DE1074082B

DE1074082B - Dynamische magnetische Speicherschaltung

Info

Publication number: DE1074082B
Application number: DENDAT1074082D
Authority: DE
Inventors: Eindhoven Jean Francois Marchand (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1957-06-08
Publication date: 1960-01-28
Also published as: FR1196714A; GB879952A; US3105960A; NL113243C; CH365107A; NL217971A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine dynamische magnetische Speicherschaltung. Eine solche Schaltung kann z. B. bei elektronischen Rechenmaschinen oder in Schaltungen für automatische Fernsprechschaltungen zur Verwendung kommen. Magnetische Speicherschaltungen von der dynamischen Art haben den Vorteil, daß ihnen ständig eine Ausgangsspannung entnommen werden kann, wodurch es möglich ist, eine weitere Einrichtung, z. B. eine Durchlaßschaltung, unmittelbar von der Speicherschaltung' steuern zu lassen. Bekannte Speicherschaltungen dieser Art sind im allgemeinen mit einem Kern aus magnetischem Material mit niedriger Remanenz ausgerüstet, auf dem eine Wicklung angeordnet ist, die in Reihe mit einem Kondensator an einem Generator liegt. Diese Schaltung vermag in zwei verschiedenen Schwingungszuständen zu schwingen. Der bekannten Schaltung haftet der Nachteil an, daß der Generator nicht ausgeschaltet werden kann, weil sonst die Information verlorengehen würde. Bekannte statische magnetische Speicherschaltungen, die mit Kernen aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife ausgestattet sind, haben den Nachteil, daß ihnen nicht ständig eine Ausgangsspannung entnommen werden kann und daß die Information beim Ablesen verlorenzugehen droht.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile, und die dynamische magnetische Speicherschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Generatorschaltung für die abwechselnde Zuführung von Stromimpulsen gegensinniger Polarität an eine Parallelschaltung zweier Wicklungen auf zwei Kernen aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife vorgesehen ist sowie Steuermittel für die Überführung der Kerne entweder in einen gleichgerichteten oder in einen entgegengesetzt gerichteten Remanenzzustand vorgesehen sind, wobei die Stromimpulse einen solchen Wert haben, daß die beiden Kerne unter Steuerung der Stromimpulse ihre Remanenzzustände bei gleichsinniger Remanenz ändern und bei gegensinniger Remanenz nicht ändern, und daß Wicklungen für die Entnahme von Ausgangsimpulsen aus der Speicherschaltung in Abhängigkeit von der Änderung oder Nichtänderung der Remanenzzustände der Kerne vorgesehen sind.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Speicherschaltung nach Fig. 1 besitzt zwei Kerne A und B aus magnetischem Material, dessen Hystereseschleife wenigstens nahezu rechteckig ist, wie idealisiert durch die Hystereseschleife nach Fig. 2 dargestellt, die den Zusammenhang zwischen der magnetischen Induktion B und der magnetischen Feldstärke H des Materials veranschaulicht Die FeId-Dynamische magnetische
Speicherschaltung

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach., Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 8. Juni 1957

