DE1069405B - Anordnung zum Speichern mit Kondensatoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, in elektrischen Rechenmaschinen Speicher vorzusehen, die in verschiedener Weise aufgebaut sein können. So werden beispielsweise Trigger, Magnetkerne, Kondensatoren u. a. als Speicherelemente verwendet. Da diese Elemente im allgemeinen zwei besonders einfach zu erkennende Zustände einnehmen können, sind besonders zum Speichern in binärer Form dargestellte Angaben geeignet. Die Elemente werden häufig in Form einer sogenannten Matrix angeordnet. Bei einem bekannten Kondensatorspeicher werden die beiden Binärziffern durch eine negative bzw. eine positive Ladung eines Kondensators dargestellt. An die Klemme des Kondensators sind zwei Dioden—die eine mit ihrer Anode, die andere mit ihrer Kathode—angeschlossen, die durch gegenphasige Taktgebersignale derart gesteuert werden, daß beide Dioden als ein einziger Schalter wirken, über den während der Taktgebersignale ein Strom in der einen oder ein Strom in der anderen Richtung fließen kann. Die andere Klemme des Kondensators ist über einen Widerstand, an den eine den gespeicherten bzw. zu speichernden Wert kennzeichnende Spannung abzugreifen bzw. -anzulegen ist, mit Bezugspotential verbunden.

Die Erfindung betrifft eine Speichermatrix mit Kondensatoren, die entsprechend den zu speichernden Binärziffern über als Schalter dienende und durch Zeitgeberimpulse gesteuerte Dioden und einen Widerstand ge- oder entladen werden, an dem bei der Umladung zum Zwecke der Entnahme eine den gespeicherten Wert kennzeichnende Spannung entsteht und bei der Eingabe oder Regeneration eine die den zu speichernden Wert zugeordnete Ladung erzeugende Spannung angelegt wird.

Erfindungsgemäß wird jeder ungeladene Kondensator während eines ersten Taktgeberimpulses über eine erste Diode geladen, und die Entladung dieses Kondensators erfolgt während des folgenden Taktgeberimpulses über eine weitere Diode.

Die wesentlichsten der Vorteile der Anordnung gemäß der Erfindung bestehen darin, daß gespeicherte Angaben bei mehrstelligen Speichern auf besonders einfache Weise um eine oder mehrere Stellen verschoben werden können und daß sich die zur Regeneration des Ladungszustandes erforderliche Schaltung stark vereinfachen läßt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung enthält die an Hand von Zeichnungen erläuterte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 a und 1 b stellen das Schaltschema — teilweise in Blockform — eines Kondensatorspeicher-Systems nach der Erfindung dar;

Fig. 2 und 3 zeigen Zeitdiagramme von Wellenformen und Zeitimpulsen, wie sie in den in Fig. 1 a und Ib gezeigten Stromkreisen verwendet werden;

Anordnung
zum Speichern von Kondensatoren

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen

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

Roy Lamont Haug, San Jose, Calif.,

Robert William Avery, Vestal Center, N. Y.,

und Charles William Allen, Endicott, N. Y. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Form eines der in Fig. 1 a und 1 b gezeigten Speicherelementes;

Fig. 5 bis 11 zeigen in Blockform verschiedene Einzelheiten von Schaltelementen.

In der nachstehend beschriebenen Anordnung werden Ziffern nach einem aus sieben Bits bestehenden biquinären Schlüssel dargestellt, d. h., es werden sieben binäre Elemente zur Speicherung einer einzigen Ziffer verwendet. Die ersten beiden Elemente sind den binären Bits 55 bzw. BO zugeordnet. Die nächsten fünf Elemente betreffen die quinären Bits Q 4, Q 3, Q 2, Ql bzw. Q 0. Die Ziffern zwischen 0 und 9 werden dargestellt durch Erregen einer Zeile im quinären und einer Zeile im binären Bereich.

Diese Art der Darstellung ist in nachstehender Tabelle zusammengefaßt:

Dezimal ziffer	B5	SO	ß4	03	Q2	Öl	QO
0		X					X
1		X				X
2		X			X
3		X		X
4		X	X
5	X						X
6	X					X
7	X				X
8	X			X
9	X		X

Hieraus folgt, daß die Ziffer 3 durch Erregung des 50- und des Q 3-Elementes dargestellt ist. Die Ziffer 7 wird durch ein erregtes 55- und ein erregtes 02-Element dargestellt. Auf diese Weise kann jede

909 649/210

3 4

Ziffer durch zwei erregte Elemente, je eines in jedem wird, kann der in Fig. 9 und 10 gezeigte Doppel-Bereich, dargestellt werden. umkehrer zusammen mit einem Kathodenverstärker zur

