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Magnetkernschieberegister Es ist bekannt, Schieberegister aus Magnetkernen
mit annähernd rechteckiger Hystereseschleife aufzubauen. In derartigen magnetischen
Schieberegistern werden einzelne Informationseinheiten (Bit) einer binär kodierten
Information in Form positiver oder negativer Remanenz der Magnetkerne gespeichert.
Die beiden Remanenzlagen werden in diesem Zusammenhang auch »Nullage« und »Einslage«
genannt. Bei Einspeicherung einer Informationseinheit in einen Magnetkern wird über
eine Eingangswicklung der in seiner Richtung dieserInformationseinheit entsprechendeImpuls
zugeführt. Er magnetisiert den Magnetkern in eine bestimmte Richtung. Diese entspricht
der Richtung des zu speichernden Impulses. Soll eine in einem Magnetkern gespeicherte
Informationseinheit auf einen folgenden Magnetkern verschoben werden, so wird der
Magnetkern in eine bestimmte Remanenzlage (z. B. die Nullage) magnetisiert. Dazu
wird dem Magnetkern ein sogenannter Schiebeimpuls über eine eigene Schiebeimpulswicklung
zugeführt. Die Richtung dieses Schiebeimpulses entspricht einer der beiden möglichen
Richtungen der Informationsimpulse. Befindet sich der Magnetkern bereits in der
Remanenzlage, in deren Richtung ihn der Schiebeimpuls magnetisiert, so verbleibt
er in dieser Lage. Befindet er sich jedoch in der entgegengesetzten Remanenzlage,
so wird er durch d°n Schiebeimpuls ummagnetisiert. Durch die dabei eintretenden
Flußänderungen im Magnetkern wird in der Ausgangswicklung eine Spannung induziert,
die einen Strom verursacht, der über eventuell weitere Schaltelemente und die Eingangswicklung
des folgenden Magnetkerns fließt und diesen Magnetkern ummagnetisiert.
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Es wird aber nicht nur in der Ausgangswicklung des Magnetkernes eine
Spannung induziert, sondern auch in der Eingangswicklung. Diese in der Eingangswicklung
induzierte Spannung versucht den vorhergehenden Magnetkern umzumagnetisieren. Das
wird im allgemeinen dadurch verhindert, daß Richtleiter in die Stromkreise zwischen
den Magnetkernen eingeschaltet sind. Aber auch bei Einspeicherung einer Informationseinheit
in einen folgenden Magnetkern wird in der Ausgangswicklung dieses Magnetkernes eine
Spannung induziert, die versucht, den übernächsten Magnetkern urnzumagnetisieren.
Eine solche Übertragung einer Informationseinheit zum übernächsten Magnetkern wird
im allgemeinen ebenfalls durch in die Verbindungsstromkreise eingeschaltete Richtleiter
verhindert.
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Es ist weiterhin wichtig, daß beim Verschieben einer Informationseinheit
von einem Magnetkern in den folgenden Magnetkern der Übertragungsimpuls in der Eingangswicklung
des zweiten Magnetkernes erst dann wirksam wird, wenn in diesem Magnetkern der Schiebeimpuls
bereits abgeklungen ist. Es ist bekannt, dazu entweder sogenannte Verzögerungsglieder
zwischen je zwei Kerne des Schieberegisters einzuschalten oder jeden zweiten Kern
des Magnetkernschieberegisters mit einem zum ersten Schiebepuls phasenverschobenen
zweiten Schiebepuls zu steuern. Die Verschiebung einer Informationseinheit erfolgtbei
solchen Schieberegistern in einem Verschiebezyklus über einen Zwischenkern in den
nächsten Speicherkern. Es sind dies sogenannte »2-Kern-pro-Bit-Register«.
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Die Erfindung bezieht- sich auf Schieberegister dieser Art.
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Bei den bisher bekannten Magnetkernschieberegistern besitzt jeder
Magnetkern mindestens eine Eingangs-, eine Ausgangs- und eine Schiebewicklung. Im
Gegensatz dazu wird für die Magnetkerne bei dem Schieberegister nach der Erfindung
keine besondere Schiebewicklung benötigt. Die Ausgangswicklung jedes Magnetkernes
ist jeweils über einen einzigen Richtleiter mit der Eingangswicklung des in Schieberichtung
folgenden Magnetkernes verbunden. Der Schiebepuls wird gemäß der Erfindung unmittelbar
an die jeweils zwischen den Ausgangs- und Eingangswicklungen aufeinanderfolgender
Magnetkerne liegenden Stromkreise mit Impulsen abwechselnder Richtung angelegt.
Zweckmäßig liegen die Stromkreise zwischen den Magnetkernen so an der gemeinsamen
Schiebepulsquelle, daß jeweils nur in jedem zweiten Stromkreis ein Strom fließen
kann, in dem dazwischenliegenden Stromkreis aber ein Stromfluß durch den Richtleiter
verhindert wird. Nach je einer halben Periode wird von der Pulsquelle ein Impuls
entgegengesetzter Richtung angelegt, so daß dann in den bisher gesperrten Stromkreisen
ein Strom fließen kann, in den bisher stromführenden
Kreisen jedoch
der Stromfluß unterbrochen wird.
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DerAufbau derartiger magnetischer Schieberegister bietet gegenüber
bisher bekannten Ausführungen von Schieberegistern mehrere Vorteile. Jeder Magnetkern
besitzt nur eine Eingangs- und eine Ausgangswicklung. Da die Verbindungskreise zwischen
den einzelnen Magnetkernen des Registers lediglich Richtleiter und keinerlei ohmsche
Widerstände enthalten, wie etwa bei Schieberegistern mit Verzögerungsgliedern, wird
keinerlei zusätzliche Leistung verbraucht, und der gesamte Leistungsbedarf eines
solchen Schieberegisters ist sehr gering. Beim Fortschalten einer Informationseinheit
wird infolge der abwechselnden Steuerung der Stromkreise zwischen den Magnetkernen
nur jeder zweite Magnetkern ummagnetisiert. Dadurch wird der an sich schon geringe
Leistungsbedarf des Schieberegisters nochmals auf die Hälfte verkleinert. Zeitlich
gesehen ist die Leistungsaufnahme des Registers im Gegensatz zu bisher bekannten
Registern konstant und unabhängig davon, ob die Kette von Magnetkernen nur Informationseinheiten
»Null«, nur Informationseinheiten »Eins« oder eine beliebig gemischte Information
überträgt.
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Das Schieberegister gemäß der Erfindung ist besonders geeignet, von
Stufe zu Stufe mit immer größeren Magnetkernen ausgestattet zu ,,werden. Es kann
nämlich wünschenswert sein, die Leistungsaufnahme eines Schieberegisters zur Einspeicherung
einer Informationseinheit niedrig zu halten. Dazu werden im allgemeinen kleine Magnetkerne
verwendet. Solche kleine Magnetkerne geben aber bei Ausspeicherung einer Informationseinheit
auch nur wieder kleine Leistungen ab. Für viele Zwecke weiterer Verwendung müssen
solche Leistungen dann erst noch verstärkt werden. Verwendet man aber in einem Schieberegister
von Stufe zu Stufe größere Magnetkerne, so kann man mit einem solchenSchieberegister
erreichen, daß an der Ausgangswicklung des letzten Magnetkernes des Schieberegisters,
der ja dann größer als der erste Magnetkern des Schieberegisters ist, eine größereLeistung
abgenommen werden kann, als zur Einspeicherung einer Informationseinheit in den
ersten Magnetkern aufgewendet wurde. Eine nachfolgende Verstärkung wird in vielen
Fällen überflüssig. Dies ist bei dem Schieberegister nach der Erfindung besonders
dadurch möglich, daß der Strom für die Übertragung einer Informationseinheit von
einem Kern auf den folgenden nicht mehr von der in der Ausgangswicklung eines Magnetkernes
induzierten Spannung geliefert wird, sondern von der gemeinsamen Pulsquelle, Die
Wirkung des Schieberegisters nach der Erfindung wird an Hand der beiden Figuren
erläutert. Fig. 1 zeigt die Schaltung des Schieberegisters, Fig.2 den zu dem Schieberegister
gehörigen Pulsplan.
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An der Klemme Uist eine niederohmige Pulsspannungsquelle angeschlossen,
die abwechselnd positive und negative Impulse liefert. Die Folge dieser Impulse
ist in Fig. 2 dargestellt. Durch einen Eingangsimpuls (Einspeicherung einer Informationseinheit)
an der Klemme E wird der Magnetkern K 1 z. B. in den negativen Remanenzpunkt seiner
Hysteresekurve gebracht. Dadurch ist die Nachricht »Eins« eingespeichert. Der folgende
Impulsft der an der Klemme U liegenden Impulsfolge bewirkt, daß im Stromkreis a
ein Strom fließt. Die Sekundärwicklung des Magnetkernes K1 ist so gepolt, daß dieser
Magnetkern durch den Strom dieses Impulses ummagnetisiert wird. Wegen, der Flußänderung
im Magnetkern infolge des Überganges in den- anderen Remanenzpunkt stellt die Ausgangswicklung
des Magnetkernes K 1 eine große Induktivität dar, und dementsprechend fließt im
Kreis ca nur ein kleiner Strom, der nicht in der Lage ist, den Magnetkern K2 umzumagnetisieren.
Der Magnetkern K2 bleibt also in seiner Ruhelage liegen. Nach einer halben Periode
folgt der Impuls B. In dem Stromkreis a kann w(-gen der Polung des Richtleiters
kein Strom fließen. Es fließt aber im Stromkreis b ein Strom. Die Sekundärwicklung
des Magnetkernes K2 ist so gepolt, daß dieser Magnetkern in seine positive Remanenzrichtung
magnetisiert wird. Da der Magnetkern K2 jedoch schon in seiner positiven Ruhelage
liegt, treten keine Flußänderungen durch die Ummagnetisierung auf. Demzufolge stellt
die Ausgangswicklung des Magnetkerns K2 nur eine Induktivität geringer Größe dar,
und im Stromkreis b fließt ein ausreichender Strom, der den Magnetkern K 3 in seine
negative Remanenzlage ummagnetisiert.
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Bei dem nun folgenden Impuls A' wird der Magnetkern K3 ummagnetisiert.
Im Stromkreis c fließt infolge der Flußänderungen wieder ein kleiner Strom, der
den Magnetkern K4 nicht ummagnetisieren kann.
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Entsprechende Vorgänge spielen sich in den folgenden Stromkreisen
und Magnetkernen bei Weitergabe der Informationseinheit ab.
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Das Schieberegister überträgt in Rückwärtsrichtung und in Vorwärtsrichtung
zum übernächsten Kern hin keine Nachricht. Dazu sei z. B. der Stromkreis b betrachtet:
Zur Zeit, da der Impuls B an der Klemme U
anliegt, fließt im Stromkreis
b ein Strom, der entweder den Magnetkern K2 oder den Magnetkern K3 ummagnetisiert.
Die Pulsquelle liefert nun gleichzeitig an die benachbarten Stromkreise a und c
einen Impuls. Dieser Impuls ist in den Stromkreisen ca und c so gerichtet, daß die
Dioden in Sperrichtung beaufschlagt werden. In den beiden Nachbarstromkreisen a
und c können also keine Ströme fließen. Dadurch ist die Übertragung von Informationseinheiten
in falscher Richtung unterbunden.
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Das Schieberegister nach der Erfindung zeichnet sich also durch einen
besonders einfachen Aufbau und durch sehr geringen Leistungsbedarf aus. Bekannte
Schieberegister benötigen zur Speicherung eines Bits zwei Magnetkerne, vier Gleichrichter
und zwei ohmsche Widerstände. Das Schieberegister gemäß der Erfindung benötigt im
Gegensatz dazu zwei Speicherkerne, zwei Gleichrichter und keinerlei ohmsche Widerstände.