DE1127397B

DE1127397B - Magnetische Speichervorrichtung mit wenigstens zwei Magnetkreisen

Info

Publication number: DE1127397B
Application number: DEN16766A
Authority: DE
Inventors: Gerald Horace Perry; Sydney John Widdows
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1958-05-27
Filing date: 1959-05-27
Publication date: 1962-04-12
Also published as: US3287707A; FR1225517A; NL239530A; GB865818A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

INTERNAT. KL. H 03 k

N16766

ANMELDETAG! 27. MAI 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 12. A P R I L 1962

Die Erfindung betrifft eine magnetische Speicher-Vorrichtung mit wenigstens zwei Magnetkreisen, die jeweils mit einer zur Einspeicherung einer Information dienenden Eingangswicldung magnetisch verkettet sind, ferner mit einer kurzzeitige Magnetisierungsimpulse zuführenden Abfragewicklung zur Auswertung des eingespeicherten Magnetisierungszustandes sowie mit einer Ausgangswicklung, in der durch die von den Abfrageimpulsen hervorgerufenen, von der eingespeicherten Information abhängigen Änderungen des Magnetisierungszustandes Spannungen induziert werden, wobei die entsprechenden Wicklungen der beiden Magnetkreise paarweise zu einem Eingangs-, Ausgangs- und Abfragekreis zusammengeschaltet sind.

Bei magnetischen Speichervorrichtungen wird für den Magnetfluß ein in geeigneter Weise geschlossener Magnetkreis aus einem Magnetmaterial vorgesehen, das im allgemeinen eine etwa rechteckige Hystereseschleife aufweist: ein typisches Beispiel für einen derartigen Magnetkreis ist ein Ring oder eine sonstige geschlossene Schleife aus einem geeigneten Ferritmaterial. Die Möglichkeit, mit einer derartigen Anordnung irgendwelche Informationen zu speichern, beruht auf den beiden genau definierten (Sättigungs-) Magnetisierungszuständen eines solchen Magnetkreises. Wird der Ring dadurch magnetisiert, daß er einer magnetischen Feldstärke, die einen kritischen Wert in einer Richtung übersteigt, unterworfen wird, so ergibt sich im Ring ein resultierender remanenter Magnetfluß in dieser Richtung; wird der Ring dann in der entgegengesetzten Richtung magnetisiert, so . tritt ein resultierender (remanenter) Fluß in der der vorherigen Richtung entgegengesetzten Richtung auf. Auf diese Weise lassen sich Informationen in binärer Form ohne weiteres einspeichern.

Die Möglichkeit, bei Verwendung eines Magnetmaterials mit einer rechteckigen Hysteresekurve zwei unterschiedliche Magnetisierungszustände zu erzielen und das Kernmaterial aus dem einen Magnetisierungszustand in den anderen überzuführen, ergibt sich ohne weiteres aus der Form der Hystereseschleife des Magnetmaterials, wenngleich zu beachten ist, daß die sogenannte rechteckige Hystereseschleife genaugenommen ein Parallelogramm ist, das seinen .Mittelpunkt im Ordinatenursprung des B-ff-Diagramms hat und dessen Seitenkanten gegenüber der B- und ff-Achse leicht geneigt sind. Die zwei magnetischen Speicherzustände benötigen zu ihrer Aufrechtcrhaltung keinerlei Energiezuführung von außen.

Es ist im übrigen nicht erforderlich, daß die den beiden unterschiedlichen Speicherzuständen entspre-Magnetische Speichervorrichtung
mit wenigstens zwei Magnetkreisen

Anmelder:

National Research Development Corporation, London

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorf str. 10

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 27. Mai, 10. Oktober 1958
und 2. März 1959 (Nr. 16 924, Nr. 32 382 und Nr. 7131)

Gerald Horace Perry und Sydney John Widdows,

Malvern, Worcestershire (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

chenden Magnetisierungszustände von gleicher Größe und entgegengesetzter Richtung sind, d. h. dem obersten und dem untersten Remanenzzustand der rechteckigen Hysteresekurve entsprechen. Man kann nämlich auch zwei unterschiedliche Magnetisierungszustände erhalten, wenn zwei unterschiedliche große, in der gleichen Magnetisierungsrichtung liegende Remanenzwerte zugrunde gelegt werden. In diesen Fällen verwendet man eine schmalere, möglicherweise etwas weniger genau begrenzte, annähernd rechteckige Hystereseschleife; ihre Verwendung wird durch die Größe der Ströme bestimmt, die in einem der Erregerkreise zur Einstellung des gewünschten Magnetisierungszustandes der Anordnung fließen.

Eine Schwierigkeit Hegt nun jedoch darin, daß das »Abfragen« der Speichereinrichtung, d. h. die Bestimmung des Magnetisierungszustandes des Kernes — die ja dann, wenn die eingespeicherte Information ausgewertet werden soll, erfolgen muß —, nicht möglich ist, ohne den Magnetisierungszustand zu ändern. Die gebräuchliche Methode, den Magnetisierungszustand eines Kernes zu bestimmen, besteht nämlich darin, diesen »Abfragevorgang« durch Aufbringen einer Magnetisierungskraft durchzuführen, die groß

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genug ist, um den Magnetisierungszustand des Kernes von dem vorhandenen Wert in den anderen Zustand überzuführen. Ändert sich dann der Magnetisierungszustand des Kernes, so läßt sich aus der Art dieser Veränderung folgern, wie der Magnetisierungszustand vor dem Abfragevorgang war; ändert sich der Magnetisierungszustand dagegen nicht, so ist offenbar, daß sich der Kern vor dem Abfragevorgang nicht in dem betreffenden Magnetisierungszustand, sondern im entgegengesetzten Zustand befand.

Bei einer bekannten Speichervorrichtung besteht ein Speicherelement aus zwei Magnetkreisen, die jeweils eine Eingangs- (Einspeioher-) Wicklung, eine Abfragewicklung und eine Ausgangswicklung aufweisen. Die Eingangs- und Ausgangswicklungen der beiden Kerne sind gleichsinnig in Reihe, die Abfragewicklungen sind gegeneinander geschaltet. Befinden sich bei dieser Speichervorrichtung beide Kerne zunächst im gleichen Magnetisierungszustand, so erfährt beim Auftreten eines Abfrageimpulses der Magnetisierungszustand des einenKernes nur eine kurzzeitige Auslenkung nach dem Gebiet größerer Sättigung hin, während der Magnetisierungszustand des anderen Kernes umgekehrt wird.

Diese bekannte Speichervorrichtung besitzt somit den vorstehend erwähnten Nachteil, daß der Speicherzustand durch den Abfragevorgang gestört wird.

Man hat nun versucht, diese Schwierigkeit dadurch zu überwinden, indem zusätzliche Hilfsschaltkreise vorgesehen wurden, die nach einer derartigen »ungewollten« Veränderung des Magnetisierungszustandes des Kernes den ursprünglichen Zustand selbsttätig wiederherstellen oder die auf sonstige Weise registrieren, daß der Magnetisierangszustand dieses Kernes während des Abfragevorgangs gleichsam »unbeabsichtigt« verändert wurde. Ausführungen dieser Art sind — wie auf der Hand liegt — verhältnismäßig kompliziert und keineswegs geeignet, eine befriedigende Lösung der obenerwähnten Schwierigkeiten zu bieten; es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine magnetische Speichervorrichtung zu schaffen, die auf die eingespeicherten Informationen hin befragt werden kann, ohne daß dabei der Speicherzustand dieser Informationen verändert würde.

V. L. Newhouse hat in seinem Aufsatz »The Utilization of Domain Wall Viscosity in Data Handling Devices«, Proc. I, R. E., November 1957, gezeigt, daß die »Domänenwände« eines Magnetbandes mit rechteckiger Hystereseschleife die Eigenschaft einer gewissen »Bewegungselastizität« aufweisen, eine Eigenschaft, die als »magnetische Trägheit« bezeichnet werden kann. Die vorliegende Erfindung macht sich diese bei Ferritmaterial mit rechteckiger Hystereseschleife entdeckte Eigenschaft zunutze.

Bei Versuchen mit einem Kern aus Ferritmaterial mit rechteckiger Hystereseschleife wurde nun festgestellt, daß dann, wenn der Kern bei einem gegebenen Magnetisierungszustand einer magnetisierenden Kraft in Form eines kurzzeitigen Impulses derart unterworfen wurde, daß sich der Magnetisierungspunkt auf der B-H-KüTve längs der Sättigungslinie in das Gebiet geringerer Sättigung verschob und — auf dem Wege zum entgegengesetzten Magnetisierungszustand — sogar leicht über das Knie der Schleife hinausgeführt wurde, der Magnetisierungszustand des Kernes keine Veränderung erfuhr, sondern seinen ursprünglichen Wert beibehielt, sofern die Impulsdauer kurz genug war; der Magnetisierungspunkt glitt nach dem Abklingen des Impulses längs des zuvor zurückgelegten Weges an der Sättigungskurve entlang in seine ursprüngliche Lage zurück. Das Ergebnis einer in dieser Weise auf einem Magnetkern ausgeübten magnetisierenden Kraft ist somit eine in einer auf den Kern aufgebrachten Ausgangswindung induzierte Signalspannung.

Wird derMagnetkern anderseits einem kurzzeitigen Magnetisierungsimpuls derart unterworfen, daß seine

ίο Magnetisierung erhöht wird, so bewegt sich der Magnetisierungspunkt auf der B-ii-Kennlinie längs der dem eingestellten Zustand entsprechenden Sättigungslinie in Richtung auf einen höheren 5-Wert; nach dem Abklingen des Impulses kehrt der Magnetisierungspunkt dann in seine ursprüngliche Lage zurück. Auch hier tritt in einer auf dem Kern aufgebrachten Ausgangswindung eine induzierte Signalspannung auf, die gleiche Polarität wie die zuvor erläuterte Spannung, jedoch einen geringeren Absolutwert als diese

ao aufweist.

Sofern daher die einzelnen Magnetisierungszustände, d. h. die Remanenzwerte eines Magnetkreises mit rechteckiger Hystereseschleife geeignet gewählt werden, so bewirkt ein dem Magnetkreis aufgeprägter kurzzeitiger Erregerimpuls, daß der Magnetisierungspunkt des Magnetkreises eine begrenzte Hin- und Zurückbewegung längs eines Teiles der rechteckigen Hystereseschleife ausführt, die von dem vorhandenen Magnetisierungszustand abhängt. Je nach diesem der eingespeicherten Information entsprechenden Magnetisierungszustand spricht der Magnetkreis auf den kurzzeitigen Impuls dann mit einer unterschiedlichen Signalspannung an.
Die verwendete Impulsdauer ist sehr kurz; ein gebräuchlicher Wert für die Zeitdauer eines auf die mit dem Magnetkern verkettete Abfragewicklung gegebenen Stromimpulses ist beispielsweise 0,1 μβ. Die in der Ausgangswindung auftretenden Spannungen weisen darüber hinaus eine verhältnismäßig komplizierte Wellenform auf; es ist daher schwierig, in Schaltkreisen von magnetischen Speichervorrichtungen, in denen derartige Magnetkerne Verwendung finden, zwischen den zwei obenerwähnten induzierten Signalspannungen zu unterscheiden; durch eine mehrfache Befragung des Magnetkernes mit Hufe einer Aufeinanderfolge von Impulsen und durch Sichtbarmachung der Ausgangsspannung auf einen Hochleistungs-Oszillographen lassen sich allerdings die beiden induzierten Signalspannungen photographieren und damit genügend deutlich unterscheiden.

Die Erfindung besteht somit darin, daß der Magnetisierungspunkt beider eine etwa rechteckige Hysteresekurve aufweisenden Magnetkreise beim Auftreten eines Abfrageimpulses lediglich kurzzeitig auswandert — sei es (i), daß er in das Gebiet höherer Sättigung geführt wird und nach dem Abklingen des Impulses in seine ursprüngliche Lage zurückkehrt, sei es («), daß er in das Gebiet geringerer Sättigung bis zu einem Punkt auf der ,B-ff-Kurve geführt wird, von dem aus er nach dem Abklingen des Impulses wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt — und daß die im Ausgangskreis auftretende, in ihrer Polarität durch den eingespeicherten Magnetisierangszustand der beiden Magnetkreise bestimmte Ausgangsspannung über eine mit dem Abfragevorgang synchronisierte Torschaltung weitergeführt wird.

Wesentlich für die Erfindung ist daher, daß der eingespeicherte Magnetisierangszustand beim Abfrage-

Vorgang nicht verändert wird, daß vielmehr die unterschiedliche Größe der Induktionsänderung ausgenutzt wird, die sich bei kurzzeitiger Auslenkung des Magnetisierungspunktes in den beiden möglichen Richtungen ergibt. Wichtig ist dabei, daß zur eigentlichen Auswertung nicht unmittelbar die — je nach der Art der Auslenkung verschiedene — Größe der induzierten Spannung, sondern durch eine Reihenschaltung Wicklungen der beiden Magnetkreise die Polarität der Diflerenzspannung herangezogen wird.

Um den Erfindungsgedanken zu verdeutlichen, werden im folgenden an Hand der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer magnetischer Speichervorrichtungen erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Schaltung einer magnetischen Speichervorrichtung mit zwei Magnetkernen mit angenähert rechteckförmiger Hystereseschleife in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine etwa rechteckige Hystereseschleife im üblichen B-H-Diagcamm zur Erleichterung des Verständnisses der Schaltung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 Diagramme typischer Spannungswellen, wie sie in der Schaltung gemäß Fig. 1 auftreten,

Fig. 4 das schematische Schaltbild einer magnetischen Speichervorrichtung mit drei Magnetisierungszuständen,

Fig. 5 die Hysteresekurven der in der Schaltung gemäß Fig. 4 verwendeten Magnetkerne zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Schaltung,

Fig. 6 Diagramme charakteristischer Spannungsformen der Schaltung gemäß Fig. 4,

Fig. 7 und 8 die wesentlichen Teile zweier unterschiedlicher Speichergruppenanordnungen mit typischen Schaltkreisen.

In Fig. 2 ist in einei Induktions-Feldstärke- (B-H-) Diagramm eine etwa rechteckige Hystereseschleife ernes Magnetkernes dargestellt. Die Pfeile α und b bezeichnen — jeweils für den α- oder fc-Sättigungszustand — die Richtung zunehmender Sättigung. Wird auf den Magnetkern erne magnetisierende Kraft ausgeübt, d. h. wird die Feldstärke H erhöht, so wandert der Arbeitspunkt 2 im Magnetisierungszustand α bzw. der Arbeitspunkts im Magnetisierungszustandb entweder in Pfeilrichtung oder entgegen Pf eilrichtung, je nachdem, ob die aufgeprägte magnetisierende Kraft die Sättigung erhöht oder vermindert.

Befindet sich der Magnetkern beispielsweise im Magnetisierungszustand b und besitzt die in Form eines kurzen Impulses aufgeprägte Magnetisierungskraft eine Richtung, bei der die Sättigung des Kernes erhöht wird, so wird der Arbeitspunkt in Richtung des Pfeiles b nach links etwa bis zum Punkt 4 wandern. Nachdem der Impuls dann abgeklungen ist, kehrt der Arbeitspunkt infolge der eingangs erwähnten magnetischen »Trägheit« zum Punkt 3 zurück. Wird anderseits eine Magnetisierungskraft ausgeübt, die in Richtung abnehmender Sättigung gerichtet ist, so verschiebt sich der Arbeitspunkt vom Punkt 3 zum Knie 5 der Hystereseschleife und — je nach der Größe der Magnetisierungskraft — darüber hinaus etwa bis zum Punkt 6. Ist der Magnetisierungsimpuls dann abgeklungen, so kehrt der Arbeitspunkt wieder zum Punkt 3 der Hystereseschleife zurück.

Es leuchtet ohne weiteres ein, daß bei einer derartigen Hystereseschleife ein kurzer Magnetisierungsimpuls eine Wanderung des Betriebspunktes entlang der Sättigungslinie — und selbst im Kniegebiet der Hystereseschleife — hervorrufen kann, ohne hierbei den Magnetisierungszustand des Magnetkernes zu beeinflussen. Ganz gleiche Verhältnisse wie im Magnetisierungszustand b liegen selbstverständlich auch im Sättigungsgebiet α vor.

Wird der Arbeitspunkt längs der Sättigungslinie vom Punkt 3 zum Punkt 4 verschoben, so wird in einer mit dem Magnetkern magnetisch verketteten Ausgangswindung bzw. -wicklung eine Signalspannung induziert; ein wesentlich größeres Signal ergibt sich dagegen in dieser Windung, wenn der Betriebspunkt nach der anderen Richtung über das Knie S hinaus bis zum Punkt 6 verschoben und dann wieder zum Punkt 3 zurückgeführt wird. Werden diese Signale auf einem Hoohleistungs-Oszillographen sichtbar gemacht, so erkennt man, daß die in beiden Fällen in den Ausgangswindungen induzierten Signalspannungen unterschiedlich sind; auf diese Weise kann man auf den Magnetisierungszustand des Kernes

ao schließen. Es erweist sich jedoch im praktischen Betrieb als außerordentlich schwierig, zwischen diesen beiden Signalspannungen, die die gleiche Polarität und nicht allzu unterschiedliche maximale Amplitude aufweisen, zu unterscheiden. Die im folgenden beschriebene Schaltung löst diese Schwierigkeit in weitgehendem Maße.

Die in Fig. 1 dargestellte Speichervorrichtung enthält zwei Magnetkerne 7 und 8, deren Material eine etwa rechteckige Hystereseschleife aufweist. Der Eingangs-(Einspeicher-) Kreis besteht aus einer mit den Magnetkernen 7 und 8 verketteten Windung (bzw. Wicklung) 9, die von dem Impulsgenerator 10 gespeist wird. Der Generator 10 kann ein einfacher, Impulse erzeugender Schaltkreis sein oder ein beliebiger sonstiger Impulsgeber, der die. Magnetkerne 7 und 8 in einen bestimmten Magnetisierungszustand überführt und damit eine vorgegebene »Information« einspeichert.

Da es üblich ist, hinsichtlich der Bezeichnung der Richtung der Magnetisierung der Kerne 7 und 8 eine geeignete Festlegung zu treffen, sei im folgenden angenommen, daß die Kerne 7 und 8 bei Flüssen, die in Pfeilrichtung α oder b verlaufen, jeweils im Magnetisierungszustand α oder b magnetisiert sind.

Der die Ausspeicherung der in die Schaltung eingespeicherten Information steuernde »Abfragekreis« besteht aus der Windung bzw. dem Draht 11, der mit dem Kern 7 in gleicher Weise wie die Windung 9, mit dem Kern 8 dagegen im entgegengesetzten Sinne verkettet ist und der am einen Ende mit Erde, am anderen Ende mit dem ebenfalls einpolig geerdeten Generator 12 verbunden ist; dieser Generator 12 sendet kurzzeitige Abfrageimpulse aus. Mit den Magnetkernen 7 und 8 ist schließlich noch ein Ausgangskreis verkettet, der aus einer Windung 13 besteht, die an einem Punkt geerdet und mit den beiden Magnetkernen 7 und 8 im gleichen Sinne wie die Eingangswindung 9 verkettet ist. Die nicht geerdete Seite 14 dieser Windung 13 ist an den Verstärker 15 angeschlossen, der über eine Torschaltung 16 mit der Ausgangsklemme 17 verbunden ist. Die Torschaltung 16 wird ihrerseits über eine Leitung 18 vom Ausgang des die kurzzeitigen Abfrageimpulse erzeugenden Generators 12 gesteuert.

Um die Wirkungsweise der Schaltung gemäß Fig. 1 zu erläutern, sei zunächst angenommen, daß der Impulsgenerator 10 die Magnetkerne 7 und 8 in den Magnetisierungszustand b (vgl. Fig. 2) gebracht habe.

Sättigung, beim Kern 8 dagegen in Richtung höherer Sättigung; die Kerne befinden sich dabei jedoch immer noch im Magnetisierungszustand a, ihr Arbeitspunkt, von dem aus die Auswanderung des Ma-5 gnetisierungspunktes erfolgt, entspricht dem Punkt 2 auf der Hysteresekurve gemäß Fig. 2.

In diesem Falle wird das durch den Kern 7 in der Windung 13 erzeugte Signal größer als das durch die Magnetisierungsänderung des Kernes 8 in dieser Win-

Zur Erleichterung der Schreibweise wird dabei im folgenden der jeweilige Magnetisierungszustand der Kerne? und 8 als der »Magnetisierungszustand der Anordnung« bezeichnet; er stellt—wie auf der Hand liegt — das eingespeicherte Merkmal dar. Im vorliegenden Beispiel befindet sich die Anordnung etwa im α-α-Zustand, wenn die Information »1«, dagegen im ö-ö-Zustand, wenn die Information »0« eingespeichert wurde. Selbstverständlich könnte man für

diese Fälle auch eine a-b-, b-a- bzw. eine b-a-, a-b-An- io dung hervorgerufene Signal sein. Werden diese beiden Ordnung wählen, indem die eingangs erläuterten Win- induzierten Spannungen daher dem Verstärker 15 zudungen in geeigneter Weise mit den Magnetkernen geführt, so erhält man eine Ausgangsspannung, deren verkettet werden. Polarität der des vom Kern 7 induzierten Signals entBefinden sich die Magnetkerne 7 und 8 im Magne- spricht; ein dementsprechend polarisiertes Signal tritt tisierungszustand b, so wird beim Auftreten eines Im- 15 daher auch an der Ausgangsklemme 17 der Anordpulses des Generators 12 der Magnetisierungspunkt nung auf.

des Kernes 7 in das Gebiet höherer Sättigung, der Die von den Magnetkernen 7 und 8 in der Win-

Magnetisierungspunkt des Kernes 8 infolge der ent- dung 13 induzierten Signalspannungen weisen somit gegengesetzten Verkettung der Windung 11 dagegen —kurz gesagt — stets entgegengesetzte Polarität auf, in Richtung geringerer Sättigung verschoben. Legt 20 obwohl die Erregung der Magnetkreise durch die man die Darstellung der Fig. 2 zugrunde, so wird der Eingangswindung 9 in jedem Fall im gleichen Sinne Magnetisierungspunkt des Kernes 7 somit vom Ar- erfolgt; je nachdem, welcher Magnetkern mit seinem beitspunkt 3 zum Punkt 4, der Magnetisierungspunkt Magnetisierungspunkt in das Gebiet geringerer Sättides Kernes 8 dagegen vom Punkt 3 zum Punkt 6 ver- gung, d. h. in Richtung auf das Knie der Hystereseschoben. Ist der Impuls abgeklungen, so erreicht der 25 kurve, verschoben wird, weist die am Ausgang des Magnetisierungspunkt beider Kerne wieder den Ar- Verstärkers 15 auftretende Spannung somit entweder beitspunkt 3. . . die eine oder die andere Polarität auf. Welche Po-

Bei dieser »Auswanderung« des Magnetisierungs- larität vorliegt, hängt wiederum von dem Magnetisiepunktes werden in der Windung 13 Signalspannungen rungszustand (a oder b) ab, den die Anordnung, d. h. induziert, und zwar ergibt die Magnetisierungsände- 30 dieKerne7 und 8, vor demAuftreten des kurzzeitigen rung des Kernes 8 eine größere Signalspannung als Abfrageimpulses in der Windung 11 besitzen. Das an die Magnetisierungsänderung des Kernes 7. Da die der Klemme 17 auftretende Ausgangssignal der An-Windungl3 mit den beiden Kernen? und 8 gleich- Ordnung zeigt somit durch seine Polarität den Masinnig verkettet ist, die Flußänderung in diesen beiden gneüsierungszustand der Kerne 7 und 8 an. Man erKernen nach dem vorstehend Gesagten jedoch in 35 hält bei jeder derartigen »Befragung« der Anordnung unterschiedlicher Richtung erfolgt, werden die beiden das Ausgangssignal, ohne daß hierbei der Magneti-Signalspannungen in der Wicklung 13 im entgegen- sierungszustand der Kerne 7 und 8 verändert würde, gesetzten Sinne induziert. Da die Reihenschaltung Fig. 3 zeigt die Diagramme einiger typischer Span-

dieser beiden Spannungen an den Eingangsklemmen nungswellen, wie man sie beim Betrieb der Schaltung des Verstärkers 15 liegt, ist die Ausgangsspannung 40 gemäß Fig. 1 erhält. Die Kurve d(i) stellt einen eindieses Verstärkers der algebraischen Summe (unter zelnen, vom Kurzzeitimpuls-Generator 12 erzengten

Abfrage-Stromimpuls dar, der die Kerne 7 und 8, die sich im έ-Zustand befinden mögen, über die Windung 11 erregt. Das vom Kern 7 in der Windung 13

d~ar, dessen Polarität durch die vom Kern 8 indu- 45 induzierte Signal — der Magnetisierungspunkt des zierte Spannung bestimmt wird, da diese Spannung Kernes 7 wird (wie oben erläutert) in Richtung

wachsender Sättigung verschoben — ist in der Kurve ö(z) dargestellt; die vom Magnetkern 8, dessen Magnetisierungspunkt in das Gebiet geringerer Sätti-

vom Generator 12 erzeugten kurzzeitigen Impulses 50 gung verschoben wird, induzierte Spannung ist in der auf; da der Generator 12 gleichzeitig über die Lei- Kurve b(i) dargestellt. Die Wellenform des am Austung 18 einen Impuls zur Torschaltung 16 sendet, ist
diese geöffnet, so daß die Verstärkungsausgangsspannung durch die Torschaltung 16 zur Klemme 17 hindurchgelassen wird. 55

Als Ergebnis ist somit festzuhalten, daß an der Ausgangsklemme 17 der Anordnung eine Signalspannung auftritt, deren Polarität der Polarität jener Spannung entspricht, die in der WindunglS dann

induziert wird, wenn der Magnetisierungspunkt des 60 Fläche der ersten Spannungsspitze der Kurve c(i) Kernes 8 vom Arbeitspunkt3'zum Punkt6 und zu- entspricht der algebraischen Summe, d.h. der Differück verschoben wird.

Nimmt man nun an, daß der Impulsgenerator 10 die Kerne 7 und 8 in den Magnetisierungszustand a gebracht hat, so bewirkt das anschließende Auftreten eines vom Kurzzeitimpuls-Generator 12 erzeugten Impulses im Draht 11 beim Kern 7 die Verschiebung des Magnetisierungspunktes in Richtung geringerer

Berücksichtigung des Vorzeichens) der beiden induzierten Signalispannungen proportional; die Ausgangsspannung des Verstärkers 15 stellt somit einen Impuls

größer als die ihr entgegenwirkende, vom Kern 7 induzierte Spannung ist. Dieser Ausgangsspannungsimpuls des Verstärkers tritt während der Dauer des

gang des Verstärkers 15 auftretenden Signals, die der algebraischen Summe der Kurven a(i) und b(i) entspricht, ist in der Kurve c(i) dargestellt.

Man erkennt aus der Darstellung, daß die Fläche PA der ersten Spannungspitze der Kurve b(i) wesentlich größer als die Fläche NA der ersten Spannungsspitze der Kurve a(i) ist; darüber hinaus ist die Polarität der zwei Spannungsspitzen entgegengesetzt. Die

renz der FlächenPA und NA; sie besitzt die gleiche Polarität wie die Hache PA, im vorliegenden Fall also positive Polarität.

In den Kurven a(ii), b(ü) und c(ii) sind die induzierten Spannungen und die aus diesen abgeleitete Differenzspannung für den Fall dargestellt, daß sich die Kerne 7 und 8 in dem Magnetisierungszustand a

befinden. Die negative Fläche NA' der ersten Spannungsspitze der Kurve a(ii) ist größer als die positive Fläche?^' der ersten Spannungsspitze derKurveb(zz); die in der Kurve c(ii) dargestellte Differenzfläche DA' weist somit negative Polarität auf. Die am Ausgang des Verstärkers auftretenden Ausgang-Signalspannungen unterscheiden sich somit in ihrer Polarität, je nachdem, ob sich die Kerne 7 und 8 im Magnetisierungszustand α oder b befinden.

Bei einem typischen Schaltkreis mit Magnetkernen vom Typ Mullard D 3, bei dem die Windungen 9, 11 und 13 jeweils aus einem einzigen Draht bestanden, wurden aus dem Impulsgenerator 12 Impulse von 0,1 μβ mit einer Stirnzeit von 0,003 μ eingespeist; die maximale Amplitude der Impulse (die selbstverständlieh der Koerzitivkraft des Kernmaterials angepaßt wird) war dabei etwa 450 mA.

Im vorstehenden wurden nur jeweils die ersten Spannungsspitzen der Kurven a(f), b(i), c(i), a(ii), b(ii), c(ii) betrachtet sowie die kurzzeitigen »Abfrage«-Impulse d(i), d{n), die zugleich dazu benutzt werden, die Ausgangsspannung durch die Torschaltung hindurchzulassen. Es sei jedoch erwähnt, daß auch die zweiten Spannungsspitzen der erstgenannten Kurven, wenngleich sie entgegengesetzte Polarität aufweisen, durchaus den ersten Spannungsspitzen entsprechen und ebenfalls — sei es zusammen mit den ersten Spannungsspitzen oder allein — zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe Verwendung finden können. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß in geeigneter zeitlicher Abstimmung Abfrageimpulse auf die Magnetkerne und Freigabeimpulse auf die Torsohaltung gegeben werden.

Im Zusammenhang mit dem Betrieb der Schaltung gemäß Fig. 1 wurden interessante Erscheinungen beobachtet. Wird die Amplitude des Abfrageimpulses unter Aufrechterhaltung eines einwandfreien Betriebes der Schaltung im Verhältnis von 2:1 verändert, so ändert sich die Amplitude der Ausgangsimpulse im Verhältnis von 3:1. Noch deutlicher ist die Erscheinung, wenn der Abfrageimpuls ein symmetrischer Impuls ist; eine Amplitudenveränderung im Verhältnis von 2:1 ruft hierbei eine Veränderung der Amplitude der Ausgangsimpulse im Verhältnis von 5 :1 hervor. Diese Effekte können bei der Konstruktion von Zweikoordinaten-Matrixspeichern ausgenutzt werden.

Die oben beschriebene Schaltung weist zwei Magnetisierungszustände (a, b) auf. An Hand der Fig. 4 sei nun im folgenden eine Schaltung mit drei derartigen Magnetisierungszuständen beschrieben; der Abfrage- und Ausgangskreis dieser Schaltung entspricht dabei durchaus dem der Fig. 1 und ist daher mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der zur Einspeicherung dienende Eingangskreis weist jedoch bei der Ausführung gemäß Fig. 4 eine Eingangsstromquelle 19 und Speiseleitungen 20 und 21 auf, die jeweils mit den Magnetkernen 7 und 8 verkettet sind. Die Eingangsstromquelle 19 enthält — der Einfachheit halber im einzelnen nicht beschrieben — übliche Schaltmittel, die es gestatten, die Magnetkerne 7 und 8 der Anordnung unabhängig voneinander in unterschiedliche Magnetisierungszustände zu bringen, um auf diese Weise die in die Schaltung einzuspeichernde »Information« zu kennzeichnen. Es versteht sich ohne weiteres, daß dieEingangsstromquelle 19 eine einfache Anordnung von Schaltern sein kann, die die Erregung der Kerne? und 8 steuern, oder beispielsweise ein Teil einer Rechenmaschine, für die die Schaltung gemäß Fig. 4 nur ein einzelnes Speicherelement bildet.

Um die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten Schaltung zu erläutern, ist es ebenso wie bei der Schaltung gemäß Fig. 1 zweckmäßig, bestimmte — wenngleich willkürliche —■ Vereinbarungen über die Verknüpfung der Richtung der Magnetisierung der Kerne 7 und 8 und der Art der Verkettung der einen Teil des Abfrage- und des Ausgangskreises bildenden Drähte 11 und 13 mit den Kernen 7 und 8 zu treffen. Im folgenden wird daher angenommen, daß sich die Kerne 7 und 8 im Magnetisierungszustand α befinden, wenn im Draht 13 infolge des Auftretens eines vom Generator 12 erzeugten Abfrageimpulses durch den Magnetkern 7 eine kleine positive Spannung und durch den Magnetkern 8 ein kleiner negativer Spannungsimpuls erzeugt wird; der Abfrageimpuls führt hierbei den Magnetisierungspunkt beider Kerne in das Gebiet höherer Sättigung. Die Magnetisierungsrichtung der Kerne 7 und 8, die sich im Magnetisierungszustand α befinden, werden in der Zeichnung durch in gleicher Weise bezeichnete Pfeile gekennzeichnet; die Magnetisierungsrichtung im Zustande ist dabei jeweils die entgegengesetzte wie für den Zustand a. Um die Wirkungsweise der Schaltung zu erläutern, sei zunächst angenommen, daß dieEingangsstromquelle 19 auf die Drähte 20 und 21 Speiseimpulse in geeigneter Richtung gesandt hat, so daß sich die Kerne 7 und 8 im Magnetisierungszustand a bzw. b befinden. In diesem Zustand sei in die Schaltung die binäre Information »1« eingespeichert.

Wird nun in diesem Zustand vom Impulsgenerator 12 auf den Draht 11 ein Abfrageimpuls gegeben, so verschiebt sich der Magnetisierungspunkt des Kernes 7 in das Gebiet größerer Sättigung; der Magnetisierungspunkt des Kernes 8 wird demgegenüber in das Gebiet geringerer Magnetisierung, d. h. zum Knie der Hysteresekurve, verschoben. Dieses Verhalten ist in Fig. 5 verdeutlicht, die die Hysteresekurven für die Kerne 7 und 8 zeigt; der Pfeil deutet dabei jeweils die Richtung an, in der durch das Auftreten des Abfrageimpulses der Magnetisierungspunkt dieses Kernes verschoben wird. Das Ergebnis dieses Abfragevorganges besteht darin, daß vom Magnetkern 8 im Draht 13 ein negatives Signal induziert wird, das größer ist als das in diesem Draht vom Magnetkern 7 erzeugte positive Signal.

Die Ausgangsspannung des Verstärkers 15 stellt somit die algebraische Summe der zwei induzierten Signalspannungen dar; die an der Ausgangsklemme 17 auftretende Spannung ist somit eine negative Signalspannung; die Torschaltung 16 gewährleistet dabei — wie bei der zuvor erläuterten Ausführung —, daß die nach dem Ende des Abfrageimpulses infolge des Auftretens betriebsfremder, unerwünschter Spannungen in dem Draht 13 induzierten Signale nicht durchgelassen werden.

Nunmehr sei in die Schaltung gemäß Fig. 4 die binäre Information »0« eingespeichert, wobei sich die Kerne 7 und 8 im Magnetisierungszustand b bzw. a befinden mögen. Infolge eines Abfrageimpulses treten im Draht 13 wiederum induzierte Spannungen auf, die die gleiche Polarität wie in dem zuvor erläuterten Fall aufweisen; der vom Kern 7 erzeugte positive Impuls besitzt diesmal jedoch eine größere Amplitude als der vom Kern 8 hervorgerufene negative; die alge-

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braische Summe beider induzierter Spannungen und damit die Ausgangsspannung des Verstärkers 15 besitzt damit in diesem Falle positive Polarität.

Nunmehr sei der Fall betrachtet, daß die Schaltung frei von jeder Einspeicherung ist, d. h. daß weder die Information »1« noch die Information »0« eingespeichert ist. In diesem Falle befinden sich die Magnetkerne 7 und 8 beide im Magnetisierungszustand a oder b. Nimmt man z. B. an, daß sich die Kerne 7

gangsspannungen unterschiedlicher Polarität gewinnen, wobei die Magnetisierungszustände der Kerne durch den Abfragevorgang nicht verändert werden.

werden, bei denen eine Abfrage kein Ausgangssigna] ergibt.
In Fig. 6 sind die Wellenformen der erzeugten

Richtung verändert wird, da dies zur Erzielung einer hohen Speichergeschwindigkeit beiträgt.

Bei einer typischen Anordnung werden zum Löschen der »Wörter« sogenannte »Wortdrähte« vor-5 gesehen, die mit den Kernen einander entsprechender, zusammengehöriger Speichervorrichtungen in den einzelnen zweidimensionalen Matrizes verkettet sind. Weiterhin sind Drähte für die binären Informationen vorgesehen, die jeweils mit den Kernen aller Magnet- und 8 im Magnetisierungszustand b befinden, so ruft io Speichereinrichtungen einer zweidimensionalen Matrix ein Abfrageimpuls im Draht 13 zwei Spannungen ent- verkettet sind. Die Verkettung dieser Drähte mit den gegengesetzter Polarität, jedoch von gleicher Ampli- Magnetkernen ist dabei so gewählt, daß dann, wenn tude hervor, so daß sich infolgedessen an der Klemme ein Draht mit einem in einer bestimmten Richtung 17 kern Ausgangssignal ergibt. fließenden Strom gespeist wird, die eine Anordnung

Mit der oben beschriebenen Speichervorrichtung 15 der Magnetisierungszustände hergestellt wird, und lassen sich somit je nach dem Speicherzustand Aus- dann, wenn der Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt, die andere Anordnung der Magnetisierungszustände aufgebaut wird.

Der Einspeichervorgang eines »Wortes« in diedrei-

Die Schaltungsanordnung kann darüber hinaus in 20 dimensionale Matrix wird durch einen üblichen Vor- » speicherfreie« Magnetisierungszustände übergeführt gang eingeleitet; zunächst müssen nämlich die für das

Wort vorgesehenen Speicherelemente »freigelegt« werden. Dies geschieht dadurch, daß der betreffende »Wortdraht« volle Spannung erhält und damit alle

Spannungen im einzelnen vollständig dargestellt; 25 mit ihm verketteten Magnetkerne beispielsweise in nochmals hervorgehoben sei, daß in der vorstehenden den Magnetisierungszustand b überführt. Anschlie-Beschreibung jeweils nur die erste Spannungsspitze ßend werden gleichzeitig der »Wortdraht« und alle jedes Spannungszuges betrachtet wurde; es versteht Drähte für die binären Informationen gespeist; der sich nach dem oben Gesagten von selbst, daß die wei- »Wortdraht« führt dabei einen Strom, der in der teren Spannungsspitzen jeweils nicht mehr durch die 30 Größe dem zuvor zum »Freilegen« der Speicherele-Torschaltung 16 (vgl. Fig. 4) hindurchgelassen wer- mente aufgeprägten gleich ist, jedoch entgegengesetzte

Richtung wie dieser aufweist. Die Drähte für die binären Informationen führen Ströme der halben Amplitude (die für sich allein nicht groß genug ist, um den Magnetisierungszustand eines Magnetkernes zu ändern), deren Richtung jeweils der binären Information »1« oder »0« entspricht, die in das »Wort« eingesetzt werden soll.

Das Ergebnis ist somit, daß die von den Strömen

jeweils jedoch im entgegengesetzten Sinne verkettet 40 in den »Wortdrähten« und den Drähten für die biist und der damit eine gesonderte Möglichkeit bietet, nären Informationen in den einzelnen Speichereledie Schaltungsanordnung in einen »speicherfreien« menten hervorgerufenen Erregungen in dem einen Zustand zu bringen. Kern einander entgegengesetzt sind, im anderen Kern

Der Eingangsstromkreis kann darüber hinaus in sich dagegen unterstützen; folglich ändert der eine verschiedenartiger Weise ausgebildet werden; bei- 45 Magnetkern seinen Magnetisierungszustand, während spielsweise kann die Eingangsstromquelle 19 über der Magnetisierungszustand des anderen Kernes ledigeine Anzahl von Drähten mit den Kernen 7 und 8 lieh eine begrenzte Auswanderung erfährt, ohne jeverkettet sein, wobei die Magnetisierung eine jeweils doch geändert zu werden.

mit zwei Drähten verketteten Kernes durch Ströme Bei der oben beschriebenen Anordnung wurden die

der halben Amplitude in jedem Leiterdraht erzielt 50 Magnetisierungszustände der Kerne der einzelnen wird. Eine derartige Anordnung kann beispielsweise Speicherelemente durch volle Erregung der jeweiligen

Drähte in der einen oder anderen Richtung hervorgerufen; mit anderen Worten, es war bei jeder derartigen Änderung des Magnetisierungszustandes eine große Hystereseschleife zu durchlaufen. Der Betrieb läßt sich jedoch auch auf einem wesentlich niedrigeren Energieniveau durchführen. Eine derartige Methode besteht darin, daß die Magnetkerne in ihrem einen Magnetisierungszustand voll in den Sättignngs-

zweidimensionale Matrix des Satzes speichert dabei 60 bereich geführt sind, im anderen dagegen nicht voll-Informationen, die innerhalb der »Worte« die gleiche ständig; die virtuelle Bezugsebene wird hierbei durch

den, da diese am Ende jedes Abfrageimpulses infolge ihrer unmittelbaren Verbindung über die Leitung 18 mit dem Generator 12 wieder in den Sperrzustand kommt.

Die beschriebene Anordnung gemäß Fig. 4 läßt sich nun auch dahingehend abwandeln, daß ein mit der Eingangsstromquelle 19 verbundener Leitungsdraht vorgesehen wird, der mit beiden Kernen 7 und 8,

bei einer Rechenmaschine vorliegen, in der eine zwei- oder dreidimensionale Speichermatrix aus einer großen Anzahl von Speicherelementen aufgebaut ist, wie sie an Hand der Fig. 4 beschrieben wurden.

Mit einem Satz zweidimensionaler Matrizes läßt sich eine dreidimensionale Matrix aufbauen, wie sie zur Speicherung von »Wörtern«, d. h. von Folgen binärer Informationen, Verwendung finden; jede

Bedeutung aufweisen. Die Zahl der durch den Matrizes-Satz zu speichernden »Wörter« ist somit gleich der Zahl der in jeder zweidimensionalen Matrix vorgesehenen Speichervorrichtungen.

Zweckmäßig wird die Anordnung dabei so ausgebildet, daß der Magnetisierungszustand der Magnetkerne beim Einspeichervorgang jeweils in dergleichen

den voll ausgesteuerten Magnetisierungszustand gebildet. Man benutzt dabei eine schmalere und etwas weniger eng begrenzte Hystereseschleife. Eine andere ähnliche Methode besteht darm, zwei unterschiedliche Magnetisierungszustände in der Weise vorzugeben, daß zwei einen gewissen gegenseitigen Abstand aufweisende Remanenzwerte gewählt

werden, und zwar einer in der Nähe des vollen Sättigungswertes, der andere etwas kleiner als dieser, jedoch in der gleichen Magnetisierungsrichtung liegend. Der »Wortdraht« einer dreidimensionalen Speichermatrix wird dann beispielsweise so vorgesehen, daß er im Betrieb bei der Auswahl einer »Wortstellung« die Kerne auf einen Magnetisierungswert erregt, der zwischen den beiden gewählten Remanenzwerten liegt. Die entsprechend dem einzuspeichernden »Wort« erregten, mit halbem Strom beaufschlagten Drähte für die binäre Information liefern dann je nach der Richtung des in ihnen fließenden Stromes einen positiven oder negativen Beitrag zu der von dem »Wortdraht« gelieferten Erregung der Kerne, so daß jeder Magnetkern auf den einen oder anderen der beiden gewählten Remanenzwerte erregt wird.

Die Verkettung der Drähte für die binäre Information mit den Magnetkernen bestimmt die Anordnung der Magnetisierungszustände der Kerne, die anzeigen, ob die binäre Information »1« oder »0« eingespeichert ist; die Stromrichtung in diesen Drähten bestimmt folglich die von den »Wortdrähten« und den Drähten für die binäre Information gemeinsam in die Speichervorrichtung hineingegebene Information.

Die Abfragung der Speichereinrichtung kann auch mittels sinusförmigen Wechselstromes erfolgen; hierzu wird der Kurzzeitimpuls-Generator 12 der Anordnung gemäß Fig. 4 durch einen Sinuswellen-Oszillator und die Torschaltung 16 durch einen phasenempfindlichen Gleichrichter ersetzt. Die Verbindungsleitung 18 führt dann diesem Gleichrichter 16 ein Signal vom Oszillator 12 zu. Der die Sinuswellen erzeugende Oszillator wird dabei mit einer Frequenz betrieben, die der Frequenz des Kurzzeitimpuls-Generators, den er ersetzt, entspricht, üblicherweise also mit etwa 10 MHz.

Die Erregung der Kerne? und 8 im Magnetisierungszustand α und b wird dabei so gewählt, daß ein Betrieb mit schmaler Hystereseschleife erzielt wird; einer dieser beiden Magnetisierungszustände entspricht der vollen Sättigung des Kernes in der einen Richtung, der andere entspricht einer Magnetisierung, die geringer als die Hälfte der vollen Sättigung in der entgegengesetzten Richtung ist.

Beim Betrieb mit einer Abfrage der Speichervorrichtung durch Wechselstrom erscheint an der Ausgangsklemme 17 ein Wechselstromsignal, das dadurch, daß es in Phase oder in Gegenphase ist, den Magnetisierungszustand der Kerne 7 und 8 und damit die in die Vorrichtung eingespeicherte binäre Information anzeigt.

In einer praktischen Ausführung einer erftndungsgemäßen Speicherschaltung ist beispielsweise eine Anzahl von Speichervorrichtungen zu einer Gruppe zusammengefaßt, wobei jede Vorrichtung zwei Magnetkreise (im allgemeinen Ferritringkerne) benötigt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine beträchtliche Einsparung dann erzielt werden kann, wenn jeweils nicht mehr als eine Speichervorrichtung gleichzeitig abgefragt werden muß. Dies erreicht man, indem jede Speichervorrichtung nur einen einzigen eigenen magnetischen Kreis aufweist und an Stelle des zweiten Magnetkreises ein der ganzen Gruppe gemeinsamer Magnetkreis vorgesehen ist.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in einer Gruppe von Speichervorrichtungen einen gemeinsamen Magnetkreis enthalten. In Fig. 7 bilden die Magnetkerne 7 (mit IA, TB₁IC ... bezeichnet), die dem in gleicher Weise bezeichneten linken Kern der Fig. 1 bis 4 entsprechen, den Grundstock einer Speichergruppe, die femer noch den gemeinsamen Kern 8 aufweist, der dem mit dem gleichen Bezugszeichen versehenen rechten Kern der Fig. 1 und 4 entspricht. Ein gemeinsamer Abfragedraht 11 durchsetzt die Kerne IA, TB, IC ... und 8 im gleichen Sinne; er wird an demeinen Ende von der Klemme 25 gespeist und ist am anderen Ende mit Erde verbunden.

ίο Mit der Ausgangsklemme 24 ist ein Ausgangsdraht 13 verbunden, der den Kern 8 im gleichen Sinne wie der Draht 11 die Kerne 7 durchsetzt und der sich anschließend in parallele Zweige 13 A, 13 B und 13 C aufteilt. Diese letztgenannten Drähte durchsetzen die Kerne IA, IB und 7C im entgegengesetzten Sinne zu dem, in dem der Draht 13 durch den Kern 8 hindurchgeführt ist. Die Enden der Drähte 13,4, 13 B und 13C sind an die Kontakte 22.4, 22 B und 22C eines Mehrfachkontakt-Schalters 22 herangeführt, dessen beweglicher Arm 23 mit Erde verbunden ist. Eine der Einfachheit halber weggelassene Eingangsstromquelle ist mit den Kernen TA, IB, TC und 8 durch entsprechende — ebenfalls nicht dargestellte— Erregerdrähte verbunden; sie dient dazu, den Magne^- tisierungszustand der Kerne 7 und 8 entsprechend der einzuspeichernden Information einzustellen.

Im Betrieb der Vorrichtung erhält der Magnetkern 8 zunächst einen bestimmten Magnetisierungszustand, der als Bezugsebene für den Magnetisierungszustand der betreffenden Speicheranordnung, füi die die Kerne 7,4, TB, und IC einzelne Speicherelemente bilden, dient. Jede Speicheranordnung wird durch Einstellen des Magnetisierungszustandes der Kerne TA, TB und TC eingestellt. Der relative Magnetisierungszustand der Kerne 7 gegenüber dem Magnetisierungszustand des Kernes 8 bestimmt dabei die in die Vorrichtung eingespeicherte Information; wird die Anordnung dann durch Speisung des Drahtes 11 abgefragt, so zeigt das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein eines gegebenenfalls über den Draht 13 "zur Klemme 24 gelangten Ausgangssignals die eingespeicherte Information an.

Aus dem vorstehend Gesagten ergibt sich ohne weiteres, daß die beschriebene Anordnung eine wesentliche Einsparung in der Zahl der für eine gegebene Gruppe von Speicheranordnungen benötigten Magnetkerne ermöglicht.

In Fig. 8 ist eine andere mögliche Anordnung in

ihren wesentlichen Teilen dargestellt. Der Abfragedraht 11 ist hier über einen Schalter 26 in mehrere parallele Zweige 11,4, 11B, HC ... aufgeteilt. Jeder dieser Zweige durchsetzt einen der Kerne 7,4, TB, TC; anschließend vereinigen sich diese Zweige zum Leiterdraht 11Z, der durch den Kern 8 hindurchgeführt ist.

Der Ausgangsdraht 13 ist — bezogen auf die Verkettung der Zweige 11,4, 112? und 11C des Abfragedrahtes — mit den Kernen 7,4, TB und 7 C im gleichen Sinne und mit dem Kern 8 im entgegengesetzten Sinne verkettet. Die Verkettung des Abfragedrahtes 11 und des Ausgangsdrahtes 13 ist in den Anordnungen gemäß den Fig. 7 und 8 somit identisch und stimmt mit jener bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 überein.

Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 8 entspricht — abgesehen von einem kleinen Unterschied — jener der Fig. 7; die Abweichung ist dadurch bedingt, daß bei der Ausführung gemäß Fig. 8

der Abf ragedraht 11 über den Schalter 26 art die einzelnen Kerne 7 herangeführt ist; bei der Ausführung gemäß Fig. 7 ist demgegenüber — wie oben erläutert — der Ausgangsdraht 13 über den Schalter 23 geführt.

Wenngleich bei den dargestellten Ausführungsbeispielen mechanisch betätigte Mehrfachkontakt-Schalter vorgesehen sind, so liegt es doch ohne weiteres auf der Hand, daß auch Schalter anderer Art Verwendung finden können. Geeignet wäre beispielsweise ein aus Transistoren aufgebauter Schalterkreis.

Um eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung zu erzielen, finden vorzugsweise Magnetkreise Verwendung, die in einem Teil ihrer Länge in an sich bekannter Weise einen verengten Querschnitt aufweisen. Zweckmäßig werden die Kerne beispielsweise als Ringkerne mit einem in einem Teil des Ringes verengten Querschnitt ausgebildet oder als Ringkern mit einem exzentrisch liegenden Durchbruch; weiterhin kann auch ein Kern in der Weise ausgebildet werden, daß in einer Scheibe aus Magnetmaterial in unmittelbarer Nähe einer Kante dieser Scheibe ein Loch vorgesehen wird, so daß in dem magnetischen Weg um das Loch herum eine wirksame Zusammenziehung des magnetischen Flusses gewährleistet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Magnetische Speichervorrichtung mit wenigstens zwei Magnetkreisen, die jeweils mit einer zur Einspeioherung einer Information dienenden Eingangswicklung magnetisch verkettet sind, ferner mit einer kurzzeitige Magnetisierungsimpulse zuführenden Abfragewicklung - zur Auswertung des eingespeicherten Magnetisierungszustandes sowie mit einer Ausgangswicklung, in der durch die von den Abfrageimpulsen hervorgerufenen, von der eingespeicherten Information abhängigen Änderungen des Magnetisierungszustandes Spannungen induziert werden, wobei die entsprechenden Wicklungen der beiden Magnetkreise paarweise zu einem Eingangs-, Ausgangs- und Abfragekreis zusammengeschaltet sind, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Magnetisierungspunkt beider eine etwa rechteckige Hysteresekurve aufweisenden Magnetkreise beim Auftreten eines Abfrageimpulses lediglich kurzzeitig auswandert — sei es (i), daß er in das Gebiet höherer Sättigung geführt wird und nach dem Abklingen des Impulses in seine ursprüngliche Lage zurückkehrt, sei es (H), daß er in das Gebiet geringerer Sättigung bis zu einem Punkt auf der B-H-Kmye geführt wird, von dem aus er nach dem Abklingen des Impulses wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt — und daß die im Ausgangskreis auftretende, in ihrer Polarität durch den eingespeicherten Magnetisierungszustand der beiden Magnetkreise bestimmte Ausgangsspannung über eine mit dem Abfragevorgang synchronisierte Torschaltung weitergeführt wird.

2. Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfragekreis einen zur Erzeugung von Abfrageimpulsen dienenden Impulsgenerator aufweist.

3. Magnetspeichervorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfragekreis einen Sinuswellen erzeugenden Oszillator aufweist und das die Torschaltung einen phasenempfindlichen Detektorkreis enthält.

4. Magnetspeichervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Hilfskernen, die mit dem Abfragekreis im gleichen Sinne wie der erste Kern eines die beiden Magnetkreise bildenden Ringkernpaares verkettet sind, durch jeweils mit einem dieser Hilfskerne verkettete parallele Zweige des Ausgangskreises und durch im Ausgangskreis vorgesehene Schaltmittel, die die Zweige des Ausgangskreises jeweils derart mit dem ersten und den weiteren Hilfskernen verbinden, daß zu gleicher Zeit jeweils ein Zweig im Ausgangskreis wirksam ist, so daß sich eine Gruppe von Speichervorrichtungen ergibt, in der der zweite Kern als gemeinsamer »Bezugskern« dient.

5. Magnetspeichervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Hilfskernen, die mit dem Ausgangskreis im gleichen Sinne wie der erste Kern eines die beiden Magnetkreise bildenden Ringkernpaares verkettet sind, durch parallele Zweige des Abfragekreises, die jeweils mit einem der Hilfskerne verkettet sind, und durch im Abfragekreis liegende Schaltmittel, die die Zweige des Abfragekreises derart mit dem ersten Kern und den weiteren Hilfskernen verbinden, daß zu gleicher Zeit jeweils ein Zweig im Abfragekreis liegt, so daß sich eine Gruppe von Speichervorrichtungen ergibt, in der der zweite Kern als gemeinsamer »Bezugskern« dient.

6. Magnetische Speichervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei der ein Satz von aus Zweikern-Speichervorrichtungen aufgebautenzweidimensionalen Matrizes zu einer dreidimensionalen Matrix vereinigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eingangskreis aus zwei Teilen besteht, wobei für den ersten Teil der Eingangskreise der Speichervorrichtung jeder zweidimensionalen Matrix eine gemeinsame Leitung vorgesehen ist und weitere gemeinsame Verbindungsleitungen für den zweiten Teil der Eingangskreise jedes Speichersatzes vorhanden sind, die in jeder der zweidimensionalen Matrizes die gleiche Stellung bzw. Lage innehaben.

7. Magnetspeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkreise in an sich bekannter Weise in einem Teil ihrer Länge einen verengten Querschnitt aufweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 930 242; deutsche Auslegeschrift Nr. 1015 853.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

209 559/350 4.62