DE1234263B - Speichernde Magnetkernschaltung mit mindestens zwei Magnetkernen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int Cl.:

Gllc

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 21 al-37/06

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

A42508IXc/21al
5. März 1963
16. Februar 1967

Die Erfindung betrifft eine speichernde Magnetkernschaltung, bei der zwei eine Mehrzahl Öffnungen aufweisende Magnetkerne in einen magnetischen Zustand der Löschung und in einen magnetischen Zustand der Erregung gebracht werden können, bei der jeder Kern eine Ausgangsöffnung hat und beide Ausgangsöffnungen von einer gemeinsamen Abfragevorbereitungswicklung in gleicher Richtung und von einer gemeinsamen Ausgangswicklung in entgegengesetzter Richtung durchsetzt werden und die Ausgangswicklung mit einer Impedanz gekoppelt ist.

In speichernden logischen Schaltungen werden binäre Daten durch verschiedene Remanenzzustände der magnetischen Kerne repräsentiert und bei Erregung einer Abfragewicklung, die zwei Kerne verbindet, von einem Kern auf den anderen Kern übertragen (Verschiebewicklung).

Logische Schaltungen mit magnetischen Kernen, bei denen eine Verminderung der Toleranzanforderungen an den Stromimpuls in der als Verschiebewicklung dienenden Abfragewicklung erreicht wird, sind beispielsweise in dem Artikel von H. D. Cr an e in »A High Speed Logic System Using Magnetic Elements and Connecting Wire Only«, in der Zeitschrift Proceedings IRE, Januar 1959, S. 63 bis 73, beschrieben.

Die Verbesserung der Toleranzen für die Stromstärke des Verschiebeimpulses geschieht bei bekannten magnetischen VerSchieberegistern, die ebenfalls logische Schaltungen der obenerwähnten Art aufweisen, durch sogenannte »Übertragungs-Vorbereitungswicklungen«. Derartige Schaltungen sind beispielsweise Gegenstand eines Artikels von D. R. Bennion in dem Konferenzbericht »Proceedings of the 1960 Non-Linear Magnetics and Magnetic Amplifiers Conference«, AIEE, Philadelphia, 26. bis 28. Oktober 1960, S. 96 bis 112; außerdem sind solche logische Schaltungen auch in der eigenen älteren Patentanmeldung A 36033 DCc/ 21 al, 37/64 beschrieben. Ein derartiges Verschieberegister enthält als logische Schaltungseinheit jeweils einen Magnetkern mit mehreren Öffnungen, der zweier verschiedener Zustände magnetischer Remanenz fähig ist, die binären Informationsdaten zugeordnet werden. In dem einen Zustand magnetischer Remanenz (Löschungszustand) ist der Magnetfluß um die Hauptöffnung in einer bestimmten Magnetisierungsrichtung polarisiert. Im zweiten Zustand (Erregungszustand) ist ein Teil des Magnetflusses in entgegengesetzter Richtung polarisiert. Die Hauptöffnung des Kernes wird von einer Verschiebewicklung durchsetzt, die bei Erregung durch einen Verschiebespeichernde Magnetkernschaltung mit mindestens zwei Magnetkernen

Anmelder: ^

AMP Bicorporataet Harrisburg, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt, l>|||r
München-Solln, Franz-Hals-Str. 21 V*J>

Als Erfinder benannt:

David Ralph Bennion,

William Kirk English, Menlo Park, Calif.;

David Nitzan, Palo Alto, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 8. März 1962 (178 372) - -

