DE1248717B - Logische Schaltung mit einem ringförmigen Magnet kern aus einem Remanenz aufweisenden Material - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche KI.: 21 al-36/18

Nummer: 1248 717

Aktenzeichen: J12109 VIII a/21 al

Anmeldetag: 24. August 1956

Auslegetag: 31. August 1967

Die Erfindung betrifft eine logische Schaltung mit einem Magnetkern in Form eines Ringes aus einem Remanenz aufweisenden Material, bei dem zwei senkrecht zueinander gerichtete magnetische Flüsse in Wechselwirkung gebracht werden.

Ringförmige Magnetkerne, meist in Torroidform, zu Speicherzwecken zu benutzen ist bekannt. Die Speicherung eines (Binär-)W.ertes erfolgt dabei durch Einstellung der einen oder der anderen Magnetisierungsrichtung im Kern. Es ist auch bekannt, den Speicherwert eines Magnetkernes ohne Zerstörung des Speicherinhaltes dadurch festzustellen, daß ein senkrecht zum Remanenzfluß des Speicherkernes verlaufender Hilfsfluß aufgeprägt wird, und zwar dadurch, daß entweder ein hohler, von einer Wicklung durchsetzter Kern benutzt oder einem Teil des Kernes ein quer zur Remanenzflußrichtung verlaufendes Feld aufgeprägt wird.

Es ist weiter bekannt, einen magnetischen Kreis an einer oder mehreren Stellen durch eine Hilfserregung durch magnetische Sättigung zu sperren.

Schließlich wurde schon vorgeschlagen, zur zerstörungsfreien Ablesung eines Magnetkernes diesen an einer Stelle in zwei Flußpfade aufzuspalten und diesen Flußpfaden entgegengesetzt gerichtete Hilfsflüsse aufzudrücken.

Zur Herstellung von logischen Schaltungen unter Verwendung von Magnetkernen sind bisher stets mehrere Magnetkerne erforderlich gewesen. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die logische Verknüpfung von zwei oder mehr Eingangssignalen mit nur einem Magnetkern durchzuführen. Dazu wird ein ringförmiger Magnetkern verwendet, der zwei den ganzen Ringquerschnitt umschlingende Wicklungen trägt; die eine Wicklung dient zur Ein-Stellung einer Remanenzflußrichtung, die andere zur Abnahme eines Ausgangssignals. Erfindungsgemäß werden die zwei oder mehr verknüpfenden Signale dazu benutzt, in dem Magnetkern Hilfsflüsse zu erzeugen, die senkrecht auf dem Remanenzfluß stehen, welcher durch die Einstellwicklung erzeugt ist und sich über den ganzen Ringumfang schließt.

Eine logische Schaltung mit einem Magnetkern der beschriebenen Art ist demnach gekennzeichnet durch das Merkmal, daß die verknüpfenden Signale Magnetisierungswicklungen zugeführt werden, welche auf der Mittellinie des Ringquerschnittes angeordnete Bohrungspaare durchsetzen. Für den Fall der UND-Schaltung mit zwei zu verknüpfenden Variablen werden diese an Magnetisierungswicklungen angelegt, die je zwei benachbarte von drei auf der Mittellinie des Ringquerschnittes entsprechend an-Logische Schaltung mit einem ringförmigen
Magnetkern aus einem Remanenz
aufweisenden Material

Anmelder:

IBM Deutschland Internationale
Büro-Maschinen Gesellschaft m. b. H.,
Sindelfingen, Tübinger Allee 49

Als Erfinder benannt:

Edgar Alan Brown,

Los Angeles, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 25. August 1955

geordnete Bohrungen durchsetzen. Für den Fall der ODER-Schaltung werden die Eingangsvariablen Magnetisierungswicklungen zugeführt, die mit Abstand voneinander entsprechend angeordnete Bohrungspaare durchsetzen.

Die nachfolgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele werden durch Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 zeigt eine UND-Schaltung;

Fig. 2 ist eine ODER-Schaltung.

Der Magnetkern 12 der Fig. 1 trägt eine Einstellwicklung 13 zur Einstellung des gewünschten Magnetisierungszustandes, d. h. zur Herstellung einer Magnetisierung in der einen oder anderen Umlaufrichtung mittels positiver oder negativer Stromimpulse, die den Kernwerkstoff jeweils zur Sättigung treiben können. Die dafür erforderlichen Treiber oder Impulsgeneratoren werden hier und in der übrigen Beschreibung nicht gezeigt. Die Ausgangswicklung 14, die ebenfalls den ganzen Kernquerschnitt umfaßt, dient zur Ableitung der beim Betrieb des Magnetkernes entstehenden Ausgangssignale. Auch die daran anzuschließenden Verbraucherstromkreise sind nicht gezeigt.

Etwa auf seiner Mittellinie trägt der Kern in gleichem Abstand voneinander drei Bohrungen 15. Zwei gleichartige Wicklungen 16, 17 durchdringen je zwei der Bohrungen unter gemeinsamer Benutzung der mittleren Bohrung. Bei geeigneter Wahl von Windungszahl und Stromstärke tritt in Wicklung 14 ein Aüsgangssignal nur dann auf, wenn in beiden Wicklungen 16 und 17 gleichzeitig gleichsinnig wirkende

• ,,- 709 639/469

Impulse vorliegen. Diese Wirkung beruht auf der Erhöhung des magnetischen Widerstandes für den den ganzen Ring durchsetzenden Remanenzfluß. Die Polarität des Signals hängt von der vorher durch die Wicklung 13 eingestellten Richtung des Remanenzflusses ab, jedoch nicht von der Richtung der bei 16, 17 zugeführten Hilfsflüsse. Letztere zerstören den eingestellten Remanenzfluß nicht.

Es tritt zwar auch unter der Wirkung nur einer der Wicklungen, 16 oder 17, in der Ausgangswicklung 14 ein Signal auf. Durch entsprechende Bemessung der Windungszahl und der Stromstärke in den Wicklungen 16 und 17 läßt es sich jedoch erreichen, daß das Ausgangssignal, hervorgerufen von der gemeinsamen Wirkung beider Wicklungen, wesentlich größer ist als das von nur einer Wicklung erzeugte Ausgangssignal; letzteres kann durch die Amplitudendiskriminierung leicht unterdrückt werden.

In Fig. 2, die das Ausführungsbeispiel für eine ODER-Schaltung zeigt, sind übereinstimmende Bauelemente ebenso wie in F i g. 1 bezeichnet. Der Kern trägt hier jedoch vier Bohrungen 15, die paarweise die Wicklungen 18 und 19 aufnehmen. Der Abstand der Bohrungspaare voneinander ist wenigstens so groß wie der gegenseitige Abstand der Bohrungen eines Paares. Durch die den ganzen Kernquerschnitt umschlingende Wicklung 13 wird hier wiederum eine Remanenzflußrichtung eingestellt. Die Wicklung 14 überträgt ein Ausgangssignal an nicht gezeigte Auswerteeinrichtungen. Die durch die ODER-Beziehung zu verknüpfenden Eingangssignale gelangen zu den Wicklungen 18 und/oder 19. Durch passende Bemessung von Windungszahl und Stromstärke kann nun erreicht werden, daß durch jede der Wicklungen 18 oder 19 oder durch beide annähernd gleich große Ausgangssignale in der Wicklung 14 entstehen. Durch mehr als zwei Bohrungspaare können auch mehr als zwei Signale durch die ODER-Beziehung verknüpft werden. Wesentlich ist nur, daß der Abstand zwischen den Wicklungen 18 und 19 (oder weiteren Wicklungen gleicher Art) so groß gewählt wird, daß die durch Kopplung aus der Nachbarwicklung übertragenen Impulse klein sind gegen die Signalimpulse.

Auch hier wird der mit Wicklung 13 eingestellte Remanenzfluß durch die Signale zu den Wicklungen und/oder 19 nicht bleibend beeinflußt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Logische Schaltung mit einem Magnetkern

ίο in Form eines Ringes aus einem Remanenz aufweisenden Material, bei dem senkrecht zueinander gerichtete magnetische Flüsse in Wechselwirkung gebracht werden, mit den ganzen Ringquerschnitt umschlingenden Einstell- und Ausgangswicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verknüpfenden Signale Magnetisierungswicklungen zugeführt werden, welche auf der Mittellinie des Ringquerschnittes angeordnete Bohrungspaare durchsetzen.

2. UND-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zu verknüpfenden Signale Magnetisierungswicklungen zugeführt werden, die je zwei benachbarte von drei auf der Mittellinie des Ringquerschnittes angeordnete Bohrungen durchsetzen (F i g. 1).

3. ODER-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verknüpfenden Signale Magnetisierungswicklungen zugeführt werden, die jeweils Bohrungspaare auf der Mittellinie des Ringquerschnittes durchsetzen, deren gegenseitiger Abstand gleich dem Abstand der Bohrungen eines Paares ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 881089;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1029 414;
Transactions of the AIEE, Vol. 72, Part I (Communications and Electronics), S. 822 bis 830;

M. K. Haynes, »Magnetic Cores of Digital Computing Systems«, aus »Technical Report of the Office of Naval Research«, August 1950.

Bei der Bekanntmachung, der Anmeldung sind fünf Prioritätsbelege ausgelegt worden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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