DE1069189B - Schaltungsanordnung zum schrittweisen Magnetisieren magnetischer Speicher- oder Zählerelemienlte durch quantifizierte Impulse - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Ziffernangabenbearbeitungssysteme und inbesondere eine Schaltungsanordnung mit Magnetkernen, die als Impulszählervorrichtung in solchen Systemen dienen kann.

Magnetkerne mit zwei stabilen Remanenzzuständen können als binäre Speichervorrichtungen verwendet werden, indem die beiden Grenzremanenzzustände zur Darstellung der beiden Binärziffern Eins und Null dienen. Es gibt jedoch auch Kerne, die mehrere stabile Remanenzzustände zwischen den beiden Grenzzuständen ermöglichen, sogenannte multistabile Magnetkerne, so daß die Angaben darin auch in anderer als binärer Form, z. B. in dezimaler Form, gespeichert werden können. Um den Kern in einen zwischen den beiden Grenzremanenzzuständen liegenden Zustand zu bringen, müssen dem Kern Impulse zugeführt werden, die eine Kraft erzeugen, die keine vollständige Flußumkehrung bewirken. Diese Impulse, sogenannte quantifizierte Impulse, werden so bemessen, daß eine bestimmte Zahl gleicher Impulse nötig ist, um ein Durchlaufen der Hystereseschleife von einem Grenzremanenzzustand zu dem entgegengesetzten Grenzremanenzzustand zu bewirken.

Es wurden bereits Schaltungen vorgeschlagen, bei denen diese quantifizierten Impulse mittels eines Übertragers und eines elektronischen Schalters erzeugt werden, indem ein Eingangsimpuls den elektronischen Schalter schließt, und durch positive Rückkopplung geschlossen hält, bis der beim Schließen entstehende Impuls von einem Laufzeitglied reflektiert wird und dabei die Rückkopplung auftrennt und den Schalter öffnet. Der während der Schließungszeit vom Übertrager gelieferte Impuls wird dem multistabilen Kern als quantifizierter Eingangsimpuls zugeführt. Die Rückstellung erfolgt durch Zuführung der quantifizierten Impulse zu dem multistabilen Kern bei vertauschten Anschlüssen. Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, den erforderlichen Aufwand zu verringern, insbesondere ein besonderes Laufzeitglied einzusparen.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Schaltungsanordnung zum schrittweisen Magnetisieren magnetischer Speicher- oder Zählerelemente mit mehr als zwei stabilen Zuständen durch quantifizierte Impulse dadurch erreicht, daß ein bistabiler Kern vorgesehen ist, dessen Eingangswicklung gleichzeitig mit der Eingangswicklung des multistabilen Kerns ein Ummagnetisierungsstrom über einen elektronischen Schalter zugeführt wird, der durch einen Eingangsimpuls geschlossen wird und durch positive Rückkopplung der in seiner Wicklung induzierten Spannung während seiner Ummagnetisierung geschlossen bleibt.

Schaltungsanordnung

zum schrittweisen Magnetisieren

magnetischer Speicher-

oder Zählerelemente

durch quantifizierte Impulse

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen

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

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Juni 1957

An Wang, Lincoln, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bildet die Eingangswicklung des multistabilen Kerns mit der Eingangswicklung des bistabilen Kerns in Reihenschaltung den Anodenwiderstand der Röhre des elektronischen Schalters, und eine weitere Wicklung des bistabilen Kerns ist mit ihrem einen Ende mit dem Gitter der Röhre verbunden, während ihrem anderen Ende die Eingangsimpulse zugeführt werden. Die Rückstellung des multistabilen Kerns erfolgt mittels einer Wicklung und eines weiteren elektronischen Schalters, der geschlossen wird, sobald die Summe der als Folge eines Eingangsimpulses in einer Wicklung des multistabilen Kerns und in einer Wicklung des bistabilen Kernes induzierten Spannung einen bestimmten Wert, z. B. größer als Null und positiv, erreicht. Weitere Merkmale der Erfindung enthält die an Hand von Zeichnungen erläuterte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Hysteresekurve des multistabilen Kerns, bei der die zwischen den Grenzremanenzpunkten benutzten Zwischenwerte eingezeichnet sind,

Fig. 2 die Hysteresekurve des bistabilen Kernes, Fig. 3 die Schaltanordnung gemäß der Erfindung.

Der multistabile Magnetkern M (Fig. 3) trägt eine Eingangswicklung 10, eine Ausgangswicklung 12 und eine Rückstellwicklung 14. Die Punktmarkierung an einem Ende jeder dieser Wicklungen deutet deren

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Windungssinn an. Ein positiver Impuls, der zu einer mit Punkt markierten Klemme geleitet wird, bewirkt einen Remanenzzustand, der willkürlich als der untere Grenzremanenzpunkt der in Fig. 1 und 2 gezeigten Hystereseschleifen' festgelegt wird. Wird der Kern vom oberen in Richtung auf den unteren Remanenzzustand ummagnetisiert, dann wird eine Spannung induziert, die an dem mit einem Punkt bezeichneten Wicklungsende positiv ist.

Die nicht markierte Klemme der Wicklung 14 ist an eine positive Spannung (Klemme 16) angeschlossen, während die andere Klemme mit der Anode einer Triode 18 verbunden ist, deren Kathode an eine Ausgangsklemme 21 und über einen Widerstand 19 an Masse angeschlossen ist.

Die mit Punkt markierte Klemme der Wicklung 12 ist mit dem Gitter der Röhre 18 verbunden, während das entgegengesetzte Wicklungsende an eine Wicklung 22 eines weiteren Kerns C angeschlossen ist. Der mit Punkt markierten Klemme dieser Wicklung 22 wird über eine Klemme 24 eine negative Spannung zugeführt, die das Gitter der Röhre 18 so vorspannt, daß sie sperrt.

Der Kern C ist wirksam als Impulsquantifizierungselement und weist noch die Wicklungen 26, 28, 30 auf. Die Eingangswicklung 28 empfängt die der Klemme 32 zugeführten positiven Eingangsimpulse und ist mit ihrem anderen Ende mit dem Gitter der Röhre 34 verbunden, deren Kathode an Masse liegt und deren Anode mit der mit Punkt markierten Klemme der Wicklung 26 verbunden ist. Die Wicklung 26 ist gleichsinnig mit der Wicklung 10 des Kerns M in Reihe geschaltet, und das andere nicht markierte Ende dieser Wicklung liegt an einer positiven Spannung (Klemme 36).

Die Wicklung 30 auf dem Kern C ist mit ihrem durch Punkt markierten Ende dauernd mit einer positiven Spannung (Klemme 38) verbunden. Das andere Ende liegt an Masse.

Der Vormagnetisierungsstrom durch Wicklung 30 des Kerns C bewirkt, daß der Magnetisierungszustand dieses Kerns Punkt »α« (Fig. 2) entspricht. Andererseits entspricht der Ausgangszustand des Kerns M dem Punkt »n« (Fig. 1). Bei entsprechender Bemessung der Schaltung wandert der Zustand in aufeinanderfolgenden Schritten nach einer bestimmten Zahl von quantifizierten Eingangsimpulsen nach dem Punkt »m«. Darstellungsgemäß sind neun Zwischenschritte nötig, so daß die Vorrichtung als dekadischer Impulszähler arbeiten kann, wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgeht.

Die zu zählenden Signalimpulse können von kurzer Dauer sein und müssen für den gezeigten Windungssinn der Wicklung 28 positiv sein. Die Klemme 32 weist im Ruhezustand negatives Potential auf.

Ein solches Eingangssignal neigt dazu, den Zustand von Kern C in Richtung auf Punkt »α« der Hystereseschleife (Fig. 2) zu verschieben und bewirkt außerdem eine solche Potentialerhöhung am Gitter der Röhre 34, daß die Röhre leitend wird. Es fließt deshalb ein Strom durch die Wicklung 26 des Kerns C und die Wicklung 10 des Kerns M. Die durch Wicklung 26 erzeugte MMK wirkt in Richtung auf Punkt »&« und überwiegt die Wirkung des Signals in Wicklung 28. Während dieser Flußänderung in Richtung auf »b« wird in der Wicklung 28 eine solche Spannung induziert, daß die nicht markierte Klemme positiv wird. Diese Rückkopplungswirkung Mit die Röhre 34 leitend, bis eine vollständige Verschiebung von »α« nach »b« erfolgt ist.

Dann wird die Röhre 34 gesperrt, und die Gleichstromvormagnetisierung auf Wicklung 30 bringt den Kern C in den Zustand »α« zurück. Da während dieser Rückstellung keine der Trioden 18 und 34 leitend ist, erzeugen die in den Wicklungen 22 und 26 induzierten Spannungen keinen wesentlichen Strom in den Wicklungen 12 bzw. 10. Die von diesen Wicklungen durch die genannten induzierten Spannungen erzeugten magnetomotorischen Kräfte heben sich außerdem gegenseitig auf.

Während der Umschaltzeit des Kerns C von »α« auf »b«, die die Dauer des Stromflusses durch die Röhre 34 steuert, treibt der Strom durch die Wicklung 10 des Kerns M diesen in positiver Richtung einen Teilschritt weiter. Die dabei in Wicklung 12 von Kern M und in Wicklung 22 von Kern C induzierten Spannungen sind entgegengesetzt gerichtet, so daß die Röhre 18 nicht leitend bleibt. In dem gezeigten Beispiel erreicht der Kern M nach neun Eingangsimpulsen an Klemme 32 den dem Ausgangszustand »w« entgegengesetzten Grenzzustand »m«. Der zehnte Impuls beeinflußt den Kern C wie bei den vorhergehenden Eingangsimpulsen, aber im Kern M, der die Grenzremanenz erreicht hat, erfolgen wegen des flachen Teils der Schleife nur geringe Flußänderungen. Daher wird in der Wicklung 12 eine unbedeutende Spannung induziert, und die in Wicklung 22 von Kern C induzierte Spannung ist nahezu voll wirksam, um die Spannung des Gitters der Röhre 18 zu erhöhen, so daß diese Röhre leitend wird. Es fließt also ein Strom von der Klemme 16 zum nicht markierten Ende der Wicklung 14, der den Magnetisierungszustand des Kerns M zurück zu Punkt »n« verschiebt. Dabei wirkt die Wicklung 12 jetzt als Rückkopplung, die die Gitterspannung der Röhre 18 positiv hält, bis der Kern M vollständig ummagnetisiert ist.

Dabei entsteht ein Ausgangssignal an Klemme 21 als Folge von je zehn Eingangssignalen, die der Klemme 32 zugeführt wurden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum schrittweisen Magnetisieren magnetischer Speicher- oder Zählerelemente mit mehr als zwei stabilen Zuständen durch quantifizierte Impulse, dadurch gekennzeichnet, daß ein bistabiler Kern (C) vorgesehen ist, dessen Eingangswicklung (26) gleichzeitig mit der Eingangswicklung (10) des multistabilen Kernes (M) ein Ummagnetisierungsstrom über einen elektronischen Schalter (34) zugeführt wird, der durch einen Eingangsimpuls (an Klemme 32) geschlossen wird und durch positive Rückkopplung der in seiner Wicklung (28) induzierten Spannung während seiner Ummagnetisierung geschlossen bleibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswicklung (10) des multistabilen Kerns (M) mit der Eingangswicklung (26) des bistabilen Kerns (Q in Reihenschaltung den Anodenwiderstand der Röhre (34) des elektronischen Schalters bildet und eine weitere Wicklung (28) des monostabilen Kerns (Q mit ihrem einen Ende mit dem Gitter der Röhre (34) verbunden ist, während ihrem anderen Ende die Eingangsimpulse (Klemme 32) zugeführt werden.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung des multistabilen Kerns (M) mittels einer Wicklung

(14) und eines weiteren elektronischen Schalters (Röhre 18) erfolgt, der geschlossen wird, sobald die Summe der als Folge eines Eingangsimpulses in Wicklung (12) des multistabilen Kerns (M) und in Wicklung (22) des bistabilen Kerns (C) induzierten Spannung einen bestimmten Wert, z. B. größer als Null und positiv, erreicht.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rückstellung des multistabilen Kernes bewirkende elektronische Schalter aus einer Röhre (18) besteht, de-

ren Anodenwiderstand die Wicklung (14) des multistabilen Kerns (M) bildet und dessen Wicklung (12) derart gepolt an das Gitter der Röhre (18) angeschlossen ist, daß während der Rückstellung eine positive Rückkopplung erfolgt.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bistabile Kern (C) durch Gleichstromvormagnetisierung mittels der Wicklung (30) während der Abwesenheit von Eingangsimpulsen in einem seiner beiden Remanenzzustände gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen