DE1091368B - Binares Volladdierwerk nach Art eines Kirchoff-Addierwerkes - Google Patents

Description

In der Technik der elektronischen Rechenmaschinen und anderen Geräten zur automatischen Datenverarbeitung verwendet man neben den bekannten binären Volladdierwerken aus logischen Elementen gelegentlich auch solche, welche auf der Anwendung der Kirchoffschen Gesetze beruhen, die sogenannten Kirchoff-Addierwerke. In einem solchen Addierwerk werden zur Bildung der Summe und des Übertrages auf die nächste Stelle von den drei Eingangsgrößen Augend, Addend und Übertrag aus der vorhergehenden Stelle drei eingeprägte Ströme abgeleitet und in zwei amplitudenabhängigen Schaltungen überlagert. Die erste dieser Schaltungen spricht an„ wenn mehr als ein Eingangsstrom auftritt, und zeigt damit das Auftreten eines Übertrages an. Von diesem Signal wird ein weiterer eingeprägter Strom doppelter Größe abgeleitet und der zweiten amplitudenabhängigen Schaltung zusätzlich zu den drei Eingangsströmen überlagert. Die zweite Schaltung ist nun entweder so dimensioniert, daß sie anspricht, wenn mehr als zwei der eingeprägten Ströme fließen; dann wird ihr ein das Nichtauftreten eines Übertrages anzeigender Strom doppelter Größe additiv überlagert, oder sie spricht schon auf einen Eingangsstrom an;· dann wird ihr ein das Auftreten eines Übertrages anzeigender Strom doppelter Größe subtraktiv überlagert. In beiden Fällen zeigt dann diese Schaltung durch ihr Ansprechen den Summenwert Eins an.

Kirchoff-Addierwerke arbeiten außerordentlich schnell, was besonders bei parallelen Rechenwerken von Bedeutung ist, wo sich ein Übertrag unter Umständen durch alle Stellen fortpflanzen muß. Sie haben aber den Nachteil, daß sie — bei Verwendung der bisher bekannten Schaltelemente — umfangreiche Hilfsschaltungen benötigen, die schwierig aufzubauen sind und nicht stabil und betriebssicher genug arbeiten.

Gegenstand der Erfindung ist ein solches binäres Volladdierwerk, in welchem nach Art eines Kirchoff-Addierwerkes den drei Eingangsgrößen entsprechende eingeprägte Ströme zur Bildung des Übertrages für sich und zur Bildung der Summe zusammen mit einem vom Auftreten eines Übertrages abhängigen Strom doppelter Größe überlagert und je einer amplitudenabhängigen Schaltung zugeführt werden, welche beim Überschreiten eines vorbestimmten Stromwertes das Auftreten eines Übertrages bzw. eines Summenwertes Eins anzeigt, das die Nachteile der bisher bekannten derartigen Addierwerke vermeidet. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwei Kryotrons oder ähnliche Schaltungsanordnungen, in welchen der Leitfähigkeitszustand eines Supraleiters bei tiefer Temperatur durch die Feldstärkeänderung eines von einer auf den Supraleiter einwirkenden Steuerwick-Binäres Volladdierwerk
nach Art eines Kirchoff -Addierwerkes

Anmelder:

International

Business Machines Corporation,
ίο New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. jur. E. Eisenbraun, Rechtsanwalt,
Böblingen (Württ.), Poststr. 21

¹S Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom. 18. November 1958

James Bruce Mackay, Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.),

ist als Erfinder genannt worden

lung erzeugten Magnetfeldes zwischen dem supraleitenden und dem normalleitenden Zustand umsteuerbar ist, derart mit den drei Eingängen und einer den Strom doppelter Größe liefernden Stromquelle verbunden werden, daß die Steuerwicklung des ersten Kryotrons von den drei Eingangsströmen und die Steuerwicklung des zweiten Kryotrons von den drei Eingangsströmen und über den in seinem Leitfähigkeitszustand umsteuerbaren Supraleiter des ersten Kryotrons von dem Strom doppelter Größe beeinflußt wird, und daß die umsteuerbaren Supraleiter der beiden Kryotrons in den. normalleitend'en Zustand umgesteuert werden, wenn die resultierenden Ströme den einfachen bzw. doppelten Wert eines Eingangsstromes überschritten haben.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele, in welchen die Überlagerung der Ströme vermittels galvanischer bzw. induktiver Kopplung geschieht, näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1, 2, 4 und 5 die verschiedenen Ausführungsbeispiele und

Fig. 3 den in der Anordnung nach Fig. 4 verwendeten besonderen Trigger.

Der in Fig. 1 gezeigten binären Volladdierschal-So tung werden die Eingänge durch drei Trigger zugeführt, die durch die Blocks T dargestellt und mit 10, . 12 und 14 bezeichnet sind. Jeder dieser Trigger hat zwei Ausgangsleitungen »0« und »1«. Die Trigger sind so aufgebaut, daß jeder einen Strom zu seinnr

009 628/199

»1 «-Ausgangsleitung schickt, wenn er der Addierschaltung einen binären Eingang »Eins« zuleiten soll, und daß er einen Strom zu seiner »O«-Ausgangsleitung sendet, wenn er einen binären Eingang »Null« an das Addierwerk anlegen soll. Bei den Triggern kann es sich um Kryotronsteuer- oder Flip-Flop-Kreise handeln. Ein Ausführungsbeispiel für die Schaltung vom letztgenannten Typ ist in Fig. 3 dargestellt und wird weiter unten genau beschrieben. Die drei binären »Eins«-Ausgangsleitungen der Trigger 10, 12 und 14 sind zusammen an eine Klemme 16 angeschlossen, so daß der Strom von jeder aus der Steuerspule des Kryotrons ΛΓ1 zugeleitet wird. Die binären »Null«-Ausgangsleitungen dieser drei Trigger sind ebenso miteinander gekoppelt, so daß der von jeder Ausgangsleitung kommende Strom der Steuerleitung eines Kryotrons K2 zugeführt wird. Der von den Eingangstriggerkreisen 10, 12 und 14 zu der Steuerleitung if I gesendete Gesamtstrom ist als Ib dargestellt und der der Steuerleitung des Kryotrons K 2 zugeleitete als ao Ia. Die Tore der Kryotrons Kl und KT, sind parallel über eine Stromquelle 20 geschaltet und bilden einen sogenannten Übertragskreis, der bistabil ist. Der Strom aus dieser Quelle, der durch das TorKl geleitet wird, ist mit Ic bezeichnet und der durch das Tor/C 2 geleitete mit Id. Der Strom Ic wird außerdem durch eine Steuerleitung eines Kryotrons K3 geschickt und der Strom Id durch eine Steuerleitung eines Kryotrons Ki. Die Tore der Kryotrons K3 und K4 sind parallel über eine Stromquelle 22 geschaltet 30' und lenken den Strom aus dieser Quelle zu einer von zwei Übertragungsausgangsklemmen C und C für die Addierschaltung. Dieser Strom wird der Klemme C für einen Übertragsausgang »Eins« und der KlemmeC für einen Übertragsausgang »Null« zugeleitet. Der von den Triggerkreisen 10, 12 und 14 kommende Strom Ib und der von der Stromquelle 20 gelieferte Strom/c werden beide einer Klemme24 zugeführt, so daß eine Steuerleitung für ein Kryotron KS, die zwischen einem Supraleiter-Erd'anschluß und dieser Klemme verläuft, die Summe dieser Ströme, d. h. Ib+Ic, führt. Ebenso werden die Ströme Ia und Id beide einer Klemme 26 zugeleitet, so daß' eine Steuerleitung für ein Kryotron K 6, die zwischen dieser Klemme und einem Supraleiter-Erdanschluß liegt, die Summe dieser beiden Ströme, d. h. Ia+Id, weiterleitet. Die Tore der Kryotrons K5 und K6 sind mit der Stromquelle 28 parallel geschaltet und bilden einen bistabilen Summenkreis, und diese Tore leiten den Strom von dieser Quelle zu einer von zwei Summenausgangsklemmen S und 5" für die Schaltung. Der von der Quelle 28 stammende Strom wird der Summenausgangsklemme S zugeleitet, wenn ein Summenausgang _>>Eins« nötig ist, und der Summenausgangsklemme S, wenn ein Summenausgang »Null« nötig ist.

Die Operation der Schaltung bei der Erzeugung des richtigen Übertragsausgangs an den Klemmen C und C auf durch die Trigger 10, 12 und 14 angelegte Eingänge hin sei nun als erstes beschrieben. Um eine Kryotron-Torleitung aus dem supraleitenden in den normalleitenden Zustand zu treiben, ist es bekanntlich nötig, an die Steuerleitung einen Strom anzulegen, der ausreicht, um ein magnetisches Feld zu erzeugen, welches größer als das kritische magnetische Feld für die Torleitung ist. Dieser Strom kann als kritischer oder Schwellenstrom bezeichnet werden und wird hier für die Steuerleitungen der Kryotrons K2, KZ und Ki als zehn Stromeinheiten umfassend angesehen, so daß, wenn der Strom in der Steuerleitung für eines dieser Kryotrons mehr als zehn Stromeinheiten beträgt, das Kryotrontor normalleitend ist und, wenn er weniger als zehn Einheiten beträgt, supraleitend. Die binären Eingangstriggerkreise 10, 12 und 14 sind so aufgebaut, daß jeder einen Strom von acht Einheiten an eine seiner Ausgangsleitungen »0« und »1« anlegt in Übereinstimmung mit dem der binären Addierschaltung zugeführten Eingang. Wenn also jeder der binären Eingangstrigger 10, 12 und 14 gleichzeitig einen binären Eingang »Eins« zuführt, ist der an die Steuerleitung des Kryotrons Kl angelegte Strom Ib gleich vierundzwanzig Einheiten, und das Tor dieses Kryotrons wird normalleitend, während der Strom Ia, der an die Steuerleitung des Kryotrons K2 angelegt wird, gleich Null ist und das Tor dieses Kryotrons im supraleitenden Zustand bleibt. Unter diesen Bedingungen wird der ganze Strom aus der Quelle 20 durch das Tor des Kryotrons K2 und die Steuerleitung für das Kryotron K4 zur Klemme 26 geleitet, und im Tor des Kryotrons K1 und in der Steuerleitung des Kryotrons KZ befindet sich kein Strom. Daher ist das Tor des Kryotrons Ki normalleitend und das des Kryotrons KZ supraleitend, und der ganze Strom aus der Quelle 22 wird der »Eins«- Übertragsausgangsklemme C zugeleitet, wie es sein muß, wenn drei binäre Eingänge »Eins« gleichzeitig an die Schaltung angelegt werden.

Der von der Quelle 20 gelieferte Strom beträgt aus bestimmten Gründen, die noch angegeben werden, sechzehn Einheiten. Die Stromquellen 22 und 28 liefern je acht Stromeinheiten, aber die von diesen Quellen angelegte Stromgröße ist nicht kritisch, und sie könnten z. B. jede mehr oder weniger Strom liefern innerhalb der Grenzen der Verstärkung und der SiIsbee-Strommerkmale der in diesen Schaltungen benutzten Kryotrons. Die Kryotrons K5 und K6, die die Erzeugung der Summenausgänge an den Klemmen S und S steuern, sind so konstruiert, daß ihre Steuerspulen zwanzig Stromeinheiten benötigen, um die zugeordneten Tore normalleitend zu machen. Wie schon erwähnt, fließt in der Steuerspule des Kryotrons KS der Strom Ib+Ic und in der Steuerspule von K6 der Strom Ia+Id. Die untenstehende Tabelle zeigt die Größe der StrömeIa,Jb,Ic und Id sowie die an den Klemmen S, S, C und C erzeugten Ausgänge für die vier möglichen Stromeingangskombinationen, die von den Triggern 10,12 und 14 zugeführt werden können.

Zahl der binären >Eins«-Eingänge	Ia	Ib	Ic	Id	Ib+Ic	Ia+Id	C	C	S	S
0	24	0	16	0	16	24	0	8	0	Q
1	16	8	16	0	24	16	0	8	8	0
2	8	16	0	16	16	24	8	0	0	8
3	0	24	0	16	24	16	8	0	8	0

Gemäß dieser Tabelle ist, wenn weniger als zwei K2 wird normalleitend gehalten durch den Strom Ia, binäre Eingänge »Eins« vorhanden sind, das Tor des wodurch der ganze Strom aus der Quelle 20 zu dem Kryotrons K1 supraleitend, und das des Kryotrons 70 Tor des Kryotrons A' 1 und der Spule des Kryotrons

I 091 368 5 6

K3 geleitet wird. Unter diesen Bedingungen ist das das Tor des Kryotrons Klα oder durch das Tor des Kryotron K3 normalleitend und das Kryotron if 4 Kryotrons K2α gelenkt wird, das eine oder das ansupraleitend, so daß der-.ganze Strom aus der Quelle dere der über Kreuz gekoppelten Kryotrons K8 oder 22 zu der Ausgangsklemme C geleitet wird und damit K 9 normalleitend gehalten wird. Wenn daher der einen Übertrag9ausgang »Null« anzeigt. Bei An- 5 Strom in einem der von der Quelle20 ausgehenden legung von zwei oder drei binären Eingängen »Eins« Parallelpfade fließt, wird er zwangläufig in dem beist die Situation umgekehrt, d. h., das Tor des Kryo- treffenden Pfad aufrechterhalten. Wenn in der Schaltrons K2 ist supraleitend, und das Tor des Kryotrons tung von Fig. 1 der Strom aus der Quelle 20 entweder Kl wird durch den Strom Ib normalleitend gehalten, in dem das Tor des Kryotrons K2 enthaltenden Pfad so daß der ganze Strom aus der Quelle 20 zu dem Tor ίο oder in dem anderen das Tor des Kryotrons K1 entdes Kryotrons K 2 und der Spule des Kryotrons Ki haltenden Pfad fließt und die Schaltung ganz suprageleitet wird, wodurch das Tor des Kryotrons Ki leitend wird, wird der errichtete Stromzustand aufnormalleitend gehalten wird. Unter diesen Bedingun- rechterhalten. Wenn jedoch irgendein Widerstand in gen fließt der ganze Strom aus der Quelle 22 durch dem den Strom führenden Pfad enthalten ist, beginnt das Tor des Kryotrons KZ zu der Übertragsausgangs- 15 der Strom sich zu verschieben. Diese Möglichkeit klemme C und zeigt damit einen Übertragsausgang wird durch die über Kreuz gekoppelten Kryotrons KB »Eins« an. und K9 von Fig. 2 ausgeschlossen.

Die durch die Trigger 10, 12 und 14 angelegten Außerdem unterscheidet sich die Addierschaltung

Stromeingänge und der Strom aus der Quelle 20 wer- von Fig. 2 von der in Fig. 1 gezeigten in bezug auf die den an den Klemmen 24 und 26 kombiniert, so daß ao Größen der von den verschiedenen Stromquellen gedie Summe der Ströme Ib und /can die Spule des lieferten Ströme. In der Addierschaltung von Fig. 2 Kryotrons KS und die Summe der Ströme Ia und Id liefern die Eingangstrigger 10a, 12a und 14a und an die Spule des Kryotrons K 6 angelegt werden. die Quellen 22 a und 28 a jeweils sechzehn Strom-Jedes dieser Kryotrons benötigt einen Strom von einheiten und die Quelle 20a zweiunddreißig Stromzwanzig Einheiten in seiner Steuerspule, um das Tor 25 einheiten. Ein weiterer Unterschied zwischen den beinormalleitend zu machen. Wie die vorstehende Tabelle den Addierschaltungen besteht darin, daß jedes der zeigt, ist, wenn ein oder drei binäre Eingänge von den Kryotrons in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 Triggern 10, 12 und 14 angelegt werden, der Gesamt- zwanzig Stromeinheiten in seiner Steuerleitung bestrom Ia+1 d ausreichend, um das Kryotron K 6 nor- nötigt, um die Torleitung normalleitend zu machen. malleitend zu machen, während der Gesamtstrom / b 30 Dieses Merkmal, nach dem die Schaltung ausschließ- + Ic nicht ausreicht, um das Kryotron if 5 normal- lieh aus Kryotrons mit denselben Eigenschaften beleitend zu machen. Unter diesen Umständen wird da- stehen kann, wird erreicht durch die Parallelschaltung her, wie es bei der binären Addition sein muß, der von zwei Nebenschlußspulen 30 und 32 mit den ganze Strom aus der Quelle 28 durch das supra- Steuerspulen für das Kryotron KSa bzw. K6a. Diese leitende Tor des Kryotrons K 6 zu der Summen- 35 zusätzlichen Spulen haben dieselbe Induktivität wie ausgangsklemme S geleitet und zeigt damit einen die Spulen if 5α und if 6α, und jede von ihnen wird Summenausgang »Eins« an. Wenn entweder kein oder im supraleitenden Zustand gehalten, so daß sich der zwei binäre Eingänge, die durch die Trigger 10, 12 an die Parallelkombination von Spule 30 und der und 14 angelegt werden, »Eins« sind, ist die Situation Spule des Kryotrons if 5 α angelegte Strom und umgekehrt, und zwar wird das Kryotron K 6 durch 40 ebenso der an die Kombination der Spule 32 und der den Strom Ia+Id normalleitend gehalten, und das Spule des Kryotrons KSa angelegte Strom zu glei-Kryotronif5 bleibt supraleitend, so daß der ganze dien Teilen zwischen diese Spulen aufteilt. Obwohl Strom aus der Quelle 28 durch das Tor_des Kryotrons also die Trigger 10a, 12a und 14a jeder einen Strom KS zu der Summenausgangsklemme 6" gelangt und von sechzehn Einheiten an Klemme 24 a oder 26 a lieeinen Summenausgang »Null« anzeigt. 45 fern, wird nur die Hälfte dieses Stroms, d. h. acht

Die von den Eingangstriggern 10, 12 und 14 an- Einheiten, zu der Spule des Kryotrons KSa bzw. gelegten Eingangsströme erfüllen also zunächst die if 6a weitergeleitet. Ebenso wird, obwohl die Quelle Funktion, den Strom aus der Quelle 20 so zu steuern, 20a zweiunddreißig Stromeinheiten je nach den andaß er die Erzeugung von Übertrags ausgängen an den gelegten Eingängen an die Klemme 24a oder 26a lie-Klemmen C und C steuert, und danach werden die 50 fert, nur die Hälfte dieses Stroms an die Steuer-Eingangsströme und der Strom aus der Quelle20 an leitung eines der Kryotrons KSa oder K6a angelegt. der Klemme 24 oder 26 kombiniert, und die Kryo- Die Größen der Ströme Iaa und Iba, die nicht Null

trons K5 oder Kb und damit die Erzeugung des sind und an die Steuerspulen der Kryotrons Klα und Summenausgangs an den Klemmen S und S zu steuern. K2a in der Schaltung von Fig. 2 angelegt werden,

Die binäre Addierschaltung von Fig. 2 gleicht der 55 sind also zweimal so groß wie die an die Spulen der in Fig. 1 gezeigten in vieler Hinsicht, und daher sind Kryotrons Kl und K2 in Fig. 1 angelegten. Da jein Fig. 2 entsprechende Stromquellen, Ströme und doch die Kryotrons if la und K 2a zwanzig Strom-Ausgangsklemmen mit denselben Bezugsziffern wie in einheiten benötigen,, damit ihre Tore normalleitend Fig. 1 unter Nachstellung des Buchstabens »ce« ge- werden, ist die Operation dieselbe, und zwar reicht kennzeichnet. Es bestehen jedoch mehrere Unter- 60 der Strom Iaa aus, um das Tor des Kryotrons if 2a schiede zwischen den Addierschaltungen von Fig. 1 normalleitend zu machen, wenn ein oder kein binärer und 2. Der erste besteht darin, daß in Fig. 2 die Kryo- Eingang »Eins« angelegt wird, und der Strom Iba trons K8 und K9 zn dem an die Stromquelle20σ an- reicht aus, um das Tor des Kryotrons KIa normalgeschlossenen Übertragskreis hinzugefügt worden leitend zu machen·, wenn zwei oder drei binäre Einsind. Dabei handelt es sich um sogenannte über Kreuz 65 gänge »Eins« angelegt werden. Ebenso sind die Gegekoppelte Kryotrons, da in jedem das Tor an die eine samtströme Iaa+ Ida und Iba+Ica in der Schaltung Seite der von der Quelle 2Oa ausgehenden Parallel- von Fig. 2 zweimal so groß wie ihre Gegenstücke schaltung angeschlossen ist, während die Steuerleitung Ia+Id und Ic+Ia in der Schaltung von Fig. 1. Jemit deren anderer Seite verbunden ist, so daß, wenn doch schließen· die Parallelspulen 30 und 32 die Hälfte der ganze Strom aus der Quelle 20a entweder durch 70 dieser Ströme aus den Spulen KSa und K6a neben,

so daß für jede Kombination von Eingängen die Größe der Ströme in den Steuerspulen. K Sa und K 6 a in Fig. 2 dieselbe ist wie in den Spulen KS und K 6 in Fig. 1, und daher werden Summenausgänge an- den Klemmen Sä und Sa von Fig. 2 gemäß den Regeln der binären Addition erzeugt.

Fig. 3 zeigt einen Triggerkreis, der für die Anlegung von Eingängen an die binären Addierschaltungen von Fig. 1 und 2 verwendet werden kann, sowie einen sogenannten Zweipegeltrigger, der in der weiter unten beschriebenen binären Addierschaltung von Fig. 4 benutzt wird. Der Teil der Schaltung von Fig. 3, der in dem als Trigger T bezeichneten gestrichelten Block eingeschlossen ist, ist ein herkömmlicher über Kreuz gekoppelter Kryotrontriggerkreis. Er umfaßt eine Stromquelle 50, die an eine Klemme 52 angeschlossen ist, von der zwei parallele Pfade 52 α und 52 b ausgehen. Der Triggerkreis T enthält sechs Kryotrons K11 bis K16. Die Kryotrons K11 und K12 sind Eingangskryotrons, deren Tore in den Pfaden 52 a bzw. 52 & liegen. Die Kryotrons KlZ und K14 sind über Kreuz gekoppelte Kryotrons, deren Tor jeweils in einem der parallelen Pfade und deren Steuerspule in dem anderen Pfad liegt. Die Kryotrons KlS und K16 sind Ausgangskryotrons, deren Steuerleitungen in den Pfaden 52a bzw. 52 b liegen. Der Trigger wird in seinen stabilen »Eins«-Zustand gebracht durch die Erregung der Steuerspule des Kryotrons KIl, wodurch dessen Tor normalleitend und der ganze Strom aus der Quelle 50 durch den Pfad 52 b geleitet wird. Ebenso kann der Trigger in einen »Null«-Zustand gebracht werden, in dem der ganze Strom aus der Quelle 50 im Pfad 52 a fließt, indem die Steuerspule des Kryotrons K12 erregt wird. Der Ausgangsstrom für die Schaltung wird durch eine Stromquelle 54 geliefert, mit der die Tore der Kryotrons K15 und K16 parallel geschaltet sind. Wenn der Trigger im »Eins«-Zustand ist, wird das Tor des Kryotrons K16 normalleitend gehalten., so daß der Strom aus der Quelle 54 durch das Tor des Kryotrons KlS zu einer Leitung 54a geleitet wird, die als »1«- Ausgangsleitung für den Trigger dient. Wenn der Trigger im »Null«-Zustand ist, wird der Strom aus der Quelle 54 durch das nun supraleitende Tor des Kryotrons K16 zu einer Leitung 54 & geleitet, die die »0«-Ausgangsleitung für den Trigger ist.

Fig. 3 A zeigt die schematische Blockdarstellung des Triggers von Fig. 3, die bei der Veranschaulichung der Addierschaltungen von Fig. 1 und 2 verwendet wird. Der Trigger sendet Strom je nach dem Zustand, in dem er sich befindet, zu seiner »1«- oder »0«-Ausgangsleitung. Der Ausgangsstrom wird von der Quelle 54 in Fig. 3 geliefert, und für das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 liefert diese Ausgangsstromquelle für die Trigger acht Stromeinheiten, während für das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 die Quelle 54 sechzehn Stromeinheiten liefert.

Der Triggerkreis von Fig. 3 enthält unterhalb des vom Block T eingeschlossenen Teils der Schaltung einen zweiten Ausgangskreis, der eine Stromquelle 56 und zwei Kryotrons K17 und K18 umfaßt. Die Spulen der Kryotrons K17 und K18 liegen in den Pfaden 52a bzw. 52 b, und ihre Tore sind über die Quelle 56 parallel geschaltet. Wenn der Triggerkreis im binären >Eins«-Zustand ist, d. h., der Strom aus der Quelle 50 im Pfad 52 & fließt, ist das Tor von K18 normalleitend und das von K17 supraleitend, so daß der Strom aus der Quelle 56 durch das letztgenannte Tor einer Leitung 56& zugeführt wird, die die zweite >1 «-Ausgangsleitung für den Triggerkreis ist. Wenn der Trigger im binären »Null«-Zustand ist, wird der Strom aus der Quelle 56 durch das nun supraleitende Tor des Kryotrons K18 zu einer zweiten »0«-Ausgangsleitung 56 a für die Schaltung geleitet. Der Triggerkreis von Fig. 3 liefert also zwei getrennte »0«- und »1 «-Ausgänge, und die Größe dieser Ausgänge kann verschieden sein, da natürlich die von den Quellen 54 und 56 gelieferten Ströme verschieden groß sein können. Daher kann die Schaltung zutreffend als Zweipegeltrigger bezeichnet werden. In der Volladdierschaltung von Fig. 4 wird diese Schaltung für die Anlegung binärer Eingänge verwendet. Dieser Zweipegeltrigger, der in Fig. 3 mit TT bezeichnet ist, ist in Fig. 3 B in schematischer Blockform dargestellt mit dem ersten Paar von »0«- und »!«-Ausgangsleitungen, die ihren Strom aus der Stromquelle 54 in Rechtsrichtung empfangen, und dem zweiten Paar, das seinen Strom aus der Quelle 56 in Linksrichtung empfängt. Die in der Volladdierschaltung von Fig. 4 verwendeten Zweipegeltriggerkreise TT sind so aufgebaut, daß die Größe des Stroms, der an die nach rechts verlaufenden »0«- und »!«-Leitungen angelegt wird, sechzehn Einheiten und die Größe des Stroms, der an die nach links verlaufenden »0«- und »1«-Ausgangsleitungen angelegt wird, acht Einheiten betragen. Da die Schaltung von Fig. 4 den in Fig. 1 und 2 gezeigten in vieler Hinsicht gleicht, entsprechen die in Fig. 4 verwendeten Bezugsziffern den zur Indentifizierung gleicher Teile in Fig. 1 benutzten, nur ist in Fig. 4 den Bezugsziffern der Buchstabe »6« hinzugefügt worden.

Jedes der Kryotrons in Fig. 4 ist so konstruiert, daß ein Strom von zwanzig Einheiten in der Steuerleitung benötigt wird, um die Torleitung normalleitend zu machen. Der Teil der Addierschaltung von Fig. 4, der_den Übertragsausgang an zwei Ausgangsklemmen Cb und Cb erzeugt, gleicht dem von Fig. 1 insofern, als keine über Kreuz gekoppelten Kryotrons vorgesehen sind. Eine Stromquelle 20 b liefert sechzehn Stromeinheiten zu den parallel geschalteten Toren von zwei Kryotrons K1 b und K 2 b. Diese Tore werden zwischen ihrem supraleitenden und ihrem normalleitenden Zustand gesteuert durch die Ströme Ibb und lab, welche von den Eingangstriggern 10 b, 12 b und 14 b zugeführt werden. Jeder dieser Trigger sendet sechzehn Stromeinheiten zu einem der beiden nach rechts verlaufenden Ausgänge »0« und »1«. Je nach den angelegten Eingängen können also die Ströme Ibb und lab null, sechzehn, zweiunddreißig oder achtundvierzig Einheiten betragen, und die Summe beider Ströme ist stets gleich achtundvierzig Einheiten. Da jede der Steuerspulen der Kryotrons KIb und K2b zwanzig Stromeinheiten benötigt, um das zugeordnete Tor normalleitend zu machen, ist, wenn weniger als zwei binäre Eingänge »Eins« vorhanden sind, das Tor des Kryotrons K 2 b normalleitend, und daher wird der Strom aus der Quelle 20 & durch das Tor des Kryotrons KIb und die Spule des Kryotrons K3b geleitet. Das Tor von K3b wird daher normalleitend und bewirkt, daß der Strom aus der Quelle22& zu der »Null«-Übertragsausgangsklemme Lb gelangt. Wenn zwei oder drei binäre Eingänge »Eins« angelegt werden, ist die Situation umgekehrt, und zwar werden die Tore der Kryotrons KIb und K4:b normalleitend und bewirken die Erzeugung eines Ausgangs an der »EinsÄ-Übertragsausgangsklemme Cb.

Die/Addierschaltung von Fig. 4 unterscheidet sich von den Addierschaltungen in Fig. 1 und 2 dadurch, daß die Ströme lab und Ibb nicht mit den Strömen

leb und Idb kombiniert werden, d. h. mit den Teilen Speisestromeingangsklemme 80a für den Eingangsdes Stroms aus der Quelle 20 b, die durch, die Tore trigger 80 angeschlossen, und von dieser Klemme aus KIb bzw. K3b geleitet werden. Statt dessen sind wird der Strom durch einen von zwei parallelen Pfadie anderen Ausgangsleitungen der Zweipegeltrigger den 80c und 80ά* zu einer Stromausgangsklemme 80b 10 b, 12 b und 14 b, d. h. die von diesen Triggern aus 5 für den Trigger weitergeleitet. Der Pfad 80 c enthält nach links verlaufenden Leitungen, an die Klemmen das Tor eines Kryotrons K80c und der Pfad'80ci das 24 fr und 26 b angeschlossen, so daß diese Ströme dort Tor eines Kryotrons K 8Od. Die Spulen dieser Kryokombiniert werden. Die binären »Eins«-Ausgangs- trons werden wahlweise erregt, um den Trigger entleitungen dieser drei Trigger sind an die Klemme 24 b weder in den binären »Eins«- oder den binären angeschlossen, und der von den Triggern an dieser xo »Null«-Zustand zu bringen·. Wenn die Spule des Klemme erzeugte Gesamtstrom ist mit Ie bezeichnet. Kryotrons K80c erregt wird, um dessen Tor normal-Dieser Strom hat je nachdem, ob die Anzahl der leitend zu machen, wird der Strom aus der Quelle 70 binären »Eins«-Eingänge null, eins, zwei, drei oder durch den Pfad 80J geleitet, und der Trigger ist im vier ist, eine Größe von null, acht, sechzehn oder vier- binären »Null«-Zustand. Wenn dagegen die Spule des zehn Stromeinheiten. Der Strom Ie wird mit dem 15 Kryotrons K8Od erregt wird, um dessen Tor normal-Strom leb an der Klemme 24 b kombiniert, so daß die leitend zu machen, gelangt der Trigger in den binären Steuerspule des Kryotrons K5b die Summe dieser »Eins«-Zustand, in dem der Strom aus der Quelle70 Ströme führt, nämlich Ie+leb. Da die Quelle 20 b im Pfad 80c fließt. Die Stromausgangsklemme 80ei sechzehn Stromeinheiten und die Trigger 10 b, 12 b des Triggers 80 ist über eine Entkopplungsinduktivi- und 14b je acht Stromeinheiten zu den an die Klem- ao tat 88 mit einer Stromeingangsklemme 82a für den men 24fr und 26 b angeschlossenen Ausgangsleitungen Trigger 82 verbunden. Dieser hat denselben Aufbau senden, entspricht der Gesamtstrom in der Steuer- wie der Trigger 80, so daß der Speisestrom durch spuleKBb für jede der vier verschiedenen möglichen einen Pfad 82d zu einer Klemme 82b gelangt, wenn Kombinationen von Eingängen dem in der Steuer- der Trigger im binären· »Null«-Zustand ist, und durch spule von KS in der Schaltung von Fig. 1, d. h., der 35 einen Pfad 82 c zu der Klemme 82 b, wenn der Trigger Gesamtstrom Ie+ leb in der Schaltung von Fig. 4 ent- im binären »Eins«-Zustand ist. Die Klemme82b ist spricht genau dem Wert für den Strom Ib+Ic in der über eine Entkopplungsinduktivität 90 an eine Strom-Schaltung von Fig. 1 für jede Kombination von Ein- eingangsklemme 84a für den Eingangstrigger 84 angängen. Ebenso entspricht die Summe des Stroms Idb geschlossen. Dann wird der Strom entweder durch mit einem Strom//, der von den Null-Ausgangs- 30 einen binären »Eins «-Pfad 84 c oder einen binären leitungen zu der Klemme26b von Fig. 4 gesendet »Null«-Pfad84a* zu einer Stromausgangsklemme84b wird, dem Wert des Stroms Ia + Id in dem Aus- für diesen Trigger geleitet.

führungsbeispiel von Fig. 1. Wenn daher ein oder Nach dem Durchlaufen der drei binären Eingangsdrei binäre Eingänge »Eins« durch die Trigger 10 b, trigger 80, 82 und 84 wird der Strom aus der Quelle 12 b und 14 b angelegt werden, ist die Summe der 35 70 von der Klemme 84 b aus durch die Entkopplungs-Ströme Ie+leb gleich vierundzwanzig Einheiten., und induktivität 89 zu einer Eingangsklemme 90<z für der Strom If+Idb ist gleich-sechzehn Einheiten. Das einen Übertragsausgangstrigger 90 geleitet. Von die-Tor des Kryotrons KSb wird dann normalleitend, ser Klemme aus wird der Strom je nach dem Zustand und der Strom aus einer Quelle 28 b wird durch das der Tore von zwei Kryotrons X" 90 c und K 90d entsupraleitende Tor des Kryotrons K6b zu der »Eins«- 40 weder durch den Pfad 90c oder 90ei zu einer Quellen-Summenausgangsklemme Sb geleitet. Wenn die An- stromausgangsklemme 90 fr für den Übertragsauszahl von angelegten binären Eingängen »Eins« ent- gangstrigger 90 geleitet. Die Tore der Kryotrons weder null oder zwei ist, wird diese Stromverteilung K90c und K9Od steuern den Zustand des Triggers umgekehrt, so daß das Tor des Kryotrons K 6 b nor- 90, und die Steuerspulen für diese Tore empfangen malleitend und ein_Ausgang an der »Null«-Summen- 45 ihren Strom unter der Steuerung der binären Einausgangsklemme Sb erzeugt wird. gangstrigger in der unten näher beschriebenen Weise.

Das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel der Es sei hier nur gesagt, daß, wenn ein Übertragsbinären Volladdierschaltung gleicht den oben be- ausgang »Eins« nötig ist, das Tor des Kryotrons sprochenen insofern, als drei Eingangstrigger ver- K 9Od normalleitend und das des Kryotrons K 90 c wendet werden, um Ströme zu liefern, die in einer von 50 supraleitend ist, so daß der Quellenstrom durch den zwei Kryotronsteuerwicklungen addiert werden, um Pfad 90 c zu der Klemme 90 fr geleitet wird. Dieser ein zugeordnetes Tor normalleitend zu machen und Pfad enthält die Steuerspule für ein Kryotron K90C, dadurch einen Strom zu steuern, der einen Übertrags- und ein Übertragsausgang »Eins« wird angezeigt, ausgang erzeugt. Dieser so gesteuerte Strom wird wenn das Tor dieses Kryotrons durch Strom im Pfad dann mit den von den Eingangstriggern gelieferten 55 9 <c normalleitend gehalten wird. Wenn ein Über-Eingangsströmen in einer von zwei weiteren Kryo- tragsausgang »Null« nötig ist, ist das Tor des Kryotronsteuerwicklungen kombiniert, um dadurch die Er- trons K 90 d supraleitend, so daß der Quellenstrom ζ · gung des Summenausgangs für die Addierschal- durch den Pfad 90 ά* zu der Klemme 90 fr gelangt Der tung zu steuern. Das in dieser Figur gezeigte Aus- Pfad 9Od enthält die Steuerspule eines Kryotrons führungsbeispiel unterscheidet sich jedoch insofern 60 K90C, und wenn das Tor dieses Kryotrons durch von den anderen Ausführungsbeispielen, daß nur eine inen Strom in diesem Pfad normalleitend gehalten einzige Stromquelle nötig ist. Diese ist durch eine wird, wird ein Übertragsausgang »Null« angezeigt. Batterie 70 a und einen Widerstand 70 fr dargestellt. Wenn also das Tor des Kryotrons K 90 c normal-Ihre allgemeine Bezeichnung ist 70. leitend und das des Kryotrons K 9Qd supraleitend ist,

Die Quelle 70 liefert einen Strom von zwanzig 65 wird ein Übertragsausgang >Null« angezeigt, und

Einheiten in Serie zu jedem der Eingangstrigger 80, wenn das Tor des Kryotrons K90c supraleitend und

82 und 84, welche binäre »Eins«- und »Null«-Ein- das des Kryotrons K90d normalledtend ist, wird ein

gänge an die Addierschaltung anlegen, und außerdem Übertragsausgang »Eins« angezeigt,

an den Übertragsausgangstrigger 90 und' den Sum- Der Summenausgang für die Äddierschaltung· wird menausgangstrigger 100. Die Quelle 70 ist an eine 70 durch einen Summenansgangstrigger 100 erzeugt, des-

11 12

sen Stromeingangsklemme 100α an die Klemme 90b zu steuern. Jede der Schleifen L90c, L90d, LlOOc des Übertragsausgangstriggers 90 angeschlossen ist. und LlOOd ist, wie schon erwähnt, gänzlich supra-Der Strom wird von dieser Klemme aus entweder leitend, und es ist für eine supraleitende Schleife durch einen Pfad 100c, der die Spule eines Kryotrons kennzeichnend, daß es nicht möglich ist, den durch sie AlOOS und das Tor eines Kryotrons K 100c enthält, 5 verlaufenden Netto-Magnetfluß zu verändern, wähzu einer geerdeten Stromausgangsklemme 100 b für rend sie gänzlich supraleitend ist. Daher können solche den Trigger oder durch einen Pfad A100d, der eine Schleifen als Sekundärschaltungen in sogenannten Spule eines Kryotrons K100 S und ein Toreines Kryo- Gleichstromtransformatoren verwendet werden. Wenn irons KlOOd enthält, geleitet. Die Kryotrons KlOOS z. B. der Trigger 80 in den »Null«-Zustand geschaltet und K100S sind die Summenausgangskryotrons für io wird, so daß der Strom aus der Quelle 70 durch den die Addierschaltung. Ein Summenausgang »Eins«^ Pfad 80c? fließt, der die Spulen 80t? und 80/ enthält, wird angezeigt, wenn das Tor des Kryotrons KlOOS erzeugt dieser Strom einen Magnetfluß, der durch die normalleitend ist, und ein Summenausgang »Null« Schleifen L90c und LlOOc geht. Dieser Magnetfluß wird angezeigt, wenn das Tor des Kryotrons KlOOS erzeugt in jeder dieser Schleifen einen Strom von einer normalleitend ist. Die Stromverteilung in dem Sum- 15 solchen Größe und Richtung, daß der die betreffende menausgangstrigger 100 und damit die Erzeugung des Schleife durchfließende Netto-Magnetfluß unverändert Summenausgangs wird durch den Zustand der Kryo- entweder gleich Null oder auf dem Wert bleibt, den trons KlOOc und KlOOd gesteuert. Wenn der Strom er hatte, als die Schleifen völlig supraleitend wurden, in den Steuerspulen dieser Kryotrons so ist, daß das Es sei betont, daß der Zustand besteht, wenn der Strom Tor von KlOOd normalleitend und das von AlOOc 20 im Pfad 8OcT stabil auf dem Pegel von zwanzig Einsupraleitend ist, wird ein Summenausgang »Eins« er- heiten ist, der von der Quelle 70 geliefert wird,
zeugt. Wenn der Zustand der Kryotrons KlOOc und Es sei angenommen, daß jede der Schleifen L90c, KlOOd umgekehrt ist, wird ein Summenausgang L9Od, LlOOc und LIOOcJ anfangs in einem Zustand »Null« angezeigt. ist, in dem kein Magnetfluß in ihr vorhanden ist und

Nachstehend sei nun die Art und Weise beschrie- 25 daher kein fortdauernder Strom in der Schleife kreist,

ben, in der die binären Eingangstrigger 80, 82 und 84 Wenn danach Strom von der Quelle 70 geliefert wird,

die Anlegung von Strom an die Steuerspulen der Kryo- so daß z. B. jeder der Eingangstrigger Strom in seinem

trons A"90c und K90d sowie AlOOc und AlOOc? »Null«-Strompfad führt, d. h. in den Pfaden 80t?, 82c?

steuern, welche Kryotrons ihrerseits die Übertrags- und 84t?, so fließt der Quellenstrom in den Spulen 8Oe,

und Summenausgangstrigger steuern. 30 82c und 84c, die induktiv mit der SchleifeL90c ge-

Die Steuerspule für jedes dieser Kryotrons ist in koppelt sind, und in den Spulen 80/, 82/ und 84/, die eine entsprechende von vier geschlossenen Strom- induktiv mit der Schleife L 100c gekoppelt sind. Die schleifen L90c, L90d, LlOOc und LlOOc? einge- Kopplung zwischen den Spulen 80c, 82έ? und 84c und schaltet. Diese Schleifen sind in der Zeichnung durch der Schleife L90c und die Induktivität der Schleifen dicke Linien dargestellt. Jede von ihnen besteht ganz- 35 sind so beschaffen, daß die einer beliebigen dieser Spulich aus einem Material, das supraleitend bleibt, wenn len von der Quelle 70 zugeleiteten zehn Stromeinheidie Eingänge angelegt und die Summen- und Über- ten einen Strom von sechs Einheiten in der Schleife ttagsausgänge auf diese Eingänge hin erzeugt werden. L 90c erzeugen. Ebenso erzeugen zwanzig Stromein-Jeder der binären Eingangstrigger enthält in einem heiten in einer der Spulen 80g, 82g und 84g· einen seiner parallelen Strompfade leitende Segmente, die 4° Strom von sechs Einheiten in der Schleife L90d". Dainduktiv mit den Schleifen L90c und LlOOc gekop- her ist, wenn jede der drei Spulen 80c, 82<? und 84c pelt sind, und in dem anderen seiner parallelen Pfade zwanzig Stromeinheiten führt, der Strom in der leitende Segmente, die induktiv mit den Schleifen Schleife L90c, die die Steuerspule des Kryotrons L90 J und LlOOs? gekoppelt sind. Der Eingangstrig- A90c enthält, gleich achtzehn Einheiten. Dieses Kryoger80 enthält z.B. im Pfad 80 d, der Strom führt, 45 tron und alle anderen Kryotrons in dieser Addierschalwenn der Trigger im binären »Null«-Zustand ist, eine tung sind so aufgebaut, daß sie zehn Einheiten Steuer-Spule 80d, die induktiv mit der Schleife L90c gekop- strom brauchen, um ihre Tore normalleitend zu machen, pelt ist, und eine Spule 80/, die induktiv mit der und daher wird das Tor des Kryotrons A 90c normal-Schleife LlOOc gekoppelt ist. Der andere oder binäre leitend gehalten. Unter den beschriebenen Bedingun- »Eins«-Strompfad80c dieses Triggers enthält zwei 50 gen, d.h. bei Anlegung von drei Eingängen »Null« Spulen 80 g· und 80 h, die induktiv mit den Sch ei fen durch die Eingangstrigger, führt keine der Spulen 80 g", L90dhz\v. LlOOd gekoppelt sind. Jeder der anderen 82g· und 84g-, die mit der Schleife L90d gekoppelt binären Eingangstrigger 82 und 84 enthält in seinem sind, Strom. Daher wird kein Strom in der Schleife binären »Eins«-Strompfad eine mit der Schleife L90c? L90c? und in der Spule des Kryotrons A9OcT indugekoppelte Spule und eine induktiv mit der Schleife 55 ziert, so daß das Tor von K 90d supraleitend ist. Der LlOOc? gekoppelte Spule sowie in seinem binären Speisestrom von zwanzig Einheiten wird durch den »N^Tull«-Pfad eine induktiv mit der Schleife L90c ge- Pfad 90c? des Übertragsausgangstriggers geleitet und koppelte Spule und eine induktiv mit der Schleife hält das Tor des Kryotrons A 90C normalleitend, um LlOOc gekoppelte Spule. Der Übertragsausgangstrig- einen; Übertragsausgang »Null« anzuzeigen,
ger umfaßt außerdem zwei Spulen, und zwar eine im 60 Der Summenausgang wird unter der Steuerung von Pfad 90c, die mit 90/ bezeichnet und induktiv mit in den Schleifen LlOOc und LlOOc? induzierten Ströder Schleife LlOOc gekoppelt ist, und eine andere men erzeugt. Unter den oben angegebenen Eingangs-Spule 90h, die induktiv mit der Schleife LlOOd ge- bedingungen führen die Spulen 80/, 82/ und 84/, die koppelt ist. mit der Schleife LlOOc gekoppelt sind, jede zwanzig

Durch diese induktive Kopplung der binären Strom- 65 Stromeinheiten, und die Spulen 80h, 82h und 84/t, die

führungsleitungen der Eingangstrigger 80, 82 und 84 mit der Schleife LlOOc? gedoppelt sind, enthalten

und des Übertragstriggers 90 werden Ströme wahl- keinen Strom. Der 20-Einheiten-Strom im Pfad 90cf

weise an die Steuerspulen der Kryotrons A90c,/C90c?, des Übertragsausgangstrigge 90 fließt durch die

Ä'lOOc und AlOOc? angelegt, um die Erzeugung der mit der SchleifeLlOOc? gekoppelte Spule90h, und

Summen- und Übertragsausgänge für die Schaltungen 70 der Pfad 90c, der die mit der Schleife LlOOe? gekop-

pelte Spule 90/ enthält, enthält keinen Strom. Die Kopplung zwischen den Spulen 80/, 82/ und 84/ und der Schleife LlOOc und deren Induktivität sind so beschaffen, daß ein Strom von zwanzig Einheiten in einer dieser Spulen einen Strom von vier Einheiten in der Schleife LlOOc erzeugt. Jede der Spulen 80h, S2h und 84 h induziert, wenn sie zwanzig Stromeinheiten führt, einen Strom von vier Einheiten in der Schleife LlOOcf; die Spule 90/ im Ubertragssteuertrigger 90 erzeugt, wenn sie zwanzig Stromeinheiten führt, einen Strom von acht Einheiten in der Schleife LlOOc, und die Spule 90h erzeugt, wenn sie zwanzig Stromeinheiten führt, einen Strom von acht Einheiten in der Schleife LlOOd. Wenn also drei Eingänge »Null« durch die Eingangstrigger angelegt werden, erzeugen die Ströme in den Spulen 80/, 82/ und 84/ einen Strom von zwölf Einheiten in der Schleife L 100c, die die Spule des Kryotrons KlOOc enthält, und der Strom in der Spule 90h erzeugt einen Strom von acht Einheiten in der Schleife LlOOd, die die Steuerspule des Kryotrons KlOOd enthält. Daher ist das Tor des Kryotrons KlOOd supraleitend und das des Kryotrons K 100c normalleitend, so daß der Strom durch den Pfad 100d des Summenausgangstriggers geleitet wird, um das Tor des Kryotrons ΑΊ00Λ" normalleitend zu machen und dadurch einen Summenausgang, »Null« anzuzeigen. Die binären Eingangstrigger steuern also die Erzeugung-von Strom in den Schleifen L90c und L 9Od, und der Gesamtstrom in jeder dieser Schleifen bestimmt den Zustand des Übertragsausgangstriggers 90. Ebenso erzeugen die Ströme in den binären Eingangstriggern Ströme in den Schleifen LlOOc und LlOOd, und diese Ströme werden in einer dieser Schleifen mit einem Strom kombiniert, der durch die entweder in Spule 90/ oder in Spule 90h des Übertragsausgangstriggers fließenden zwanzig Stromeinheiten erzeugt wird. Die nachstehende Tabelle zeigt den Strom in den verschiedenen Schleifen und Steuerspulen für die vier möglichen Kombinationen von binären »Eins«-und »Null «-Eingängen für die Addierschaltung. Bei Durchsicht dieser Tabelle muß man daran denken, daß, wenn der Strom in der Spule des Kryotrons if 90c größer als zehn Einheiten ist, der Übertragsausgangstrigger 90 im »Null«-Zustand ist, wenn der Strom in der Steuerspule des Kryotrons K 90d größer als zehn Einheiten ist, der Übertragsausgangstrigger im »Eins«-Zustand ist, wenn der Strom in der Spule des Kryotrons KlOOc größer als zehn Einheiten ist, der Summenausgangstrigger im »Null«-Zustand ist und, wenn der Strom in der Spule des Kryotrons KlOOd größer als zehn Einheiten ist, der Summenausgangstrigger im »Eins«-Zustand ist.

Anzahl der binären »Eins«-Eingänge	Schleife L 90 c und Spule des Kryotrons K 90 c	Schleife L 90 d und Spule des Kryotrons K 90 d	Schleife L100 c und Spule des Kryotrons K100 c	Schleife Z. 100 J und Spule des Kryotrons K100 d
0 1 2 3	18 12 6 0	0 6 12 18	12 8 12 8	8 12 8 12

Jedes der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist beispielsweise in Drahtform dargestellt worden, und insbesondere mit drahtgewickelten Kryotrons als Schaltelemente. Diese drahtgewickelten Kryot ons können z. B. als Tantal-Toren und Niobium-Steuer-"P' len bestehen, in welchem Falle die Arbeitstemperatur der Schaltung 4,2° K. betragen könnte. Es können a ch Kombinationen von Blei-Steuerspulen und Zinn-Toren verwendet werden. Die Arbeitstemperatur betrüge dann etwa 3,7° K. Für jede dieser Kombinationen können die Kryotron-Steuerspulen in Gegenwart der Felder, die sie erzeugen, um ihre zugeordneten Tore normalleitend zu machen, supraleitend bleiben. Die hier beschriebenen Addierschaltungen sowie die anderen in den Rahmen der Erfindung fallenden Schaltungen können auch in ebener Form unter Verwendung von Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen aufgebaut werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Binäres Volladdierwerk, in welchem nach Art eines Kirchoff-Addierwerkes den drei Eingangsgrößen entsprechende eingeprägte Ströme zur Bildung des Übertrages für sich und zur Bildung der Summe zusammen mit einem vom Auftreten eines Übertrages abhängigen Strom doppelter Größe überlagert und je einer amplitudenabhängigen Schaltung zugeführt werden, welche beim Überschreiten eines vorbestimmten Stromwertes das Auftreten eines Übertrages bzw. eines Summenwertes Eins anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kryotrons {Kl, K5 bzw. KWd, KlOOd) oder ähnliche Schaltungsanordnungen, in welchen der Leitfähigkeitszustand eines Supraleiters bei tieferer Temperatur durch die Feldstärkeänderung eines von einer auf den· Supraleiter einwirkenden Steuerwicklung erzeugten Magnetfeldes zwischen dem supraleitenden und dem normalleitenden Zustand umsteuerbar ist, derart mit den drei Eingängen (10, 12, 14 bzw. 80, 82, 84) und einer den Strom doppelter Größe liefernden Stromquelle (20 bzw. 90«) verbunden sind, daß die Steuerwicklung des ersten Kryotron?(if 1 bzw. K 9Od) von den drei Eingangsströmen und die Steuerwicklung des zweiten Kryotrons (K 5 bzw. KlOOd) von den drei Eingangsströmen und über den in seinem Leitfähigkeitszustand umsteuerbaren Supraleiter des ersten Kryotrons (Kl bzw. K9Od) von dem Strom doppelter Größe beeinflußt wird, und daß die umsteuerbaren Supraleiter der beiden Kryotrons (Kl, K 5 bzw. K 9Od, KlOOd) in den normalleitendon Zustand umgesteuert werden, wenn die resultierenden Ströme den einfachen bzw. doppelten Wert eines Eingangsstromes überschritten haben.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Eingänge (10, 12, 14) parallel geschaltet sind, daß die Steuerwicklungen der beiden Kryotrons (Kl, K 5) in Reihe geschaltet und an die derart miteinander verbundenen Eingänge (10, 12, 14) gelegt sind und daß der umsteuerbare Supraleiter des ersten Kryotrons (K 1) einerseits an die den Strom doppelter Größe lie-

fernde Stromquelle (20) und andererseits an den Verbindungspunkt (24) der Steuerwicklungen der beiden Kryotrons (Kl, KS) angeschlossen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Steuerwicklung des zweiten Kryotrons (K 5 a) eine Spule (30) gleicher Induktivität geschaltet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Eingänge (10b, VZb, 14b) gleichzeitig eingeprägte Ströme einfacher und doppelter Größe zu liefern in der Lage sind, daß die Anschlüsse für die Ströme einfacher Größe (56a, 56 b) und diejenigen für die Ströme doppelter Größe (54a,. 546) jeweils parallel geschaltet sind und daß die Steuerwicklung des ersten Kryotrons (K 1 b) an die Anschlüsse für die Ströme doppelter Größe

(54a, 54 b) und die Steuerwicklung des zweiten Kryotrons (KBb) an die Anschlüsse für die Ströme einfacher Größe (56α, 56 b) und über den umsteuerbaren Supraleiter des ersten Kryotrons (K 1 b) an die den Strom doppelter Größe liefernde Stromquelle (20b) gelegt sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Eingangsströme (vermittels Übertrager 80 g, 82g-, 84g- und 80A-, 82A, 84A) in zwei stets supraleitende Leiterschleifen (L 9Od, LlOOd) eingekoppelt werden, welche die Steuerwicklungen je eines der beiden Kryotrons (K9Od, KlOOd) enthalten, und daß in die zweite Leiterschleife (L 100α") über den umsteuerbaren Suprafeiter des ersten Kryotrons (K90d) ein Strom doppelter Größe einkoppelbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

«009 623/199 10.60