Kondensatorspeicher für Dualwerte Kondensatoren können, wie bekannt,
als Speicherelemente für Dualwerte in der Weise benutzt werden, daß der ungeladene
Zustand des Kondensators den einen, ein geladener Zustand den anderen binären Wert
repräsentiert. UmdieseZuständeherzustellenund abzufragen sowie zur Löschung einer
Speicherung, ist an den einen Kond'ensatorpol eine Schaltung gelegt, die im folgenden
als Aktivierungsachaltung bezeichnet wird. Sie besteht bei bekannten Kondensatorspeichern
je Kondensator aus zwei als Schalter steuerbaren Begrenzerdioden, zwischen denen
der eine Kondensatorpol angeschlossen ist. Jedoch ist die dadurch sich ergebende
beträchtliche Anzahl von Dioden nachteilig, sofern es sich nicht um einen Speicher
mit nur wenig Speicherelementen handelt. Die bekannten Magnetkernspeicher haben
ebenfalls den Vorteil, daß die eigentlichen Speicherelemente billig sind, bei Speichern
mittlerer Kapazität ist aber der Aufwand für die die Ein- und Ausspeicherung durchführenden
Schaltungsteile im Verhältnis ziemlich groß, so daß ein Kondensatorspeicher günstiger
sein kann, wenn es gelingt, den Schaltungsaufwand in ihm zu verringern.Capacitor storage for dual values Capacitors can, as is known,
can be used as storage elements for dual values in such a way that the uncharged
State of the capacitor one binary value, a charged state the other
represents. To create and query these conditions and to delete a
Storage, a circuit is applied to one capacitor pole, as follows
is referred to as activation post-activation. It exists in known capacitor stores
Each capacitor consists of two limiter diodes that can be controlled as switches, between which
to which a capacitor pole is connected. However, this is the result
considerable number of diodes disadvantageous if it is not a memory
acts with only a few storage elements. The well-known magnetic core memories have
also has the advantage that the actual storage elements are cheap in the case of memories
medium capacity, however, is the effort for those who carry out the injection and withdrawal
Circuit parts are quite large in proportion, so that a capacitor store is cheaper
can be if it is possible to reduce the circuit complexity in it.
Beim Erfindungsgegenstand wird dies unter Anwendung einer Regenerierungsschaltung
erreicht. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Herbeiführung einer Speicherungs-Regenerierung
den Kondensatoren Aktivierungspotential über die Aktivierungsschaltungen wiederkehrend
zugeführt wird und über eine an den anderen Kondensatorpolen liegende Ein- und Ausgabeleitung
im Falle eines ungeladenen Kondensators ein Potential vermittelt wird, daß das Aktivierungspotential
im Sinne der Aufrechterhaltung des ungeladenen Zustandes kompensiert, während bei
geladenen Kondensatoren ein Potential im Sinne der Ladungsregenerierung wirksam
wird. Die Aktivierungsschaltungen bestehen dabei vorzugsweise aus jeweils nur einer
Diode und einem Hochohmwiderstand, zwischen denen der eine Kondensatorpol angeschlossen
ist. Eine solche Schaltung ist an sich bekannt zum Aufladen von in einer Zählkette
liegenden Kopplungskondensatoren, die sich hernach über den Widerstand wieder entladen
sollen. Bei Kondensator-Langzeitspeichern hat man hingegen, um die Entladung zu
verhindern, zwei Dioden vorgesehen. Der Widerstand, der bei dem erfindungsgemäßen
Speicher an die Stelle der einen Diode tritt, ergibt die eingangs genannte Vereinfachung
und Verbilligung. Das Abfließen der Kondensatorladung über ihn wird durch die fortlaufende
Regenerierung wieder ausgeglichen, andererseits aber wird es bei dem erfindungsgemäßen
Speicher ausgenutzt, um ein durch nicht vollständige Kompensation akkumulierendes
Aufladen. von Kondensatoren zu verhindern. Zu diesem Zweck wird an die Hochohmwiderstände
der Aktivierungsschaltungen ein Löschpotential angelegt, das so gewählt ist, daß
die Löschzeit größer ist als die Wiederkehrzeit der Aktivierungsimpulse.In the subject matter of the invention, this is done using a regeneration circuit
achieved. According to the invention it is provided that to bring about a storage regeneration
the capacitors activation potential recurring via the activation circuits
is supplied and via an input and output line connected to the other capacitor poles
in the case of an uncharged capacitor, a potential is conveyed that the activation potential
compensated in the sense of maintaining the uncharged state while at
charged capacitors have a potential in terms of charge regeneration
will. The activation circuits preferably consist of only one
Diode and a high-ohm resistor, between which one capacitor pole is connected
is. Such a circuit is known per se for charging in a counting chain
lying coupling capacitors, which are then discharged again via the resistor
should. In the case of long-term capacitors, on the other hand, you have to stop the discharge
prevent two diodes provided. The resistance in the inventive
Memory instead of a diode results in the simplification mentioned at the beginning
and cheaper. The drainage of the capacitor charge over it is continued by the
Regeneration balanced again, but on the other hand it is in the case of the invention
Memory used to accumulate due to incomplete compensation
Charge. to prevent capacitors. For this purpose, the high-ohmic resistors
the activation circuits applied an erase potential which is chosen so that
the extinguishing time is longer than the return time of the activation impulses.
Die Schaltung gemäß der Zeichnung kann einen linearen Speicher darstellen,
soll vorzugsweise aber als eine Zeile eines Matrixspeichers aufgefaßt werden, der
M - N Kondensatoren enthält und daher ebenso viele Bits aufnehmen kann. An
einem Zeilendraht Zn (n = 1 ... N) liegen dann M Kondensatoren,
von denen drei dargestellt und mit Cn 1, Cn 2, Cn 3 be-
zeichnet
sind. Von M Spaltenklemmen sind ebenfalls drei dargestellt und mit s 1, s 2, s 3
bezeichnet. Jeder Kondensator einer Spalte ist mit seinem einen Pol über eine Diode
Dnm (dargestellt sind Dn1, Dn2, Dn 3) an die zugehörige Spaltenklemme
s m (m = 1
... M) angeschlossen, außerdem ist dieser Pol über einen
Widerstand Wnm (dargestellt sind Wh 1, Wn2, Wn 3) mit einer Löschleitung
L verbunden, die für alle Kondensatoren der Matrix gemeinsam sein kann. Die Widerstände
Wnm sind hochohmig. Es werden in der Hauptsache zwei Arbeitspotentiale angelegt,
ein negativeres, vn, von z. B. -30 V und ein positiveres, vp, von z. B. -5 V. An
die Löschklemme l ist jedoch ein wesentlich höheres. Löschpotential vl von z. B.
150 V [ = 6 - (vn-vp)] anlegbar. Wenn an Zn, sm und l das Potential
vn-anliegt, so wird bei den angegebenen Werten die Selbstentlad'ungszeit eines mit
seinem oberen Pol auf vp aufgeladenen Kondensators von 0,5 #tF etwa 5 Sekunden betragen,
wenn der Widerstand von Wnm 10 MS2 beträgt. Bei Anlegung des Löchpotentials vl an
l wird der Kondensator in einem Sechstel dieser Zeit entladen.
Die
Einspeicherung geschieht, in, den Zeilen. parallel, Spalte nach Spalte. Jeder Zeilendraht
Zn hat einen Biteingang Zn. An den Spalteneingängen sm
wird nacheinander das
Ruhepotential vn vorübergehend auf vp umgeschaltet, z. B. durch eine Stellenzählkette.
An eine Klemme k, - die über Widerstand R 1 mit dem Zeilendraht Zn verbunden ist,
wurde vorher das Potential vp angelegt. Während des Einschaltens der Spalten werden
die zugehörigen Bit-Potentiale den Eingängen zn zugeführt, und zwar als negatives
Potential vn für die »0-Bits«, während bei »L«-Bits der Eingang auf positivem Potential
bleibt. Infolgedessen liegt, wenn ein Kondensator in der angegebenen Weise aktiviert
wird und hierbei ein »L«-Bt am Zeilendraht Zn liegt, an beiden Kondensatorpolen
die Spannung vp, und es findet keine Rufladung statt, wohl aber bei »0«-Bits, bei
denen über Diode D 4 an den unteren Pol die Spannung vn angelegt wird, während der
obere bei vp liegt.The circuit according to the drawing can represent a linear memory, but should preferably be understood as a row of a matrix memory which contains M-N capacitors and can therefore accommodate as many bits. On a row wire Zn (n = 1 ... N) there are then M capacitors, three of which are shown and labeled Cn 1, Cn 2, Cn 3 . Three of the M column terminals are also shown and denoted by s 1, s 2, s 3. Each capacitor in a column is connected with its one pole via a diode Dnm (shown are Dn1, Dn2, Dn 3) to the associated column terminal sm (m = 1 ... M); this pole is also connected via a resistor Wnm (shown are Wh 1, Wn2, Wn 3) connected to an extinguishing line L, which can be common for all capacitors of the matrix. The resistors Wnm are high-resistance. Mainly two work potentials are applied, a more negative one, vn, of z. B. -30 V and a more positive, vp, of e.g. B. -5 V. To the extinguishing terminal l, however, is a much higher one. Deletion potential vl of z. B. 150 V [= 6 - (vn-vp)] can be applied. If the potential vn- is applied to Zn, sm and l , the self-discharge time of a capacitor of 0.5 #tF charged with its upper pole to vp will be about 5 seconds if the resistance of Wnm is 10 MS2 amounts to. When the hole potential vl is applied to l, the capacitor is discharged in one sixth of this time. The storage takes place in the lines. parallel, column after column. Each row wire Zn has a bit input Zn. At the column inputs sm the rest potential vn is temporarily switched to vp one after the other, e.g. B. by a digit counting chain. The potential vp was previously applied to a terminal k, - which is connected to the row wire Zn via resistor R 1. When the columns are switched on, the associated bit potentials are fed to the inputs zn, namely as negative potential vn for the "0 bits", while the input remains at positive potential for "L" bits. As a result, if a capacitor is activated in the specified manner and there is an "L" -Bt on the row wire Zn, the voltage vp is applied to both capacitor poles, and no call charging takes place, but with "0" bits, where The voltage vn is applied to the lower pole via diode D 4, while the upper pole is at vp.
Das Ausspeichern oder Abfragen des Speichers geschieht wiederum über
den Zeilendraht Zn, der mithin. die Ein- und Ausspeicherleitung für die mit ihm
verbundene Reihe von Kondensatoren darstellt.The storage or retrieval of the memory is done via
the row wire Zn, which therefore. the injection and withdrawal line for those with him
representing connected series of capacitors.
Zum Ausspeichern wird die Klemme k auf das Potential vn geschaltet.
An dem Punkt pn ist über Diode D 5 eine Kippschaltung angeschlossen, die aus den
Transistoren T 1 und T 2 besteht. Kollektorseitig ist bei ke das Potential vn angelegt,
am Emitter von T 1 liege ein. Potential von etwa -12 V, am Emitter von T2 die Spannung
vp. Normalerweise ist dadurch der Transistor T 1 leitend und der Transistor T 2
gesperrt. Außerdem liegt beim Einspeichern an der Klemme ks ein positives Sperrpotential,
das über die Diode D 7 an der Basis des Transistors T 2 liegt und
dadurch dessen Einschaltung verhindert, d. h. die Kippschaltung sperrt. Zum Abfragen
der Spalten wird wiederum das Ruhepotential vn an den Klemmen sm nacheinander vorübergehend
auf vp umgeschaltet. Zugleich wird während eines Teiles dieser Impulszeit das Potential
an ks auf einen negativen Wert gebracht, so daß während dieser negativen Impulse
die Sperrung der Kippschaltung aufgehoben ist. Gelangt der positive Impuls von einer
Spaltenklemme auf einen ungeladenen Kondensator (= »L«), so wird er über diesen
auf Zn und weiter über D 5 auf die Basis von T1 übertragen, so daß dieser Transistor
gesperrt und wegen des aufgehobenen Sperrpotentials dadurch der Transistor T2 leitend
wird, der hierdurch über seinen Kollektor ein positives Potential vp als Bit-Impuls
an den Ausgang An ausgibt. Dieses Ausgangspotential vp ist ferner über einen
Widerstand R 2, Diode D 6 und Punkt pna auf die Basis des Transistors T1 rückgekoppelt,
so daß es als Haltepotential die Kippschaltung in der umgeschalteten Lage hält,
bis für einen Rest, z. B die zweite Hälfte der Spalten-Aktivierungszeit das positive
Sperrpotential wieder an ks erscheint und dadurch die Rückstellung der Kippschaltung
bewirkt. Hierdurch ist die Länge des positiven »L«-Impulses bestimmt. Wenn jedoch
der Aktivierungsimpuls an der Spaltenklemme sm auf einen geladenen Kondensator
(= »0«) gelangt; so ist er nicht in der Lage, das Potential der Leitung Zn auf das
Kippniveau für die Kippschaltung zu bringen. Dieses bleibt also in Ruhe, und es
wird kein Impuls bei An ausgegeben.Terminal k is switched to the potential vn for withdrawal. At the point pn a flip-flop is connected via diode D 5, which consists of the transistors T 1 and T 2. On the collector side at ke the potential vn is applied, at the emitter of T 1 there is a. Potential of about -12 V, at the emitter of T2 the voltage vp. As a result, the transistor T 1 is normally conductive and the transistor T 2 is blocked. In addition, there is a positive blocking potential at the terminal ks during storage, which is applied to the base of the transistor T 2 via the diode D 7 and thus prevents it from being switched on, ie blocks the flip-flop. To query the columns, the rest potential vn at the terminals sm is in turn temporarily switched to vp one after the other. At the same time, the potential at ks is brought to a negative value during part of this pulse time, so that the blocking of the flip-flop is canceled during these negative pulses. If the positive impulse comes from a column terminal to an uncharged capacitor (= "L"), it is transferred via this to Zn and further via D 5 to the base of T1, so that this transistor is blocked and, because of the canceled blocking potential, the transistor T2 becomes conductive, which thereby outputs a positive potential vp as a bit pulse to the output An via its collector. This output potential vp is also fed back via a resistor R 2, diode D 6 and point pna to the base of transistor T1, so that it holds the flip-flop in the switched position as a holding potential until a remainder, e.g. B the second half of the column activation time, the positive blocking potential reappears at ks, thereby resetting the flip-flop. This determines the length of the positive "L" pulse. If, however, the activation pulse at the column terminal sm reaches a charged capacitor (= "0"); so he is not able to bring the potential of the line Zn to the flip-flop level for the flip-flop circuit. So this remains at rest, and no impulse is output when on.
Die Kondensatorentladung fließt, wie eingangs erwähnt, über Wnm langsam
ab. Es ist jedoch in einfacher Weise möglich, die Ladung durch Regenerierung für
beliebige Zeit auf dem gewünschten Niveau zu halten, d. h. die Speicherzeit beliebig
lang zu machen. Zu diesem Zweck wird der Rückkopplungsweg von der Kippstufe über
die Diode D 6 nicht an pna, sondern bei pnb an die Zeilenleitung Zn angeschlossen.
Außerdem werden. Aktivierungsimpulse periodisch fortlaufend nacheinander an die
Klemmen sm gelegt. An die Löschklemme 1 wird das Löschpotential vl gelegt,
an die Klemme k das Potential vn.As mentioned at the beginning, the capacitor discharge slowly drains over Wnm. However, it is possible in a simple manner to keep the charge at the desired level for any time by means of regeneration, ie to make the storage time as long as desired. For this purpose, the feedback path from the multivibrator via the diode D 6 is not connected to pna, but rather to the row line Zn in the case of pnb. Also be. Activation pulses are applied periodically one after the other to the terminals sm . The extinguishing potential vl is applied to the extinguishing terminal 1 and the potential vn to the terminal k.
Gelangt ein regenerierender Aktivierungsimpuls vp auf einen geladenen
Kondensator, so stellt er dessen volle Ladung wieder her, weil an dem anderen Kondensatorpol
über Zn die Spannung vn liegt. Trifft der Regenerierungsimpuls jedoch auf einen
ungeladenen Kondensator, so schaltet er alsbald in der beschriebenen Weise die Kippschaltung
T l, T 2 um (die Sperrspannung bei ks ist aufgehoben), wodurch die Leitung Zn ebenfalls
das Potential vp erhält, so daß also beide Pole an dem gleichen Potential liegen
und der Zustand »L« = ungeladen aufrechterhalten bleibt. Da jedoch bis zur vollendeten
Umschaltung der Kippstufe eine kleine negative Rufladung des unteren Kondensatorpoles
möglich ist und bei dem periodischen Durchlauf der Regenerierimpulse diese Rufladungen
sich addieren könnten, ist, wie erwähnt, bei l die Löschspannung vl angelegt, die
eine solche akkumulierende Rufladung ungeladener Kondensatoren verhindert. Selbstverständlich
muß die Wiederkehrzeit der Regenerierimpulse kürzer sein als die durch vl sich ergebende
Löschzeit für die Kondensatoren.If a regenerating activation impulse vp arrives at a charged one
Capacitor, then it restores its full charge, because at the other capacitor pole
The voltage vn lies across Zn. However, if the regeneration pulse hits you
uncharged capacitor, it immediately switches the flip-flop circuit in the manner described
T l, T 2 um (the reverse voltage at ks is canceled), whereby the line Zn also
receives the potential vp, so that both poles are at the same potential
and the state "L" = uncharged is maintained. Since, however, until the completed
Switching of the flip-flop a small negative charge of the lower capacitor pole
is possible and with the periodic passage of the regeneration pulses these call charges
could add up, as mentioned, the erase voltage vl is applied at l, which
prevents such accumulating call charging of uncharged capacitors. Of course
the return time of the regeneration pulses must be shorter than that resulting from vl
Clear time for the capacitors.
Löschungen, Eingäben und Ausspeicherungen sind zweckmäßig bei fortlaufendem
Regenerierbetrieb durchzuführen. Zur Löschung wird jetzt von der Klemme Ir über
eine Diode D 8 das Potential vp an die Zeilenleitung Zn angelegt, so daß
beim Regenerierimpuls vp beide Kondensatorpole auf vp kommen. Wenn man, wie dies
gestrichelt angedeutet ist, die Eingangsseite der Diode D 8 statt dessen an eine
Klemme sm anschließt, so erreicht man eine Teillöschung in Gestalt der Löschung
des zwischen sm
und Zn liegenden Kondensators. Das Löschpotential über
D 8 muß mindestens während zweier Durchlaufe der Regenerierimpulse an Zn anliegen.
Über die Ausgabe ist nichts besonderes zu sagen, da ja der Speicherinhalt beim Regenerieren
periodisch ausgegeben wird. Für die Eingabe werden die negativen Impulse an zn in
folgender Weise wirksam: der Widerstand R 2 beträgt etwa 0,1 - R 1. Ist der Innenwiderstand
der Eingangsschaltung klein, so wird bei Eingabe eines »0«-Bits für einen bisher
ungeladenen Kondensator ein negatives Potential an Zn und damit entgegen der Wirkung
des Aktivierungsimpulses eine Rückstellung der Kippschaltung erzwungen, so daß der
untere Pol des betreffenden Kondensators negatives Potential erhält und damit aufgeladen
wird.It is advisable to carry out deletions, entries and withdrawals while the regeneration process continues. For deletion, the potential vp is now applied to the row line Zn from the terminal Ir via a diode D 8 , so that both capacitor poles come to vp when the regeneration pulse vp occurs. If, as indicated by dashed lines, the input side of the diode D 8 is connected to a terminal sm instead, a partial extinction is achieved in the form of the extinction of the capacitor located between sm and Zn. The extinguishing potential via D 8 must be applied to Zn for at least two passes of the regeneration pulses. There is nothing special to say about the output, since the memory content is output periodically during regeneration. For the input, the negative impulses at zn are effective in the following way: The resistance R 2 is approximately 0.1 - R 1. If the internal resistance of the input circuit is small, when a "0" bit is entered for a previously uncharged capacitor, a negative potential at Zn and thus, contrary to the effect of the activation pulse, a reset of the flip-flop is forced so that the lower pole of the capacitor in question receives a negative potential and is thus charged.
Der Gesamtaufwand für den so organisierten Kondensatorspeicher für
M - N Bits beträgt M - N
-f- (M -I- N -1) -I-
4 N Dioden und 2 N Transistoren.The total expenditure for the capacitor memory organized in this way for M - N bits is M - N - f - (M - I - N - 1) - I - 4 N diodes and 2 N transistors.