Es sollen nun die verschiedenen typischen Formen Bildung einer Verriegelungseinheit verwendet werden, von Röhren- und Diodenkreisen besprochen werden, Dabei wird die Einheit EIN-geschaltet durch einen an die schematisch in Fig. 1 a und 1 b dargestellt sind. 5 die Eingangsklemme 89 angelegten positiven Impuls Die Fig. 5 zeigt z. B. einen Koinzidenzschalter, der und AUS-geschaltet oder zurückgestellt durch Anauch logistischer UND-Stromkreis genannt wird, und legung eines positiven Impulses an Klemme 93 oder 95. der aus den Germaniumdioden 50 und 51 besteht. Die Die Fig. 11 zeigt eine Verriegelungseinheit, die in gemeinsame Klemme 52 der Dioden 50 und 51 ist den Stromkreisen von Fig. 1 b verwendet wird. Weitere über einen Spannungsteilerwiderstand 53 an eine posi- io Verriegelungseinheiten sind bereits anderweitig betive Potentialquelle (nicht gezeigt) angeschlossen. Die schrieben worden. Die in Fig. 11 gezeigte Verriegeeinzelnen Eingangsklemmen 54 und 55 der Dioden 50 lungseinheit verwendet einen Doppelumkehrer 135 der und 51 sind normalerweise negativ vorgespannt, so in Fig. 9 und 10 gezeigten Art und einen Kathodendaß die gemeinsame Klemme 52 dann negativ ist. Bei verstärker 136. Im normalen AUS-Zustand der VerAnlegung von positiven Impulsen an die Klemmen 54 15 riegelungseinheit ist der linke Teil des Doppelumkeh- und 55 steigt das Potential von Klemme 52. Wenn rers 135 ausgeschaltet und der rechte leitend, wie jedoch ein positiver Impuls nur an eine der Klemmen das X in Fig. 11 zeigt. Bei Anlegung eines positiven 54 und 55 angelegt wird, steigt das Potential von Impulses an die Klemme 142 wird die Einheit EIX-Klemme52 nicht merklich. Die Klemme 52 steuert geschaltet. Die positive Ausgangsspannung an Klemme einen Röhrenverstärker 56 und liefert immer dann 20 143 wird über den Kathodenverstärker 136 zur Eineinen Ausgangsspannungsimpuls, wenn an beiden Ein- gangsklemme 142 zurückgekoppelt und hält daher die gangsklemmen positive Impulse gleichzeitig auftreten. Verriegelungseinheit im EIN-Zustand. Der Ausgang Der Einfachheit halber ist der in dem gestrichelten der Verriegelungseinheit wird von der Ausgangsseite Rechteck 57 (Fig. 5) enthaltene Teil des Koinzidenz- des Kathodenverstärkers 136 abgenommen. Zur Rückschalters dargestellt, wie Fig. 6 zeigt, d. h. unter Weg- 25 stellung der Einheit wird ein negativer Impuls an lassung des Vorwiderstandes 53 und des Anschlusses Klemme 143 angelegt,
an die positive Spannungsquelle. Die Fig. 1 a und 1 b zeigen eine Matrix, die aus

Fig. 7 zeigt einen Mischkreis, der auch als logischer mehreren Kondensatorspeichern mit den zugeordneten ODER-Kreis bekannt ist und die Dioden 60 und 61 Verriegelungskreisen besteht. Diese Matrix kann im umfaßt. Die in Mischkreisen verwendeten Dioden sind 30 biquinären Schlüssel dargestellte Angaben verarbeiten in den Zeichnungen geschwärzt dargestellt, um sie von und enthält daher sieben Reihen oder Bereiche von den in Schaltern verwendeten Dioden zu unter- Kondensatorspeicherelementen B 5, BO, Q 4 bis 00. scheiden. Der Verstärker 62 wird durch das Potential Die vorliegende Matrix kann 22 Ziffern speichern und der gemeinsamen Ausgangsklemme 63 der Dioden 60 enthält daher 22 Spalten von Kondensatorspeicherund 61 gesteuert, und zwar ist Klemme 63 über einen 35 elementen mit den Bezeichnungen DX, DO, DlL, Widerstand 64 an eine negative Spannungsquelle D2L, D3L usw. bis DlOL (Ziffer-10-unten) und (nicht gezeigt) angeschlossen. Wenn ein positiver Im- DlU, D2U usw. bis DlOU (Ziffer-10-oben). Die puls an eine oder beide Diodeneingangsklemmen 65 Kondensatorspeichermatrix besteht aus zwei Teilen, und 66 angelegt w-ird, steigt das Potential der dem unteren und dem oberen Teil.
Klemme 63. Der Einfachheit halber ist der in dem ge- 40 Zum Verständnis der Arbeitsweise der Matrix seien strichelten Rechteck 67 (Fig. 7) enthaltene Mischkreis zunächst einzelne Einheiten betrachtet. Gemäß Fig. 1 a gemäß Fig. 8 dargestellt, d.h. unter Weglassung des umfaßt z.B. der 55-Bereich die Kondensatoren 171, Widerstandes 64 und des Anschlusses an die negative 172, 173, 174 und 175. Jeder dieser Kondensatoren Spannungsquelle. kann zwei stabile Zustände annehmen, nämlich den ge-

Die Blocks in den Fig. 1 a und 1 b stellen verschie- 45 ladenen und den ungeladenen Zustand. Ein unge-

dene Stromkreise dar, die jetzt genauer beschrieben ladener Kondensator stellt die Speicherung eines Bits

werden. Die Fig. 9 stellt z. B. eine Doppelumkehr- dar, und im geladenen Zustand hat er kein Bit ge-

einheit 82 in Blockform dar. Die Schaltung ist in speichert. Natürlich könnte man auch die umgekehrte

Fig. 10 gezeigt und besteht aus einer Doppeltriode 83_, Anordnung treffen. Jeder Kondensator ist also ein

in der die Anode 84 der ersten Triode über einen 50 binäres Element. Dem Kondensator 173 sind zwei

Widerstand 85 parallel zu einem Kondensator 86 mit Gleichrichter, z. B. die Dioden 176 und 177, zugeord-

dem Gitter 87 der zweiten Triode gekoppelt ist. Das net. Die Kathode der Diode 176 ist an die Anode der

Gitter 88 der ersten Triode ist an eine Eingangs- Diode 177 angeschlossen, und der Verbindungspunkt B

klemme 89 angeschlossen. Die Kathoden 90 und 91 der beiden Dioden ist mit einer Seite des Konden-

haben einen gemeinsamen Erdanschluß. Das Gitter 87 55 sators 173 verbunden. Die Anode der Diode 176 ist bei

ist über einen Widerstand 92 an eine Klemme 93 an- Punkt A an den Ausgang eines Kathodenverstärkers

geschlossen und außerdem über einen Kondensator 94 178 angeschlossen, dessen Eingang mit dem Ausgang

mit einer Klemme 95 verbunden. Die Anoden 84 und eines Schalters 179 verbunden ist. Die Kathode der

£6 der beiden Trioden sind an die Anodenklemmen 97 Diode 177 ist bei Punkt C an den Ausgang eines Um-

lizw. 98 angeschlossen. Eine Anzapfung 99 des 60 kehrers 181 angeschlossen, dessen Eingang vom Aus-

Ancdenwiderstandes der zweiten Triode ist an die gang des Kathodenverstärkers 182 abgenommen wird.

Klemme 100 geführt. Die in Fig. 9 und 10 gezeigten der seinerseits mit dem Schalter 183 verbunden ist.

Doppelumkehrer arbeiten so, daß bei Anlegung eines Die andere Seite des Kondensators 173 ist bei

positiven Impulses an die Eingangsklemme 89 der Punkt D mit der Leitung 193 verbunden, welche mit

resultierende Spannungsabfall an der Anode 84 zum 65 dem Eingang eines Doppelumkehrers 194 verbunden

Gitter 87 übertragen wird und einen Spannungs- und dessen Ausgang an den Eingang eines Kathoden-

pnstieg an der Anode 96 bewirkt. Daher steht ein Verstärkers 195 angeschlossen ist.

positiver Ausgangsspannungsimpuls an Klemme 98 Dem Kondensator 174 des B5-Bereiches sind Dioden

oder 100 und ein negativer Ausgangsimpuls an 187 und 188 zugeordnet. Die Kathode der Diode 187

Klemme 97 zur Verfügung. Wie noch beschrieben 70 ist an die Anode der Diode 188 und der Verbindungs-

punkt F der beiden Dioden ist an eine Seite des Kondensators 174 angeschlossen. Die Anode der Diode 187 ist bei Punkt E mit dem Ausgang des Kathodenverstärkers 182 verbunden. Die Kathode der Diode 188 ist bei Punkt G mit dem Ausgang des Umkehrers 189 verbunden. Sein Eingang ist an den Ausgang des Kathodenverstärkers 191 angeschlossen, dessen Eingang mit dem Ausgang eines Schalters 192 verbunden ist. Die andere Seite vom Kondensator 174 ist bei Punkt H an die Leitung 184 angeschlossen, welche mit dem Eingang des Doppelumkehrers 185 verbunden ist und dessen Ausgang an den Eingang eines Kathodenverstärkers 186 angeschlossen ist. Der Eingang des Kathodenverstärkers 195 ist an den Ausgang des Umkehrers 196 angeschlossen, und der Eingang des Kathodenverstärkers 186 ist zusätzlich mit dem Ausgang des Umkehrers 197 verbunden.

Die Ausgänge der Kathodenverstärker 186 und 195 sind miteinander und mit dem Eingang des Doppelumkehrers 198 verbunden, wie oben in Verbindung mit Fig. 9 und 10 beschrieben ist. Der Ausgang des Doppelumkehrers 198 ist an den Eingang des Kathodenverstärkers 199 angeschlossen. Dessen Ausgang ist an den Eingang des Doppelumkehrers 198 rückgekoppelt, um einen Verriegelungskreis zu bilden. Die Anode der linken Röhre des Doppelumkehrers 198 ist mit dem Eingang des Kathodenverstärkers 201 kapazitiv gekoppelt. Dessen Ausgang ist mit dem Eingang des Doppelumkehrers 202 verbunden, und letzterer ist seinerseits dem Kathodenverstärker 203 angeschlossen. Der Ausgang des Kathodenverstärkers 203 ist an den Eingang des Doppelumkehrers 202 zur Bildung eines zweiten Verriegelungskreises rückgekoppelt. Der Eingang des Kathodenverstärkers 199 ist außerdem an den Ausgang des Umkehrers 204 angeschlossen. Der Eingang zum Kathodenverstärker 203 ist ferner an den Ausgang des Umkehrers 205 angeschlossen. Die Eingänge der Umkehrer 204 und 205 sind miteinander verbunden, so daß die Ausgangsspannungen von den beiden Kreisen identisch sein können.

Die Leitung 184 ist weiterhin auch an den Ausgang des Kathodenverstärkers 206 angeschlossen, dessen Kathodenwiderstand 207 mit einer nicht gezeigten negativen Spannungsquelle verbunden ist. Die Leitung 193 ist an den Ausgang des Kathodenverstärkers 208 angeschlossen, dessen Kathodenwiderstand 209 an eine nicht gezeigte negative Spannungsquelle angeschlossen ist. Der Eingang zum Kathodenverstärker 206 wird von dem Ausgang des Schalters 211 und der Eingang zum Kathodenverstärker 208 vom Ausgang des Schalters 212 abgenommen. Die eine Seite des Schalters 211 ist an die eine Seite des Schalters 212 angeschlossen, und der Verbindungspunkt ist an den Ausgang des Kathodenverstärkers 213 angeschlossen. Die Ausgänge der Schalter 214, 215, 216 und 217 werden gemischt und gelangen an den Eingang des Kathodenverstärkers 213. Der Ausgang des Kathodenverstärkers 199 ist mit der einen Seite des Schalters 216 und der Ausgang des Kathodenverstärkers 203 mit der einen Seite des Schalters 215 verbunden.