impuls das Kernmaterial vom Erregungszustand in den Löschungszustand zurückschaltet. Damit wird irr einer als Übertragungswicklung dienenden Ausgangswicklung, die durch eine Ausgangsöffnung hindurchführt, ein Impuls induziert, durch den die auf dem Kern gespeicherte Information auf einen weiteren Kern übertragen werden kann. Zur Vergrößerung der zulässigen Toleranzen für die Stromstärke des Verschiebeimpulses wird die Übertragung durch einen als »Ubertragungsvorbereitungsimpuls« dienenden Abfragevorbereitungsimpuls vorbereitet. Dabei wird die Polarisation des magnetischen Flusses in dem Kernmaterial um die Ausgangsöffnung umgekehrt, ohne daß dabei der Gesamtzustand des Kernes umgekehrt wird. Dadurch wird bewirkt, daß die magnetomotorischen Kräfte, die auf die Kerne durch die Übertragungswicklung ausgeübt werden, eine solcheRichtung haben, daß eine ungewollte Erregung der Kerne nicht stattfinden kann. Daher brauchen die den Verschiebewicklungen zugeführten Stromimpulse nicht so streng bemessen zu sein, als das ohne die Übertragungsvorbereitung notwendig wäre.

Die Anwendung von Übertragungsvorbereitungsimpulsen dieser Art führt jedoch bei manchen logischen Schaltungen, z. B. bei vorbeschriebenen logischen »UND«- bzw. »ODER«-Schaltungen nach der deutschen Patentschrift 1168 960, nicht zum Erfolg. Dort werden zwei Kerne über eine Übertragungswicklung miteinander gekoppelt. Die Übertragungs-

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wicklung ist in entgegengesetztem Richtungssinn durch die Ausgangsöffnung beider Kerne geführt und mit einem Belastungskreis verbunden, der ebenfalls ein Magnetkern sein kann. Die zur Übertragungsvorbereitung dienende magnetomotorische Kraft wird einem der vorgeschalteten Kerne zugeführt. Befindet sich dieser im Erregungszustand, so wird in der Übertragungswicklung ein Strom induziert, der die magnetomotorische Kraft desjenigen Stromes unterstützt, welcher dem anderen Kern zur Übertragungsvorbereitung zugeführt wird, so daß in dem anderen Kern unter Umständen eine unbeabsichtigte Teilummagnetisierung hervorgerufen werden kann, wodurch die korrekte Übertragung von Datensignalen gestört und damit die zuverlässige Arbeitsweise der Schaltung beeinträchtigt wird. Der zulässige Bereich für den Übertragungsvorbereitungsstrom ist dementsprechend beschränkt. Dadurch werden einer solchen Schaltung wiederum Grenzen auferlegt, die für praktische Zwecke bei manchen Anwendungsgebieten die _ao Verwendung einer derartigen Schaltung ausschließen.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine speichernde Magnetkernschaltung der eingangs dargelegten Art zu schaffen, bei der der zulässige Bereich für den Übertragungsvorbereitungsstrom, d. h. allgemeiner für den Abfragevorbereitungsstrom, voll ausgenutzt werden kann, ohne daß unter dem Einfluß der Belastung des Ausgangskreises der zulässige Bereich überschritten wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein zusätzlicher Belastungskreis, der eine Wicklung umfaßt, die beide Ausgangsöffnungen in gleicher Richtung durchsetzt, vorgesehen ist, und daß der zusätzliche Belastungskreis eine Impedanz hat, die in solcher Weise auf die Impedanz der Ausgangswicklung abgestimmt ist, daß, wenn ein Abfragevorbereitungsstrom den Abfragevorbereitungswicklungen zugeführt wird, eine magnetomotorische Kraft durch den in der zusätzlichen Wicklung induzierten Strom erzeugt wird, welche den magnetomotorischen Kräften, die durch die induzierten Ströme in der Ausgangswicklung erzeugt werden, entgegenwirkt und dieselben im wesentlichen kompensiert.

Die Erfindung ist im nachfolgenden an Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren erläutert. Von den Figuren zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines bereits vorgeschlagenen logischen Stromkreises mit Magnetkernen mit mehreren Öffnungen,

Fig. 2, 2A und 2B schematische Darstellung der Ausbildung des Magnetflusses in den Magnetkernen bei Anordnungen gemäß F i g. 1,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der charakteristischen Eigenschaften eines eine Mehrzahl Öffnungen aufweisenden Magnetkernes mit Anwendung von Ubertragungsvorbereitungsströmen,

F i g. 4 und 5 schematische Darstellungen magnetischer Stromkreise gemäß der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten, bereits vorgeschlagenen Schaltung bestehen die beiden je eine Mehrzahl Öffnungen aufweisenden Magnetkernel und 2 aus Ferritmaterial od. dgl. und haben eine im wesentlichen rechteckige Hysteresisschleife. Die Kerne haben eine mittlere Hauptöffnung 3 und je eine kleine Ausgangsöffnung 4. Eingangswicklungen X und Y erstrecken sich durch die Hauptöffnungen der Kerne 1 und 2, und eine gemeinsame Abfragevorbereitungswicklung 5 erstreckt sich durch die beiden

Ausgangsöffnungen 4 der Kerne. Die Kerne sind durch eine Ausgangswicklung 6 miteinander und dem Belastungskreis 7 gekoppelt. Die Ausgangswicklung durchsetzt die Ausgangsöffnungen der Kerne 1 und 2 im entgegengesetzten Sinne. Eine Löschwicklung 8, die die Abfrage des Speicherzustandes übernimmt, erstreckt sich durch die Hauptöffnungen 3 der beiden Kerne.

Jeder der Kerne ist so angeordnet, daß er bei Erregung seiner Eingangswicklung aus dem Löschungszustand, der in F i g. 2 dargestellt ist und bei dem der gesamte Magnetfluß in der gleichen Richtung um die Öffnung 3 polarisiert ist, in den in Fig. 2A dargestellten Erregungszustand übergeführt wird, in welchem ein Teil des Magnetflusses um die Öffnung 3 im einen Richtungssinn und der übrige Teil des Magnetflusses im entgegengesetzten Richtungssinn polarisiert ist. Zur Abfrage der gespeicherten Information, d. h. zur Erregung des Belastungskreises beziehungsweise zur Nichterregung desselben, was von den Erregungszuständen der Kerne 1 und 2 abhängt, wird zunächst die Abfragevorbereitungswicklung 5 erregt, so daß eine Abfragevorbereitung desjenigen Kernes stattfindet, der sich im Erregungszustand befindet, und wobei der Magnetfluß in dem Kern den Polarisationszustand annimmt, der in Fig. 2B dargestellt ist. Wenn alsdann beide Kerne in ihren Löschungszustand der magnetischen Remanenz durch Erregung der Wicklung 8 gebracht werden (Abfrage), so induziert derjenige Kern, der zuvor erregt war, einen Strom in der Ausgangswicklung 6. Da die Ausgangswicklung im entgegengesetzten Sinn die Ausgangsöffnungen der Kernel und 2 durchsetzt, so findet eine Erregung des Belastungskreises nur dann statt, wenn ein Eingangssignal nur der einen der beiden EingangswicklungenZ und Y zugeführt wurde. Wenn jedoch beide Kerne 1 und 2 erregt wurden, so bewirkt das Überführen der beiden Kerne in den Löschungszustand Ausgangsströme gleicher Größe und entgegengesetzter Polarität in der Ausgangswicklung 6, so daß kein Ausgangssignal auf den Belastungskreis einwirkt. Die Schaltung ist daher ein »Exklusiver Oder«-Kreis.

Da bei der Abfragevorbereitung eines jeden Kernes ein Strom in der Ausgangswicklung 6 induziert wird, welcher dem in Fig. 1 mit I_p bezeichneten Abfragevorbereitungsstrom entgegengesetzt gerichtet ist, so ergibt sich durch den Abfragevorbereitungsstrom des Kernesl die Induktion eines Stromes 4* in der Wicklung 6; die Abfragevorbereitung des Kernes 2 bewirkt die Induktion eines Stromes i_cy in der Ausgangswicldung 6 in Fig. 1, wobei zu beachten ist, daß dieser Strom dem Strom i_cx entgegengesetzt gerichtet ist. Da die Ausgangswicklung 6 im entgegengesetzten Sinn die Ausgangsöffnungen 4 der Kerne 1 und 2 durchsetzt, so unterstützt der Strom i_cx die magnetomotorische Kraft des Abfragevorbereitungsstromes des Kernes 2 und umgekehrt unterstützt der Strom i_cy die magneiomotorische Kraft des Abfragevorbereitungsstromes des Kernes 1.

