DE1068487B

DE1068487B - Schieberegister auls bistabilen Magnetkernen

Info

Publication number: DE1068487B
Application number: DENDAT1068487D
Authority: DE
Inventors: Poughkeepsie N. Y. Edwin William Bauer (V. St. A.)
Original assignee: IBM Deutschland Internationale Bueromaschinen GmbH
Current assignee: IBM Deutschland Internationale Bueromaschinen GmbH
Priority date: 1957-01-10
Publication date: 1959-11-05
Also published as: FR1202116A; US2918664A

Description

DEUTSCHES

Pai Bl. v, Itoies i_/7._/

-1.1

ANMELDETAG: 9. J A N U A B. 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

Schieberegister bestehen aus der Hintereinanderschaltung von Informationen speichernden Anordnungen, den Stufen des Registers.. Die Informationen lassen sich von einer Stufe zur folgenden übertragen. Die Verwendung von bistabilen Magnetkernen für solche Register ist bekannt. -

". Die Schwierigkeit bei Schieberegistern mit Magnetkernen besteht darin, die Übertragung der Information in der nicht gewünschten Richtung mit Sicherheit zu verhindern. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Dioden in den Übertragungsweg zwischen zwei Stufen einzuschalten. Nachteilig ist jedoch der von den Dioden wegen ihres vergleichsweise hohen Widerstandes in Durchlaßrichtung verursachte Leistungsverlust besonders bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten.

Es ist bekannt, die Kopplung zwischen zwei Stufen eines aus Magnetkernen aufgebauten Schieberegisters über weitere Magnetkerne vorzunehmen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein besonders einfach aufgebautes derartiges Schieberegister, zu dessen Betrieb eine geringe Zahl von Steuereinrichtungen erforderlich sind.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Schieberegister aus bistabilen Magnetkernen mit Magnetkernen im Übertragungsweg zwischen zwei Stufen des Registers, bei dem die speichernden Magnetkerne eine aus zwei Teilen ,bestehende Eingangswicklung tragen, an deren Verbindungspunkt Schiebeimpulse zugeführt werden und bei dem die nicht miteinander verbundenen Enden der Eingangswicklungsteile über Wicklungen koppelnder Magnetkerne an die Ausgangswicklung des speichernden Magnetkernes der vorhergehenden Stufe angeschlossen sind.

Weitere Merkmale gehen aus der Beschreibung hervor, die durch Zeichnungen erläutert wird.

Fig. 1 zeigt ein Magnetkern-Schieberegister nach der Erfindung;

Fig. 2 ist die Hysteresekurve der speichernden Magnetkerne;

Fig. 3 ist ein Impulsdiagramm.

Jede Stufe des in Fig. 1 dargestellten Schieberegisters enthält einen Speicherkern 5 und zwei Koppelkerne C. Jeder Speicherkern, z. B. ^₂, trägt eine aus zwei Teilen 11 und 12 bestehende Eingangswicklung und eine Ausgangswicklung 13. Die Enden der Eingangswicklungsteile sind einesteils, z. B. bei 18, miteinander verbunden, andererseits über die Wicklungen 14 und 16 der Koppelkerne C₁ bzw. C₂ an die Ausgangswicklung 15 des Speicherkernes S₁ der vorhergehenden Stufe angeschlossen. Impulsgeneratoren A und B sind abwechselnd mit den Verbindungspunkten 18, 22, 21 ... der Eingangswicklungen verbunden. Die Koppelkerne tragen außerdem Wicklungen 17, die zur Einstellung der Koppelkerne auf Schieberegister aus bistabilen
Magnetkernen

Anmelder:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. Januar 1957

Edwin William Bauer, Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

den »Null« darstellenden Remanenzzustand mit Gleichstrom, mit Rückstellimpulsen oder beiden gespeist werden. Um die Arbeitsweise der Schaltung leichter erklären zu können, ist ein Ende jeder Wicklung durch einen Punkt markiert; ein in das markierte Ende einer Wicklung eintretender Strom zielt dahin, den Kern zum »Null« darstellenden Remanenzzustand zu bringen.

Die Wicklung eines Kernes stellt abhängig von der Stromrichtung und dem Magnetisierungszustand des Kernes einen hohen oder niedrigen Scheinwiderstand für diesen Strom dar. Der Scheinwiderstand ist niedrig, wenn der Kern sich bereits in jenem Remanenzzustand befindet, in den ihn der Strom bringen will; im anderen Falle ist der Widerstand hoch.

Dig Fig. 2 zeigt die Hystereseschleife eines für die Speicherkerne des erfindungsgemäßen Schieberegisters geeigneten Werkstoffes. Das Verhältnis von Remanenz (Punkte α oder b) zu Sättigungsinduktion liegt nahe bei dem Wert 1; die Schleife hat ausgeprägte Rechteckform, d. h., die Koerzitivkraft besitzt einen Schwellwert. Den Punkten α und b sei willkürlich der Wert 1 bzw. 0 zugeordnet.

Der Schwellwert für die Speicher- und die Koppelkerne oder die Windungszahlen der Wicklungen beider Kernarten oder diese beiden Werte müssen derart zueinander abgestimmt sein, daß ein Strom, der die Wicklung eines Speicherkernes und eines Koppelkernes in Reihenschaltung durchfließt und den Koppelkern umzumagnetisieren eben in der Lage ist, den Speicherkern noch nicht ummagnetisieren kann. Die

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Speicherkerne sollen zwar eine rechteckige Hystereseschleife aufweisen, für die Koppelkerne ist dies nicht erforderlich. Sie brauchen lediglich der Annahme zweier stabiler Remanenzzustände fähig zu sein.

Zur Beschreibung eines Operationsschrittes des Schieberegisters wird angenommen, daß der Speicherkern S₂ eine »Eins« speichert, alle anderen Kerne befinden sich im Zustand »Null«. Zur Übertragung der »Eins« aus dem Kern S₂ zum Kern 6"₃ liefert der Impulsgenerator A einen Schiebeimpuls I_A zum Verbindungspunkt 22 der Eingangswicklungsteile 23 und 24. Ein Strom zur Erde (30) fließt durch die beiden Zweige aus den Wicklungen 23,26 und 13 bzw. 24 und 25.

Da die Wicklung 25 auf dem Koppelkern C₄ am markierten Ende getroffen wird, aber bereits im Zustand »Null« steht, bietet sie geringen Widerstand. Für Wicklung 26 auf dem Kern C₃ gilt das gleiche; die in Reihe liegende Wicklung 13 bietet aber einen hohen Widerstand, der Kern S₂ ist auf »Eins«, er wird umgeschaltet.

Die damit verbundene Flußänderung induziert in seinen Wicklungen 11 und 12 eine Spannung, die einen Strom im Uhrzeigersinne in dem angeschlossenen Kreis hervorbringt. Die Wicklung 16 dieses Kreises bietet geringen Widerstand, die Wicklungen 14 und 15 dagegen hohen Widerstand. Infolge der oben angegebenen Bemessungsvoi schrift für den Schwellwert oder die Windungszahlen ändert nur der Koppelkern C₁ seinen Magnetisierungszustand von »Null« nach »Eins«.

Der Schiebeimpuls-Teilstrom vom Punkt 22 über die Wicklungen 24 und 25 traf beim Kern C₄ nur geringen Widerstand an und floß in das unmarkierte Ende der Wicklung 24; der Kern S_a wird ummagnetisiert. Als Folge davon entsteht im Kreis mit der Ausgangswicklung 29 ein Strom im Gegenuhrzeigersinne. Der Koppelkern C₆ wird umgesetzt; die Kerne 5"₄ und C₆ bleiben unverändert, da ihre Wicklungen 19, 20, 27 am markierten Ende getroffen und sie im »Null«-Zustand sind.

Der Schiebeimpuls I_A brachte also die »Eins« aus dem Kern S₂ zum Kern S_z. Allerdings wurden auch die Koppelkerne C₁ und C₆ umgesetzt; deren Rückstellung kann ■—· einzeln oder gemeinsam — über die Wicklungen 17 geschehen. Dieser Vorgang muß so langsam ablaufen, daß keine die Speicherkerne ummagnetisierenden Ströme in den angeschlossenen Kreisen entstehen. Die Fig. 3 zeigt einen dreieckigformigen Rückstellimpuls, dessen geringe Anstiegsgeschwindigkeit kleine Sekundärspannungen induziert. Der nachfolgende Impuls I_B aus dem Generator B bringt in gleicher Weise die Information zur nächsten Stufe.

Falls bei der oben behandelten Übertragungsoperation S₂ nach S_ä der Kern S₂ im »Null«-Zustand gewesen wäre, hätte sich der Schiebeimpuls I_A vom Punkt 22 aus annähernd gleichmäßig auf die beiden Zweige aufgeteilt und wäre nicht zum Umsetzen des Kernes S_s in der Lage gewesen.

Claims

Patentansprüche:

1. Schieberegister aus bistabilen Magnetkernen mit Magnetkernen im Übertragungsweg zwischen zwei Stufen des Registers, dadurch gekennzeichnet, daß die speichernden Magnetkerne (S₂) eine aus zwei Teilen (11 und 12) bestehende Eingangswicklung tragen, an deren Verbindungspunkt (18) Schiebeimpulse zugeführt werden, und daß die nicht miteinander verbundenen Enden der Eingangswicklungsteile über Wicklungen koppelnder Magnetkerne (C₁ und C₂) an die Ausgangswicklung des speichernden Magnetkernes (S₁) der vorhergehenden Stufe angeschlossen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Koerzitivkraft und/oder Windungszahl der speichernden (S) und koppelnden (C) Magnetkerne so aufeinander abgestimmt sind, daß ein in den reihegeschalteten Wicklungen fließender, den koppelnden Kern gerade noch ummagnetisierender Strom den speichernden Kern nicht beeinflußt.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die koppelnden Magnetkerne nach einer Schiebeoperation durch Rückstellimpulse in den Ausgangszustand zurückgeführt werden.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die koppelnden Magnetkerne durch eine Gleichstromvormagnetisierung in den Ausgangszustand zurückgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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