Soll während des Betriebs ein Kondensator für eine bestimmte Zeitdauer in dem aufgeladenen Zustand bleiben, so muß die Ladung periodisch regeneriert werden, und wenn ein Kondensator eine Zeitlang in dem ungeladenen Zustand bleiben soll, muß eine eventuell eingetretene Aufladung periodisch entfernt werden, um die Aufrechterhaltung des ursprünglichen Zustandes zu gewährleisten.

Es sei angenommen, daß anfangs der Kondensator 173 keine Ladung hat und daß es erwünscht ist, diesen Zustand des Kondensators zu regenerieren und ein Signal weiterzuleiten, das das Vorhandensein eines Bits im Kondensator anzeigt. Ein DG7t/-Impuls (Zifferngate 7 oben) wird mit einem NAP (negativen »^«-Impuls) im UND-Kreis 179 zusammengebracht und ergibt einen Gate-Impuls zur Zeit von Ziffer 7 oben, der von der »5«-Zeit von Ziffer 7 bis zu »A«- Zeit von Ziffer-8-oben am Eingang des Kathodenverstärkers 178 anhält. Diese Impulse werden in den ίο Zeitkreisen 180 erzeugt und sind in bekannter Weise auf einer rotierenden Magnettrommel 190 aufgezeichnet. Die Impulse sind schematisch bei DG 7 U bzw. NAP in Fig. 3 dargestellt.

Der Ausgang des Kathodenverstärkers 178 erhöht das Potential des Punktes A, und damit wird die Anode der Diode 176 für eine Dauer von der »5«-Zeit von Ziffer 7 bis zur »A «-Zeit von Ziffer 8 positiv. Man beachte, daß die Punkte A und D normalerweise durch dasselbe negative Potential vorgespannt sind und daß Punkt C normalerweise positiv vorgespannt ist. Wenn das Potential von Punkte steigt, wird die Diode 176 leitend und erhöht das Potential von Punkt B. Der Potentialanstieg an Punkt B setzt sich über den Kondensator 173 zu Punkt D fort, und es fließt Strom durch den Widerstand 209 an der Kathode des Kathodenverstärkers 208, wodurch der Kondensator 173 aufgeladen wird. Weiterhin tritt durch den Potentialanstieg bei Punkt D und damit auf Leitung 193 ein verstärktes Ausgangssignal am Verstärker 194 auf, welches dem Kathodenverstärker 195 zugeleitet wird, an dessen Ausgang ein positiver Impuls entsteht, der die aus dem Doppelumkehrer 198 und dem Kathodenverstärker 199 bestehende Verriegelung EIN-schaltet. Diese Verriegelung wird nachstehend als »frühe« Verriegelung bezeichnet. Sie bleibt auf EIN bis zur »A«-Zeit von Ziffer-8-oben und wird dann durch den Ausgang vom Umkehrer 204 auf AUS geschaltet. Ein »^(«-Impuls wird zum Eingang des Umkehrers 204 geleitet, um an dessen Ausgang eine negative Spannung zu erzeugen und dadurch das Potential am Gitter des Kathodenverstärkers 199 zu senken und die frühe Verriegelung AUS-zuschalten. Dadurch entsteht ein positives Signal an der Anode der linken Röhre des Doppelumkehrers 198, welches kapazitiv an den Eingang des Kathodenverstärkers 201 gelangt, um einen positiven Ausgangsimpuls zu erzeugen. Dieser wird an den Eingang des Doppelumkehrers 202 angelegt, und dessen positiver Ausgangsimpuls kommt an den Eingang des Kathodenverstärkers 203, und seine positive Ausgangsspannung wird zum Eingang des Doppelumkehrers 202 rückgekoppelt. Die aus Doppelumkehrer 202 und Kathodenverstärker 203 bestehende Verriegelung wird also EIN-geschaltet zur »A«-Zeit von Ziffer-8-oben. Damit ist eine zeitliche Verzögerung erfolgt, und die obengenannten Stromkreise bilden eine Verzögerungseinheit. Diese Verriegelung wird nachstehend als »pünktliche« Verriegelung bezeichnet. Die pünktliche Verriegelung bleibt EIKT bis zur »A«-Zeit von Ziffer-9-oben, selbst wenn ein »^«-Impuls an den Eingang des Umkehrers 205 angelegt und ein negativer Ausgang vom Umkehrer 205 abgenommen und an den Eingang des Kathodenverstärkers 203 angelegt wird, und zwar gleichzeitig mit der Anlegung des

^e5 positiven Ausganges von dem Doppelumkehrer 202 an den Eingang.

Die Leitung 218 vom Ausgang des Kathodenverstärkers 203 wird also während der Zeit der Ziffer-8-oben mit einem positiven Impuls gespeist im Ansprechen auf die Speicherung eines Bits in der Position

der Ziffer-8-oben der Kondensatorspeichermatrix. Leitung 218, d. h. der Ausgang des Kathodenverstärkers 203, ist an die eine Seite des Schalters 215 angeschlossen. Da es erwünscht ist, den ladungsfreien Zustand auf dem Kondensator 173 zu regenerieren, wird an die andere Seite des Schalters 215 ein Impuls angelegt, damit der Zifferngate-8-oben-Impuls, der auf Leitung 218 erscheint, an den Eingang des Kathodenverstärkers 213 gelangt.

Zu Beginn der Ziffer-8-oben-Zeit ist der DG7 U-Impuls an Schalter 179 weggenommen worden; daher hat der Kathodenverstärker 178 zu leiten aufgehört, und Punkt A hat seinen normalen negativen Wert angenommen, so daß die Diode 176 nicht mehr leiten kann. Während des »^«-Impulses von Ziffer-8-oben bleibt Punkt C auf dem positiven Potential, während Punkt D ein negatives Potential hat, da der Kondensator 173 sich während der Ziffer-7-oben-Zeit aufgeladen hat. Punkt B hat also ein positives Potential, und die Diode 177 leidet nicht merklich. Ein Z)G 8 [/-Impuls und ein »^«-Impuls werden von Schalter 183 durchgelassen, und der resultierende Impuls, der von der »5«-Zeit von Ziffer 8 ,bis zur »A«-Zeit von Ziffer 9 dauert, wird dem Eingang des Kathodenverstärkers 182 zugeleitet. Dessen Ausgang wird an den Eingang des Umkehrers 181 angelegt und erzeugt einen negativen Impuls am Ausgang des Umkehrers 181. Sein Ausgangsimpuls geht vom Positiven auf Null herunter, und daher erhält Punkt C Nullpotential, und die Diode 177 leitet, da Punkt B positiv ist. Der positive Eingang, der von der »J?«-Zeit von Ziffer-8-oben bis zur »yi«-Zeit von Ziffer-9-oben dauert und an den Kathodenverstärker 213 gelangt, wird von Schalter 212 mit einem geraden Ziffernimpuls geschaltet, und der resultierende positive Ausgangsimpuls von der »5«-Zeit von Ziffer 8 bis zur »^«-Zeit von Ziffer 9 wird an den Eingang des Kathodenverstärkers 208 angelegt. Diese positive Spannung bewirkt einen Spannungsabfall über den Widerstand 209 und damit die Anlegung eines positiven Impulses von der »5«-Zeit von Ziffer-8-oben bis zur »^4«-Zeit von Ziffer-9-oben über Leitung 193 an Punkt D. Der Potentialanstieg an Punkt D setzt sich über den Kondensator 173 zu Punkt B im gleichen Augenblick fort, wenn der Punkt C von dem positiven Wert auf das Nullpotenial abfällt, so daß die Diode 177 leitet und den Kondensator 173 entlädt. Der Abfall über Widerstand 209 ist so groß, daß Leitung 193 etwa auf Nullpotential kommt. Das im Kondensator

173 gespeicherte Bit ist also regeneriert, d. h., der Entl adezustand des Kondensators 173 ist aufrechterhalten worden, und das im Kondensator gespeicherte Bit wird angezeigt.

Es sei angenommen, daß anfangs der Kondensator

174 in dem geladenen Zustand ist, der das Fehlen eines Bits anzeigt. Außerdem ist während der »B«-Zeit von Ziffer-8-oben bis zur »A«-Zeit von Ziffer-9-oben der positive Ausgang vom Kathodenverstärker 182 an Punkt E iind damit an die Anode der Diode 187 angelegt worden. Punkt E ist also von dem negativen Wert auf das Nullpotential gegangen. Da Kondensator 174 anfangs geladen war, hat Punkt F etwa Nullpotential, falls nichts von der Ladung vom Kondensator 174 abgeleitet wird. Wenn das der Fall ist, leitet die Diode 187 nicht merklich. Wenn jedoch ein Teil der Ladung von Kondensator 174 abgeleitet worden ist, leitet die Diode 187, um den Kondensator wieder auf seinen ursprünglichen Zustand aufzuladen. Der Anstieg von Punkt E auf das Nullpotential bewirkt keinen merklichen Spannungsanstieg an Punkt H, und daher wird kein wahrnehmbares Signal über Leitung 184 dem Eingang des Doppelumkehrers 185 zugeleitet. Es tritt also kein Ausgangsimpuls am Kathodenverstärker 186 auf, und die frühe Verriegelung wird während der Ziffer-8-oben-Zeit nicht EIN-geschaltet. Daher wird während der Ziffer-9-oben-Zeit kein Signal an den Kathodenverstärker 201 angelegt, und die pünktliche Verriegelung wird nicht EIN-geschaltet. Daher erscheint kein Signal auf Leitung 218 während der Ziffer-9-oben-Zeit, und an den Kathodenverstärker 213 gelangt kein Eingangsimpuls. Aus diesem Grunde kann vom Schalter 211 kein Ausgangsimpuls kommen, um den Kathodenverstärker 206 leitend werden zu lassen. Das Potential von Leitung 184 steigt also während der Ziffer-9-oben-Zeit nicht, und Punkt H behält das negative Potential bei. Ein DG 9 [/-Impuls und ein NAP werden vom Schalter 192 durchgelassen, um einen positiven Eingang zum Kathodenverstärker 191 zu ergeben. Dessen Ausgang wird zum Eingang des Umkehrers 189 geleitet. Der Ausgang des Umkehrers 189 wird an Punkt G angelegt, um dessen Potential auf etwa Null zu senken. Da Punkt F auf dem Nullpotential bleibt, wenn kein positiver Impuls auf Leitung 184 erscheint, leitet die Diode 188 nicht, um den Kondensator 174 zu entladen, und daher ist die Ladung 174 regeneriert, d, h., sein Anfangszustand ist wiederhergestellt worden. Während der Ziffer-8-oben-Zeit ist, wie oben erklärt, kein Impuls auf Leitung 218 aufgetreten; darum zeigt das Fehlen eines Ausgangsimpulses von der Kondensatorspeichermatrix an, daß Kondensator 174 ursprünglich im aufgeladenen Zustand war oder daß kein Bit im binären 5-Bereich des Ziffer-9-oben-Teils der Kondensatormatrix gespeichert war. Es sei beachtet, daß an den Umkehrer 197 ein ungerader Ziffernimpuls und an den Eingang des Umkehrers 196 ein gerader Ziffernimpuls angelegt wird. Da der Ausgang des Umkehrers 197 an den Eingang des Kathodenverstärkers 186 angeschlossen ist, kann kein Ausgangsimpuls von dem Kathodenverstärker 186 während der ungeraden Ziffernzeit erzeugt werden, und ein zur ungeraden Ziffernzeit im Ansprechen auf den leitenden Zustand des Kathodenverstärkers 206 auf Leitung 184 erscheinendes Signal kann also nicht zum Eingang des Doppelumkehrers 198 übertragen werden, um die frühe Verriegelung einzuschalten. Ebenso wird der Ausgang des Umkehrers 196 an den Eingang des Kathodenverstärkers 195 angelegt, um zu gewährleisten, daß die frühe Verriegelung nicht durch ein Signal eingeschaltet wird, das am Ausgang des Kathodenverstärkers 208 entsteht und auf Leitung 193 während der geraden Ziffernzeit erscheint.

Man beachte, daß aus dem ßö-Bereich der Ziffer-9-oben-Stelle der Kondensatorspeichermatrix eine Entnahme gleichzeitig mit der Regeneration des Bö-Bereiches der DG 8-oben-Stelle der Matrix erfolgt.

Es sollen die Angaben aus der Kondensatorspeichermatrix entnommen und durch neue Angaben ersetzt werden. Angaben von einer Quelle 200 können über Schalter 214 oder von einer nicht gezeigten äußeren Quelle aus über Schalter 217 eingeführt werden. Ferner sei angenommen, daß Kondensator 173 ungeladen und Kondensator 174 geladen sind. Ein DGTU-Impuls wird mit einem N AP-Impuls von Schalter 179 geschaltet, und der resultierende Impuls wird an den Eingang des Kathodenverstärkers 178 angelegt, um an dessen Ausgang einen positiven Impuls von der »S«-Zeit von Ziffer-7-oben bis zur »A«-Zeit von Ziffer-8-oben zu erzeugen. Das Potential von Punkt A steigt, und Diode 176 leitet, um den Kondensator 173

über Widerstand 209 aufzuladen. Der Kondensator 173 ist aufgeladen vor der »A«-Zeit von Ziffer-8-oben, und damit ist Punkt D auf das negative Potential vor der »^4«-Zeit von Ziffer-8-oben zurückgekehrt. Wie oben erklärt, wird die frühe Verriegelung zur »5 «-Zeit von Ziffer-7-oben eingeschaltet und bleibt EIN bis zur »A«-Zeit von Ziffer-6-oben und wird dann AUS-geschaltet durch den »„4 «-Impuls, der an den Eingang des Umkehrers 204 und von dessen Ausgang aus an den Eingang des Kathodenverstärkers 199 angelegt wird. Bei AUS-Schaltung der frühen Verriegelung entsteht ein positives Signal am Eingang des Kathodenverstärkers 201, und ein positives Signal wird am Ausgang des Kathodenverstärkers 201 erzeugt, um die pünktliche Verriegelung zur »B «-Zeit von Ziffer-8-oben EIN-zuschalten. Diese bleibt auf EIN, bis sie durch den »^«-Impuls AUS-geschaltet wird, der an den Eingang des Umkehrers 203 angelegt wird, wodurch ein negativer Ausgang vom Umkehrer 205 an den Eingang des Kathodenverstärkers 203 angelegt wird. Es wird also ein positiver Impuls auf Leitung 218 von der »5«-Zeit von Ziffer-8-oben bis zur y>A«-Zeit von Ziffer-9-oben im Ansprechen auf den nicht geladenen Zustand des Kondensators 173 erzeugt. Dieses Signal kann über Leitung 218 übertragen werden, um den anfänglichen nicht geladenen Zustand von Kondensator 173 anzuzeigen.

Da neue Angaben in die Kondensatorspeichermatrix eingeführt werden sollen, wird ein positives Signal an die eine Seite von Schalter 214 angelegt, und die neuen Angaben werden an der anderen Seite des Schalters 214 eingeführt. Ziffer 8 wird eingeführt zur Ziffer-8-oben-Zeit, und wenn die Ziffer 8 erfordert, daß kein Bit auf dem £? 5-Bereich der Ziffer-8-oben-Stelle der Kondensatorspeichermatrix gespeichert ist, wird kein Signal am Ausgang von Schalter 214 erzeugt. Da neue Angaben eingeführt werden sollen, wird an den Schalter 215 kein eine Regeneration anzeigendes Signal angelegt. Daher wird kein Eingangssignal an den Kathodenverstärker 213 angelegt, und dieser erzeugt kein Ausgangssignal zur Mischung mit dem geraden Ziffernimpuls an Schalter 212. Es wird also kein Eingang für den Kathodenverstärker 208 erzeugt, und es findet kein Spannungsabfall über Widerstand 209 statt, und daher bleibt die Leitung 193 auf dem negativen Potential. Ein DG 8 [/-Impuls wird wird mit einem NAP bei Schalter 183 geschaltet, um einen positiven Eingang zum Kathodenverstärker 182 zu erzeugen, wodurch bewirkt wird, daß ein positiver Ausgang vom Kathodenverstärker 182 einen positiven Eingang zum Umkehrer 181 erzeugt. Dieser hat einen negativen Ausgang, der von der »5 «-Zeit von Ziffer-8-oben bis zur »A«-Zeit von Ziffer-9-oben dauert und das Potential von Punkt C auf Null abfallen läßt.

Da beim Fehlen eines positiven Spannungsimpulses auf Leitung 193 Punkt B Nullpotential hat, leitet die Diode 177 nicht, um den Kondensator 173 zu entladen, und die Ladung bleibt erhalten, um das Fehlen eines im binären Bereich der DG 8-oben-Steile der Kondensatorspeichermatrix gespeicherten Bits anzuzeigen. Der positive Ausgang vom Kathodenverstärker 182, der von der »i?«-Zeit von Ziffer-8-oben bis zur »y4«-Zeit von Ziffer-9-oben dauert, wird außerdem an Punkt E angelegt, um zu bewirken, daß die Ladung auf Kondensator 174 auf ihren Ausgangswert zurückgebracht wird, falls sie teilweise abgeleitet worden ist. Dadurch wird kein merklicher Spannungsanstieg an Punkt H' bewirkt, und daher gelangt kein merkliches Signal an den Eingang des Doppelumkehrers 185. Es wird kein Ausgang vom Doppelumkehrer 185 zum Eingang des Kathodenverstärkers 186 geleitet, und die frühe Verriegelung wird nicht EIN-geschaltet. Dann wird auch die pünktliche Verriegelung während der Ziffer-9-oben-Zeit nicht EIN-geschaltet. Aus diesem Grunde erscheint kein Signal auf Leitung 218, und das Fehlen dieses Signals zeigt an, daß kein Bit im binären Bereich der Ziffer-9-oben-Steile der Kondensatorspeichermatrix gespeichert war, und diese Angaben können beliebig weiterübertragen werden, um diese Tatsache anzuzeigen. Da die Operation die Einführung neuer Angaben in die Speichermatrix erfordert, wird kein Signal an Schalter 215 angelegt. Falls die neue Angabe ein Bit im binären 5-Bereich von Zifrer-9-oben enthält, erscheint ein positives Signal während der Ziffer-9-oben-Zeit auf der einen Seite von Schalter 214 und wird mit dem auf der anderen Seite von Schalter 214 erscheinenden Einführungssignal geschaltet, um ein positives Signal am Eingang des Kathodenverstärkers 213 zur DG9-oben-Zeit zu erzeugen. Zur DG9-oben-Zeit wird der ungerade Ziffernimpuls an die eine Seite des Schalters 211 angelegt, und an dessen andere Seite wird der Ausgang des Kathodenverstärkers 213 angelegt, der in diesem Falle ein positiver Impuls ist infolge der Einführung der neuen Angaben am Schalter 214 zum Kathodenverstärker 213. Zur Ziffer-9-oben-Zeit ist der Eingang zum Kathodenverstärker 206 ein positives Signal, und dadurch wird ein Abfall über Widerstand 207 erzeugt, um das Potential von Leitung 184 zu erhöhen. Dadurch steigt das Potential von Punkt H, und der Potentialanstieg setzt sich fort über Kondensator 174 zu Punkt F. Zur »B«-Zät von Ziffer-9-oben fällt das Potential von Punkt G von einem positiven Wert auf Null, und da das Potential von Punkt F von Null auf einen positiven Wert gestiegen war infolge des Potentialanstiegs des Punktes H auf Null, leitet die Diode 188, um den Kondensator 174 zu entladen. Es ist also ein Bit in den binären 5-Bereich der Ziffer-9-oben-Stelle der Kondensatorspeichermatrix an Stelle des vorher dort bestehenden bitlosen Zustandes eingeführt worden. Man beachte, daß die vorher im binären 5-Bereich der Ziffer-9-oben-S teile der Matrix stehenden Angaben gleichzeitig mit der Einführung neuer Angaben in den binären 5-Bereich der Ziffer-8-oben-Stelle der Matrix entnommen worden sind.

Alle anderen Stellen der Kondensatorspeichermatrix arbeiten in gleicher Weise, wie oben beschrieben, und werden daher nicht weiter erklärt.

Jeder Bereich einer Stelle der Kondensatormatrix ist parallel mit den anderen derselben Stelle geschaltet, so daß die Einführung oder Entnahme von den sieben Bereichen einer Stelle parallel erfolgt. Ferner arbeiten die übrigen Bereiche SO, Q4, Q3, β2, Ql und QQ ebenso wie der B 5-Bereich, und dieser Teil der Schaltung ist durch die Blöcke 210 dargestellt, da er dem B 5-Bereich 220 entspricht.

Wenn die in der Kondensatormatrix gespeicherten Angaben eine Stelle nach links verschoben werden sollen, braucht nur der Ausgang von der frühen Verriegelung über Leitung 219 geführt und von Schalter 216 mit einem positiven Spannungsimpuls geschaltet zu werden. Das kann wie folgt geschehen: Es sei angenommen, daß Kondensator 174 anfangs entladen ist. Zur ?£>«-Zeit von DG8-oben wird ein Signal auf Leitung 184 erzeugt, das die frühe Verriegelung EIN-schaltet. Dabei steigt das Potential der Leitung 219, und dieser Potentiälanstieg wird von Schalter 216 mit einem Linksverschiebungsimpuls geschaltet und gelangt an den Eingang des Kathodenverstärkers 213. Zur DG8-oben-Zeit wird an eine Seite des Schalters

■ . 909 649/210

212 ein gerader Impuls angelegt. Die andere Seite des Schalters 212 ist an den Ausgang des Kathodenverstärkers 213 angeschlossen, und daher wird von der »5«-Zeit von Ziffer-8-oben bis zur »A«-Zeit von Ziffer-9-oben ein positives Potential an den Eingang des Kathodenverstärkers 206 angelegt, um einen positiven Impuls für dieselbe Zeitdauer auf Leitung 193 zu erzeugen. Der positive Impuls auf Leitung 193 erhöht das Potential an Punkt D und damit auch das an Punkt B. Vorher wurde, falls anfangs eine Ladung auf dem Kondensator 173 vorhanden war, zur »5«-Zeit von Ziffer-7-oben das Potential von Punkte erhöht, um den Kondensator 173 auf einen vorherbestimmten Wert aufzuladen. Der Potentialanstieg bei D bewirkt die Entladung des Kondensators 173 während der Zeit von der »J3«-Zeit von Ziffer-8-oben bis zur »A«-Zeit von Ziffer-9-oben, und daher ist keine Ladung auf Kondensator 173 gespeichert. Dies ist also der Anfangszustand von Kondensator 174, und sein Ladungszustand ist zum Kondensator 173 übertragen worden. Die im binären 5-Bereich der Ziffer-9-oben-Stelle der Kondensatorspeichermatrix enthaltene Angabe ist zum binären 5-Bereich der Ziffer-6-oben-Stelle der Matrix übertragen, d. h. in anderen Worten, um eine Stelle nach links verschoben worden.

