DE1177682B - Schaltungsanordnung zum wahlweisen Anschliessen von mindestens einer Last an Stromquellen, die Stroeme in entgegengesetzter Richtung liefern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/18

Nummer: 1177 682

Aktenzeichen: S 49351 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 5. Juli 1956

Auslegetag: 10. September 1964

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Last wahlweise mit Strom einer von zwei möglichen Richtungen zu beschicken. Diese Aufgabe tritt zum Beispiel in elektronischen Speichereinrichtungen auf, welche mit magnetischer Aufzeichnung arbeiten. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung zum wahlweisen Anschließen von mindestens einer Last an Stromquellen, die Ströme in entgegengesetzten Richtungen liefern, mit zwischen die Last und den Stromquellen angeordneten Schaltgliedern, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes Schaltglied aus einem Paar komplementärer Transistoren besteht, von denen jeder der beiden Transistoren des ersten Paares zwischen einem Anschluß der Last und einem Pol der Stromquelle derart liegt, daß die Kollektoren der Transistoren mit der Last verbunden sind und daß jeder der Transistoren des zweiten Paares komplementärer Transistören zwischen einem Anschluß der Last und einem Pol der zweiten Stromquelle derart liegt, daß die Kollektoren mit der Last verbunden sind und daß verschiedene Steuersignalquellen mit den Transistoren derart verbunden sind, daß die gleichzeitige Beaufschlagung eines Paares von komplementären Transistoren erforderlich ist, um einen Stromfluß durch die Last zu ermöglichen, dessen Richtung davon abhängt, an welches Paar von komplementären Transistoren gleichzeitig Steuersignale angelegt werden.

Die Erfindung eignet sich besonders für die Steuerung von Lasten, welche in Form einer Matrix angeordnet sind. Hierbei kann mit Vorteil ein Ende jeder Last über eine Leitung mit jeder der beiden Pole einer Stromquelle über ein erstes Paar steuerbarer Transistoren und das andere Ende jeder Last über ein Paar Gleichrichter und zwei Leitungen mit beiden Enden einer weiteren Stromquelle über ein zweites Paar Transistoren mit dem jeweils anderen Ende der Stromquelle verbunden sein, derart, daß durch Schalten eines der Transistoren beider zugeordneter Paare von Transistoren die Richtung des Stromflusses durch die Last bestimmt wird.

Mit besonderem Vorteil können ferner Impulse zur Steuerung der Transistoren verwendet werden.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung, die es gestattet, wahlweise einen Stromfluß in zwei verschiedenen Richtungen in der Last zu erzeugen,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher zu steuernde Lasten in Form einer Matrix geschaltet sind.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform der Schaltungsanordnung zum wahlweisen
Anschließen von mindestens einer. Last an
Stromquellen, die Ströme in entgegengesetzter
Richtung liefern

Anmelder:

Sperry Rand Corporation, New York, N.Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Weintraud, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Mainzer Landstr. 134-146

Als Erfinder benannt:

Theodore H. Bonn, Merion Station, Pa.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 6. Juli 1955 (520 266)

Erfindung ist eine Last 40 selektiv an eine Erregerstromquelle 41 durch die Transistoren 42 und 43 angekoppelt, während sie weiterhin durch Transistoren 45 und 46 an eine Erregerstromquelle 44 selektiv angekoppelt ist. Die Transistoren 42 und 43 werden selektiv durch die Signalstromquellen 47 und 48 gesteuert, während die Transistoren 45 und 46 durch Signalstromquellen 49 und 50 selektiv gesteuert werden. Die Erregerstromquellen 41 und 44 besitzen entgegengesetzte Polarität, und in entsprechender Weise sind auch die Leitfähigkeitsrichtungen der Transistoren 42 und 43 in bezug auf die Last 40 den Leitfähigkeitsrichtungen der Transistoren 45 und 46 entgegengesetzt. Werden daher von den Signalstromquellen 47 und 48 gleichzeitig Signale entsprechender Richtung erzeugt, so wird jeder der Transistoren 42 und 43 auf einen Zustand niedriger Impedanz umgeschaltet, und es fließt ein Strom von der Erregerstromquelle 41 nach unten gerichtet durch die Last 40. Werden dagegen gleichzeitig entsprechend gerichtete Signale von den Signalstromquellen 49 und 50 erzeugt, so erfolgt eine Umschaltung der Transistoren 45 und 46 auf einen Zustand niedriger Impedanz, und die Erregerstromquelle 44 wird an die Last 40 angekoppelt, so daß ein nach oben gerichteter Strom durch die Last 40 fließt. In die Schaltung können in bekannter Weise Strombegrenzer einbe-

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zogen werden, um deren Arbeitscharakteristik zu verbessern.

Der Erfindungsgedanke kann auch zu einer selektiven Steuerung einer Vielzahl von Lastwiderständen herangezogen werden, wie solche z. B. in schaltenden Netzwerken von nach dem binären System arbeitenden Rechenanlagen verwendet werden.

Die Erfindung kann auch für Koinzidenzstromspeicher oder zur Umschaltung einzelner Magnetköpfe von magnetischen Aufzeichnungsgeräten verwendet werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung sind eine Vielzahl von Lastwiderständen, die mit 85, 86, 87, 88 usw. bezeichnet sind, in Form einer Matrix angeordnet und können in selektiver Auswahl durch Steuersignale geschaltet werden. So kann z. B. die Last 85 an ihrem oberen Ende mit der Leitung 89 verbunden sein, an der auch die oberen Enden der Lastwiderstände 87 und 88 liegen. Das untere Ende der Last 85 kann über ein Paar Dioden 90 und 91, die in der in der Zeichnung dargestellten Weise gepolt sind, mit einem Leitungspaar 92 bzw. 93 verbunden sein. Die unteren Enden der Leitungen 92 und 93 sind dann ihrerseits über die Transistoren 94 bzw. 95 an den negativen bzw. positiven Anschluß 96 bzw. 97 einer Gleichspannungsquelle gelegt, wobei die von dieser Quelle zugeführten Potentiale durch die Signalstromquellen 98 bzw. 99 gesteuert werden. Die Leitung 89 ist in entsprechender Weise durch ein Paar Transistoren 102 und 103, die durch Signalstromquellen 104 bzw. 105 gesteuert werden, mit dem negativen bzw. positiven Anschluß 100 bzw. 101 einer anderen Gleichspannungsquelle verbunden.

Die an der Leitung 89 liegende Schaltungsanordnung, die aus den Teilen 100 bis 105 besteht, wiederholt sich für jede horizontale Leitung 106, 107 der schaltenden Matritze, so daß also entsprechende Schaltanordnungen an alle weiteren horizontalen Leitungen, wie z. B. 106 und 107, angeschaltet sind. In ähnlicher Weise sind Schaltanordnungen, wie jene, in denen die Transistoren 94 und 95 enthalten sind und die der Steuerung der vertikalen Leitungen 92 bzw. 93 dienen, an jede der verschiedenen vertikalen Leitungen, wie z. B. 108, 110 und 111, angeschaltet.

Bei Betrachtung der Arbeitsweise des in Fig. 2 dargestellten Koinzidenzstromschalters wird ersichtlich, daß bei gleichzeitiger Impulserzeugung durch die Signalstromquellen 105 und 98 ein Strom vom Anschluß 101 über den Transistor 103, durch die Leitung 89, die Last 85, die Diode 90, die Leitung 92 und den Transistor 94 zum negativen Anschluß, d. h. abwärts gerichtet, durch die Last 85 fließen wird.

Bei gleichzeitiger Impulsgabe der Signalstromquellen 99 und 104 wird ein aufwärts gerichteter Stromfluß durch die Last 85 erzeugt, und zwar über den Transistor 95, die Diode 91 und den Transistor 102. Schaltende Netzwerke, wie das als Beispiel im Zusammenhang mit der Leitung 89 beschriebene, können daher dazu benutzt werden, um selektiv jede der horizontalen Leitungen einer Rechenmatritze für einen Stromfluß, in den an der betreffenden horizontalen Leitung liegenden Lastwiderständen, entweder in einer Richtung nach oben oder nach unten freizugeben. Durch entsprechende Einstellung der verschiedenen schaltenden Anordnungen, die an den verschiedenen vertikalen Leitungen liegen, kann ein Stromfluß durch ausgewählte Lastwiderstände in einer vorbestimmten von zwei möglichen Richtungen ausgelöst werden.

Auch hier können Strombegrenzeranordnungen eingesetzt werden, und es kann z. B. am Punkt 112 ein für zwei Stromrichtungen verwendbarer Strombegrenzer eingeschaltet werden. Es können jedoch auch Strombegrenzer für einen Stromfluß in nur einer Richtung in die Leitungen 92 und 93 eingeschaltet werden, beispielsweise an den Punkten 113 und 114.

ίο Die verschiedenen Dioden, wie z. B. die Dioden 90, 91 und 115, 116 können durch Transistoren ersetzt werden. Wenn diese Ausführungsform der Erfindung zur Anwendung kommt, so können die Transistoren, z. B. 94, 95, zur Steuerung der vertikalen Leitungen in Fortfall kommen. Die Transistoren 94 und 95 können dann direkt die Dioden 90 und 91 ersetzten. Weitere Transistoren müßten an Stelle der Dioden 115, 116,117, 118 usw. treten. Es ist ferner möglich, alle Steuerelektroden der Transistoren, die in einem solchen Falle an einer vertikalen Leitung, z. B. 92, liegen, parallel an eine Signalstromquelle anzuschließen, um einen nach unten gerichteten Stromfluß durch mehrere an dieser vertikalen Leitung 92 liegende Lastwiderstände zu erzeugen, und in entsprechender Weise können die Steuerelektroden der Transistoren, die an einer anderen solchen vertikalen Leitung, z. B. 93, liegen, parallel geschaltet und mit einer weiteren Signalstromquelle verbunden werden, um einen nach oben gerichteten Stromfluß in den betreffenden Lastwiderständen hervorzurufen. Obwohl der Ersatz der verschiedenen Dioden durch Transistoren die Zahl der Transistoren stark erhöht, hat die Anordnung den Vorteil, daß die verwendeten Transistoren einen geringeren Spannungsabfall erzeugen als die in der Anordnung der F i g. 2 verwendeten Dioden.

Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung gestattet ein Schalten in zwei Richtungen in Rechteckkoordinaten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum wahlweisen Anschließen von mindestens einer Last an Stromquellen, die Ströme in entgegengesetzten Richtungen liefern, mit zwischen die Last und den Stromquellen angeordneten Schaltgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltglied aus einem Paar komplementärer Transistoren (42, 43; 45, 46) besteht, von denen jeder der beiden Transistoren (42, 43) des ersten Paares zwischen einem Anschluß der Last (40) und einem Pol der einen Stromquelle (41) derart liegt, daß die Kollektoren der Transistoren mit der Last (40) verbunden sind und daß jeder der Transistoren (45, 46) des zweiten Paares komplementärer Transistoren zwischen einem Anschluß der Last (40) und einem Pol der zweiten Stromquelle (44) .derart liegt, daß die Kollektoren mit der Last (40) verbunden sind, und daß verschiedene Steuersignalquellen (47 bis 50) mit den Transistoren derart verbunden sind, daß die gleichzeitige Beaufschlagung eines Paares von komplementären Transistoren erforderlich ist, um einen Stromfluß durch die Last (40) zu ermöglichen, dessen Richtung davon abhängt, an welches Paar von komplementären Transistoren gleichzeitig Steuersignale angelegt werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, mit mehreren Lasten, dadurch gekennzeichnet, daß

die Lasten (85) in Form einer Matrix angeordnet sind und ein Ende jeder Last über eine Leitung (89) mit jedem der beiden Pole (100, 101) einer Stromquelle über ein erstes Paar steuerbarer Transistoren (102, 103) und das andere Ende jeder Last (85) über ein Paar Gleichrichter (90, 91) und zwei Leitungen (92, 93) mit beiden Enden einer weiteren Stromquelle über ein zweites Paar Transistoren (94, 95) verbunden ist, derart, daß durch wahlweises Schalten eines Transistors in jedem der beiden Paare (102, 95; 103, 94) einen Stromfluß durch die Last in einer der beiden möglichen Richtungen hervorruft.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale in Form von Impulsen gegeben werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:

»Proceedings IRE«, Juni 1953, S. 721; Buch »Waveforms«, McGraw Hill Book Comp., 1949, S. 373, Fig. 10, 9.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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