DE1216938B - Supraleiterspeicher und Verfahren zu dessen Betrieb - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H03k

GlIc

Deutsche KL: 21 al - 37/66

Nummer: 1216 938

Aktenzeichen: J19974IX c/21 al

Anmeldetag: 25. Mai 1961

Auslegetag: 18. Mai 1966

Es ist bekannt, daß geschlossene Schleifen aus supraleitfähigen! Material, die bei einer Temperatur gehalten werden, bei der sie supraleitend sind, imstande sind, Ströme zu speichern, die ohne Zuführung elektrischer Energie unbegrenzt lange andauern. Wenn daher eine Schleife aus supraleitfähigen! Material zu einem Zeitpunkt supraleitend wird, wenn ein magnetischer Fluß die Schleife durchsetzt, entsteht in der Schleife ein Dauerstrom, durch den dieser Fluß konstant gehalten wird. Nach seinem Entstehen in einer "> solchen Schleife bleibt dieser Dauerstrom so lange darin, wie die ganze Schleife supraleitend ist. Bisher hat die supraleitfähige Dauerstromspeichervorrichtung in erster Linie auf dem Gebiet der Informationsspeicherung Anwendung gefunden, und es sind viele ¹S Anordnungen für das Speichern binärer Informationen in supraleitfähigen Schleifen vorgeschlagen worden. Das erreicht man entweder durch das wahlweise Speichern von Strom in zwei entgegengesetzten Richtungen als Darstellung für die binäre Eins und die binäre Null oder dadurch, daß man eine binäre Eins durch das Vorhandensein und eine binäre Null durch das Fehlen eines Dauerstroms in der Schleife darstellt. Supraleitfähige Schleifen sind auch schon für das Speichern von Informationen in anderen Zahlensystemen als dem binären verwendet worden, bei denen mehr als zwei stabile Zustände nötig sind.

Bereits vorgeschlagene Supraleiter-Dauerstromspeicher bestehen aus einer aus zwei parallelen supraleitfähigen Pfaden gebildeten Schleife. Unabhängig vom Dauerstrom in der Vorrichtung muß der Dauerstrom in diesen Pfaden gleich sein. Daher ist es bisher ohne die Verwendung vorgespannter Ausgabevorrichtungen nicht möglich gewesen, eine fortlaufende Anzeige des Zustandes der Schleife unter Verwendung von zwei Kryotronen zu liefern, von denen eines stets normalleitend und das andere stets supraleitend ist. Außerdem war es bei der Speicherung in anderen als dem binären Zahlensystem bisher nötig, den Schleifen stufenweise größer werdende Eingangssignale zuzuleiten, und die Ausgangsschaltungen mußten kleine Unterschiede in der Größe der in der Schleife gespeicherten Dauerströme feststellen können.

Zweck der Erfindung ist es, verbesserte Supraleiterspeicher zu schaffen, bei welchen die Unterscheidung zwischen den Ausgangssignalen völlig sicher ist und welche Informationen in jedem beliebigen Zahlensystem zu speichern gestatten.

Der erfindungsgemäße Supraleiterspeicher ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei supraleitende Pfade parallel an eine Stromquelle angeschaltet sind, daß in einen Teil der Pfade oder alle Supraleiterspeicher und Verfahren zu dessen Betrieb

Anmelder:

International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt, Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Lloyd Philip Hunter, Rochester, N.Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 26. Mai 1960 (31 940) - -

Pfade wenigstens je ein Torleiter eingeschaltet ist und daß zum Einspeichern Mittel vorgesehen sind, um einen Teil der Steuerkryotrone normalleitend, dann supraleitend zu machen und danach die Stromquelle abzuschalten, so daß in den Pfaden Ströme verschiedener Größen in für den Speicherzustand charakteristischer Verteilung fließen.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung sowie den nachstehend aufgeführten Zeichnungen:

F i g. 1 ist die schematische Darstellung einer Dauerstromspeichervorrichtung mit drei parallelen supraleitfähigen Pfaden, die drei supraleitfähige Schleifen bilden;

F i g. 1 a ist eine andere Darstellung der Schaltung nach Fig. 1;

F i g. 2 stellt schematisch eine Supraleiter-Dauerstromschaltung mit vier parallelen supraleitfähigen Pfaden dar, die sechs supraleitfähige Schleifen bilden;

F i g. 3 ist eine schematische Darstellung einer binären Speichervorrichtung, die nach den Prinzipien der Erfindung aufgebaut ist;

F i g. 4 stellt schematisch eine ternäre Speichervorrichtung dar, die gemäß den Prinzipien der Erfindung aufgebaut ist;

F i g. 5 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß aufgebauten Schaltung, welche entweder als binäre, als ternäre oder als quaternäre Speichervorrichtung betrieben werden kann;

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F i g. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einheiten führt und der Pfad 10,4 keinen Strom entbinären Speichervorrichtung, die erfindungsgemäß auf- hält. Wenn nach dieser Stromverschiebung der Steuergebaut ist; leiter für das Kryotron 20^4 abgeschaltet wird, bleibt

F i g. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer diese Stromverteilung unverändert bestehen, solange

ternären Speichervorrichtung, die nach den Prinzipien 5 die Pfade 105 und IOC supraleitend sind,

der Erfindung aufgebaut ist. Wenn nach Erlangung dieser Stromverteilung die

In Fig. 1 ist eine Supraleiterschaltung dargestellt, Pfade 10^4, 105 und IOC immer noch supraleitend

die drei parallele supraleitfähige Pfade 10^4, 105 und sind und der von der Quelle 12 kommende Strom

10 C umfaßt. Diese Pfade verlaufen parallel zwischen beendet wird, erhält man einen Dauerstromzustand, in

zwei Klemmen 14 und 16, die an die Klemmen einer i° dem Dauerströme in zwei der von diesen Pfaden gebil-

Stromquelle 12 angeschlossen sind. Jeder der Pfade deten vollständig supraleitenden Schleifen fließen.

10^4, 105 und IOC besteht vollständig aus supraleit- Es werden Ströme gespeichert, wenn der Strom aus der

fähigem Material, und jedes. Pfadpaar bildet eine ge- Quelle 12 abgeschaltet wird. Die in den verschiedenen

schlossene supraleitfähige Schleife. Eine erste ge- Schleifen gespeicherte Strommenge läßt sich leicht

schlossene supraleitfähige Schleife wird z. B. durch die 15 bestimmen, wenn man sich überlegt, daß bei Abschal-

Pfade 10.4,105, eine zweite durch die Pfade 105 und tung des Stroms aus der Quelle 12 zwölf Stromein-

10 C und eine dritte durch die Pfade 10 A und 10 C ge- heiten der Schaltung entzogen werden und dieser

bildet. Die drei Pfade sind so aufgebaut, daß jeder die- Strom den Pfaden umgekehrt proportional zu deren

selbe Induktivität aufweist. Das wird erreicht, indem Induktivitäten entzogen wird. Da die drei Pfade gleiche

entweder die Pfade mit Leitern hergestellt werden, die ao Induktivität haben, werden jedem Pfad vier Strom-

die gleiche Querschnittsgeometrie haben und gleich einheiten entzogen, d. h. in jedem Pfad findet eine

lang sind oder indem die Querschnittsgeometrie der Änderung von minus vier Stromeinheiten statt.

Leiter, die die Pfade bilden, der Pfadlänge angepaßt Der Strom in jedem der Pfade 105 und IOC wird also

wird. von plus sechs Einheiten auf plus zwei Einheiten redu-

Die drei aus den Pfaden mit gleicher Induktivität 25 ziert und der Strom im Pfad 10^4 von null auf minus bestehenden Schleifen sind in Fig. la graphisch dar- vier Einheiten umgewandelt. Ein Dauerstrom von gestellt. In dieser Figur haben alle Pfade die gleiche zwei Einheiten fließt im Uhrzeigersinne in der von den Länge, und die erste aus den Pfaden 10^4 und 105 Pfaden 10^4 und 105 gebildeten Schleife, und ein ebenbestehende Schleife verläuft von der Klemme 14 aus solcher Dauerstrom von zwei Einheiten fließt im Uhrdurch die Punkte α und b, die Klemme 16 und die 30 zeigersinne in der aus den Pfaden 10^4 und IOC bePunkte / und e zurück zur Klemme 14. Die zweite stehenden Schleife. Nur in der aus den Pfaden 105 und Schleife verläuft von der Klemme 14 aus durch die 10 C gebildeten Schleife fließt kein Dauerstrom, da bei Punkte c und d, die Klemme 16 und die Punkte / und e Abschaltung des Stroms aus der Quelle 12 jeder dieser zurück zur Klemme 14. Die dritte Schleife verläuft von Pfade gleicher Induktivität, die diese Schleife bilden, der Klemme 14 aus durch die Punkte α und b zur 35 denselben Strom führt.

Klemme 16 und von dort aus durch die Punkte d und c Das Ergebnis der oben beschriebenen Operation

zurück zur Klemme 14. Diese schematische Darstel- besteht darin, daß insgesamt vier Stromeinheiten im

lung gemäß Fig. la zeigt eine Art des Aufbaus der Steuerleiter eines Kryotrons 22^4 im Pfad 10A und

drei aus den Pfaden bestehenden Schleifen, wobei die zwei Einheiten in den Steuerleitern von zwei weiteren

Pfade ebenso wie die drei von ihnen gebildeten 40 Kryotronen 22 5 und 22 C in den Pfaden 10 5 bzw. IOC

Schleifen nahezu identisch sind. fließen. Die Kryotrone 22^4, 225, 22C können als

Gemäß F i g. 1 sind die drei Pfade der Schaltung Ausgangskryotrone angesehen werden, und das Anparallel an eine Stromquelle 12 angeschlossen. Wenn sprechen der Torleiter auf Strom in den Steuerleitern diese Stromquelle betätigt wird und Strom zur Klemme dieser Kryotrone ist im vorliegenden Ausführungsbei-14 sendet, teilt sich der angelegte Strom zu gleichen 45 spiel nur von der Größe des Stroms in den Steuer-Teilen auf die drei Pfade gleicher Induktivität auf, leitern und nicht von seiner Richtung abhängig. Wenn wenn alle Pfade supraleitend sind. Wenn also ange- also jedes dieser Kryotrone so ausgebildet ist, daß ein nommen wird, daß die Stromquelle 12 einen Strom Strom von über drei Einheiten im Steuerleiter nötig ist, von zwölf Einheiten liefert, teilt sich dieser Strom an um den Torleiter normalleitend zu machen, ist als Klemme 14 so auf, daß je vier Stromeinheiten in 50 Ergebnis der oben beschriebenen Operation der Torjedem der Pfade 10A, 105 und IOC fließen. Zur Ver- leiter des Kryotrons 22^4 normalleitend, und die Toranschaulichung der Beschreibung dieses und anderer leiter der Kryotrone 22 C und 225 sind supraleitend. Ausführungsbeispiele der Erfindung wird angenom- Die Zustände dieser Kryotrone lassen sich an den an men, daß der in den Pfaden, wie sie in der Figur ge- die Kryotronleiter angeschlossenen Klemmen 24^4, zeigt sind, d.h. von Klemme 14 nach 16 abwärts 55 245, 24 C feststellen.

fließende Strom ein positiver und der in der anderen Eine ähnliche Operation kann zum Speichern von

Richtung fließende Strom, d. h. der von Klemme 16 Dauerströmen in den beiden Schleifen, die den Pfad

nach Klemme 14 fließende, ein negativer Strom ist. 105 enthalten, oder in den beiden Schleifen, die den

Wenn bei Zuführung eines positiven Stroms von vier Pfad 10 C enthalten, ausgeführt werden. Im ersteren

Einheiten zu jedem der supraleitfähigen Pfade 1OA, 60 Fall geschieht das, indem zunächst zwei beliebige oder

105 und IOC durch die Stromquelle 12 der Steuer- alle drei Steuerleiter für die Eingangskryotrone20^4, leiter eines Kryotrons 20^4, dessen Torleiter im Pfad 205, 2OC erregt werden, um etwaige Dauerströme in 10^4 eingeschlossen ist, erregt wird, werden die vier den Schleifen zu löschen.. Dann wird die Stromquelle 12 Stromeinheiten in diesem Pfad aus diesem Pfad in die erregt und liefert einen Strom von zwölf Einheiten, und

Pfade 105 und 10 C umgelenkt. Da die Pfade 105 und 65 der Steuerleiter des Kryotrons 205 wird erregt, damit IOC die gleiche Induktivität aufweisen, werden je zwei dieser Strom in den Pfaden 10^4 und IOC fließt. Nun

Stromeinheiten in jeden dieser Pfade geleitet, so daß kann der Torleiter des Kryotrons 205 supraleitend

jeder dann einen positiven Gesamtstrom von sechs werden, und schließlich wird der von der Quelle 12

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gelieferte Strom abgeschaltet. Als Ergebnis dieser zwei Einheiten haben und die Stromquelle 12 einen Operation wird ein Dauerstrom im Uhrzeigersinne in Strom von nur sechs Einheiten anstatt von zwölf Einderaus den Pfaden 105 und 10 C bestehenden Schleife heiten liefert; in diesem Fall wären dann vier Ein- und ein Dauerstrom entgegen dem Uhrzeigersinne in heiten in Plus-Richtung im Pfad 10 C und zwei Stromder aus den Pfaden 10,4 und 1Oi? bestehenden Schleife 5 einheiten in Minus-Richtung in jedem der Pfade 1OA gespeichert. Im Pfad 105 fließt dann ein Strom von oder 1OB vorhanden.

minus vier Einheiten und in jedem der Pfade 10^4 und Die Schaltung kann so betrieben werden, daß der

IOC ein Strom von plus zwei Einheiten. Nach einer größere Strom im Pfad 105 gespeichert wird, indem

solchen Operation sind der Torleiter des Kryotrons gleichzeitig die Steuerleiter der Kryotrone 20 Λ und

22B normalleitend und die Torleiter der Kryotrone io 2OC während der Eingangsoperation erregt werden; in

22 A und 22 C supraleitend. Ein dritter stabiler Dauer- diesem Fall fließt der Dauerstrom von plus acht Em-

stromzustand wird erreicht durch Ausführung der- heiten im Pfad 1OB, und ein Strom von minus vier

selben Operation, wie sie vorstehend beschrieben ist, Einheiten fließt in jedem der Pfade 10^4 und 10 C. Der

mit der Ausnahme, daß der Steuerleiter des Kryotrons Torleiter des Kryotrons 22 B ist dann normalleitend,

20 C erregt und abgeschaltet wird, so daß Dauerströme 15 und die Torleiter der anderen beiden Kryotrone sind

in den Schleifen entstehen, zu denen der Pfad 10 C ge- supraleitend. Wenn während einer Eingangsoperation

hört. Die durch diese Operation in den Schleifen ge- die Steuerspulen der Kryotrone 20 C und 205 erregt

speicherten Dauerströme treiben den Torleiter des werden, entsteht der größere Dauerstromwert im

Kryotrons 22 C in den normalleitenden Zustand und Pfad 10^4, und bei Beendigung der Operation ist nur

sind unwirksam, um die Torleiter der Kryotrone 22 A 20 der Torleiter des Kryotrons 22^4 normalleitend. Bei

und 225 normalleitend zu machen. dieser Operationsart ist wie bei der Operation, bei

Durch Betätigung der Schaltung nach F i g. 1 in der welcher während jeder Eingabeoperation nur ein Einbeschriebenen Weise kann die Schaltung also in einen gangskryotron erregt wird, doppelt soviel Strom in von drei verschiedenen Dauerstromzuständen gebracht einem Pfad wie in den anderen Pfaden, wenn die werden. In jedem Zustand sind Dauerströme in zwei 25 Schaltung in einem ihrer stabilen Zustände ist. Ein der drei aus den drei Pfaden 10^4, 105 und IOC be- weiteres zu beachtendes Merkmal besteht darin, daß stehenden Schleifen gespeichert, und der Strom in der größere Dauerstromwert in demjenigen Pfad einem der Pfade ist größer als der Strom in jedem der erzeugt wird, der während einer Eingabeoperation beiden anderen Pfade, so daß jeweils nur eins der drei anders als die anderen beiden Pfade behandelt wird. Ausgangskryotrone normalleitend ist. Außerdem ent- 30 Wenn z. B. ein Eingangssignal nur einem der drei Einhält einer der Pfade zweimal soviel Dauerstrom wie die gangskryotrone zugeführt wird, entsteht der größere anderen beiden Pfade, und daher ist die Konstruktion Dauerstrom in dem Pfad, welcher das Tor enthält, das der Ausgangskryotrone 22A, 225 und 22 C vom durch das angelegte Eingangssignal normalleitend Toleranzstandpunkt kein schwieriges Problem. wird. Wenn jedoch während einer Eingabeoperation

Bei der Schaltung nach F i g. 1 können auch die 35 Eingangssignale an zwei der drei Eingangskryotrone

Eingangssignale gleichzeitig während jeder Eingabe- angelegt werden, entsteht der größere Dauerstromwert

operation an zwei der Eingangskryotrone angelegt in dem Pfad, der ganz supraleitend belassen worden ist. werden. Bei dieser Operationsart wird durch das An- Die Schaltung nach F i g. 2 gleicht der nach F i g. 1

legen der Eingangssignale jeder etwa in der Schaltung mit dem einzigen Unterschied, daß sie vier parallele

gespeicherte Dauerstrom gelöscht, da dann Wider- 40 supraleitfähige Pfade enthält, die die Bezugszeichen

stand in zwei der drei die Schaltung bildenden Pfade 30^4, 305, 3OC und 3OD tragen. Jeder dieser Pfade

und damit in alle drei in der Schaltung enthaltenen verläuft zwischen zwei Klemmen 34 und 36, die an die

Schleifen eingeführt wird. Es sei z. B. angenommen, Klemmen einer Stromquelle 32 angeschlossen sind,

daß zwölf Stromeinheiten den drei parallelen Pfaden Jeder Pfad ist so aufgebaut, daß er die gleiche Induk-

10^4, 105 und IOC zugeführt werden und daß die 45 tivität hat und den Torleiter eines der vier Eingangs-

Steuerleiter der Kryotrone 20^4 und 205 erregt werden, kryotrone 40^4, 405, 4OC und 4OD enthält sowie

um Widerstand in die Pfade 10^4 und 105 einzuführen. einen Steuerleiter eines der vier Ausgangskryotrone

Dann wird der ganze Strom aus der Quelle 12 in den 42^4, 425, 42 C, 42£>. Die vier Pfade der Schaltung von

restlichen Pfad 10 C geleitet. Wenn die Steuerleiter der F i g. 2 bilden sechs Schleifen. Die erste Schleife be-

Kryotrone 20^4 und 205 abgeschaltet werden, damit 50 steht aus den Pfaden 30A und 305, die zweite aus den

diese Pfade dann ganz supraleitend werden können, Pfaden 30^4 und 30 C, die dritte aus den Pfaden 30 y4

bleibt der Strom in dem ebenfalls supraleitenden und 3OD, die vierte aus den Pfaden 305 und 3OC, die

Pfad IOC. Wenn der Strom aus der Quelle 12 beendet fünfte aus den Pfaden 305 und 30Z) und die sechste

wird, kann unter Anwendung der oben angeführten aus den Pfaden 30 C und 3OD. Dauerströme können

Regel angenommen werden, daß vier Stromeinheiten 55 wahlweise in diesen Schleifen erzeugt werden, um

jedem der Pfade gleicher Induktivität entzogen werden, Informationswerte darzustellen, und zwar wie folgt:

so daß in jedem der Pfade 10^4 und 105 ein Strom von Es sei angenommen, daß die Stromquelle 32 einen

minus vier Einheiten und im Pfad 10 C ein Strom von Strom von zwölf Einheiten liefert. Dieser Strom teilt

plus acht Einheiten vorhanden sind. Wenn nun ange- sich zu gleichen Teilen zwischen die vier Pfade auf,

nommen wird, daß die Ausgangskryotrone 24^4, 245 60 wenn jeder supraleitend ist, so daß in jedem Pfad drei

und 24 C jedes einen Strom von über vier Einheiten Einheiten in Plus-Richtung vorhanden sind. Wird nun

im Steuerleiter benötigen, um die Torleiter normal- Widerstand in einen der Pfade dadurch eingeführt, daß

leitend werden zu lassen, ist dann nur der Torleiter des der Steuerleiter für das zugehörige Eingangskryotron

Kryotrons 22 C normalleitend, und die Torleiter der erregt wird, wird der Strom in dem betreffenden Pfad

anderen beiden Kryotrone sind supraleitend. Die 65 in die anderen drei Pfade umgeleitet, so daß jeder der

Schaltung kann auch gemäß der vorstehenden Be- anderen drei Pfade dann vier Stromeinheiten in posi-

ächreibung aufgebaut sein, wobei die Spulen der Aus- tiver Richtung führt. Wenn also z. B. nach Betätigung

gangskryotrone einen kritischen Strom über der Stromquelle 32 der Steuerleiter für das Kryotron

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40.4 erregt wird, erhält man eine Stromverteilung, bei den Pfaden 3OA und 3OC bestehenden Schleife; ein der je vier Stromeinheiten in positiver Richtung in den Strom von anderthalb Einheiten im Uhrzeigersinne Pfaden 3OB, 3OC und 3OD fließen. Wenn dann nach fließt in der aus den Pfaden 3OD und 305 bestehenden dem Supraleitendwerden des Torleiters des Kryotrons Schleife, und ein Strom von anderthalb Einheiten im 4OA der Strom aus der Quelle 32 abgeschaltet wird, 5 Uhrzeigersinne fließt in der aus den Pfaden 3OD und entstehen Dauerströme in jeder von drei Schleifen, die 30,4 bestehenden Schleife. Wenn also während einer den Pfad 30.4 enthalten. Unter Anwendung der oben Eingabeoperation zwei der Eingangskryotrone normalgegebenen Regel erhält man die Größe des in jedem leitend werden, sind die Torleiter der Ausgangsder Pfade entstandenen Stroms, indem man annimmt, kryotrone entweder alle supraleitend oder alle normaldaß drei Stromeinheiten jedem Pfad entzogen werden. i° leitend, je nach dem Aufbau dieser Kryotrone. Wenn Bei Abschaltung des Stroms aus der Quelle 32 fließt der kritische Strom des Steuerleiters bei jedem größer also ein Dauerstrom von drei Einheiten in negativer als drei Einheiten ist, ist jedes supraleitend. Wenn der Richtung im Pfad 30,4, und ein Dauerstrom von einer kritische Steuerleiterstrom bei jedem kleiner als drei Einheit in positiver Richtung fließt in jedem der ande- Einheiten ist, sind alle normalleitend, ren Pfade 30,4, 305 und 3OC. Diese Ströme ent- 15 Die Schaltung nach F i g. 2 läßt sich auch betreiben stehen dadurch, daß Dauerströme im Uhrzeigersinne durch die Erregung von drei der vier Eingangsvonje einer Einheit in jeder der Schleifen, zu denen der kryotrone während jeder Eingabeoperation. Wenn Pfad 30.4 gehört, fließen, also in der aus den Pfaden z. B. die Steuerleiter der Kryotrone 40,4, 405 und 30,4 und 3OC bestehenden Schleife, in der aus den 4OC bei einer Eingabeoperation erregt werden, wird Pfaden 3OA und 305 bestehenden Schleife und in der ao der ganze Speisestrom durch den Pfad 30D geleitet, aus den Pfaden 30,4 und 3OD bestehenden Schleife. Wenn der Speisestrom abgeschaltet wird, entstehen Der Strom im Pfad 30.4 ist also dreimal so groß wie Dauerströme in den drei Schleifen, die den Pfad 3OD der Strom in jedem der anderen Pfade. enthalten. Diese Dauerströme bewirken das Fließen

Durch entsprechende Ausbildung der Ausgangs- eines Stroms von plus neun Einheiten im Pfad 3OD kryotrone 42.4, 425, 42 C und 42D in der Weise, daß 35 und eines Stroms von minus drei Einheiten in jedem sie mehr als eine Stromeinheit, aber weniger als drei der anderen Pfade 30,4, 305 und 3OC. Wenn die AusEinheiten benötigen, um normalleitend zu werden, ist gasgskryotrone so ausgebildet werden, daß sie einen nur der Torleiter des Ausgangskryotrons 40,4 normal- Steuerstrom von über drei Einheiten brauchen, um leitend, wenn die vorstehend beschriebene Operation den Torleiter normalleitend zu machen, wird nach abgeschlossen ist, wodurch Dauerströme in jeder der 30 einer solchen Operation nur das Ausgangskryotron42D drei Schleifen, die den Pfad 30.4 enthalten, entstehen. normalleitend. Es ist wichtig, zu beachten, daß es Es sei darauf hingewiesen, daß hier der Unterschied dann, wenn drei Eingangskryotrone bei jeder Eingabezwischen der Größe des Stroms in dem einen Pfad 30,4 operation erregt werden, nicht nötig ist, den Dauerzu jedem der anderen drei Pfade 305, 3OC und 3OD strom in der Schaltung vor einer Eingabeoperation 3 :1 beträgt, wodurch die Toleranzen der Ausgangs- 35 zu löschen. Durch die Erregung verschiedener der drei kryotrone noch weniger zwingend als bei dem Aus- Eingangskryotrone können Dauerströme wahlweise führungsbeispiel nach F i g. 1 werden. Dauerströme in in drei behebigen der sechs Schleifen erzeugt werden, den drei Schleifen, die einen der vier Pfade 30,4, 305, wobei der größere Strom bei dieser Operationsart 3OC und 3OD enthalten, lassen sich in der beschrie- in dem Pfad fließt, der den Torleiter des Eingangsbenen Weise dadurch erreichen, daß zunächst jeghcher 40 kryotrons enthält, welches bei der Eingabeoperation Dauerstrom durch die Einführung von Widerstand in nicht normalleitend wird. Wie bei der oben bedrei behebige oder alle vier Pfade gelöscht wird, dann schriebenen Operationsart, bei der eins der vier Eindie Stromquelle 42 betätigt wird, der Steuerleiter für gangskryotrone bei einer Eingangsoperation erregt das entsprechende Eingangskryotron erregt und abge- wird, beträgt das Verhältnis des größeren Stromschaltet wird und dann der Speisestrom abgeschaltet 45 wertes in dem einen Pfad zu dem kleineren Stromwert wird. in jedem der anderen drei Pfade 3:1, was eine gute

Wenn während einer Eingabeoperation Signale Ausgangsdiskriminierung zum Ergebnis hat. gleichzeitig zwei der vier Eingangskryotrone zugeführt F i g. 3 ist eine schematische Darstellung einei werden, hat der Dauerstrom eine solche Größe, daß binären Dauerstromspeichervorrichtung, die nach die Größe des Stroms in jedem Pfad gleich ist und das 50 den Prinzipien der Erfindung aufgebaut ist. Da die erregte Eingangskryotronpaar nur die Richtung der Schaltung in den meisten Beziehungen der in F i g. 1 Dauerströme in den vier Pfaden bestimmt. Wenn also gezeigten Schaltung entspricht, sind gleiche Bestandwährend einer Eingabeoperation die Steuerleiter der teile in F i g. 1 und 3 mit gleichen Bezugszeichen ge-Kryotrone 40,4 .und 405 erregt werden, erhält man kennzeichnet. In F i g. 3 wird für ein Kryotron ein« eine Stromverteilung, bei der sechs Stromeinheiten 55 andere Darstellung als in F i g. 1 verwendet. Die Torin jedem der Pfade 3OC und 3OD vorhegen. Durch leiter sind in beiden Figuren gleich dargestellt, aber it die Beendigung des Speisestroms nach Abschaltung der Darstellung nach F i g. 3 ist der Steuerleiter nui der Steuerleiter der Kryotrone 40,4 und 405 ent- durch eine einzelne den Torleiter kreuzende Linif stehen Dauerströme solcher Art, daß ein Strom von dargestellt. Zum Beispiel ist bei dem Kryotron 20^ plus drei Einheiten in jedem der Pfade 3OC und 3OD 60 im linken oberen Teil von F i g. 3 der Torleiter de: und ein Strom' von minus drei Einheiten in den rechteckige Block 21G, und der Steuerleiter ist de: Pfaden 30.4 und 305 fließen. In diesem Fall können schmale Leiter 21C, der den Torleiter überquert. De die Ströme in den vier Pfaden als Dauerströme dar- Leiter 21C ist ein Teil einer Adressenleitung 50, durc] gestellt werden, die in vier der sechs Schleifen fließen, die der Schaltung nach F i g. 3 Eingabeinformationei und zwar so: Ein Strom von anderthalb Einheiten 65 zugeführt werden. Durch die in F i g. 3 verwendet im Uhrzeigersinne fließt in der aus den Pfaden 305 Darstellungsart des Kryotrons dürfte die Schaltun und 30 C bestehenden Schleife; ein Strom von ändert- leichter verständlich werden. Diese Darstellung laß halb Einheiten im Uhrzeigersinne fließt in der aus auch deutlicher erkennen, wie aus dünnen Schichte:

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bestehende Kryotrone, die bei der Herstellung der Information genug Strom führt, um den Torleiter Schaltung benutzt werden können, tatsächlich auf- des entsprechenden Ausgangskryotrons normalleitend

gebaut sind. zu machen.TDie Vorrichtung nach F i g.°3 ist also eine

In der Schaltung nach F i g. 3 werden Informationen bistabile Dauerstromspeichervorrichtung, die ständig

unter der Steuerung einer Stromquelle 52 einge- 5 einen Ausgangsstrom in einer von zwei Ausgangsschrieben, die bei ihrer Betätigung ein Signal an eine leitungen liefern kann und dadurch anzeigt, ob die

Adressenleitung 50 anlegt, sowie einer Stromquelle 54, Vorrichtung eine binäre Eins oder eine binäre Null

die bei ihrer Betätigung ein Signal an eine Adressen- speichert.

leitung 56 legt. Die Leitung 50 enthält die Steuer- Ein weiteres wichtiges Merkmal der Vorrichtung leiter 20,4 und 20.5. Die Torleiter dieser Kryotrone io nach F i g. 3 besteht darin, daß dieselbe Ausgangsliegen in den Pfaden 10,4 bzw. 105 und werden nor- schaltung verwendet werden kann, um den in der Vormalleitend, wenn die Stromquelle 52 während einer richtung gespeicherten Wert mit binären Inf ormations-Eingabeoperation für die Speicherung einer binären werten zu vergleichen, welche durch der Schaltung Eins in der Vorrichtung betätigt wird. Die andere später zugeführte Signale dargestellt werden. Soll die Adressenleitung 56 enthält die Steuerleiter der beiden 15 Schaltung z. B. für eine Vergleichsoperation verwendet Eingangskryotrone 205-1 und 20 C. Die Tore dieser werden, wird die Stromquelle 12 betätigt und liefert Kryotrone sind in den Pfaden 105 bzw. IOC ent- einen Strom von minus zwölf Einheiten, wenn der zu halten. Die Stromquelle 54 wird erregt, wenn eine vergleichende Eingangswert für die Schaltung eine binäre Null in die Speichervorrichtung eingeschrieben binäre Null ist. Wenn ein Vergleich für eine binäre werden soll. Wie zuvor liefert die Stromquelle 12 20 Eins erfolgen soll, liefert die Stromquelle 12 einen einen Strom von zwölf Einheiten. Während jeder Ein- Strom von plus zwölf Einheiten. Zunächst sei der gabeoperation wird diese Quelle betätigt, und dann letztgenannte Fall betrachtet und angenommen, daß wird eine der Quellen 52 oder 54 betätigt, um einen die Vorrichtung eine binäre Eins speichert, wobei Impuls anzulegen, je nachdem, ob eine binäre Eins plus acht Stromeinheiten im Pfad 10 C und minus vier oder eine binäre Null gespeichert werden soll. Nach 25 Stromeinheiten in jedem der Pfade 10,4 und 105 entBeendigung dieses binären Eingangsimpulses beendet halten sind. Durch das Anlegen von plus zwölf Stromdie Stromquelle 12 ihr Stromsignal. Wenn bei einer einheiten an die Klemme 14 wird der Strom in den Eingabeoperation die Stromquelle 52 betätigt wird, Pfaden 10A und 105 auf Null reduziert, und der entstehen ein Dauerstrom von plus acht Einheiten im Strom im Pfad 10 C wird auf zwölf Einheiten erhöht. Pfad 10 C und ein Strom von minus vier Einheiten 3° In diesem Fall bleibt der Torleiter des Kryotrons 22,4 in jedem der anderen Pfade 10 A und 105. Wenn bei supraleitend und der des Kryotrons 22 C bleibt einer Eingabeoperation die Stromquelle 54 betätigt normalleitend, so daß der Strom aus der Quelle 60 wird, entstehen ein Dauerstrom von plus acht Ein- ganz in den Pfad 62 geleitet wird und so eine Überheiten im Pfad 10,4 und ein Strom von minus vier einstimmung anzeigt. Speichert jedoch die Vorrichtung Einheiten in den Pfaden 105 und IOC. 35 eine binäre Eins, und die Stromquelle 12 wird betätigt

Die Ausgangssignale für die binäre Speichervorrich- und liefert einen Strom von minus zwölf Einheiten, tung nach F i g. 3 werden von der Stromquelle 60 der eine binäre Null darstellt, wird der Strom im geliefert, die an eine zwei parallele Pfade 62 und 64 Pfad 10 C von acht auf vier Einheiten reduziert, und umfassende Ausgangsschaltung angeschlossen ist. Der der Strom in jedem der Pfade 10,4 und 105 wird von Pfad 62 enthält den Torleiter des Ausgangskryotrons 40 minus vier Einheiten auf minus acht Einheiten erhöht. 22,4 und der Pfad 64 den Torleiter des Ausgangs- Da die Ausgangskryotrone nicht auf die Richtung der kryotrons 22 C. Jedes dieser Kryotrone ist so aus- Ströme in ihren Steuerleitern ansprechen, wird der gebildet, daß, wenn der Strom in seinem Steuerleiter Torleiter des Kryotrons 22A normalleitend, und der gleich oder größer als sechs Einheiten ist, der Torleiter Torleiter des Kryotrons 22 C wird supraleitend, so normalleitend ist und, wenn der Strom im Steuerleiter 45 daß der Strom aus dem Pfad 62 in den Pfad 64 umkleiner als sechs Einheiten ist, der Torleiter supra- geleitet wird und anzeigt, daß der in der Vorrichtung leitend ist. Wenn also die bistabile Vorrichtung eine gespeicherte Wert nicht gleich dem durch das der binäre Eins speichert und acht Stromeinheiten im Klemme 14 zugeführte Eingangssignal dargestellten Pfad 10 C und je vier Stromeinheiten in den beiden Wert ist. Die Operation ist ebenso, wenn die Vorrichanderen Pfaden fließen, sind der Torleiter des Aus- 50 tung eine binäre Null speichert und ein Strom von gangskryotrons 22 C normalleitend und der des Aus- plus acht Einheiten im Pfad 10,4 und ein Strom von gangskryotrons 22,4 supraleitend. Der ganze Strom minus vier Einheiten in jedem der anderen Pfade aus der Quelle 60, der ununterbrochen zugeführt fließen. Wenn unter diesen Umständen ein die binäre werden kann, fließt dann im Pfad 62, wobei natürlich Eins darstellendes Signal in Form eines positiven angenommen wird, daß die Pfade 62 und 64 entweder 55 Signals von zwölf Einheiten angelegt wird, erhöht sich direkt oder über weitere supraleitfähige Schaltungen der Strom im Pfad 10 A auf zwölf Einheiten, und der an einer supraleitfähigen Masse liegen. Wenn die Strom in den Pfaden 105 und IOC sinkt auf Null. Das bistabile Schaltung eine binäre Null speichert, wobei Kryotron 22 A bleibt normalleitend und das Kryotron acht Stromeinheiten im Pfad 10,4 fließen, ist der Zu- 22 C supraleitend, und der Strom aus der Quelle 60 stand der Ausgangskryotrone 22,4 und 22 C um- 60 wird durch den Pfad 64 geleitet und zeigt damit an, gekehrt, und der Ausgangsstrom fließt ganz im daß der Eingang nicht dem in der Vorrichtung gePfad 64. In der Vorrichtung nach F i g. 3 werden die speicherten Wert gleicht. Wenn jedoch ein die binäre Informationen durch Dauerströme dargestellt, die Null darstellendes Signal von minus zwölf Einheiten wahlweise in zwei der drei durch die Pfade der Schal- angelegt wird, wird der Strom im Pfad 10 A von plus tung gebildeten Schleifen gespeichert sind, und obwohl 65 acht auf plus vier Einheiten reduziert, und der Strom die Schaltung drei parallele Pfade umfaßt, werden in den anderen Pfaden 105 und IOC wird von minus nur zwei in der Ausgangsschaltung verwendet, von vier Einheiten auf minus acht Einheiten erhöht. Der denen der eine je nach der gespeicherten binären Zustand der Kryotrone 22,4 und 22 C wird dann ver-

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ändert, und der Strom aus der Quelle 60 wird durch Strom aus der Quelle 60 wird durch den Pfad 64 den dann supraleitenden Torleiter des Kifotrons 22.4 geleitet. Die Stromquelle 60 kann entweder der Ausgeleitet und zeigt eine Übereinstimmung an. Nach gangsschaltung ständig Strom zuführen, oder sie jeder solchen Vergleichoperation geht die Schaltung kann intermittierende Impulse anlegen. Auf jeden wieder in ihren ursprünglichen Dauerstromzustand 5 Fall erhält man eine eindeutige Stromanzeige auf zurück, in dem sie entweder eine binäre Eins oder eine einer der drei Ausgangsleitungen, welche den in. der binäre Null darstellt, wenn das der Klemme 14 Speichervorrichtung gespeicherten Wert darstellt. Wie zugeführte Abfragesignal abgeschaltet wird. bei den anderen schon beschriebenen und noch zu

F i g. 4 zeigt eine nach den Prinzipien der Erfindung beschreibenden Ausführungsbeispielen erfolgt die Abaufgebaute Schaltung zusammen mit der für ihren io frage nichtlöschend.

Betrieb als ternäre Speichervorrichtung nötigen Ein- . F i g. 5 zeigt eine nach den Prinzipien der Erfindung

gangs- und Ausgangsschaltung. Diese Schaltung aufgebaute Vorrichtung, die als binäre, ternäre oder

gleicht weitgehend denen nach F i g. 1 und 3, und quaternäre Speichervorrichtung arbeiten kann. Die

daher werden für die Kennzeichnung gleicher Bau- Vorrichtung kann nichtlöschend abgefragt werden,

elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen benutzt. 15 wenn sie betätigt wird, um Informationen in einem

Die Schaltung nach F i g. 3 unterscheidet sich insofern dieser Zahlensysteme darzustellen. Die Schaltung ist

von der Schaltung nach F i g. 4, als letztere eine der in F i g. 2 gezeigten ähnlich, und aus diesem

weitere Eingangsstromquelle und eine damit gekoppelte Grunde werden gleiche oder ähnliche Bezugszeichen

Adressenleitung für die Steuerung von zwei weiteren für gleiche Bauelemente verwendet. Die Schaltung

Eingangskryotronen 20^-1 und 20 C-I enthält. Außer- ao umfaßt vier Pfade 30^4, 3OJ?, 3OC und 3OD, die

dem umfaßt die Schaltung nach Fig. 4 vier zusatz- parallel an die Quelle32 angeschlossen sind. Diese

liehe Ausgangskryotrone 22,4-1, 225, 225-1 und Stromquelle wird während jeder Eingabeoperation

22 C-I, und die Ausgangsschaltung enthält drei betätigt, und je nach dem zu speichernden Wert wird

parallele Pfade statt zwei, so daß man eindeutige außerdem eine von vier Stromeingaben 80-0, 80-1,

Stromdarstellungen für die in der Vorrichtung ge- 25 80-2 und 80-3 betätigt. Wenn die Vorrichtung als

speicherten ternären Werte erhält. quaternäre Speichervorrichtung betrieben wird, die

Die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 4 die hier mit Null, Eins, Zwei und Drei bezeichneten gleicht der nach F i g. 3, wenn die Stromquellen 52 Werte speichern kann, wird eine Null durch Betätigung und 54 bei einer Eingabeoperation betätigt werden. der Quelle 80-0 bei einer Eingabeoperation gespeichert, Wird die Quelle 52 betätigt, entsteht ein Dauerstrom- 30 und die Werte Ems, Zwei und Drei werden durch die zustand, bei dem acht Stromeinheiten in positiver Betätigung der Quellen 80-1, 80-2 bzw. 80-3 während Richtung im Pfad 10 C und minus vier Einheiten in einer Eingabeoperation gespeichert. Wird die Quelle jedem der anderen Pfade fließen. Wird die Strom- 80-0 während einer, Eingabeoperation betätigt, erhält quelle 54 betätigt, fließen die positiven acht Strom- man, wie oben in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben, einheiten im Pfad 10.4 und je minus vier Einheiten 35 eine Dauerstromverteilung, bei der neun Stromin den beiden anderen Pfaden. Die Adressenleitung 72, einheiten in positiver Richtung im Pfad 30,4 und je an welche die Stromquelle 70 angeschlossen ist, um- drei Stromeinheiten in jedem der anderen Pfade faßt die Kryotrone 20.4-1 und 20 C-I. Wenn diese fließen. Wird der Wert Eins gespeichert, fließen neun Stromquelle bei einer Eingabeoperation betätigt wird, Stromeinheiten im Pfad 305; bei Speicherung des wird der Strom aus der Quelle 12 durch den Pfad 105 40 Wertes Zwei fließen neun Stromeinheiten im Pfad 30 C, geleitet, so daß bei Abschaltung des Speisestroms in und bei Speicherung des Wertes Drei fließen neun jeder der beiden den Pfad 105 enthaltenden Schleifen Stromeinheiten im Pfad 3QD. Die Ausgangsschaltung Dauerströme entstehen. Daher fließen plus acht für die Vorrichtung nach F i g. 5 enthält eine Strom-Stromeinheiten im Pfad 105 und je minus vier Strom- quelle 82, an die vier Strompfade 84-0, 84-1, 84-2 und einheiten in den beiden anderen Pfaden. Wenn an- 45 84-3 parallel angeschlossen sind. Diese Ausgangsgenommen wird, daß die drei ternären Werte, die in schaltung umfaßt zwölf Ausgangskryotrone, und zwat der Vorrichtung gespeichert werden können, die liegen jeweils die Torleiter von drei von ihnen in jedem ternäre Null, die ternäre Eins und die ternäre Zwei der Ausgangsstrompfade. Wenn die Vorrichtung sind und daß eine ternäre Ems als gespeichert an- einen Wert Null speichert und daher neun Stromgesehen wird, wenn die acht Stromeinheiten im 50 einheiten im Pfad 30.4 fließen, wird Widerstand in die Pfad 10 C fließen, eine ternäre Null als gespeichert Torleiter der Kryotrone 42,4, 42A-I und 42,4-2 eingilt, wenn die acht Stromeinheiten im Pfad 1OA geführt, und der Ausgangsstrom wird zum Pfad 84-C fließen, und eine ternäre Zwei als gespeichert gilt, wenn geleitet. Speichert die Vorrichtung einen Wert Eins, die acht Stromeinheiten im Pfad 105 fließen, sind die werden die Kryotrone 425, 425-1 und 425-2 durct Stromquellen 52, 54 und 70 als die Eingangsquellen 55 die neun Stromeinheiten im Pfad 305 normalleitend für die ternäre Eins, die ternäre Null bzw. die ternäre gehalten, und der Ausgangsstrom wird durch der Zwei anzusehen. Pfad 84-1 geleitet. Wenn die Vorrichtung einen Weri

Die Ausgangsschaltung für die Vorrichtung nach Zwei speichert, sind die drei Ausgangskryotrone 42 C

Fig. 4 umfaßt sechs Kryotrone, und zwar sind die 42C-I und 42C-2 normalleitend, und der Ausgangs-

Torleiter von zwei davon in jedem von drei Pfaden 62, 60 strom fließt durch den Pfad 84-2, und wenn die Vor-

64 und 74 enthalten, die mit der Stromquelle 60 richtung einen Wert Drei speichert, sind die Torleita

parallel geschaltet sind. Wenn die Vorrichtung eine der Kryotrone 422), 42D-1 und 42D-2 normalleitend

ternäre Ems speichert und acht Stromeinheiten im und der Ausgangsstrom fließt durch den Pfad 84-3

Pfad 10C fließen, sind die Torleiter der Kryotrone Wenn die Vorrichtung nach Fig. 5 in der beschrie

22C und 22 C-I normalleitend, und der ganze Aus- 65 benen Weise betrieben wird, um quaternäre Infor

gangsstrom fließt im Pfad 62. Wenn die Vorrichtung mationen zu speichern, ist in jedem Speicherzustanc

eine ternäre Null speichert, sind die Torleiter der der Strom in einem der vier Pfade dreimal so grol

Kryotrone 22^4 und 22,4-1 normalleitend, und der wie der in den anderen Pfaden, so daß man ein gute

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Unterscheidungsvermögen für diese Speicherung hoher wird auch der Speisestrom aus der Quelle 12 beendet,

Dichte erhält. · und es entstehen Dauerströme in den beiden Schleifen,

Die Vorrichtung nach Fig. 5 kann auch als die den Pfad 10C enthalten. Unter Anwendung der

ternäre Speichervorrichtung betrieben werden, und oben gegebenen Regel, daß das Entziehen von Strom zwar werden dann Eingangssignale während einer 5 aus den parallelen Pfaden in umgekehrter Proportion

Eingabeoperation durch eine von drei Eingangsstrom- zur Induktivität dieser Pfade erfolgt, werden bei Ab-

quellen 80-1, 80-1 und 80-2 angelegt. Die ternären schaltung des Speisestroms von zwölf Einheiten sechs

Werte Null, Eins und Zwei werden dann durch neun Stromeinheiten aus dem Pfad 105 und je drei Ein-

Stromeinheiten in den Pfaden30,4, 305 bzw. 3OC heiten aus den Pfaden 10A und IOC entzogen. Indargestellt, und die Ausgangsströme erhält man je io folgedessen fließt ein positiver Strom von neun Ein-

nach den gespeicherten ternären Werten auf den heiten im Pfad 10 C und ein negativer Strom von drei

Leitungen 84-0, 84-1 und 84-2. Die Vorrichtung kann Einheiten im Pfad 10A sowie ein negativer Strom von

auch als binäre Vorrichtung betrieben werden, und sechs Einheiten im Pfad 1OB. Da der Strom im Pfad

zwar werden dann die Eingangssignale durch eine der 105 keine Wirkung auf die Ausgangsschaltung hat,

Stromquellen 80-0 und 80-1 geliefert, wobei eine 15 die nur die Kryotrone 22A und 225 enthält, erlangt

binäre Null durch einen Strom von neun Einheiten man eine Ausgangsdiskriminierung von 3:1. Die

im Pfad 30 Λ und eine binäre Eins durch einen Strom Wirkungsweise der Schaltung zum Speichern einer

von neun Einheiten im Pfad 305 dargestellt werden. binären Null ist ähnlich, und zwar wird die Strom-

Der Ausgangsstrom für eine binäre Null wird durch quelle 54 erregt und erregt die Leitung 56 und macht den Pfad 84-0 und er für eine binäre Eins durch den 20 die Torleiter der Kryotrone 205-1 und 2OC normal-

Pfad 84-1 geleitet. leitend. Wenn dieser Eingangsimpuls und danach der

Wenn die Vorrichtung nach F i g. 5 entweder als Speisestrom beendet werden, entstehen Dauerströme

ternäre oder als binäre Vorrichtung betrieben wird, hat in der Weise, daß ein Strom von plus neun Einheiten

sie insofern einen Vorteil gegenüber den in F i g. 1 und im Pfad 10,4, ein Strom von minus sechs Einheiten

3 gezeigten Vorrichtungen, als die Ausgangsdiskrimi- 25 im Pfad 105 und ein Strom von minus drei Einheiten

nierung 3 :1 anstatt 2:1 beträgt. Wenn die Vorrich- im Pfad IOC fließen.

tung nach F i g. 5 nur als ternäre Speichervorrichtung Wenn in der Schaltung nach F i g. 6 eine binäre

betrieben wird, können natürlich die Stromquelle 80-3 Eins gespeichert ist, wie oben beschrieben, wobei neun

und die zugeordneten Kryotrone weggelassen werden, Stromeinheiten im Pfad 10 C, minus sechs Strom-

ebenso wie die Ausgangsleitung 84-3 und die Kryo- 30 einheiten im Pfad 105 und minus drei Stromeinheiten

trone 42£», 42Z>-1 und 42Z>-2, deren Steuerleiter im im Pfad 10,4 fließen, wird diese Stfomverteilung da-

Pfad 30 D liegen. Wird die Vorrichtung nur als binärer durch gebildet, daß ein Dauerstrom von sechs Ein-

Speicher betrieben, können außerdem die Stromquelle heiten im Gegensinne des Uhrzeigers in der von den

80-2 sowie der Ausgangspfad 84-2 und die Ausgangs- Pfaden 10 C und 105 gebildeten Schleife und ein

kryotrone 42 C, 42 C-I und 42 C-2 wegfallen. 35 Dauerstrom von drei Einheiten im Uhrzeigersinne

Die Schaltung nach F i g. 6 ist eine schematische in der von den Pfaden IOC und 10,4 gebildeten Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels einer Schleife fließen. Wenn in der Vorrichtung eine binäre nach den Prinzipien der Erfindung aufgebauten binären Null gespeichert ist, fließt ein Dauerstrom von sechs Speichervorrichtung. Diese Schaltung gleicht der Einheiten entgegen dem Uhrzeigersinne in der aus den nach F i g. 3 weitgehend, und daher sind gleiche Bau- 40 Pfaden 10,4 und 105 bestehenden Schleife und ein elemente in beiden Figuren mit denselben Bezugs- Dauerstrom von drei Einheiten entgegen dem Uhrzeichen versehen worden. Die Schaltung nach F i g. 6 zeigersinne in der aus den Pfaden 10,4 und 10 C beunterscheidet sich dadurch von der nach F i g. 3, daß stehenden Schleife.

die drei parallelen Pfade der letztgenannten Schaltung Die Prinzipien der Erfindung lassen sich auch auf nicht dieselbe Induktivität aufweisen, sondern daß 45 Dauerstromschaltungen anwenden, in denen zunächst die Induktivität des Pfades 105 kleiner als die der Dauerströme in einer oder mehreren Schleifen, die Pfade 10A und 10 C ist, welche dieselbe Induktivität durch die parallelen Pfade der Schaltung gebildet haben. Um dies in der Figur schematisch darzustellen, werden, gespeichert sind und danach Eingangsimpulse sind Pauschalinduktivitäten in Form von Spulen 90,4 der Schaltung zugeführt werden, durch welche der und 90 C in den Pfaden 10,4 und 10 C dargestellt. 50 darin herrschende Dauerstromzustand geändert wird. Die Schaltung nach F i g. 6 ist so aufgebaut, daß die Ein in dieser Weise arbeitendes Ausführungsbeispiel induktivitäten der Pfade 10,4 und IOC doppelt so der Schaltung ist in Fig. 7 dargestellt, und da diese »roß wie die des Pfades 105 ist. Auf diese Weise Schaltung in vieler Hinsicht den Ausführungsbeisrhält man dieselbe Ausgangsdiskriminierung wie bei spielen nach F i g. 2 und 5 gleicht, sind gleiche Bauler Vierpfadanordnung nach F i g. 2 und 5. Wenn 55 elemente in den Figuren mit denselben oder ähnlichen :. B. angenommen wird, daß die Stromquelle 12 einen Bezugszeichen versehen worden. Die Schaltung nach ütrom von zwölf Einheiten zu den Pfaden 10A, 105 F i g. 7 wird für die Operation vorbereitet, indem die rad 10 C sendet und diese Pfade keinen Widerstand Stromquelle 32 betätigt wird, die den vier parallelen mthalten, fließen sechs Einheiten des angelegten Pfaden 30,4, 305, 30C und 30D ein Stromsignal zu- »troms in dem Pfad 105 niedriger Induktivität, und 60 führt. Während dieses Signal angelegt wird, wird die ti den Pfaden 10A und IOC fließen je drei Strom- Stromquelle 80-3 erregt und macht die Torleiter der inheiten. Soll ein eine binäre Eins darstellender Ein- Kryotrone 40,4-2, 405-2 und 40 C-2 normalleitend, langsimpuls angelegt werden, wird die Stromquelle 52 so daß die von der Quelle 32 gelieferten zwölf Strometätigt und sendet einen Stromimpuls zur Leitung 50, einheiten ausschließlich im Pfad =30 D fließen. Danach wodurch die Torleiter der Kryotrone 20,4 und 205 65 beendet die Stromquelle 80-3 ihren Impuls, damit alle ormalleitend werden. Infolgedessen wird der ganze Pfade vollständig supraleitend werden können, und peisestrom von zwölf Einheiten durch den Pfad 10 C dann beendet die Stromquelle 32 den Speisestrom, sleitet. Nach Abschaltung des Impulses auf Leitung 50 Nach den oben erklärten Grundsätzen entsteht hier-

Claims (1)

15 16

durch ein Dauerstrom in jeder der Schleifen, die den Schaltung die Stromquelle 80-2 erregt wird und den

Pfad 3OD enthalten, und diese Dauerströme sind so Torleiter des Kryotrons40C normalleitend macht,

verteilt, daß plus neun Stromeinheiten im Pfad 3OD fließt kein Dauerstrom im Pfad 3OC, ein Strom von

und je minus drei Stromeinheiten in den Pfaden 30,4, plus acht Einheiten fließt im Pfad 3OD, und ein Strom

305 und 3OC fließen. Nachdem die Schaltung so vor- 5 von minus vier Einheiten fließt in jedem der Pfade

bereitet worden ist, werden wahlweise Eingangssignale 30,4 und 305.

angelegt durch die Erregung einer der drei Strom- Man beachte insbesondere, daß in jedem der Ausquellen 80-0, 80-1 und 80-2, von denen angenom- gangspfade 84-0, 84-1 und 84-2 nur ein Kryotronmen werden kann, daß sie die ternäre Null, die torleiter enthalten ist. Ohne Rücksicht darauf, welche ternäre Eins bzw. die ternäre Zwei liefern. Diese io der Eingangsquellen 80-0, 80-1 oder 80-2 erregt wird, Stromquellen werden gemäß der Wirkungsweise der sind zwei dieser Torleiter normalleitend und einer Schaltung nach F i g. 7 zu einer Zeit betätigt, wenn supraleitend, so daß der ganze Strom aus der Quelle 82 die Speisestromquelle 32 nicht betätigt ist. Wenn z. B. durch einen dieser Pfade geleitet wird. Wenn nach Vordie Stromquelle 80-0 betätigt wird, wird der Torleiter bereitung der Schaltung kein Eingangsimpuls angelegt des Kryotrons 40,4, das im Pfad 30^4 Hegt, normal- 15 wird, führt jeder der Pfade 30,4, 305 und 3OC nur leitend. Auf den ersten Blick sieht es zwar so aus, als drei Einheiten Dauerstrom. Die Torleiter der Krywürde dadurch der Dauerstrom von drei Strom- otrone42,4, 425 und 42 C sind dann supraleitend, einheften in der aus den Pfaden 30,4 und 3OD be- und der von der Quelle 82 gelieferte Strom teilt sich stehenden Schleife gelöscht und der Strom in den aus zu gleichen Teilen zwischen den Pfaden 84-0, 84-1 und den Pfaden 305 und 3OD sowie 3OC und 3OD be- 20 84-2 auf, wobei angenommen wird, daß sie die gleiche stehenden Schleifen unverändert gelassen, aber das Induktivität haben. Jeder der Pfade führt dann nui ist nicht der Fall. Wie schon erwähnt, ist der supra- ein Drittel des Stroms aus der Quelle 82, wodurch leitende Zustand, der zur Speicherung von Dauer- angezeigt wird, daß der Schaltung kein Eingangsströmen führt, dadurch gekennzeichnet, daß der eine signal zugeführt worden ist.

supraleitende Schleife durchsetzende Fluß nicht ohne 25 Dem Fachmann dürfte es klar sein, daß nach der

Einführung von Widerstand in die Schleife verändert Prinzipien der Erfindung aufgebaute Schaltungen se

werden kann. Bei näherer Betrachtung der Schaltung ausgebildet werden können, daß sie Informations·

nach F i g. 7 erkennt man, daß die drei Strom- werte in jedem beliebigen Zahlensystem speicherr

einheften in der aus den Pfaden 30.4 und 3OD be- und daß ohne Rücksicht auf das verwendete Zahlen·

stehenden Schleife, weil sie im Pfad 3OD fließen, 30 system eine ganz besonders gute Ausgangsdiskrimi·

einen Fluß erzeugen, welcher die aus den Pfaden 3OD nierung möglich ist. Durch richtige Auswahl der Zah

und 305 und den Pfaden 3OC und 3OD bestehenden der zu verwendenden parallelen Pfade in der Schal·

Schleifen durchsetzt. Wenn daher die Stromquelle tung und/oder Verwendung von Pfaden mit Induk

80-0 erregt wird, um Widerstand in den Pfad 30,4 ein- tivitätswerten, die im richtigen Verhältnis zueinandei

zuführen, wird der Strom in der aus den Pfaden 30,4 35 stehen, läßt sich die Ausgangsdiskriminierung für di<

und 3OD bestehenden Schleife gelöscht, aber der Speicherung in jedem Zahlensystem verbessern. Ein<

Strom in den anderen beiden Schleifen wird in Wirk- weitere wichtige Überlegung besteht darin, daß nacl

lichkeit erhöht, um den Fluß in diesen Schleifen der Erfindung aufgebaute Vorrichtungen Ausgangs

konstant zu halten. Als Ergebnis dieser Operation ströme entweder kontinuierlich oder intermittierenc

werden die Dauerströme, die in den aus den Pfaden 40 auf einer einzigen von mehreren Ausgangsleitungei

30 5 und 30 D und den Pfaden 30 D und 30 C bestehen- liefern. Nach diesen Grundsätzen lassen sich Schal

den Schleifen fließen, auf vier Einheiten erhöht, so daß tungen für andere als Speicheranwendungen bauen

der gesamte Dauerstrom im Pfad 3OD plus acht Ein- Zum Beispiel kann die Schaltung nach F i g. 7 al

heften und der gesamte Dauerstrom in jedem der Pfade Matrixschalter benutzt werden, um einem Speiche

305 und 30 C minus vier Einheiten betragen. Im 45 wahlweise Koordinaten-Adreßsignale zuzuleiten. Be

Pfad 30.4 fließt dann natürlich kein Dauerstrom. dieser Anwendung ist die Schaltung insofern vorteil

Nachdem dieser Zustand erreicht ist, kann die Schal- haft, als nach ihrer Vorbereitung der Torleiter nu

tung abgefragt werden durch die Erregung einer eines Kryotrons 4OA, 405 oder 4OC normalleitem

Stromquelle 82, die einen Impuls an die drei parallel gemacht zu werden braucht, um zu erreichen, daß de

an sie angeschlossenen Ausgangskryotrone 42A, 425 50 Strom in der Ausgangsschaltung vollständig zu einer

und 42 C anlegt. Jedes dieser Ausgangskryotrone der drei Ausgangspfade geleitet wird. Nach Anlege

benötigt mehr als drei, aber weniger als vier Strom- des Eingangssignals ist es außerdem nicht nötig, de

einheften im Steuerleiter, damit sein Torleiter normal- von der Quelle 82 gelieferten Strom aufrechtzuerhalter

leitend wird. Daher reichen die vier Stromeinheiten sondern es können von dieser Quelle aufeinander

in den Pfaden 30 A und 305 aus, um die Torleiter der 55 folgende Impulse der Ausgangsschaltung zugeleite

Kryotrone 42.4 und 425 normalleitend zu halten, und werden, und jeder Impuls wird der ausgewählten Aus

der von der Quelle 82 gelieferte Strom fließt voll- gangsleftung 84-0, 84-1 oder 84-2 zugeführt, bis de

ständig im Pfad 84-0, welcher den supraleitenden Tor- Dauerstromzustand der Schaltung verändert wird, leiter des Kryotrons 42.4 enthält.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist dieselbe, wenn 60 Patentansprüche: nach der Vorbereitung durch Betätigung der Quellen 32

und 80-3 in der erklärten Weise die Eingangsquelle 1. Supraleiterspeicher, dadurch gekenn

80-1 erregt wird. In diesem Fall entsteht ein Dauer- zeichnet, daß mindestens drei supraleitend

stromzustand mit insgesamt plus acht Einheiten Pfade parallel an eine Stromquelle angeschalts

Dauerstrom im Pfad'30D und minus vier Einheiten 65 sind, daß in einen Teil der Pfade oder alle Pfad

in jedem der Pfade 30.4 und 30 C. Der von der Quelle82 wenigstens je ein Torleiter eingeschaltet ist und da

gelieferte Strom wird dann vollständig durch den zum Einspeichern Mittel vorgesehen sind, ui

Pfad 84-1 geleitet. Wenn nach Vorbereitung der einen Teil der Steuerkryotrone normalleitend, dan

supraleitend zu machen und danach die Stromquelle abzuschalten, so daß in den Pfaden Ströme verschiedener Größen in für den Speicherzustand charakteristischer Verteilung fließen.

2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige des Speicherzustandes in einen Teil der Pfade oder alle Pfade wenigstens je ein Steuerleiter eines Ausgangskryotrons eingeschaltet ist und daß die Ansprechempfindlichkeit der Kryotrone derart gewählt ist, daß diese bei Strömen, die zwischen dem größten und dem kleinsten auftretenden Strom liegen, zwischen dem normalleitenden und dem supraleitenden Zustand umschalten.

3. Speicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivitäten aller Pfade gleich sind.

4. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleiter mehrerer in verschiedenen Pfaden liegender Steuerkryotrone in Serie geschaltet sind.

5. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Torleiter meh-

rerer Ausgangskryotrone in Serie geschaltet sind.

6. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für Binärzeichen, dadurch gekennzeichnet, daß drei supraleitende Pfade vorgesehen sind, daß in zwei der Pfade je ein Torleiter eines Steuerkryotrons und je ein Steuerleiter eines Ausgangskryotrons und in den dritten Pfad die Torleiter zweier Steuerkryotrone eingeschaltet sind und daß jeder Steuerleiter der beiden Steuerkryotrone, deren Torleiter in den dritten Pfad eingeschaltet sind, mit je einem Steuerleiter der übrigen zwei Steuerkryotrone in Reihe geschaltet sind.

7. Speicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivitäten zweier Pfade von der Induktivität des dritten Pfades verschieden, vorzugsweise doppelt so groß sind.

8. Verfahren zum Betrieb eines Speichers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Löschen der eingespeicherten Informationen in allen Pfaden oder in allen Pfaden bis auf einen wenigstens je ein Torleiter eines Steuerkryotrons normalleitend gemacht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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