DE1075149B

DE1075149B - Vorrichtung zur Verzögerung und Speicherung elektrischer Signale

Info

Publication number: DE1075149B
Application number: DENDAT1075149D
Authority: DE
Inventors: Stevenage Hertfordshire Adam Chaimowicz (Großbritannien)
Original assignee: International Computers and Tabulators, Limited, London
Priority date: 1956-06-25
Publication date: 1960-02-11
Also published as: US3016520A; GB859565A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Verzögerungs- und Speicherstromkreise für elektrische Signale, und zwar Stromkreise, bei denen mechanische Verzögerungsvorrichtungen verwendet werden.

Unter der Bezeichnung »mechanische Verzögerungsvorrichtung« wird hier eine Vorrichtung verstanden, bei der ein elektrisches Signal durch einen Eingangs-Transduktor in eine mechanische, d. h. elastische Welle umgewandelt wird, die nach der Fortleitung durch ein geeignetes Medium durch einen Ausgangs-Transduktor wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die zwischen das Eingangs- und das Ausgangssignal eingebrachte Verzögerung ist eine Funktion der von der elastischen Welle durchlaufenen Entfernung zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangs-Transduktor und der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der WeI¹Ie in dem besonderen Fortleitungsmedium. Bekannte Beispiele für eine solche Verzögerungsvorrichtung sind die Ultraschall-Verzögerungsleitungen, bei denen eine elastische Ultraschallwelle unter Verwendung piezoelektrischer Transduktoren durch eine Quecksilbersäule oder einen Quarzblock geleitet wird, und die Magnetostriktions-Verzögeriingsleitungen, bei denen eine elastische Welle unter Verwendung von Magnetostriktions-Transduktoren durch einen Draht aus Nickel oder einem anderen Werkstoff geleitet wird.

Die bekannten Verzögerungseinrichtungen für elektrische Signale, die aus einem für die Fortpflanzung mechanischer, d. h. elastischer Wellen geeigneten Medium bestehen und mit einem Eingangs- und Ausgangs-Transduktor gekoppelt sind, betreffen im wesentlichen Ultraschall-Verzögerungsleitungen, die Mehrf achireflexionen benutzen zur Erzielung einer bestimmten Reihenfolge von Ausgangsimpulsen.

Bei bekannten Magnetostriktions-Verzögerungsleitungen kann eine Anzahl von in verschiedener Entfernung vom Eingangs-Transduktor angebrachten Ausgangs-Transduktoren verwendet werden. Damit kann ein Ausgangssignal mit mehreren verschiedenen, den verschiedenen Entfernungen entsprechenden Verzögerungszeiten erhalten werden. Es ist damit bereits eine Vorrichtung geschaffen, um dasselbe Signal in vorgegebenen Intervallen wiederholt abzulesen. Die theoretische Grenze für die Anzahl der gegebenenfalls zu verwendenden Transduktoren ist durch die Verzerrung und Dämpfung der Welle gezogen. Es bestehen jedoch erhebliche praktische Schwierigkeiten, eine größere Zahl von Ausgangs-Transduktoren auf einer Leitung zu montieren. - · - -

Bei all den verschiedenartigen bekannten, Verzögerungsleitungen kann ein Ausgangs-Transduktor durch einen Verstärkerkreis, der das Signal neu bildet und wieder in den Stromkreis schickt, mit dem Eingangs-Vorrictitung

zur Verzögerung und. Speicherung
elektrischer Signale

Anmelder:

International Computers and Tabulators,
Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Cohausz, Dipl.-Ing. W. Florack

und Dipl.-Ing. K.-H. Eissei, Patentanwälte,

Düsseldorf, Schumanitstr. 97

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 25. Juni 1956

Adam Chaimowicz, Stevenage, Hertfordshire

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Transduktor gekoppelt werden, so daß ein einmal in die Verzögerungsleitung eingeführtes Signal ständig weiter umläuft, wobei jedoch das mechanische Medium nur einen Teil der Umlaufschleife bildet.

Demgegenüber ist es ein Gegenstand der Erfindung, eine Verzögerungs- und Speichervorrichtung für elektrische Signale, die einen z. B. draht- oder rohrförmigen Körper aus einem mechanischen Übertragungsmedium für elastische Wellen enthält, ferner einen Eingangs-Transduktor zur Umwandlung eines elektrischen Eingangssignals in eine elastische Welle in dem Medium und einen Ausgangs-Transduktor zur Anzeige der Gegenwart einer elastischen Welle in einem gewählten Teil des Mediums und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals als Kriterium für die angezeigte elastische Welle von solcher Art zu schaffen, d.aß der aus dem Medium gebildete Körper zu einer mechanisch geschlossenen Schleife geformt ist, die den gewählten Teil einschließt, so daß die elastische Welle in dem Medium in entgegengesetzten Richtungen zirkulieren und wiederholt durch den Ausgangs-Transduktor angezeigt werden kann, und daß Vorrichtungen mit den Transduktoren verbunden sind, die das dem Ausgangs-Transduktor entnommene elektrische Signal invertieren und dem Eingangs-

909729/290

Transduktor zuführen, um gewünschtenfalls die Löschung der in dem Medium zirkulierenden elastischen Welle zu bewirken.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer einzigen Verstärkervorrichtung für das Regenerieren von Signalen, die in zwei oder mehr einzelne Verzögerungs- und Speichervorrichtungen vorerwähnter Art über getrennte Kanäle eingebracht worden sind.

Die vorstehend in ihren Hauptmerkmalen geschilderte Erfindung soll nunmehr an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden. Dabei werden auch noch weitere Merkmale der Erfindung und die technischen Vorteile, welche sie gegenüber den erwähnten bekannten Speicher- und Verzögerungsvorrichtungen für elektrische Signale aufweist, deutlich in Erscheinung treten.

Fig. 1 ist ein Blockschema einer erfindungsgemäßen Speicherungsvorrichtung mit Verzögerungsleitung und Mitteln zur Regenerierung und Löschung;

Fig. 2 ist ein Blockschema von drei Speicherungsschleifen mit Lösch- und Regenerierungsvorrichtungen, die an jede der Schleifen angeschaltet werden können;

Fig. 3 ist ein Schaltbild eines Teiles der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung.

Eine Verzögerungsleitung 1 (Fig. 1) hat die Form einer Drahtschleife aus einem Material, das wenigstens an den Transduktorstellen Magnetostriktionseigenschaften besitzt. An der Schleife befinden sich eine Eingangsspule 2 und eine Ausgangsspule 3, die mit dem durch sie hindurchgehenden Magnetostriktionsdraht den Eingangs- bzw. den Ausgangs-Transduktor darstellen.

Ein Eingangssignal von einer Quelle 4 her wird an einen Schreibverstärker 5 gelegt, der die Spule 2 treibt. Die Transduktionswirkung der Spule läßt in dem in der Spule 2 liegenden Teil der Schleife eine longitudinale elastische Welle entstehen.

Diese Welle läuft von dort aus in entgegengesetzten Richtungen durch die beiden Hälften der Schleife, und nach einer gewissen, durch die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellen und die Länge der Halbschleife bestimmten Zeit koinzidieren die beiden Wellen und verstärken einander an der Stelle der Schleife, an der der Ausgangs-Transduktor liegt.

Ein Magnet 6, der ein Dauer- oder ein Elektromagnet sein kann, dient zur Polarisierung des Ausgangs-Transduktors, und das Signal gelangt von der Spule 3 her zu einem Ableseverstärker 7, der den Ausgangsimpuls zwecks besserer Auswertbarkeit durch eine Abgabevorrichtung 8 und eine Regeneriervorrichtung neu bildet.

Die elastischen Wellen setzen ihren Umlauf in entgegengesetzten Richtungen durch die Schleife fort, und das Signal kann nach jedem einzelnen Umlauf mittels Spule 3 erneut abgelesen werden, bis es verschwunden oder so schwach geworden ist, daß es nicht mehr als Abgabesignal verwendet werden kann. Die erste Leistungsabgabe wird so mit einer Verzögerung gewonnen, die gleich der Hälfte der Schleifenverzögerung ist, und die weiteren Leistungsabgaben treten in Intervallen auf, die gleich der vollen Verzögerung der Schleife sind.

Bei Verwendung der Verzögerungsvorrichtung zur Speicherung, beispielsweise zur Pufferspeicherung zwischen einer Rechenmaschine und ihrem Hauptspeicher oder der Eingangs- und Ausgangsvorrichtung in einer Elektronen-Rechenmaschine, wird zweckmäßig ein mehr als einen Wert darstellendes Signal in der Schleife gespeichert. In der Schleife läuft dann ein Reihenimpulszug von der Quelle 4 her um und kann in derselben Art, wie vorstehend beschrieben, in Intervallen abgelesen werden, vorausgesetzt, daß die Dauer des Zuges nicht größer als die Verzögerungszeit der Schleife ist.

Bei Verwendung eines Magneten 9 zur Polarisierung des Eingangs-Transduktors können der Spule 2

ίο Treibimpulse von relativ niedriger Amplitude zugeführt werden; wenn die Impulse aber hinreichend große Amplitude haben, ist der Magnet 9 entbehrlich. Die gesamte erzielbare Verzögerung ist durch die jedesmalige Abschwächung des Signals bei jedem Umlauf begrenzt. Zur Erzielung einer größeren Verzögerung wird das Signal, nachdem es einige Male umgelaufen ist, abgelesen, neu gebildet und dann wieder in die Schleife eingebracht, so daß der Wert erneut zur Ablesung aus der Schleife zur Verfugung steht.

Diese Regenerierung kann in Abständen so lange wiederholt werden, wie es für die Aufspeicherung des Wertes erwünscht ist. Die Regenerierung wird dadurch erzielt, daß der neugebildete Impulszug vom Verstärker 7 über ein Schütz 10 zu einer Verzögerungsanordnung 11 und von dort zum Verstärker 5 geht. Die Verzögerungsanordnung 11 ist so eingerichtet, daß ihre Verzögerung gleich der Hälfte der Schleifenverzögerung ist, so daß die neugebildeten Signale dem Verstärker 5 in dem Augenblick zugeführt werden, wo die entsprechenden elastischen Wellen, aus denen sie stammen, an der Stelle des Eingangs-Transduktors koinzidieren. Dadurch wird der Wert an derselben Stelle wieder in den Speicher eingebracht, und das in der Schleife umlaufende verbliebene abgeschwächte Signal verstärkt lediglich das regenerierte Signal. Da der Wert an derselben Stelle wieder eingebracht wird, wird er nach einem Intervall abgelesen, das ein ganzzahliges Vielfaches der Schleifenverzögerung ist, unabhängig von der Zahl der Regenerierungen, die zwischen dem erstmaligen Erscheinen an der Stelle des Ausgangs-Transduktors und seiner Ablesung stattgefunden hat.

Die Löschung des Inhalts des Speichers vor der Einbringung neuer Werte wird durch Einschreiben eines Signals in den Speicher durchgeführt, das zu dem schon gespeicherten Wert invers ist. Die durch das inverse Signal erzeugten elastischen Wellen und die bereits vorhandenen, in dem Speicher, umlaufenden Wellen interferieren am Eingangs-Transduktor und löschen einander aus. Die aus Spule 3 abgelesenen Signale werden in diesem Fall nicht neugebildet, sondern über ein Schütz 12 an einen Umkehrer 13 gelegt. Die aus dem Umkehrer stammende Leistungsabgabe wird durch die Verzögerungsvorrichtung 11 verzögert und dem Verstärker 5 zugeführt. Die Anordnung des Umkehrers 13 ist so, daß die durch den Eingangs-Transduktor erzeugte elastische Welle invers zu der entsprechenden elastischen Welle, aus der sie stammt, und von gleicher Amplitude ist, so daß die beiden Wellen im Augenblick ihrer Koinzidenz an der Stelle des Eingangs-Transduktors einander auslöschen. Die Löschung etwaiger Restwellen erfolgt dann durch Offenhaltung des Schützes 12 wahrend einer weiteren Verzögerungsperiode, wodurch eine weitere entsprechende Löschung während des nächsten Umlaufs durch die Schleife ermöglicht wird.