Die gegenseitige Unterstützung der magnetomotorischen Kräfte der Übertragungsvorbereitungsströme sollen nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 3 erörtert werden, die einen Strombereichsplan darstellt und die zweckmäßigen betriebsweisen Grenzen in einem einen Magnetkern mit mehreren Öffnungen enthaltenden Stromkreis zeigt, in dem der Abfragestrom I_A, d.h. der der Abfrage- bzw. Löschwick-

IungS zugeführte Strom, in Abhängigkeit des Abfragevorbereitungsstromes/p aufgetragen ist. Die in F i g. 3 wiedergegebene Kurve umschließt die Stromwerte für I_a und I_p, welche eine zufriedenstellende Arbeitsweise der Schaltung ergeben. Wo die Stromwerte von der durch die Kurve wiedergegebenen Fläche abweichen, beispielsweise in den mit L₀ und G_d markierten Punkten, ergibt sich eine gestörte Arbeitsweise der Schaltung. Wenn der StromwertZ₄ zu niedrig ist, so erhält der Ausgangskreis keinen ausreichenden Strom, weil nur ein zu geringer Magnetfluß bei dem Ablesevorgang mit einer hinreichenden Geschwindigkeit umgeschaltet wird. Wenn der Stromwert I_p zu niedrig ist, so findet eine nicht ausreichende Abfragevorbereitung eines erregten Kernes statt, und es ergibt sich wiederum, daß der Kern bei Erregung der Abfragewicklung einen nicht hinreichend großen Strom liefert. Ist der Sollwert I_p zu groß, so kann es in Abhängigkeit vom Entwurf des Schaltkreises zu zweierlei Störungen kommen; so kann man beispielsweise von dem Kern ein zu niedriges Ausgangssignal erhalten (StorzustandL_fl) oder es kann sich ein falsches, eine signifikante Information vortäuschendes Ausgangssignal des für die Abfrage vorbereiteten Kernes ergeben (Störzustand G_D).

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist es offensichtlich, daß, wenn die magnetomotorische Kraft des Abfragevorbereitungsstromes durch die Ströme i_cx bzw. i_cv unterstützt wird, der sich ergebende Wert der magnetomotorischen Kraft der Abfragevorbereitung sich in den Bereich erstrecken kann, der in F i g. 3 rechts von der Kurve liegt. Um diese unerwünschte Vergrößerung der magnetomotorischen Kraft der Abfragevorbereitung zu verhindern, muß der Abfragevorbereitungsstrom in F i g. 1 auf einen Wert verringert werden, der durch die punktierte LinieZ bezeichnet ist. Dieser beschränkte Stromwert kann um 33 °/o niedriger sein als der durch die Kurve bezeichnete an sich zulässige Abfragevorbereitungsstromwert. Er schwankt in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung und kann aus diesem Grunde nicht exakt vorausbestimmt werden.

Es soll nunmehr auf F i g. 4 Bezug genommen werden, in der in gleicher Weise bezeichnete Bezugszeichen dieselbe Bedeutung haben wie in Fig. 1. Der in Fig.4 dargestellte Stromkreis entspricht der Fig. 1, es ist jedoch erfindungsgemäß ein zusätzlicher Belastungskreis vorgesehen, der aus der zusätzlichen Wicklung 9 mit der Belastungii₀, L_d besteht; die Wicklung 9 erstreckt sich durch die Ausgangsöffnungen 4 der beiden Kerne im gleichen Sinn. Die Belastung 7 enthält die Induktivität L_l und den Widerstand R_L. Magnetomotorische Kräfte, die auf die Ausgangswicklung 6 wirken, wirken also in gleichem Umfang auf die Hilfswicklung 9, so daß, wenn der Widerstand und die Induktivitäten der Ausgangswicklung 6 und des Hilfsbelastungskreises gleich sind, gleiche Ströme in den Wicklungen 6 und 9 infolge der magnetomotorischen Kräfte erzeugt werden. Da die Wicklung 9 sich durch jede der Öffnungen 4 im gleichen Sinn erstreckt, fließt der in dem Hilfsstromkreis erregte Strom i_D in der gleichen Richtung, wenn der Kern 1 oder der Kern 2 in den Zustand der Abfragevorbereitung gebracht ist. Im Falle des Kernes 1 wirkt die magnetomotorische Kraft, die durch den Stromi_fl erzeugt wird, entgegen der magnetomotorischen Kraft, die durch den Strom i_cx erzeugt wird.

In gleicher Weise wirkt, wenn der Kern 2 in den Zustand der magnetischen Übertragungsvorbereitung gebracht wurde, die durch den Stromf_fl erzeugte magnetomotorische Kraft der magnetomotorischen Kraft entgegen, welche durch den Strom i_cy erzeugt wird.

Es werden daher die magnetomotorischen Kräfte, welche durch die Ströme i_cx und i_cy erzeugt werden, aufgehoben durch die magnetomotorische Kraft, die der Strom i_D erzeugt, wenn eine Abfragevorbereitung jeder der beiden Eingangskerne stattgefunden hat. Es kann daher der Abfragevorbereitungsstrom auf den gemäß F i g. 3 maximal zulässigen Wert eingestellt werden. Wenn beide Eingangskerne erregt und danach in den Zustand der Abfragevorbereitung gebracht wurden, sind die Ströme i_cx und i_cy von gleicher Größe und heben sich in ihrer Wirkung dementsprechend auf.

Wenn die Belastung? ein Magnetkern ist, so ist die Impedanz in dem Ausgangskreis in der Ausgangsrichtung nicht rein ohmisch; sie hat dann eine induktive Komponente L, die durch die Anzahl der Windungen der Wicklung 6 an dem nachfolgenden Kern bestimmt ist. In diesem Fall müssen der induktive Widerstand und der ohmische Widerstand des zusätzlichen Belastungskreises mit der Wicklung 9 so gewählt werden, daß die induktive Komponente auch berücksichtigt wird. Theoretisch wird die eingangs erörterte Kompensation nur dann erreicht, wenn folgende zwei Beziehungen erfüllt sind: R_d = R_l und L_d = L_L. Unter praktischen Verhältnissen ist jedoch der Abfragevorbereitungsvorgang so langsam, daß die induktive Komponente bei der Betrachtung des Abfragevorbereitungsvorganges vernachlässigt werden kann; es genügt somit dann als wesentliche Bedingung, wenn R_d = R_l ist, d. h., der ohmsche Widerstand des Hilfsstromkreises ist gleich demjenigen des Ausgangsstromkreises, so daß der Strom i_D eine magnetomotorische Kraft erzeugt, welche diejenige aufhebt, die durch den Strom i_cx oder den Stromi_cj, erzeugt wird.

Da beim Löschen bzw. Abfragen der Lösch- bzw. AbfragestromI_a sehr schnell ansteigt, d.h. daß ein im Erregungszustand befindlicher Kern sehr schnell gelöscht wird, so erzeugt die schnelle Änderung des auf die Wicklungen 6 und 9 wirkenden Magnetflusses darin ebenfalls einen schnell ansteigenden Strom. Würde die Induktivität L_d des Hilfsstromkreisesnicht an die Induktivität L_l des Ausgangskreises angepaßt sein, so würde der in dem Hilfsstromkreis, d. h. im zusätzlichen Belastungskreis, erzeugte Strom sehr viel größer sein als der in der Abfragewicklung erzeugte Strom, und letzterer wäre dann zu niedrig für eine Ausgangssignalübertragung. Ideal wäre eine InduktivitatL_fl, die sich während des Abfragevorbereitungsvorgangs so auswirken sollte, daß der Hilfsstromkreis als Kurzschluß wirkt und nur der ohmische Widerstand der Abfragewicklung und des Hilfsstromkreises bei der Anpassung der Ströme i_cx und i_cy zu berücksichtigen wären; demgegenüber wäre es vorteilhaft, wenn bei der Zuführung des Abfragestromes die Induktivität L_d eine hohe Impedanz darstellen würde, um die zusätzliche Belastung, die sich für die Ausgangsöfthungen ergibt, zu verringern.

Die InduktivitatL₀ kann darin bestehen, daß ein Magnetkern als Belastung in dem zusätzlichen Belastungskreis, d.h. im Hilfsstromkreis, verwendet

wird, der ebenfalls einen Zustand der Erregung und einen Zustand der Löschung annimmt, oder daß in dem Kreis eine Induktivität, die keinen Magnetkern aufweist, verwendet wird (Luftspule). Der als Belastung wirkende Magnetkern sollte so ausgewählt werden, daß er einen hinreichend hohen Schwellwert der Umschaltung hat, damit eine Umschaltung dieses Kernes durch den Stromi₀ vermieden wird. Die keinen Magnetkern aufweisende Induktivität (Luftspule) sollte so klein sein, daß sie einen vernachlässigbaren Einfluß auf den zusätzlichen Belastungskreis während des Abfragevorbereitungsvorganges hat, aber so groß sein, daß sie eine hohe Impedanz während des Abfragevorganges bildet.

Wenn die Belastung des Ausgangskreises durch einen Magnetkern gebildet wird, so muß der Abfragestrom so groß sein, daß in der Ausgangswicklung ein hinreichend hoher Strom erzeugt wird und der nächstfolgende Kern mit einem Gewinnfaktor von mindestens 1 erregt wird, obwohl durch den zusätzlichen Belastungskreis ein Verlust auftritt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Amperewindungszahl, welche für die verschiedene magnetomotorische Kraft maßgeblich ist, entweder durch Wahl des Stromes J_a oder durch die Anzahl der Windungen oder durch beides entsprechend gewählt wird. Unter praktischen Verhältnissen ist die Windungszahl N_d des zusätzlichen Belastungskreises gleich der Windungszahl N_c des Ausgangskreises und die Impedanz des zusätzlichen Belastungskreises wird der Impedanz der Ausgangswicklung dadurch angepaßt, daß eine blinde Wicklung oder ein kleiner Magnetkern oder eine Induktivität ohne Magnetkern verwendet werden, welche zusammen mit der Impedanz des zusätzlichen Belastungskreises eine Impedanz ergeben, die ungefähr gleich der Impedanz der Ausgangswicklung in bezug auf den gleichen Punkt im Ausgangskreis und im zusätzlichen Belastungskreis ist.

F i g. 5 zeigt eine logische Schaltung mit zwei Magnetkernen mit mehreren Öffnungen, wobei die vorgeschalteten KernelO und 11 je eine mittlere Öffnung 13 und eine kleine Eingangsöffnung 14 und eine kleine Ausgangsöffnung 15 haben.

Eine erste Abfragewicklung 16 erstreckt sich durch die Hauptöffnung der Eingangskerne, wobei diese Kerne Eingangswicklungen X und Y haben, die sich durch ihre Eingangsöffnungen und Hauptöffnungen erstrecken. Eine Abfragevorbereitungswicklung erstreckt sich durch die Ausgangsöffnungen 15 der beiden Kerne 1 und 2. Der Belastungskern 18 hat die Hauptöffnung 19 und die beiden Eingangsöffnungen 20 und 21 und eine Ausgangsöffnung 27, durch welche die zweite AusgangswicklungZ geführt ist. Eine gemeinsame erste Ausgangswicklung 22 koppelt die Kerne 10,11 und 18 miteinander und erstreckt sich durch die Öffnungen 20 und 21 des KerneslS in gleicher Richtung und durch die Öffnungen 15 der Kerne 10 und 11 in entgegengesetzter Richtung. Eine zusätzliche Belastungswicklung 23 erstreckt sich in Form einer geschlossenen Windung in gleicher Richtung durch die beiden Öffnungen 15 der KernelO und 11 und durch die mittlere Öffnung eines kleinen Toroid-Kernes 24, der ebenfalls einen Zustand der magnetischen Löschung und einen Zustand der magnetischen Erregung annehmen kann. Eine weitere Abfragewicklung 25 erstreckt sich durch die Öffnung des Kernes 24 und durch die Haupt-

öffnung 19 des Kernes 18, wobei eine weitere Abfragevorbereitungswicklung 26 durch die Ausgangsöffnung 22 des Kernes 18 geführt ist. Wenn sich ein Eingangskern bei Zuführen des Abfragevorbereitungsstromes im Löschungszustand befindet, so findet eine Überführung dieses Kernes in den Zustand der Abfragevorbereitung nicht statt, da, wenn der Kern sich in seinem Löschungszustand befindet, der Schwellenwert der Umschaltung des Kernmaterials um die Ausgangsöffnung herum so groß ist, daß die magnetomotorische Kraft des Abfragevorbereitungsstromes eine Umkehr des Polarisationszustandes des Magnetflusses um die Öffnung 15 nicht bewirken kann. Wenn eine Abfragevorbereitung des Kernes 10 stattfindet, so wird ein Stromr_cx in der ersten Ausgangswicklung 22 erzeugt. Die Abfragevorbereitung des Kernesll erzeugt einen Stromi_cjj in der ersten Ausgangswicklung 22, wobei diese beiden Ströme in entgegengesetzter Richtung wirken. In beiden Fällen wird ein Strom i_D in der Wicklung 23 induziert. Die Ströme i_cx und i_D und i_cy und i_D erzeugen entgegengesetzte und einander kompensierende magnetomotorische Kräfte in der in Fig.4 beschriebenen Weise.

Wenn beide Kerne 10 und 11 im Erregungszustand sind und der Abfragevorbereitungsstrom zur Wirkung gebracht wird, so sind die Ströme i_cx und i_cv gleich und einander entgegengesetzt und heben sich gegenseitig auf. Der in dem zusätzlichen Belastungskreis erzeugte Strom ist ohne Einfluß, da er gegen den Abfragevorbereitungsstrom in beiden Kernen wirkt.

Wenn irgendeiner der beiden Kerne 10 und 11 erregt wurde, so wird dieser erregte Kern gelöscht, wenn die Abfragewicklung 16 erregt wird. Eine Strominduktion findet in der Wicklung 22 statt und der Kern 18 wird erregt. Der Kern 24 wird ebenfalls so erregt, daß er seinen Erregungszustand annimmt. Wenn nunmehr die Wicklung 25 erregt wird, so wird der Kern 18 gelöscht und erzeugt ein Ausgangssignal in der zweiten AusgangswicklungZ während der Kern 24 gleichzeitig gelöscht wird. Wenn jedoch die beiden KernelO und 11 erregt worden sind, und nunmehr die Abfragewicklung 16 nach dem Erregen der Abfragevorbereitungswicklung 17 erregt wird, so werden gleiche und entgegengesetzte Signale in der Wicklung 22 erzeugt, so daß der Kern 18 in seinem Löschungszustand bleibt. Eine Erregung der zweiten Abfragevorbereitungswicklung 26 bewirkt dann keine Abfragevorbereitung des Kernes 18 und dementsprechend wird kein Signal in der WicklungZ erzeugt, wenn wiederum die zweite Abfragewicklung 25 erregt wird. Um zu vermeiden, daß die Kerne 10 und 11 durch den Strom erregt werden, welcher in der Wicklung 25 induziert wird, wenn der Kern 24 seinen Zustand der Magnetisierung ändert, kann die Wicklung 25 durch die Öffnungen 15 der KernelO und 11 in einem Sinne geführt werden, der entgegengesetzt dem Windungssinn der Wicklung 23 ist, so daß der Strom, welcher der Verschiebewicklung 25 zugeführt wird, den Einfluß des Stromes kompensiert, welcher beim Umschalten der Magnetisierung in dem Kern 24 auftritt.

Der Kern 24 kann ersetzt werden durch eine Luftspule in dem Stromkreis 23, wobei diese Induktivität so gewählt wird, daß in dem Zusammenwirken mit dem Widerstand der Wicklung 23 sich eine Impedanz ergibt, die ähnlich der Impedanz der Wicklung 22 ist.

Claims (5)

Es ergibt sich aus der vorhergehenden Beschreibung, daß die in F i g. 5 dargestellte Schaltung als eine »Exklusive Oder«-Schaltung wirkt, bei der die WicklungZ nur dann erregt wird, wenn ein Eingangssignal nur der einen der Wicklungen X und Y zugeführt wurde. Patentansprüche:

1. Speichernde Magnetkernschaltung, bei der zwei eine Mehrzahl Öffnungen aufweisende Magnetkerne in einen magnetischen Zustand der Löschung und in einen magnetischen Zustand der Erregung gebracht werden können, bei der jeder Kern eine Ausgangsöffnung hat und beide Ausgangsöffnungen von einer gemeinsamen Abfragevorbereitungswicklung in gleicher Richtung und von einer gemeinsamen Ausgangswicklung in entgegengesetzter Richtung durchsetzt werden und die Ausgangswicklung mit einer Impedanz gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Belastungskreis (9, R_D, L_d bzw. 23, 24), der eine Wicklung (9 bzw. 23) umfaßt, die beide Ausgangsöffnungen (4 bzw. 15) in gleicher Richtung durchsetzt, vorgesehen ist und daß der zusätzliche Belastungskreis eine Impedanz (R_D, L_d bzw. 24) hat, die in solcher Weise auf die Impedanz (R_L, L_l bzw. 18) der Ausgangswicklung (6 bzw. 22) abgestimmt ist, daß, wenn ein Abfragevorbereitungsstrom (I_p) den Abfragevorbereitungswicklungen (5 bzw. 17) zugeführt wird, eine magnetomotorische Kraft durch den in der zusätzlichen Wicklung (9 bzw. 23) induzierten Stromfe) erzeugt wird, welche den magnetomotorischen Kräften, die durch die induzierten Ströme (i_cx und i_cy) in der Ausgangswicklung (6 bzw. 22) erzeugt werden, entgegenwirkt und dieselben im wesentlichen kompensiert.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Belastungskreis als Belastung einen Magnetkern (24) aufweist, der an die zusätzliche Wicklung (23) angekoppelt ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Belastungskreis

als Belastung eine Luftspule aufweist, die an die zusätzliche Wicklung des Belastungskreises angeschlossen ist.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Magnetkern (24) in den der Erregung entsprechenden Zustand der magnetischen Remanenz überführt wird, wenn ein Ausgangssignal von einem der vorgeschalteten Kerne (10, 11) übertragen wird und daß die Belastung des Ausgangskreises aus einem eine Mehrzahl Öffnungen aufweisenden Magnetkern (18) besteht und für diesen Belastungsmagnetkern (18) eine zweite Lösch- bzw. Abfragewicklung (25) vorgesehen ist, die die Signalabfrage von dem Belastungsmagnetkern (18) bewirkt und die ferner mit dem zusätzlichen Magnetkern (24) so gekoppelt ist, daß der zusätzliche Magnetkern (24) in den Löschungszustand gebracht wird, wenn eine Erregung des Belastungsmagnetkerns (18) stattfindet.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lösch- bzw. Abfragewicldung (25) durch die Ausgangsöffnungen (15) der vorgeschalteten Kerne (10, 11) im entgegengesetzten Sinn zur zusätzlichen Wicklung

(23) geführt ist, zum Zwecke, eine magnetomotorische Kraft auf die vorgeschalteten Kerne (10, 11) zur Wirkung zu bringen, die derjenigen magnetomotorischen Kraft entgegenwirkt, welche der beim Löschen des zusätzlichen Magnetkerns

(24) in der zusätzlichen Wicklung (23) induzierte Strom bewirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschrift Nr. 1214 400;
»Instruments and Control Systems«, Vol. 35, Juni 1962, S. 94 bis 97;

»Proceedings of the IRE«, Januar 1959, S. 63 bis 73;

»Proceedings of the 1960 Non-Linear-Magnetics and Magnetic Amplifiers Conference«, AJEE, Philadelphia, 26. bis 28. Oktober 1960, S. 96 bis 112.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1168 960.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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