßig sich erstreckenden Zeilenleiter bzw. Kolonnenleiter verbunden sind, daß jeder Kolonnenleiter mit einem parametrisch erregten Resonator verbunden ist, daß zur Aufzeichnung über Wählerstufen den verschiedenen Zeilenleitern ein Wechselstrom zugeführt wird, dessen Frequenz gleich der halben Frequenz der von dem parametrisch erregten Resonator gelieferten Frequenz ist, und daß zum Ablesen der Binärinformation eines reaktiven Speicherelementes die Schwingungsphase des parametrisch erregten Oszillators durch die erste Oberwelle der Schwingung gesteuert wird, die im Ausgangskreis des durch die zeilenmäßige Anschaltung der Ableseschwingung erregten Speicherelementes auftritt.

6. Speichersystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die reaktiven Speicher-. elemente in Matrixform angeordnet und je mit einem zeilenmäßig bzw. kolonnenmäßig sich erstreckenden Zeilenleiter bzw. Kolonnenleiter verbunden sind, daß sämtliche reaktiven Speicherelemente in Serie elektrisch mit einem parametrisch erregten Resonator verbunden sind, daß den reaktiven Speicherelementen zur Aufzeichnung aus einem ersten Generator eine Sinusschwingung konstanter Phase von der Frequenz /₂ und aus einem zweiten Generator eine Sinusschwingung konstanter Phase von der Frequenz f_s zugeführt werden, wobei der erste Generator über eine Wählerstufe mit den Kolonnenleitern verbunden wird und der zweite Generator über eine andere Wählerstufe mit' den Zeilenleitern verbunden wird, daß die Schwebungswelle der beiden Frequenzen f₂ und /₃ gleich der Frequenz der der von dem parametrisch erregten Resonator gelieferten Schwingung ist und daß zum Ablesen der Binär information den genannten zum Aufzeichnen verwendeten Signalen entsprechende Schwingungen dem betreffenden Zeilenleiter und dem betreffenden Kolonnenleiter zugeführt werden, wobei die im Ausgangskreis des betreffenden Speicherelementes auftretende erste Oberwelle der Schwebungsfrequenz zur Phasensteuerung des parametrisch erregten Resonators dient.

7. Speichersystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die reaktiven Speicherelemente aus Induktivitäten mit Eisenkern bestehen.

8. Speichersystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die reaktiven Speicherelemente aus Kapazitäten mit ferroelektrischem Dielektrikum bestehen.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 023 486.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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