Die Schütze 10 und 12 werden mittels einer Steuerungsvorrichtung 14 betätigt, die beispielsweise durch Uhrwerksimpulse mit der Übergabe von Werten von der Quelle 4 her synchronisiert ist, so daß durch selek-

tive Betätigung der Schütze 10 und 12 und der Quelle 4 ausgewählte Werte im Speicher für weitere Aufspeicherung regeneriert werden können, während die anderen gelöscht und durch neue Werte ersetzt werden.

In ihrer Wirkung ist die geschlossene Schleife einer Leitung gleichwertig, die hinreichend lang ist, um eine Verzögerung zu erzielen, die gleich der natürlichen Verzögerungszeit der Schleife multipliziert mit der Anzahl von Malen ist, die ein Signal ohne Abschwächung in der Schleife umlaufen kann, bis es keine nutzbare Leistungsabgabe aus Spule 3 heraus mehr hervorbringt. Die Leitung würde dann Abnahmespulen in Intervallen haben, die gleich der natürlichen Verzögerungszeit der Schleife sind. Die geschlossene Schleife nimmt aber, offenbar viel weniger Raum ein und erfordert weniger Spulen als die gleichwertige lange Leitung. Außerdem treten beträchtliche praktische Schwierigkeiten auf, eine lange Leitung, die mit einer Reihe von in Abständen angebrachten Abnahmespulen eng gekoppelt ist, abzustützen, ohne daß durch die an der Leitung entlang angebrachten Träger Verluste in ihr entstehen.

Die elastischen Wellen können viele Male durch die Schleife laufen, bevor sie langsam verschwinden, so daß akustische Diskontinuitäten in der Schleife soweit wie möglich vermieden werden sollten. Daher wird statt eines Draht- oder Rohrstücks mit miteinander verbundenen Enden vorzugsweise ein aus einem Nickelblech geschnittener Ring verwendet. Alternativ kann ein Messing- oder Kupferring verwendet werden, dessen Oberfläche in der Nähe der Eingangs- und der Ausgangsspule nickelplattiert ist, um die notwendige Magnetostriktionskopplung zu gewährleisten. Für Hochfrequenzbetrieb kann eine Gemischtleitung, wie anderweitig bereits vorgeschlagen, verwendet werden. Der Körper, in dem die elastische Welle umläuft, braucht nicht unbedingt ringförmig zu sein, obgleich scharfe Krümmungen zweckmäßig vermieden werden, da sie gern falsche reflektierte Wellen hervorrufen. Mittels passend konstruierter Transduktoren können statt longitudinaler auch transversale oder Torsionswellen verwendet werden.

Ein Draht oder ein Rohr aus festem Material weist an der Oberfläche eine so scharfe Diskontinuität auf, daß eine elastische Welle ohne merklichen Verlust infolge Reflexion daran entlangläuft, selbst wenn der Draht oder das Rohr zu einem Kreise, einer Spirale usw. gebogen wird. Jedoch ist dies nicht so, wenn sich eine Welle in einer Flüssigkeit wie Quecksilber ausbreitet. Daher ist bei Anwendung der Erfindung auf eine derartige Verzögerungsleitung eine abgeänderte Ausführung angebracht. Eine zweckmäßige Form für eine Quecksilber-Verzögerungsleitung ist ein quadratisches oder ein rechteckiges Gefäß mit an den Ecken angebrachten Reflektoren. Der Eingangs-Transduktor kann die übliche piezoelektrische Ausführung aufweisen und wird in einen der Reflektoren eingesetzt. Eine Welle läuft an einer .Seite entlang und wird, da der Reflektor an der Ecke unter 45° zu der Seite angebracht ist, reflektiert und läuft an der zweiten Seite entlang. Die Welle stößt dann auf einen piezoelektrischen Ausgangs-Transduktur, der ebenfalls unter 45° zum Wellenstrahl angebracht ist, so daß die Welle den Transduktor betätigt, aber auch längs der dritten Seite reflektiert wird. Sie wird dann durch den den Eingangs-Transduktor enthaltenden Reflektor reflektiert und beginnt einen neuen Kreislauf. Vorzugsweise werden die Reflektoren unter einem kleinen Winkel zur Ebene des quadratischen Gefäßquerschnitts angebracht, so> daß die Welle bei der vierten Reflexion nicht auf diejenige Stelle des Reflektors trifft, an der der Eingangs-Transduktor angebracht ist. Die Welle schlägt damit bei jedem Umlauf einen etwas anderen Weg ein, der in seiner Art mit dem der oben beschriebenen spiralförmigen Leitung verglichen werden kann.

Zweckmäßig werden auch der Eingangs- und der Ausgangs-Transduktor an dasselbe Teilstück des

ίο Fortleitungsmediums angeschlossen, oder es wird ein einziger Transduktor mit einer Schaltvorrichtung verwendet, mittels der er als Eingangs- oder Ausgangs-Transduktor benutzt werden kann.

Da ein Signal viele Schleifenumläufe ausführen kann, bevor es regeneriert zu werden braucht, kann ein einziger Regenerierungskreis mit mehreren Speicherungsschleifen ztisammen verwendet werden. Der Regenerierungskreis wird für die Dauer der Verzögerungszeit an eine Schleife angeschlossen, dann

ao auf die nächste Schleife umgeschaltet, um das darauf gespeicherte Signal zu regenerieren, und so der Reihe nach weiter an die anderen Schleifen angelegt.

Eine derartige Vorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt, wo 1A, 1B und 1C drei Speicherungsschleifen sind, von denen jede einen Eingangs-Transduktor 15 und einen Ausgangs-Transduktor 16 besitzt. Bei Bezugnahme auf ein Einzelteil einer Schleife ist der richtige Buchstabe A₁ B oder C zur Bezugsnummer zu setzen, je nachdem, zu welcher Schleife IA, IB oder 1C es gehört.

Durch Betätigung eines Schützes 1OA kann ein Regenerierungskreis 17 an den Ausgangs-Transduktor 16^4 angeschlossen werden. Der Ausgang von 17 kann ferner durch Betätigung eines Schützes 18 A an den Eingangs-Transduktor 15 A' angeschlossen werden. Die Schütze 10^4 und 18A werden durch Betätigung eines gewöhnlich offenen Schützes 19^4 gesteuert, das von einem Wähler 20 her gespeist wird. Ähnliche Schütze 10, 18 und 19 schließen den Regenerierungskreis 17 an die Transduktoren 15 und 16 der anderen Speicherungsschleifen unter Steuerung durch den Wähler 20 an. Die Leitungen von dem die Schütze 19 steuernden Wähler her werden nacheinander so gewählt, daß jedes Schütz für die Dauer eines vollstän-

+5 digen Schleifenumlaufs gespeist wird. So sind, wenn Schütz 19A. gewählt wird, die Schütze 10^4 und 18^4 geöffnet, und der Kreis 17 regeneriert den in Schleife IA gespeicherten Wert. Nachdem der ganze Wert in der Schleife regeneriert ist, werden die Schütze 10^4 und 18 A geschlossen und die Schütze 105 und 185 geöffnet. Der Kreis 17 ist damit an Schleife IB angeschlossen, und der dort gespeicherte Wert wird regeneriert. In ähnlicher Art werden die Schleife 1C und andere hier nicht gezeigte Schleifen durch Betätigung des Wählers 20 nacheinander mit Kreis 17 verbunden.

Die Höchstzahl an Schleifen, die durch den einen Kreis 17 regeneriert werden Können, hängt verständlicherweise davon ab, wie viele Umläufe möglich sind, bevor der Wert in einer gewählten Schleife regeneriert werden muß.

Der Wähler 20 kann eine zyklisch arbeitende Schaltanlage sein — etwa ein elektronischer Zähler, ein Ringverteiler oder eine Mehrkathodenschaltröhre — die für die Schleifenregenerierung jedesmal um eine Stufe weitergeschaltet wird.

Ein in einer Schleife festgehaltener Wert kann durch einen an einen gewählten Ausgangs-Transduktor 16 angeschalteten gewöhnlichen Verstärker 7 abgelesen werden.

1 U /O

Die Löschung wird durch Anschalten eines Löschkreises 21 an eine gewählte Schleife unter Steuerung durch eine Steuerungsvorrichtung 14 getätigt. Zur Löschung des Wertes in Schleife IA werden das Schütz 12^4 und ein Schütz 22^4 durch, eine Steuerungsspannung von der Vorrichtung 14 her geöffnet. Die Schütze 12A und 22^4 verbinden den Löschkreis 21 mit den Transduktoren 16 A bzw. ISA, so daß der Wert in der Schleife gelöscht werden kann, solange die Schütze 12 A und 22^4 geöffnet bleiben.

Um zu verhindern, daß etwa ein Regenerierungszyklus auftritt, während die Löschung im Gang ist, betätigt die Steuerungsspannung von 14 her einen Umkehrer 23^4. Der Ausgang des Umkehrers steuert das Schütz 19^4 so, daß bei geöffneten Schützen 12^4 und. 22 A Schütz 19 A geschlossen ist und damit der Regenerierungskreis 17 nicht während eines Löschzyklus an die Transduktoren 16^4 und 15 A angeschaltet werden kann. Ähnliche Schütze 12 und 22 und Umkehrer 23 sind mit den anderen Schleifen verbunden, so daß jede Schleife unter Steuerung durch die Vorrichtung 14 gelöscht werden kann.

Neue Werte können in einer gelöschten Schleife durch Schaltung des Schreibverstärkers 4 an einen gewählten Eingangs-Transduktor gespeichert werden.

Ein Schaltbild eines Teiles der Anordnung von Fig. 2 ist in Fig. 3 gezeigt. Der Ausgang der Ablesespule 3 wird einem Gitter einer Steuerröhre 24, die das Schütz 12 (Fig. 2) umfaßt, zugeführt. Das Schütz wird von der Vorrichtung 14 her über eine mit einem zweiten Gitter der Röhre 24 verbundene Leitung 25 gesteuert. Wenn die mit Spule 3 verbundene Schleife zur Löschung ausgewählt wird, wird an Leitung 25 ein positives Potential gelegt, und dadurch bedingt leitet die Röhre 24 den Wellenzug von Spule 3 über einen Kopplungskondensator zu einer Verzögerungsleitung 26. Der Ausgang der Verzögerungsleitung wird durch eine Röhre 27 verstärkt und einer Steuerröhre 28 zugeführt, die das Schütz 22 umfaßt. Diese Röhre wird durch das Potential von Leitung 25 ahnlieh wie Röhre 24 gesteuert. Der Ausgang der Röhre 28, der eine verzögerte und inverse Darstellung des Signals aus Spule 3 ergibt, wird über einen Kondensator 29 der Spule 2 des Eingangs-Transduktors zugeführt. Eine aus Widerständen 30 im Eingangskreis zu Röhre 27 bestehende Dämpfung sorgt dafür, daß die durch den Eingangs-Transduktor erzeugte resultierende inverse elastische Welle die gleiche Amplitude wie die Welle hat, die sie auslöschen soll. Wenn das Steuerungspotential- in Leitung 25 negativ ist, werden die Steuerröhren 24 und 28 abgeschaltet, und die Löschung hört auf.

Die Regenerierung wird unter Steuerung durch eine Leitung 31 bewirkt, deren Potential wegen einer über eine Diode 32 und einen Widerstand 33 zu einer Erdleitung 34 führenden Verbindung gewöhnlich niedrig ist. Eine positive Spannung vom Wähler 20 her über eine Leitung 35 verhindert die Fortleitung durch die Diode 32, und das Potential von Leitung 31 steigt. ■ ·

Das Gitter einer Eingangsröhre 36 steht über einen Widerstand 37 mit einer positiven Zuleitung 38 in Verbindung. Ebenso steht es mit einer negativen Gittervorspannungsleitung 39 über zwei Leitungen in Verbindung, von denen die eine eine Diode 40 und einen Widerstand 41 und die andere eine Diode 42 und einen Widerstand 43 enthält. Die Diode 42 bildet das Schütz 10. Die Verbindung von Diode 42 und Widerstand 43 ist an Leitung 31 angeschlossen, so daß bei Erhöhung des Potentials von Leitung 31 der

Durchgang durch Diode 42 gesperrt wird. Die Verbindung von Diode 40 und Widerstand 41 ist über einen Kondensator mit Spule 3 verbunden, so daß bei Auftreten eines positiven Eingangsimpulses die Steuerdiode 40 geschlossen wird und das Gitterpotential von Röhre 36 steigt und damit die Röhre leitend macht. Röhre 36 enthält im Anodenkreis die Primärspule eines Transformators 44, und der positive Ausgang aus der Sekundär spule des Transformators geht an das Gitter einer Treibröhre 45, während eine Diode 46 parallel zur Sekundärspule dazu dient, jeden negativen Ausgang aus dem Transformator zu unterbinden. Die Anode von Röhre 45 steht mit der Anode einer Röhre 47, die als Sperrschwinger arbeitet, in Verbindung. Röhre 45 ist gewöhnlich abgeschaltet, beim Auftreten eines positiven Impulses vom Transformator 44 her leitet sie jedoch und führt den Strom durch einen Sperrschwinger-Transformator 48 im Anodenkreis der Röhren 45 und 47. Die Sekundärspule des Transformators 48 ist stark gedämpft, und der einzelne Ausgangsimpuls wird durch eine Verzögerungsleitung 49 verzögert und über eine Steuerdiode 51 an das Gitter einer Kathodenfolgeröhre50 gelegt, die die Spule 2 treibt. Röhre 50 wird durch Leitung 31 über eine Steuerdiode 52, die das Schütz 18 bildet (Fig. 2), gesteuert.

Zur Vermeidung einer Regenerierung während des Löschens wird das Potential von Leitung 31 ebenfalls durch eine Diode 53, die das Schütz 19 bildet, gesteuert. Diese Steuerdiode wird über eine Umkehrröhre 54 durch das Potential von Leitung 25 gesteuert, so daß dann, wenn Leitung 25 positiv ist, Röhre 54 leitet und die Anodenspannung fällt. Dadurch wird die Diode 53 leitend und verhindert so, daß das Potential von Leitung 31 so stark steigt, daß die von den Dioden 42 und 52 gebildeten Schütze geöffnet sind.

Die Konstanten des Sperrschwingkreises und der Verzögerungsleitung 49 sind so gewählt, daß ein verminderter Impuls aus Spule 3 den Sperrschwinger auslöst und nach einer Weile in Spule 2 geht, eine elastische Welle von richtiger Gestalt mit HaIbschleifenverzögerungszeit nach dem Eingang in Spule 3 hervorbringt und so das in der Schleife umlaufende Signal regeneriert.