Jean Francois Marchand, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

stärke H ist dabei dem die Wicklung auf dem Kern durchsetzenden Strom proportional. Der Kern kann sich in zwei entgegengesetzten magnetischen Zuständen P und JV befinden. Beim Fehlen eines Stromes durch die Wicklung des Kernes entspricht die magnetische Induktion +Br oder — Br. Ist ein Kern im Zustand P, so wird das Material, wenn der Wicklung ein positiver Impuls zugeführt wird, weiter in den Zustand magnetischer Sättigung gesteuert, wobei der Zweig a-b-a der Hystereseschleife durchflutet wird. Weil die Sättigungsinduktion Bs nur wenig von dem Wert Br verschieden ist, entspricht die wirksame Permeabilität während dieses Vorganges im wesentlichen Eins, so daß die Impedanz der Wicklung auf dem Kern einen verhältnismäßig niedrigen Wert hat, d. h. dem Gleichstromwiderstand im wesentlichen entspricht. Am Ende des Impulses kehrt der Kern in den Zustand -{-Br zurück. Befindet sich der Kern im Zustand JV, so kann dieser dadurch in den Zustand P übergeführt werden, daß ein Impuls P₁ an die Wicklung auf dem Kern zugeführt wird, dessen Größe derart ist, daß die kritische Feldstärke Hc überstiegen wird. Die Magnetisierung erfolgt dann über dem Zweig c-g-d-e-f-b-f-a der Hysteresekurve. Weil hierbei eine verhältnismäßig große Änderung der magnetischen Induktion B auftritt, ist die effektive Permeabilität verhältnismäßig groß, so daß die Wicklung auf dem Kern eine verhältnismäßig hohe Impedanz hat. Befindet sich der Kern im Zustand -Br und wird ein Impuls P₂ von verhältnismäßig geringem Wert zugeführt, derart, daß die kritische Feldstärke Hc nicht überstiegen wird, so durchflutet die Magnetisierung den Zweig c-g-c der Hystereseschleife, wobei sich die Induktion B nur

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wenig ändert und die Wicklung auf dem Kern nur eine geringe Impedanz haben wird.

Die Wicklungen WA₁ und WB auf den Kernen. A und B sind zueinander parallel geschaltet und über einen Widerstand R an den Generator G angeschlossen, dessen Frequenz z. B. 1 MHz ist. Der innere Widerstand des Generators G und/oder der Widerstand R haben einen solchen. Wert, daß der Strom der vom Generator G gelieferten Impulse nur in geringem Maße von der Impedanz der Wicklungen WA₁ und WB abhängig ist. Die Punkte an den Wicklungen WA_x, WA₂ und WB deuten das Ende der Wicklungen an, denen der positive Strom zugeführt werden muß, um die Kerne in Richtung positiver Magnetisierung P zu steuern.

Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist folgende: Die Kerne können zum Registrieren z. B. der Ziffer 1 dadurch in einen Zustand gleichgerichteter Magnetisierung geführt werden, daß über die Klemme SET und den Gleichrichter G₁ den Wicklungen WA₁ und WB ein hinreichend starker positiver Impuls zugeführt wird, wodurch die beiden Kerne in den Zustand P geführt werden. Diese Steuerimpulse sind größer als die vom Generator G der Parallelschaltung der Wicklungen WA₁ und WB zugeführten Impulse. Wenn der erste darauffolgende Impuls des Generators G positiv ist, verbleiben die Kerne in diesem Zustand. Infolge des nächsten negativen Impulses gehen die beiden Kerne in den Zustand N über. Die Impedanzen der Wicklungen WA₁ und WB sind hierbei verhältnismäßig hoch, aber gegenseitig im wesentlichen gleich, so daß der vom Generator G gelieferte Stromimpuls zur Hälfte die eine Wicklung und zur anderen Hälfte die andere Wicklung durchsetzt, wobei der Impuls einen solchen Wert hat, daß in den beiden Kernen die kritische Feldstärke Hc überstiegen wird. Infolge des nächsten positiven Impulses des Generators G kehren die Kerne in den Zustand P zurück, usw. Da, wie bereits gesagt, während dieses Vorganges die Impedanzen der Wicklungen WA₁ und WB verhältnismäßig hoch sind, treten an der Klemme JT₁ verhältnismäßig starke Ausgangsimpulse auf, was für die Registrierung der Ziffer 1 charakteristisch ist. Durch diese Impulse können, gegebenenfalls nach Gleichrichtung, weitere Einrichtungen gesteuert werden, z. B. Durchlaßschaltungen od. dgl.

Die Kerne können zum Registrieren der Ziffer 0 in gegensinnige Magnetisierungszustände geführt werden, z. B. der Kern A in den Zustand P und der Kern B in den Zustand N, indem über die Klemme SET und den Gleichrichter G₂ den Wicklungen WA₂ und WB ein hinreichend starker negativer Steuerimpuls zugeführt wird. Wenn nun der nächste Impuls des Generators G positiv ist, wird der Kern A weiter in den positiven Sättigungszustand gesteuert, so daß dieser Kern im Zustand P verbleibt. Die Impedanz der Wicklung WA₁ hat hierbei, wie oben gesagt, einen verhältnismäßig niedrigen Wert, wodurch die Wicklung WB im wesentlichen kurzgeschlossen wird und der die Wicklung WB durchsetzende Strom keinen derartigen Wert anehmen kann, daß der Kern B in den Zustand P übergeht. Würde nämlich der die Wicklung WB durchsetzende Strom einen solchen Wert annehmen, daß die Feldstärke Hc im Kern B ungefähr erreicht wird, so steigt sofort die Impedanz der Wicklung WB₁ wodurch der diese Wicklung durchsetzende Strom auf diesen Wert begrenzt wird und der Rest des vom Generator gelieferten Stromes die Wicklung WA₁ durchfließt. Die Kerne A und B verbleiben also im Zustand P bzw. N. Beim nächsten negativen Impuls des Generators G schließt die Wicklung WB die Wicklung WA₁ im wesentlichen kurz, so daß auch in diesem Fall die Kerne im angenommenen Magnetisierungszustand verbleiben. Beim Registrieren der Ziffer 0 ändern die Kernet und B also nicht ihren Magnetisierungszustand, und eine der Wicklungen WA₁ oder WB hat also stets eine niedrige Impedanz, so daß an der Klemme S₁ ausschließlich geringwertige Spannungsimpulse auftreten können, was die Registrierung des Zustandes 0 charakterisiert. Ausgangsimpulse können gegebenenfalls auch einer Hilfswicklung auf einem der Kerne oder einem Widerstand entnommen werden, der mit den Wicklungen WA₁ und WB in Reihe geschaltet ist, z. B. dem Widerstand R. Für den Fall, daß die Ziffer 1 registriert worden ist, werden am Widerstand R verhältnismäßig schwache Spannungsimpulse auftreten, weil die Impedanzen der Wicklungen WA₁ und WB verhältnismäßig hoch sind; beim Registrieren der Ziffer 0 werden verhältnismäßig starke Spannungsimpulse auftreten, weil diese Impedanzen dann niedrig sind.

Die geschilderte Schaltung hat den Vorteil, daß der Generator G ausgeschaltet werden kann, ohne daß die Information verlorengeht, was in der Praxis mit Rücksicht auf Stromersparnis wichtig sein kann. Die Kerne A und B verbleiben dann in einem gleichgerichteten Remanenzzustand bei Registrierung der Ziffer 1 oder in einem entgegengesetzt gerichteten Remanenzzustand bei Registrierung der Ziffer 0. Der Generator kann dann in einer beliebigen Phase wieder eingeschaltet werden, wie aus dem oben Geschilderten hervorgeht.

Claims

Patentansprüche:

1. Dynamische magnetische Speicherschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Generatorschaltung für die abwechselnde Zuführung von Stromimpulsen gegensinniger Polarität an eine Parallel^ schaltung zweier Wicklungen auf zwei Kernen aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife vorgesehen ist, ferner daß Steuermittel für die Überführung der Kerne entweder in einen gleichgerichteten oder m einen entgegengesetzt gerichteten Remanenzzustand vorgesehen sind, wobei die Stromimpulse einen solchen Wert haben, daß die beiden' Kerne unter Steuerung der Stromimpulse ihre Remanenzzustände bei gleichsinniger Remanenz ändern und bei gegensinniger Remanenz nicht ändern, und daß Wicklungen für die Entnahme von Ausgangsimpulsen aus der Speicherschaltung in Abhängigkeit von der Änderung oder Nichtänderung der Remanenzzustände der Kerne vorgesehen sind.

2. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Parallelschaltung der Wicklungen ein Widerstand geschaltet ist und einem Punkt dieses Widerstandes Ausgangsimpulse entnommen werden.

3. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelschaltung der Wicklungen oder einer mit einem der Kerne gekoppelten Hilfswicklung Ausgangsimpulse entnommen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen