DE1090886B - Logischer Kreis mit magnetischem Kern - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein als logischer Kreis in Informationssystemen, Rechnern, Telefonschaltsystemen und ähnlichen Anordnungen verwendbarer elektrischer Kreis mit einem magnetischen Kern.

Es sind verschiedene logische Kreise mit magnetisehen Kernen bekanntgeworden, welche die im wesentlichen rechteckige Hysteresisschleife des, Kernmaterials ausnutzen. Diese logischen Kreise können verwendet werden, um gewünschte Funktionen in großen Informationssystemen wie Ziffernrechnern oder TeIefonschaltsystemen darzustellen. Bekannte logische ■ Kreise mit magnetischen Kernen waren im allgemeinen . auf zwei Typen beschränkt, und zwar einen Oder-Kreis, der ein Ausgangssignal bei Vorhandensein eines oder mehrerer Eingangssignale abgibt, und einen Negatorkreis, der ein Ausgangssignal abgibt, wenn kein Eingangssignal vorhanden ist. Durch Verwendung dieser beiden Grundkreise kann jede logische Funktion aufgebaut werden; es ist jedoch ein relativ hoher Aufwand erforderlich.

Die Erfindung will deshalb einen verbesserten logischen Kreis mit magnetischen Kernen schaffen und den Aufwand verringern, der bei logischen Systemen mit magnetischen Kernen erforderlich ist. Insbesondere sollen logische Systeme mit magnetischen Kernen vereinfacht werden und die Anzahl der in solchen Systemen erforderlichen logischen Stufen, und damit die benötigte Eingangsleistung, herabgesetzt werden.

Die Erfindung geht dazu von einem Kreis mit einem magnetischen Kern aus, auf dem eine Eingangswicklung, eine Ausgangswicklung und eine Weiterschaltwicklung vorgesehen ist, die über Dioden mit einer Belastung verbunden sind, und empfiehlt, daß eine erste Diode in Reihe mit der Ausgangswicklung geschaltet ist, daß die Belastung und eine zweite Diode in Reihe geschaltet sind und parallel zur Ausgangswicklung und der ersten Diode liegen, und daß schließlich die Weiterschaltwicklung an die Ausgangswicklung und die zu dieser parallel liegende Belastung angeschlossen ist.

Wenn in Reihe mit einer einzelnen Diode liegende Ausgangswicklungen parallel zum Belastungskreis geschaltet sind, erhält man einen Oder-Kreis für die Eingangsfunktionen der Kerne. Wenn man die parallel liegenden Ausgangswicklungen, jeweils mit ihrer eigenen Diode, parallel zum Belastungskreis schaltet, erhält man einen Und-Kreis. Es ist offensichtlich, daß ■ jeder mögliche Parallelweg in einer Und-Kreisschaltung selbst ein Qder-Kreis sein kann. In gleicher Weise kann durch eine geeignete Eingangslogik jeder Kern einen Negatorkreis bilden.

Die erfindungsgemäßen logischen Kreise mit magnetischen Kernen arbeiten logisch wie ein Relais mit mehreren Kontakten und Wicklungen. Bei Verwen-Logisdier Kreis mit magnetischem Kern

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt, Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 27. April 1954

Frederick Thomas Andrews jun.,

Morristown, N. J. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

dung von Taktimpulszügen in zwei Phasen, d. h. nur von Eingangs- und Weiterschaltimpulsen, ist ein Kern einem Relais äquivalent, dessen sämtliche Kontakte Arbeitskontakte sind. Wird ein dritter Impulszug zu Rückstellzwecken hinzugenommen, ergibt sich ein Kern, der einem Relais äquivalent ist, dessen sämtliche Kontakte Ruhekontakte sind. Theoretisch kann jede Funktion durch Verwendung von höchstens zwei Kernen je Eingangsveränderliche zusammengesetzt werden. Selbstverständlich gibt es eine praktische Grenze für die Anzahl der Eingangs- und Ausgangswicklungen, die auf einem einzigen Kern untergebracht werden können, ebenso wie es eine Grenze für die Anzahl der Kontakte auf einem Relais gibt. Jedoch wird durch Verwendung von erfindungsgemäßen Kreisen mit magnetischen Kernen der Entwurf von logischen Systemen für den Techniker beträchtlich vereinfacht, da die Entwurfsverfahren für Relaiskreise unter entsprechender Berücksichtigung der Möglichkeit mehrfacher Eingangswicklungen benutzt werden können.

Weitere Einzelheiten von erfindungsgemäßen logischen Kreisen und eine eingehende Erläuterung ihrer Arbeitsweise sind in der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen enthalten.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Oder-Kreises ;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Negatorkreises;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Und-Kreises;

009 627/220

3 4

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild von logischen Ein- Ein vollständiger Arbeitszyklus dieses Kreises be-

heiten zur Darstellung der Funktion/=a'b'+b'c'+a'c'; steht aus Eingangs-, Weiterschalt- und Rückstell-

Fig. 5, 6 und 7 sind schematische Darstellungen von impulsen in der genannten Reihenfolge. Die Eingangslogischen Kreisen mit magnetischen Kernen, die die und Weiterschaltimpulse magnetisieren beide den Funktion nach Fig. 4 verwirklichen; 5 Kern im Uhrzeigersinn, wie durch die Pfeile 40 und

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild eines binären Addierers 41 angedeutet ist, während die Rückstellimpulse ihn

für Serienbetrieb; gegen den Uhrzeigersinn magnetisieren, wie durch den

Fig. 9 und 10 sind schematische Darstellungen von Pfeil 42 angedeutet ist. Ein auf einer oder mehreren

binären Addierern mit logischen Kreisen mit magneti- der Eingangswicklungen auftretender Impuls schaltet

sehen Kernen nach der Erfindung zur Verwirklichung io den Kern vor dem Auftreten des Weiterschaltimpulses

des Addierers nach Fig. 8. auf Magnetisierung im Uhrzeigersinn um. Da der

Die Fig. 1, 2 und 3 sind schematische Darstellungen Weiterschaltimpuls keine weitere Flußänderung bevon Kreisen mit magnetischen Kernen, bei denen wirkt, überbrückt die Ausgangswicklung 38 die BeKerne mit rechteckigen Hysteresisschleifen benutzt lastung 30 während des Weiterschaltimpulses. Wenn werden und die Grundbausteine für die bei den Rech- 15 an die Wicklungen 34 und 35 keine Eingangsimpulse nern und Telefonschaltsystemen erforderlichen lo- angelegt werden, ist der Kern 20 infolge des Rückstellgischen Funktionen sind. Fig. 1 ist ein Oder-Kreis, impulses gegen den Uhrzeigersinn magnetisiert, wenn Fig. 2 ein Negatorkreis und Fig. 3 ein Und-Kreis. In der Weiterschaltimpuls angelegt wird. Die in der Ausjedem Kreis kann der Kern 20 ein Ring aus einem gangswicklung 38 induzierte Spannung wird dem-Metallband oder aus Ferrit sein, das eine rechteckige 20 gemäß die Diode 28 in Sperrichtung vorspannen, und Hysteresisschleife zeigt. der Weiterschaltstrom wird der Belastung 30 zuge-

Bei dem in Fig. 1 gezeichneten Oder-Kreis erzeugen führt.

die an die Eingangswicklungen 21 und 22 angelegten Die Weiterschalt- und Rückstellimpulse können vor-

Eingangsimpulse Magnetisierungskräfte, die den Kern teilhafterweise durch konstante Stromquellen geliefert

20 im Uhrzeigersinn magnetisieren, wie durch die 25 werden, die für einen Strom eine hohe Impedanz

Pfeile 24 angedeutet ist. An die Weiterschaltwicklung haben, wenn sie im »Aus«-Zustand sind, und den Kern

25 wird ein Weiterschaltimpuls angelegt, der den Kern während des Eingangsintervalls nicht belasten. Mit

gegen den Uhrzeigersinn zu magnetisieren sucht, wie Ausnahme während des Weiterschaltimpulses kann

durch den Pfeil 26 angedeutet ist. Die Ausgangswick- der Strom in der Ausgängswicklung oder Belastung

lung 27 ist über eine Diode oder einen anderen Rieht- 30 wegen des Vorhandenseins der Dioden 28 und 31 in

leiter 28 in Reihe mit der Aktivierungswicklung 25 den beiden Zweigen nicht in beiden Richtungen fließen,

geschaltet. Die Belastung 30 ist zusammen mit einer Daher können logische Kreise der in Fig. 2 gezeich-

weiteren Diode oder einem Richtleiter 31 parallel zu neten Art unmittelbar hintereinandergeschaltet wer-

der Ausgangswicklung 27 und der Diode28 geschaltet. den, wobei die Belastung des einen Kerns die Ein-

Der Weiterschaltimpuls geht dementsprechend zuerst 35 gangswicklung des folgenden Kerns ist, ohne daß eine

durch die Weiterschaltwicklung 25 und dann durch Wechselwirkung zwischen den Stufen auftritt.

den Ausgangskreis, der aus der Ausgangswicklung 27 In Fig. 3 ist ein logischer Und-Kreis des Parallel-

und der dieser parallel liegenden Belastung 30 besteht. typs mit magnetischen Kernen dargestellt. Bei diesem

Der anfängliche Zustand des Kreises tritt nach Kreis werden zwei Kerne 20 verwendet, die jeweils einem Weiterschaltimpuls auf; daher ist der Kern in 40 eine Eingangswicklung 45, eine Weiterschaltwicklung der durch den Pfeil 26 angedeuteten Richtung magne- 46 und eine Ausgangswicklung 47 aufweisen. Die tisiert. Ist vorm nächsten Weiterschaltimpuls kein Weiterschaltwicklungen sind in Reihe geschaltet und Eingangsimpuls eingespeist, wird durch den Weiter- liegen in Reihe mit den parallelen Ausgangswicklunschaltimpuls eine kleine Spannung in den Wicklungen gen 47, die jeweils in Reihe mit einer Diode 28 liegen induziert, da nur eine geringe Flußänderung statt- 45 und die durch die Belastung 30, ebenfalls in Reihe mit findet. Die Impedanz der Ausgangswicklung ist im der Diode 31, überbrückt sind. Wenn an beide Einwesentlichen die Impedanz der Diode 28 in Flußrich- gangswicklungen 45 keine Eingangsimpulse angelegt tung. Da diese viel kleiner als die Impedanz der Be- werden, bleibt einer der Kerne gegen den Uhrzeigerlastung ist, wird der größte Teil des Weiterschalt- sinn magnetisiert, wie durch den Pfeil 50 angegeben, Stroms von der Belastung ferngehalten, und es entsteht 50 und seine Ausgangsimpedanz ist lediglich die Impekein Ausgangsimpuls. danz in Flußrichtung einer Diode28. Dementsprechend

Wenn jedoch zwischen aufeinanderfolgenden Weiter- wird die Belastung 30 durch diesen Weg mit kleiner schaltimpulsen ein Eingangsimpuls an eine oder meh- Impedanz überbrückt, und es wird kein Weiterschaltrere der Eingangswicklungen 21 und 22 angelegt wird, strom an die Belastung geliefert. Somit ist die Beinduziert die durch den Weiterschaltimpuls erzeugte 55 lastung überbrückt, wenn nicht beide Kerne 20 Ein-Flußänderung in der Ausgangswicklung 27 eine Span- gangsimpulse erhalten und hierdurch jeden Kern, wie nung, welche die in Reihe mit der Wicklung liegende durch den Pfeil 49 angegeben, im Uhrzeigersinn ma-Diode28 in Sperrichtung vorspannt. Die Impedanz gnetisieren.

dieses Zweiges ist dann der Sperrwiderstand der Die Dioden 28 und 31 dienen dazu, das Auftreten

Diode, und der größte Teil des Weiterschaltstroms 60 von Eingangsimpulsen in der Ausgangsschaltung bzw.

fließt als Ausgangsimpuls durch die Belastung 30. bei der Ausführungsform nach Fig. 2 das Auftreten

Der in Fig. 2 gezeichnete Kreis ist ein Negatorkreis von Rückstellimpulsen in der Ausgangsschaltung zu

(ein Kreis gemeinsamer Verneinung) mit den Ein- verhindern sowie den Rückfluß von Impulsen aus der

gangswicklungen 34 und 35, einer Rückstellwicklung Belastung 30. Das letztere ist besonders wichtig, wenn

36, einer Weiterschaltwicklung 37 und einer Ausgangs- 65 die Belastung 30 selbst die Eingangswicklung eines

wicklung 38. Der Ausgangskreis besteht aus der Aus- anderen magnetischen Kerns ist, wie weiter unten be-

gangswicklung 38 und der Belastung 30, jeweils in schrieben wird.

Reihe mit einer Diode 28 bzw. 31, wobei die Ausgangs- Gewisse Vorteile der logischen Kreise des Parallelwicklung und die Belastung parallel zueinander und in typs mit magnetischen Kernen gemäß Merkmalen der Reihe mit der Weiterschaltwicklung 37 liegen. 70 Erfindung gegenüber früheren Arten von logischen

abgeleitet wird, der eine abgeänderte Form der Gleichung (1) darstellt. Ein solcher Kreis ist in Fig. 6 gezeichnet. Wie ersichtlich, wird der Ausgang an die

Eine Ausgangswicklung kann durch weitere Reduzierung des Ausgangsausdrucks zu

weggelassen werden. Dieser Kreis ist in Fig. 7 dargestellt.

Bei Betrachtung der Fig. 4, 5, 6 und 7 erkennt man, daß logische Kernkreise, die Ausgangskreise des Par-

nutzen, weniger Teile, nur eine Stufe oder Logik und weniger Eingangsleistung als frühere Arten von logischen Kreisen mit magnetischen Kernen erfordern. Um die Vorteile der logischen Kreise des Paralleltyps mit magnetischen Kernen und ihre Anpassungsfähigkeit zu erläutern, sind in den Fig. 8, 9 und 10 binäre Addierkreise für Serienbetrieb dargestellt, wobei Fig. 8 ein Blockschema eines solchen Addierkrei-

Kreisen lassen sich leicht bei Betrachtung von zwei Das Ausgangswicklungsnetzwerk der Fig. 5 erfor-

Beispielen erkennen. Die Fig. 4, 5, 6 und 7 zeigen ver- dert sechs Ausgangswicklungen und sechs Dioden 60. schiedene Kreise zur Realisierung der Funktion Es kann weiter vereinfacht werden, wenn das Netz-

x 'u \ w ' \ ' ι ri\ werk von dem Ausdruck

t=a b to c -\-a c (\)

^b fz=r_a'-\-b') (b'+c') (a' + c') (2)

und die Fig. 8, 9 und 10 Schaltbilder von binären Addierkreisen für Serienbetrieb.

In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Kreises dargestellt, der nur aus Oder-Kreisen und Negatorkreisen

zur Herstellung der Funktion der Gleichung (1) be- ίο Belastung 30 nur angelegt, wenn alle drei Dioden 62 steht. Die Kerne der ersten Stufe ergeben die Funk- in Sperrichtung vorgespannt sind. Dies tritt ein, wenn tionen a'b', a'c' und b'c', die im Kern der zweiten Stufe eine der beiden in Reihe mit der Diode 62 liegenden vereinigt werden, um den gewünschten Ausgang zu Ausgangswicklungen nach Anlegen des Weiterschalterhalten. Diese logischen Kernkreise können entweder impulses eine Spannung abgibt. Bei diesem Ausgangs-Kreise früherer Art oder die in Fig. 1 und 2 darge- 15 wicklungsnetzwerk werden nur drei Dioden und sechs stellten Kreise sein. Es sei jedoch festgestellt, daß die Ausgangswicklungen benutzt. Ausgangsschaltung von erfindungsgemäßen logischen
Kreisen des Paralleltyps leicht so geändert werden,
daß erheblich verbesserte Kreise verfügbar werden.
Bevor diese verbesserten Kreise betrachtet werden, sei 20
bemerkt, daß im Kreis der Fig. 4 zwei logische Stufen
und vier logische Elemente vorhanden sind und daß
jedes Eingangssignal so viel Energie enthalten muß,
daß zwei Kerne geschaltet werden können.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel be- 25 alleltyps gemäß Merkmalen der Erfindung zur Versteht aus drei magnetischen Kernen 20, auf denen je- wirklichung einer gewünschten Ausgangsfunktion beweils eine einzige Eingangswicklung 52, eine Rückstellwicklung 53 und eine Weiterschaltwicklung 54
aufgebracht sind. Die Rückstellwicklungen 53 sind in
Reihe geschaltet. Der Eingang α wird an die Ein- 30
gangswicklung 52 des ersten Kerns, der Eingang b an
diej enige des zweiten Kerns und der Eing'ang c an
diejenige des dritten Kerns angelegt. Die Weiterschaltwicklungen 54 sind in Reihe geschaltet und liegen in
Reihe mit dem Ausgangskreis, dessen einer Zweig aus 35 ses ist, wie er mit bisherigen logischen Kreisen erder Belastung 30 und der Diode 31 besteht. Parallel halten werden kann. Fig. 9 ist eine schematische zu diesem Zweig des Ausgangskreises liegt das Aus- Darstellung eines identischen Kreises, bei dem logische gangswicklungsnetzwerk. Dieses Netzwerk ist un- Kreise des Paralleltyps mit magnetischen Kernen vermittelbar von dem gewünschten Ausgangsausdruck, wendet sind, und Fig. 10 eine schematische Darstelder obigen Gleichung (1), abgeleitet und besteht aus je 4° lung eines vereinfachten Kreises mit logischen Kreisen einem Paar von ■ Ausgangswicklungen 55, 56 und 57 des Paralleltyps mit magnetischen Kernen, auf jedem Kern und aus einer Diode 60 für jede Aus- Der in Fig. 8 gezeichnete binäre Addierkreis besitzt

gangswicklung. An den Ausgangswicklungen 55 des drei Stufen. Die erste Stufe ergibt die Funktion ersten Kerns wird bei Auftreten von a', an den Aus- a+b + c, abc und ab + bc+ac, wobei die letzte Funkgangswicklungen 56 des zweiten Kerns bei Auftreten 45 tion der gewünschte »Übertrag« oder die Weiterfühvon V und an den Ausgangswicklungen des dritten rung ist. Die zweite Stufe ergibt die Negation der Kerns bei Auftreten von c' eine Spannung induziert, Weiterführung (a' + b') (b' + c') (a' + c'). In der letzten wobei die Eingänge jedes Kerns Negatorkreise sind. Stufe ergibt eine logische Einheit die gewünschte

Wie oben geschildert, kann bei erfindungsgemäßen Summe, indem a+b + c, abc und a'b'+ b'c'+ a'c' in logischen Kreisen mit magnetischen Kernen der 50 einem Oder-Und-Kreis kombiniert werden, während Weiterschaltimpuls nur dann durch die Belastung 30 die andere Einheit dieser Stufe die Weiterführung fließen, wenn der Parallelweg durch Entstehen einer wieder umkehrt und sie für die nächste Addition, ge-Spannung an den Ausgangswicklungen der Kerne ge- eignet verzögert, wieder zur ersten Stufe zurückleitet, sperrt ist. Die Gleichung (1) gibt an, daß der Parallel- Ein logischer Kreis des Paralleltyps mit magne-

weg gesperrt sein soll, wenn die Eingänge α und b 55 tischen Kernen nach dem Blockschema der Fig. 8 ist oder die Eingänge b und c oder die Eingänge α und c in Fig. 9 dargestellt. Der Kreis arbeitet in drei nicht vorhanden sind. Eine Betrachtung des Ausgangs- Phasen. In Phase 1 wird die erste Stuf e weitergeschalwicklungsnetzwerks der Fig. 5 zeigt, daß durch Par- tet und die dritte Stufe zurückgestellt, in Phase 2 die allelschaltungen der Ausgangswicklungspaare und zweite Stufe weitergeschaltet und in Phase 3 die dritte durch Reihenschaltung dieser Parallelkombinationen 60 Stufe weitergeschaltet und die zweite Stufe zurückdieses Kriterium erfüllt ist. Wenn somit die Eingangs- gestellt. Die erste Stufe besteht aus den drei Kernen funktion a'b' ist, werden Spannungen an den beiden 65, 66 und 67, auf denen die Eingangswicklungen 68, Wicklungen 55 und 56 entstehen, und damit wird 69 und 70 aufgebracht sind. Eingangsimpulse von der dieser Parallelweg gesperrt. Wenn jedoch die Ein- a-Impulsquelle 72 und von der o-Impulsquelle 73 wergangsfunktion nur a! ist, dann wird, da nur die Aus- 65 den in der dritten Phase an die Wicklungen 69 und 70 gangswicklungen 55 ihre zugehörigen Dioden 60 in angelegt; in der gleichen Phase wird durch Anlegen Sperrichtung vorspannen, noch ein Parallelweg über eines Weiterschaltimpulses an den Kern 75 ein Weiterdie Wicklungen 56 und 57 vorhanden sein, und dem- führungsimpuls can die Eingangswicklung 68des Kerns gemäß wird kein Ausgangsimpuls zur Belastung 30 65 gelegt. Die verschiedenen Ausgangskreise auf diesen geliefert. 70 Kernen der ersten Stufe ergeben die obigen Funktionen.

Auf jedem Kern liegt eine erste Ausgangswicklung 76, die in Reihe mit einer einzigen Diode 77 und parallel zu einer Ausgangsbelastung geschaltet ist, welche aus einer Eingangswicklung 78 auf dem Kern 79, die später beschrieben wird, und aus einer Diode 80 besteht. Dieses Ausgangsnetzwerk ist daher ein Oder-Kreis; ein Ausgangsimpuls wird an die Belastung 78 geliefert, wenn ein Eingangsimpuls a, b oder c angelegt war, sobald ein Weiterschaltimpuls in Phase 1 von einer Weiterschaltimpulsquelle 82 an die in Reihe liegenden Weiterschaltwicklungen 83 auf diesen drei Kernen gelegt wird. Der erste Ausgangskreis auf diesen Kernen ist somit ein Oder-Kreis der Art, wie er in einfachster Form in Fig. 1 gezeichnet ist.

Der Weiterschaltimpuls wird dann nach dem Durchgehen durch diesen Oder-Ausgangskreis an einen Und-Ausgangskreis der in Fig. 2 dargestellten Art angelegt, der aus einer Ausgangswicklung 85 auf jedem der Kerne 65, 66 und 67 besteht und jeweils einer mit einer zueinander parallel liegenden Wicklungen 85 in Reihe liegenden Diode 86, wobei die Wicklungen mit den Dioden parallel zu einer Ausgangsbelastung liegen, die aus einer Eingangswicklung 87 auf dem Kern 88, der weiter unten beschrieben wird, und aus einer Diode 89 besteht. Somit wird ein Eingangsimpuls an die Eingangswicklung 87 nur dann angelegt, wenn an alle drei Eingänge a, b und c in der ersten Stufe in Phase 3 Impulse angelegt waren.

Das dritte Ausgangswicklungsnetzwerk auf den Kernen 65, 66 und 67 besteht aus zwei Wicklungen 92 auf jedem Kern und drei Dioden 93 und ist identisch mit dem in Fig. 6 dargestellten Ausgangs wicklungsnetzwerk. Es liegt einer Ausgangsbelastung parallel, die aus der Eingangswicklung 95 eines anderen Kerns 96, der weiter unten beschrieben wird, und aus einer Diode 97 besteht, der an die Wicklung 95 angelegte Eingang ist daher die Funktion ab + bc + ac.

Der Weiterschaltimpuls der Phase 1 geht dann an die Rückstellwicklung 99 auf Kern 75.

Der Kern 96 ist ein Negatorkreis der in Fig. 2 dargestellten Art. Er wird in Phase 3 durch den Weiterschaltimpuls zurückgestellt, der von der Weiterschaltimpulsquelle 101 an die Kerne 88 und 79 und dann an die Rückstellwicklung 102 angelegt wird. Er wird in Phase 2 von einer Weiterschaltimpulsquelle 103 durch einen Weiterschaltimpuls an die Weiterschaltwicklung 104 weitergeschaltet. Der Ausgangskreis besteht aus einer Ausgangswicklung 105 und einer Diode 106, die parallel zur Belastung liegen, welche aus den Eingangswicklungen 107 und 108 auf den Kernen 88 und 75 und aus einer Diode 109 besteht.

Die Kerne 79 und 88 bilden einen Und-Kreis der in Fig. 3 dargestellten Art. Der Kern 88 hat zwei Eingänge, die an die Eingangswicklungen 87 und 107 angelegt werden, während der Kern 79 nur einen einzigen Eingang hat, der, wie oben beschrieben, an die Eingangswicklung 78 angelegt wird. Die Weiterschaltwicklungen 112 und 113 der beiden Kerne sind in Reihe geschaltet, der Ausgangskreis besteht aus den parallelen Ausgangswicklungen 114 und 115 auf den beiden Kernen, die jeweils eine Diode 116 und 117 aufweisen, wobei die Ausgangswicklungen parallel zu der Belastung liegen, die aus einer Ausgangsimpedanz 119,UHd einer Diode 120 besteht. Der Ausgang S wird somit nach Anlegen des Weiterschaltimpulses in Phase 3 von der Quelle 101 an die Weiterschaltwicklungen 112 und 113 an die Impedanz 119 abgenommen.

Der Weiterschaltimpuls von der Quelle 101 wird auch an die Weiterschaltwicklung 122 des Negatorkreises Kern 75 angelegt. Der Ausgangskreis dieses Kerns besteht aus der Ausgangswicklung 123, die zusammen mit der Diode 124 parallel zum Belastungskreis liegt, der aus der Diode 125 und der Eingangswicklung 68 des Kerns 65 besteht.

Für die in Fig. 9 dargestellte Ausführung eines binären Addierers sind insgesamt siebzehn Dioden erforderlich, d. h. fast so viel wie zum Bau eines Addierers mit gewöhnlichen Diodenschaltungen. Jedoch werden für einen Diodenaddierer mehrere Vakuumröhren oder Transistoren benötigt, um die Dämpfung in der Diodenlogik zu beseitigen, und ein äußeres Element, um die Weiterführung zwischen den aufeinanderfolgenden Additionen zu speichern. Weiter ist die zeitliche Lage und die Dauer der verschiedenen Impulse kritisch, insbesondere wenn ein Impuls einen anderen aufheben muß. Die Verstärkung, das Gedächtnis und die Zuverlässigkeit der magnetischen Kernkreise des Paralleltyps geben diesen einen deutlichen Vorteil trotz der Zahl der erforderlichen Dioden.

Jedoch nutzt die spezielle Ausführung nach Fig. 9 die Möglichkeiten von logischen Kreisen des Paralleltyps mit magnetischen Kernen nicht voll aus. Der Ausführung nach Fig. 9 läßt sich leicht entnehmen, wie die verschiedenen in Blockschema der Fig. 8 dargelegten logischen Stufen verwirklicht werden können. Jedoch kann durch eine andere Anordnung der verschiedenen Parallelausgangskreise die Zahl der Schaltelemente verringert werden. Eine solche Schaltung für einen binären Addierer für Serienbetrieb ist in Fig. 10 dargestellt, wo sieben magnetische Kerne 130, 131, 132, 133, 134, 135 und 136 verwendet werden. Der Kern 136 ist der Weiterführungs-Speicherkern. Die anderen Kerne sind paarweise angeordnet, die Einstelleingänge jedes Paares sind c, c', a, a' bzw. b, V'. Jeder Kern ist mit zwei im ersten Ausgangskreis benutzten Ausgangswicklungen 139 versehen, um die Parallelwege für die Ausgangsbelastung zu schaffen, die aus der Ausgangsimpedanz 140, an der die Summenfunktion S erscheint, und der Diode 141 besteht. Die Ausgangswicklungen 139 bilden Und-Kreise mit vier Einstellmöglichkeiten und daher vier möglichen Parallelwegen, die jeweils eine Diode 142 enthalten. Über die in Reihe geschalteten Weiterschaltwicklungen 144 wird von der Weiterschaltimpulsquelle 145 in Phase 1 ein Weiterschaltimpuls an die erste Stufe gelegt. Die Eingangsimpulse c bzw. c' werden in Phase 3 an die Eingangswicklungen 146 und 147 angelegt, welche die Belastung des Ausgangskreises des Weiterführungs-Speicherkerns 136 darstellt. Von einer a-Impulsquelle 151 werden die Eingänge α bzw. a' in Phase 3 an die Wicklungen 149 und 150 angelegt. In gleicher Weise werden von einer 6-Impulsquelle 155 in Phase 3 die Eingänge b bzw. b' an die Eingangswicklungen 153 und 154 angelegt. Die Kerne 131, 133 und 135 werden von einer Rückstellimpulsquelle 157 in Phase 2 durch einen Impuls zurückgestellt, der an die Rückstellwicklungen 158 angelegt wird.

Die Kerne 130, 132 und 134 besitzen einen zweiten Ausgangskreis, um die Weiterführungsfunktion an die" Eingangswicklung 160 des Kerns 136 anzulegen. Dieser Ausgangskreis ist identisch mit demjenigen der Fig. 6 und oben vollständig beschrieben worden.

Bei der in Fig. 10 dargestellten speziellen Ausführung eines binären Reihen-Addierkreises werden sowohl die Weitefführung als auch die Summe in einer einzigen logischen Stufe verwirklicht, bei der sechs Kerne mit einem zusätzlichen Kern verwendet werden, der in einfacher Weise als Weiterführungsverzögerung wirkt. Es sind zwar immer noch sieben Kerne erforderlich; die Zahl der Dioden ist jedoch auf elf ver-

Claims (1)

1. g ίο

   ringert. Drei Ausgangswicklungen können durch eine Technik vertrauten Fachmann leicht durchgeführt Schaltungsvereinfachung weggelassen werden, doch werden, indem vorhandene Relaiskreisverfahren bewird hierdurch die Symmetrie des Kreises ver- nutzt werden, schieiert.

   Die in den oben beschriebenen Kreisen verwendeten 5 Patentansprüche: Kerne können vorteilhafterweise aus Molybdän-Per-

   malloy-Band bestehen, das auf einem keramischen 1. Als logischer Kreis in Informationssystemen,

   Spulenkörper gewickelt und ausgeglüht ist, wenn auch Rechnern, Telefonschaltsystemen und ähnlichen

   andere magnetische Stoffe mit im wesentlichen recht- Anordnungen verwendbarer elektrischer Kreis

   eckiger Hysteresisschleife, wie sie in der Technik be- xo mit einem magnetischen Kern, auf dem eine Ein-

   kannt sind, ebenfalls verwendbar sind. Ein spezielles gangswicklung, eine Ausgangswicklung und eine

   Molybdän-Permalloy-Band, das verwendet werden Weiterschaltwicklung vorgesehen ist, die über

   kann, hat folgende Daten: Dioden mit einer Belastung verbunden sind, da-

   durch gekennzeichnet, daß eine erste Diode (28) in

   ^mm i₅ Reihe mit der Ausgangswicklung (27) geschaltet

   δ ΪΡΪ i,Γ ist, daß die Belastung (30) und eine zweite Diode Anzahl der .Lagen δό ,„ . _R -_{h gesc}h_ai_{tet s}\_n^ _un& parallel zur AusDurchmesser des Spulenkörper .... 4,750mm ^ngswicklung (27) und der ersten Diode (28) Der effektive Widerstand ist 0,90 Ohm je Windung; liegen und daß schließlich die Weiterschaltwickes sind 0,17 Amperewindungen erforderlich, um den ao lung (25) an die Ausgangswicklung (27) und die Kern eben umzuschalten. Es ist zweckmäßig, den zu dieser parallel liegende Belastung (30) an-Betriebsstrom so groß zu machen, daß etwa der dop- geschlossen ist.

   pelte Wert der eben zur Umschaltung erforderlichen 2. Elektrischer Kreis nach Anspruch 1 mit einer Amperewindungen vorhanden ist, um eine zuverlässige Vielzahl von Kernen, bei denen die Weiterschalt- und gleichmäßige Arbeitsweise sicherzustellen. 25 wicklungen von aufeinanderfolgenden Kernen in Die Dioden können eine der zahlreichen bekannten Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß Arten sein. Bei einer speziellen Ausführung der Er- die Ausgangswicklungen (55 ... 57) eine Vielzahl findung werden Dioden verwendet, die einen Wider- von Parallelwegen bilden, wobei die in Reihe gestand in Flußrichtung von etwa 10 Ohm im angewen- schalteten Weiterschaltwicklungen (54) an die deten Strombereich aufweisen. 30 Parallelwege angeschlossen sind, und daß die BeWenn die oben beschriebenen Kerne und Dioden in lastung (30) von den Parallelwegen überbrückt einer logischen Anordnung verwendet werden, die ein wird, so daß an der Belastung (30) nur dann ein logisches Netzwerk erfordert, um einen Kern in einer Ausgangsimpuls auftritt, wenn alle Parallelwege nachfolgenden Stufe zu betätigen, kann die Windungs- gesperrt sind.

   zahl der Wicklungen vorteilhafterweise wie folgt ge- 35 3. Elektrischer Kreis nach Anspruch 2, dadurch

   wählt werden: gekennzeichnet, daß jeder Parallelweg eine Diode

   Ein-an* 15 ⁽⁶°) ^enthält·

   Weiterschaltung 10 ^{4> Elektrischer Kreis nadl} Anspruch 3, dadurch

   A so-ans- 30 gekennzeichnet, daß die Parallelwege wenigstens

   Rückstellung'".'.'.'.'.".".".'.'.'. 10 (wenn erforderlich) ⁴° ™Jⁿ _cJ^e*^e Schaltete Ausgangswicklungen

   ^{ö v} (55-56, 55-57) auf zwei verschiedenen Kernen

   Ein Stromimpuls von 35 bis 100 Milliampere, der enthalten.

   eine Schaltzeit von 3,3 bis 0,75 Mikrosekunden er- 5. Elektrischer Kreis nach Anspruch 4, dadurch gibt, ist geeignet. gekennzeichnet, daß zu gewissen, in Reihe geschal-Aus der obigen Erläuterung und den dargestellten 45 teten Ausgangswicklungen (55 ... 57) eine Aus-Ausführungsbeispielen wird ersichtlich, daß logische gangswicklung eines anderen Kerns parallel geKreise des Paralleltyps magnetischen Kernen zahl- schaltet ist und daß eine erste Diode (60) in Reihe reiche Vorteile gegenüber früheren Arten von logi- mit jeder der parallel geschalteten Ausgangswickschen Kreisen haben, da sie in bezug auf Schalt- lungen (55, 57) liegt.

   elemente sparsamer sind, einen höheren Grad an Ver- 50 6. Elektrischer Kreis nach Anspruch 2 bis 5, änderungsmöglichkeiten der Kreise haben, keine welcher zusätzliche Belastungen umfaßt, dadurch speziellen Sperr- oder Impulsanordnung erfordern, um gekennzeichnet, daß den zusätzlichen Belastungen eine unerwünschte Wechselwirkung zwischen den (78, 87, 95) jeweils eine erste Diode (80, 89, 97) Stufen oder die Erzeugung von falschen Ausgängen in Reihe geschaltet ist, daß ferner ein Ausgangszu verhindern wie andere Arten von logischen Krei- 55 wicklungsnetzwerk (76-77, 85-56, 92-93) den sen mit magnetischen Kernen, keine Schaltelemente jeweiligen Belastungen und ihrer zugehörigen Dierfordern, um vorhandene Dämpfung auszugleichen öden parallel geschaltet ist und daß schließlich die wie bei gewöhnlichen logischen Kreisen mit Dioden, in Reihe geschalteten Weiterschaltwicklungen (83) und nicht von der Beibehaltung der Amplitude, der an jedes der Ausgangswicklungsnetzwerke anDauer und des Auftretens der verschiedenen Im- 60 geschlossen sind.

   pulse innerhalb kritischer Grenzen abhängen. Weiter- 7. Elektrischer Kreis nach Anspruch 6, dadurch

   hin können, wie oben festgestellt wurde, logische gekennzeichnet, daß jede Belastung aus der Ein-

   Kreise des Paralleltyps mit magnetischen Kernen als gangswicklung (78, 87, 95) eines anderen magne-

   Relais mit vielen Kontakten betrachtet werden, wobei tischen Kerns (79, 88, 96) besteht.

   alle Kontakte entweder Ruhe- oder Arbeitskontakte 65

   sind. Daher kann der logische Entwurf von Schaltun- In Betracht gezogene Druckschriften:

   gen mit logischen Kreisen des Paralleltyps mit Deutsche Patentschrift Nr. 968 205;

   magnetischen Kernen durch einen mit dem Stand der Electronics, April 1953, S. 146 bis 149.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   ©J 009 627/220 10. 60