DE1079862B - Schieberegister zur Verwendung in Impulszaehlern, Teilern oder anderen Rechenanordnungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, in Schieberegistern mit elektrischen Wicklungen versehene Magnetkerne zu benutzen, die eine rechteckförmige Hysteresisschleife aufweisen. Durch Impulse von bestimmter Größe und Richtung läßt sich der Kern von einem Magnetisierungszustand, der z. B. dem oberen Teil der Hysteresisschleife entspricht, in den anderen Magnetisierungszustand, der dann dem unteren Teil der Schleife entspricht, überführen. Derartige Kerne sollen im folgenden kurz Rechteckkerne genannt werden. Üblicherweise werden die beiden Magnetisierungszustände als Zustand Null und Zustand Eins bezeichnet. Bei einem Schieberegister aus Rechteckkernen sind diese in einer Kaskade derart angeordnet, daß mittels den Schiebewicklungen der Kerne zugeführter Schiebeimpulse der Zustand Eins von Kern zu Kern weitergeschoben werden kann. Dabei sind einseitig leitende Vorrichtungen, wie z. B. Dioden, zwischen den Ausgangs- und Eingangswicklungen aufeinanderfolgender Kerne eingeschaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einfache und zuverlässige Schieberegister mit eine rechteckförmige Hysteresisschleife aufweisenden Magnetkernen vorzusehen, die die durch die Wicklungen übertragene Leistung optimal ausnutzen und die eine möglichst geringe Leistung aus der Schiebeimpulsquelle brauchen. Dies ist von großer praktischer Bedeutung, da hierdurch die Zahl der erforderlichen Röhren wesentlich vermindert werden kann.

Gemäß der Erfindung ist ein Schieberegister, bestehend aus einer Anzahl von magnetischen Rechteckkernen, von denen jeder mit einer Eingangs-, einer Ausgangs- und einer, Schiebewicklung versehen ist, und bei dem die Ausgangswicklung jedes außer des letzten Kernes mit der Eingangswicklung des folgenden Kernes über eine einseitig leitende Vorrichtung verbunden ist, derart ausgebildet, daß mindestens ein zusätzlicher Rechteckkern mit zwei Wicklungen vorgesehen ist, welcher in einen vorgegebenen magnetischen Zustand vormagnetisiert ist und dessen einer Wicklung die gleichen Schiebeimpulse wie den Schiebewicklungen der übrigen Kerne in solchem Sinne zugeführt werden, daß er für die Dauer derselben in seinen anderen Magnetisierungszustand gesteuert wird, so daß an dessen anderer Wicklung Tastimpulse erzeugt werden, die den einseitig leitenden Vorrichtungen in solcher Weise zugeführt werden, daß diese während der Dauer der Tastimpulse gesperrt sind.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein einziger zusätzlicher Kern mit einer Schiebewicklung vorgesehen, deren Ausgangs wicklung, welcher einYormagnetisierungsgleichstrom zugeführt wird, als Tastimpulsquelle dient.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mehrere zusätzliche Kerne mit je einer Schieberegister

zur Verwendung in Impulszählern, Teilern oder anderen Rechenanordnungen

Anmelder:

Marconi's Wireless Telegraph Company Limited,
London

Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt, Hannover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 29. August 1957 und 24. Juni 1958

Eric Douglas McConnell, Great Baddow, Essex

(Großbritannien), ist als Erfinder genannt worden

Schiebewicklung und je einer Ausgangswicklung vorgesehen, wobei die Schiebewicklungen in den Schiebeimpulskreis eingeschaltet sind und die Ausgangswicklungen zusammen als Tastimpulsquelle dienen und außerdem mit dem Vormagnetisierungsgleichstrom gespeist sind.

Wenn ein einziger zusätzlicher Kern benutzt ist, kann er mit einem Kondensator oder einem Widerstand oder einer Serienkonibination von Kondensator und Widerstand verbunden werden. Wenn mehrere zusätzliche Kerne benutzt sind, kann einer mit einem· Kondensator und ein anderer mit einem Widerstand parallel geschaltet werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mehrere Kaskadenkerne vorgesehen, deren jeder (bis auf den letzten) eine über eine einseitig leitende Vorrichtung an einen Speicherkondensator geschaltete Ausgangswicklung aufweist. Dieser Speicherkondensator ist in einen aus einer anderen einseitig leitenden Vorrichtung, der Eingangswicklung des nächsten Kernes und der Quelle der Tastimpulse bestehenden Serienkreis eingeschaltet.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden mehrere Ausführungsbeispiele an Hand der Figuren beschrieben, worin die Punkte an den Wicklungsenden in herkömmlicher Art andeuten, daß der hereinfließende Strom den Kern von Zustand Eins in den Zustand Null bringt, den Zustand Null aber nicht um-

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ändert. Ist ein Kern vom Zustand Eins auf den Zu- Gleichrichter 5 bestimmt. Wenn eine lange Rückkehrstand Null gebracht, so fließt der Strom aus dem mit zeit zulässig ist, kann der Widerstand 4 fortgelassen einem Punkt versehenen Ende irgendeiner anderen werden und der Kondensator 3 einfach dem Gleich-Wicklung dieses Kernes heraus. richter 5 parallel geschaltet sein.

Fig. 1 zeigt drei Rechteckkerne A, B und C (Regi- 5 Der Höchstwert der am Kondensator 3 entstehenden sterkerne) und einen zusätzlichen, im folgenden Tast- Tastimpulsspannung soll wenigstens gleich und vorkern genannten Kern Z in einer erfindungsgemäßen zugsweise größer sein als die Summe aus der an einem Anordnung. Die Anzahl der Registerkerne wird üb- der Kondensatoren AB 2, BC 2 ... liegenden Spitzenlicherweise größer als drei sein. Jeder Registerkern A, spannung und der an der nächsten Eingangswicklung, B und C hat drei Wicklungen, die wie folgt bezeichnet io z.B. Bl, Cl liegenden Spitzenspannung. Das ist dessind: Al, Bl und Cl sind Eingangswicklungen, A2, halb erforderlich, weil — falls zwei nebeneinanderlie- B2 und C2 sind Ausgangswicklungen und A3, B3 gende Registerkerne sich im Zustand Eins befinden — und C3 sind Schiebewicklungen der entsprechenden sie beide von einem auftretenden Schiebeimpuls in den Kernet, B bzw. C. Die Ausgangswicklung jedes Ker- Zustand Null versetzt werden und daher eine Sägenes ist über einen Gleichrichter ABl, BCl bzw. CDI 15 zahnspannung (Fig. 3) α mit einem gewissen Höchstan einen Kondensator AB 2, BC 2 bzw. CD 2angeschal- wert£l am Kondensator und eine andere Sägezahntet, und die geladene Seite der Kondensatoren ist über spannung (Fig. 3) b mit einem gewissen Höchstwert je einen der weiteren Gleichrichter AB 3, BC 3 und £2 an der betreffenden Eingangs wicklung erscheint. CD 3 mit dem Eingangswicklungsende des nächsten Unter der Voraussetzung, daß die Registerkerne gleich Kernes verbunden. ²° sind, ist E2 gleich El multipliziert mit dem Verhält-

Der Tastkern Z ist mit zwei Wicklungen X2 und nis der Windungszahl dieser Eingangswicklung zu der

X3 versehen, von denen die letztere eine Schiebewick- Windungszahl der vorhergehenden Ausgangswicklung,

lung ist und mit allen anderen Schiebewicklungen an Unter diesen Bedingungen muß der Tastimpuls einen

eine SchiebeimpulsquelleP angeschaltet ist. Der Tast- Höchstwert El +£2 haben, um die Öffnung des zu

kern X wird automatisch mittels des durch die Wick- 25 dieser Eingangswicklung führenden Gleichrichters

lungZ2 über einen Widerstand 1 aus einer nicht ge- während des Schiebeimpulses zu verhindern. Ein sol-

zeichneten, an den Klemmen 2 angeschlossenen Span- eher Tastimpuls ist in c in Fig. 3 dargestellt. In der

nungsquelle fließenden Stromes auf den Zustand Eins Praxis können die Wellenformen von der idealisierten

gebracht. An der Wicklung X2 liegt ein Kondensator 3 Darstellung der Fig. 2 und 3 abweichen, da die Kon-

und die Serienschaltung eines Widerstandes 4 und 30 densatoren sich über Schaltungen relativ hoher Induk-

eines Gleichrichters 5. Wie gezeigt, sind die Enden tivität entladen und dadurch können sich die Rückflan-

der Eingangswicklungen A1, Bl, Cl mit der dem ken der Sägezahnwelle α in Fig. 3 über eine relativ

Punktende der Wicklung X2 zugewandten Seite des lange Zeit hinziehen.

Kondensators 3 verbunden. Der Ausgangskreis jedes Die erfindungsgemäße Anordnung nach Fig. 1 ar-

Kondensators^iS2, BC2 bzw. CD2 besteht also aus 35 beitet wie die bekannten Schieberregisterschaltungen,

einem Gleichrichter AB3, BC3 bzw. CD3 in Serie mit insofern als ein Zustand Eins durch Schiebeimpulse

einer Eingangswicklung51, Cl ... und dem an der von Kern zu Kern geschoben werden kann. Sie hat

Wicklung X2 liegenden Kondensator 3. jedoch den wesentlichen Vorteil gegenüber den be-

Die Anordnung der Registerkerne A, B, C bildet kannten Schaltungen, daß sie praktisch verlustlos aralso ein Schieberegister, in welchem ein Zustand Eins 40 beitet. Die in den Kondensatoren gespeicherte Leidurch die an P angelegten Schiebeimpulse von Kern stung wird völlig ausgenutzt, da diese Kondensatoren zu Kern geschoben wird und, wie unten näher erklärt, sich über Schaltungen laden und entladen, die nicht der in den Ausgangswicklungen erzeugte Strom völlig mit zusätzlichen Widerständen belastet sind und da ausgenutzt wird. Es sei angenommen, daß der Kern A weiterhin die Eingangswicklung jedes Registerkernes im Zustand Eins sei. In diesem Fall wird dieser Kern 45 während der wirksamen Periode des Schiebeimpulses beim Auftreten eines Schiebeimpulses auf den Zustand praktisch entlastet ist. Außerdem können keine schäd-NuIl gebracht und damit lädt sich der Kondensator liehen Rückimpulse auftreten. Diese Vorteile ergeben AB2 über den Gleichrichter ABl. Beim Auftreten des sich dadurch, daß für jeden Kondensator AB2, BC2 Schiebeimpulses wird der von der an den Klemmen 2 ... der Ladestromkreis nur einen Gleichrichter AB 1, angeschlossenen Gleichstromquelle auf den Zustand 50 BC1 ... enthält, und der, Entladungsstromkreis keinen Eins vormagnetisierte Kern Z von dem durch die zusätzlichen Widerstand enthält und außerdem beim Wicklung X 3 fließenden Strom in den Zustand Null Vorhandensein der Schiebeimpulse von den Tastimpulgebracht. Während dieser Umsetzung wird ein im we- sen gesperrt wird. Der aus jedem Kondensator AB2, sentlichen sägezahnförmiger Tastimpuls b (Fig. 2) BC2 ... herausfließende Entladungsstrom kann durch von der Wicklung X 2 am Kondensator 3 erzeugt. Die- 55 den zugeordneten Gleichrichter AB 3, BC3 ... die zuser Tastimpuls wird den GleichrichternAB3, BC3, geordnete EingangswicklungB1, Cl und die Wick- CD3 ... in solchem Sinne zugeführt, daß sie während lungZ2 am Ende jedes Schiebeimpulses durchfließen, seiner Dauer gesperrt sind. Die Wellenform der Da dieser Entladungsstrom die Wicklung X2 in einer Schiebeimpulse α und der Tastimpulse 5 ist in Fig. 2 solchen Richtung durchfließt, daß er den Kern Z in idealisiert dargestellt. In der Praxis werden die Kan- 60 den Zustand Null umsetzen würde, wenn nämlich dieten nicht so scharf sein. Es ist auch nicht nötig, daß ser Kern nicht schon im Zustand Null wäre, erscheint die Rückflanken der Tastimpulse genau mit den Rück- diese Wicklung praktisch als Kurzschluß. Der Vorteil flanken der Schiebeimpulse übereinstimmen. Eine An- des an die Wicklung Z2 angeschlossenen Kondensanäherung an diese Bedingung reicht völlig aus. Der tors 3 besteht darin, daß für eine bestimmte Windungs-Widerstand 1 muß groß genug sein, um die impuls- 65 zahl der Wicklung Z2 eine größere Spitzenspannung mäßige Arbeitsweise des Kernes Z nicht zu beeinflus- erzielt werden kann. Eine solche Anordnung eines an sen, was leicht zu erfüllen ist. Die Rückkehrzeit des der Wicklung Z2 liegenden Kondensators ist zulässig Kernes X in den Zustand Eins, in welchen er von der in Fällen wie dem dargestellten, worin die Ausgangsan den Klemmen 2 angeschlossenen Gleichstromquelle wicklungen der Schieberegisterkerne Kondensatoren gebracht wird, wird von dem Widerstand 4 und dem 70 (wie AB2) speisen. Es gibt jedoch Fälle, bei welchen

einige Kerne keine Kondensatorbelastung haben und mit scharfen Impulsen an ihren Wicklungen arbeiten müssen. Dann kann die Wicklung X2, wie in Fig. 4 gezeigt, zu einer Serienschaltung 3 bis 6 parallel geschaltet werden. In dem Falle der Fig. 4 ist der Tastimpuls im wesentlichen rechteckig, während er in dem Fall nach Fig. 5 die in dieser Figur dargestellte Form hat.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, in welchem eine ähnliche Tastimpulsform wie in Fig. 5 erzielt werden soll, werden zwei Tastkerne PX, QX benutzt, deren einer eine Widerstandcharakteristik und der andere eine Kapazitätcharakteristik des Ausgangsimpulses aufweist. Hier treten also an Stelle des einzigen Kernes X der vorhergehenden Abbildungen zwei Kerne PX und QX, die in Serie in den Schiebeimpulskreis eingeschaltete Schiebewicklungen PX3, QX3 und in Serie in den Tastimpulskreis eingeschaltete Wicklungen PX2 und QX2 besitzen. Die Wicklung PX 2 ist durch einen Widerstand 6, die Wicklung QX 2 durch einen Kondensator 3 überbrückt. Die Form des erzeugten Tastimpulses ist in Fig. 6 an der Ausgangsleitung dargestellt.

Durch das wesentliche Merkmal der Erfindung, nämlich die Erzeugung von Tastimpulsen mittels eines oder mehrerer Tastkerne, wird ein sehr großer Wirkungsgrad gegenüber den bekannten Anordnungen erreicht, und in der Praxis ist es möglich, mittels eines einzigen, wie in Fig. 1, 4 oder 5 dargestellten Tastimpulskernes X, oder mittels zweier wie in Fig. 6 dargestellter Kerne PX, QX einwandfreie Tastimpulse für wenigstens zwölf Registerkerne zu erzeugen.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schieberegister, bestehend aus einer Anzahl von magnetischen Rechteckkernen, von denen jeder mit einer Eingangs-, einer Ausgangs- und einer Schiebewicklung versehen ist, und bei dem die Ausgangswicklung jedes außer des letzten Kernes mit der Eingangs wicklung des folgenden Kernes über eine einseitig leitende Vorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzlicher Rechteckkern (X) mit einer Eingangswicklung (Z 3) und einer Ausgangs wicklung (X 2) vorgesehen ist, welcher in einen vorgegebenen magnetischen Zustand vormagnetisiert ist, in dem die Ausgangswicklung (X 2) mit einer Gleichstromquelle (2, 2) verbunden ist und dessen Eingangswicklung (3) die gleichen Schiebeimpulse wie den Schiebewicklungen der übrigen Kerne in solchem Sinne zugeführt werden, daß er für die Dauer derselben in seinen anderen Magnetisierungszustand gesteuert wird, so· daß an der Ausgangswicklung (X 2) Tastimpulse erzeugt werden, die den einseitig leitenden Vorrichtungen (ABZ₁ BC 3 . . .) als Vorspannung in solcher Weise zugeführt werden, daß diese während der Dauer der Tastimpulse gesperrt sind, um die Informationsübertragung innerhalb der Schiebekette (A, B, C. . .) entsprechend zu verzögern.

2. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zusätzliche Rechteckkerne (PX, GX) vorgesehen sind, deren Eingangswicklungen (PX3, GX3) in Reihe im Schiebeimpulskreis liegen, und deren Ausgangswicklungen (PX 2, GX 2) in Reihe als Tastimpulse dienen.

3. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (3) parallel zu der Ausgangswicklung (X 2) geschaltet ist.

4. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (6) parallel zu der Ausgangswicklung geschaltet ist.

5. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung eines Widerstandes (6) und eines Kondensators (3) parallel zu der Ausgangswicklung geschaltet ist.

6. Schieberegister nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswicklung eines der Kerne (GX) ein Kondensator (3) und der eines anderen (PX) ein Widerstand (6) parallel geschaltet ist.

7. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle (2, 2) über einen hohen Widerstand (1) angeschlossen ist und daß einer der Tastkernwicklungen die Reihenschaltung eines Gleichrichters (5) mit einem weiteren Widerstand (4) parallel geschaltet ist.

8. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswicklung (A2, B 2...) jedes Registerkernes (A₁B...) außer des letzten über einen Gleichrichter (AB I₁BC1) ...) an einen Speicherkondensator (AB2,BC2)...) und der Speicherkondensator über einen weiteren Gleichrichter (AB 3, BC 3 . . .) an die Ausgangswicklung (Bl₁ Cl . . .) des folgenden Registerkernes (B₁ C . . .) in Reihe mit der, Tastimpulsquelle angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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