In der Kondensatorspeichermatrix kann ein Wort in dem unteren Teil oder in dem oberen Teil gespeichert sein, und jedes kann im Zählwerk regeneriert werden, solange das gewünscht wird. Es können auch Angaben in das Zählwerk eingeführt oder aus ihm entnommen werden, oder die darin stehenden Angaben können nach links verschoben werden. Außerdem können Angaben aus dem Zählwerk gleichzeitig mit ihrer Regeneration entnommen werden. Außerdem können Angaben aus dem Zählwerk gleichzeitig mit der Einführung neuer Angaben in denselben Bereich entnommen werden.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Form eines der in Fig. 1 a und 1 b gezeigten Speicherelemente. Dieses Element besteht aus einem Kondensator 1 und einer Gasdiode 2, die durch einen über Leitung 3 angelegten Hochfrequenzimpuls gezündet werden kann. Zeitkreise 180 (Fig. 1 b) können den Eingang der Hochfrequenzenergie über Leitung 3 steuern. Die Regenerationskreise 4 sind identisch mit den in Fig. 1 a und 1 b gezeigten.

Claims (8)

Patentansprüche-

1. Speichermatrix mit Kondensatoren, die entsprechend den zu speichernden Binärziffern über als Schalter dienende und durch Zeitgeberimpulse gesteuerte Dioden und einen Widerstand ge- oder entladen werden, an dem bei der Umladung zum Zwecke der Entnahme eine dem gespeicherten Wert kennzeichnende Spannung entsteht und bei der Eingabe oder Regeneration eine die den zu speichernden Wert zugeordnete Ladung erzeugende Spannung angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ungeladene Kondensator während eines Taktgeberimpulses über eine erste Diode (z. B. 176) geladen wird und die Entladung dieses Kondensators während des folgenden Taktgeberimpulses über eine weitere Diode (z. B. 177) erfolgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkondensatoren durch aufeinanderfolgende Taktimpulse (DG ... 7, 8, 9 . . .) nacheinander, z. B. spaltenweise nacheinander, geladen werden und der bei der Ladung eines ungeladenen Kondensators (z. B. 173 zur Zeit DG7) entstehende Ladeimpuls einen Taktimpuls später (z. B. zur Zeit DG 8) als Entnahmeimpuls dient.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ursprünglich ungeladener und dann (z.B. zur Zeit DG 7) geladener Kondensator (z. B. 173) einen Taktimpuls später (zur Zeit DG 8) entweder zum Zwecke der Regeneration durch seinen Entnahmeimpuls oder zum Zwecke der Spaltenverschiebung durch einen bei der Ladung des ungeladenen Kondensators (z. B. 174 zur Zeit DG8) der nächsten Spalte entstehenden Ladeimpulses oder aber zum Zwecke der Werteingabe durch einen Eingabeimpuls entladen wird.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (z. B. 173) über Ladedioden (z. B. 176) und einen Widerstand (z. B. 207) geladen werden und einen Taktimpuls später über die Entladedioden (z. B. 177) und denselben Widerstand (z. B. 207) entladen werden, falls an diesem ein die Entladediode (z. B. 177) entsperrender Spannungsabfall erzeugt wird.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der am Widerstand (z. B. 207) entstehende Ladeimpuls einer Verzögerungsschaltung (198,199,201) zugeführt wird, deren Ausgang an die Entnahmeleitung (218) angeschlossen ist.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (z. B. 207) der Kathodenwiderstand eines Kathodenverstärkers (z. B. 206) ist, dem wahlweise die Ladeimpulse (Stellenverschiebung), die Entnahmeimpulse (Regeneration) oder Eingabeimpulse zugeführt werden.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (171 . . . 174) der ersten, dritten, fünften .. . Spalte über einen gemeinsamen Widerstand (207) und die Kondensatoren (172. . . 173, 175) der zweiten, vierten, sechsten . . . Spalte über einen gemeinsamen Widerstand (209) ge- bzw. entladen werden und der zugeordnete Kathodenverstärker

(206) bei der Ladung der Kondensatoren der ersten, dritten, fünften . . . Spalte und der Kathodenverstärker (208) bei der Ladung der Kondensatoren der zweiten, vierten, sechsten . . . Spalte gesperrt werden.

8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der den Spalten nacheinander zugeführten Taktgeberimpulse (ζ. Β. DG 8) einen Stromkreis über die Ladediode (z. B. 187) des Kondensators (z. B. 174) einer Spalte und gleichzeitig einen Stromkreis über die Entladediode (z. B. 177) des Kondensators (z. B. 173) der benachbarten Spalte schließt und weitere Taktgeberimpulse (»gerade Ziffern«, »ungerade Ziffern«) abwechselnd den der ersten, dritten, fünften . . . Spalte zugeordneten Kathodenverstärker (206) und den der zweiten, vierten, sechsten ... Spalte zugeordneten Kathodenverstärker

(207) sperren.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Electronics, November 1953, S. 200 bis 206.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 909 649/210 11.59