Der Regenerierungskreis 17 umfaßt den Teil des Kreises zwischen dem Eingang von Röhre 36 und dem Ausgang der Verzögerungsleitung 49 und steht mit den an die anderen Schleifen angeschlossenen Schützen und Transduktoren in Verbindung. Die Kathodenfolgeröhre 50 ist ein Teil der mit 15 bezeichneten Transduktoranordnung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verzögerungs- und Speichervorrichtung für elektrische Signale, die einen z. B. draht- oder rohrförmigen Körper aus einem mechanischen Übertragungsmedium für elastische Wellen enthält, ferner einen Eingangs-Transduktor zur Umwandlung eines elektrischen Eingangssignals in eine elastische Welle in dem Medium und einen Ausgangs-Transduktor zur Anzeige der Gegenwart einer elastischen Welle in einem gewählten Teil des Mediums und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals als Kriterium für die angezeigte elastische Welle, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Medium gebildete Körper zu einer mechanisch geschlossenen Schleife geformt

i4y

ist, die den gewählten Teil einschließt, so daß die elastische Welle in dem Medium in entgegengesetzten Richtungen zirkulieren und wiederholt durch den Ausgangs-Transduktor angezeigt werden kann, und daß Vorrichtungen mit den Transduktoren verbunden sind, die das dem Ausgangs-Transduktor entnommene elektrische Signal invertieren und dem Eingangs-Transduktor zuführen, um gewünschtenfalls die Löschung der in dem Medium zirkulierenden elastischen Welle zu bewirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fortleitungsmedium in der mechanisch geschlossenen Schleife eine Flüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, ist und daß die elastische Welle unter mehrmaliger Reflexion einen vorgegebenen Weg in der Flüssigkeit einschlägt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangs-Transduktor als Reflektor für die elastische Welle dient.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fortleitungsmedium in Form einer Spirale angeordnet und der Ausgangs-Transduktor mit mehreren Windungen der Spirale gekoppelt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens diejenigen Teile des Mediums, die mit dem Eingangsund Ausgangs-Transduktor gekoppelt sind, Magnetostriktionseigenschaften aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangs-Transduktor eine Spule enthält, die einen Teil des Mediums umgibt und bei Speisung mit einem Eingangssignal durch Magnetostriktionswirkung darin eine longitudinal elastische Welle erzeugt, und daß der Ausgangs-Transduktor eine zweite Spule enthält, die ein zweites Teilstück des Mediums umgibt und den Durchgang der elastisehen Welle durch dieses Teilstück durch Magnetostriktionswirkung anzeigt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fortleitungsmedium ein Ring aus einem Material mit Magnetostriktionseigenschaften ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal aus dem Ausgangs-Transduktor eine an den Eingangs-Transduktor angeschlossene Verstärkerund Signalverzögerungsvorrichtung bei Bedarf so betätigt, daß der Eingangs-Transduktor in einem Teil des Fortleitungsmediums eine elastische Welle erzeugt, die im wesentlichen gleich groß, jedoch entgegengesetzt gerichtet wie eine durch dieses Teilstück gehende, vorher erzeugte elastische Welle ist.

9. Vorrichtung zur Speicherung von auf mehrere Kanäle verteilten elektrischen Signalen, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Verzögerungsund Speichervorrichtungen nach einem der vorstehenden Ansprüche, einen einzigen Signalregenerierungskreis für alle diese Vorrichtungen und eine vorzugsweise zyklisch arbeitende Schaltanlage zum wahlweisen Anschluß des Regenerierungskreises an den Ausgangs- bzw. den Eingangs-Transduktor jeder Verzögerungs- und Speichervorrichtung, um die dort gespeicherten Signale nacheinander zu regenerieren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Verzögerungs-und Speichervorrichtungen jeweils dieselbe Verzögerung hervorrufen und der Signalregenerierungskreis Signalverstärkermittel und Signal verzögerungsmittel enthält, die eine Verzögerung hervorrufen, die gleich der Zeit ist, die eine elastische Welle für ihren Weg vom Ausgangs-Transduktor bis zum Eingangs-Transduktor der Verzögerungsund Speichervorrichtungen benötigt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 844 922, 877 048;
Journal of the British Institution of Electrical Engineers, August 1955, S. 419 bis 427.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen