DE1258895B - Anordnung zur UEbertragung von durch magnetische Remanenzzustaende charakterisiertenInformationsdaten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GHc

Deutsche Kl.: 21 al - 37/64

Nummer: 1 258 895

Aktenzeichen: A 42720IX c/21 al

Anmeldetag: 26. März 1963

Auslegetag: 18. Januar 1968

Es sind Magnetkernregisteranordnungen für Verschieberegister bekannt, bei denen ein erster, eine Mehrzahl Öffnungen aufweisender Magnetkern mit einem zweiten Magnetkern mittels einer in sich geschlossenen Übertragungswicklung gekoppelt ist, wobei die Hauptöffnungen abwechselnder Magnetkerne des Verschieberegisters von je einer gleichzeitig das Löschen eines Kernes und die Verschiebung gespeicherter Information von diesem Kern auf den nächsten Kern bewirkenden Verschiebewicklung durchsetzt sind. Eine gemeinsame Übertragungsvorbereitungswicklung durchsetzt die Ausgangsöffnungen der Kerne und ist zweckmäßigerweise mit den Verschiebewicklungen der Kerne in Serie geschaltet.

Die Übertragungsvorbereitungswicklung dient dem Zweck, die magnetische Polarisationsrichtung des Kernmaterials eines erregten Kerns an der Ausgangsöffnung vor dem Übertragungsvorgang umzukehren, so daß der Übertragungsvorgang gleichzeitig mit dem Löschen des Kerns, und zwar ohne eine Rückwirkung auf einen vorausgehenden Kern, erfolgen kann.

Obwohl die bei einem derartigen Übertragungssystem zur Anwendung gelangenden Kerne der vorstehend erörterten Art Prüfungen unterworfen werden, um den Schwellwert für die Magnetflußumschaltung und die Flußkapazität festzustellen, und nicht einwandfreie Kerne ausgesondert werden, so hat es sich doch herausgestellt, daß einige Kerne, wenn sie als übertragende Kerne wirken und sich im Löschzustand befinden und dabei im Sinne des Löschens angesteuert werden, eine übermäßig hohe Ausgangsspannung erzeugen, die zumindest in einem Teil des Temperatur-Arbeitsbereiches (z.B. —50 und 75°C) den nachgeschalteten Kern beeinflußt, so daß in demselben ein Störsignal induziert wird.

Die Erfindung bezweckt, derartige, durch Herstellungstoleranzen bedingte Schwierigkeiten zu vermeiden.

Eine Anordnung zur Übertragung von durch magnetische Remanenzzustände charakterisierten Informationsdaten unter Anwendung von Speichereigenschaften aufweisenden Magnetkernen mit je mehreren Öffnungen, bei der die Kerne durch je eine in sich geschlossene Übertragungswicklung in Reihe geschaltet sind und je eine kleinere Öffnung eines jeden Kernes die von der Übertragungswicklung durchsetzte Ausgangswicklung bildet und eine Übertragungsvorbereitungswicklung bei Erregung eines Kernes die Polarisationsrichtung des remanenten Magnetflusses um die Ausgangsöffnung umkehrt, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß der geringste Materialquerschnitt in jedem Kern längs Anordnung zur Übertragung von durch
magnetische Remanenzzustände charakterisierten Informationsdaten

Anmelder:

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

Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,

8000 München 71, Franz-Hals-Str. 21

Als Erfinder benannt:

William Baird Fritz, Linglestown, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 6. April 1962 (185 727)

einer eine Ausgangsöffnung durchsetzenden Linie liegt.

Es wird zweckmäßigerweise die Querschnittsfläche des Kernmaterials am Außenschenkel der Ausgangsöffnung mindestens um das doppelte Maß der entsprechenden Dimensionstoleranz reduziert.

Diese Erscheinung soll im nachstehenden unter Bezugnahme auf F i g. 1 erörtert werden, die eine Ansicht eines Kernes mit mehreren Ausgangsöffnungen wiedergibt.

Der mehrere Öffnungen aufweisende Kern 20 hat eine Hauptöffnung 22 und mehrere kleinere Öffnungen 24. Eine der kleineren Öffnungen 24 bildet die Eingangsöffnung, durch weiche die Eingangswicklung 21 geführt ist. Eine andere der kleineren Öffnungen bildet die Ausgangsöffnung, durch welche die Ausgangswicklung 28 geführt ist. Eine Wicklung 26 zum Löschen und Verschieben von Informationen dient dem Zweck, den Kern 20 in seinen dem Löschen entsprechenden magnetischen Remanenzzustand zu bringen und dabei eine Übertragung des gespeicherten Zustandes zu bewirken, wobei die genannte Wicklung die Hauptöffnung 22 durchsetzt.

Um den Kern 20 in den Erregungszustand zu bringen, wird ein Impuls auf der Wicklung 21 zur Wirkung gebracht, welcher eine so starke magnetomotorische Kraft erzeugt, daß eine Umkehr des Magnetflusses in dem Kernmaterial um die Hauptöffnung 22 herum erfolgt, wenn der Kern sich in dem gelöschten

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Zustand befindet. Ein derartiger Impuls entspricht
der Binärziffer »1«. Eine in der Figur nicht dargestellte Übertragungsvorbereitungswicklung erstreckt
sich durch die kleine Ausgangsöffnung 24 des Kernes
und wird in einer solchen Weise erregt, daß die Polarisation des Magnetflusses um die Ausgangsöffnung
24 umgekehrt wird, wenn der Kern sich in seinem
magnetischen Remanenzzustand der Erregung befindet. Um Informationsdaten von dem Kern zu

gungssystem brauchbar zu machen, wird gemäß der Erfindung Kernmaterial am Außenschenkel der einen kleineren Öffnung entfernt, so daß der Kernquerschnitt um mindestens doppelten herstellungsmäßig 5 bedingten Toleranzwert reduziert wird. Der Kern wird zweckmäßig an dieser Öffnung mit einer Marke versehen, so daß angezeigt wird, daß diese Öffnung diejenige ist, welche als Ausgangsöffnung dienen soll. Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung übertragen, wird die Wicklung 26 so erregt, daß der 10 im Zusammenhang mit den F i g. 2 bis 4 erörtert. Kern 20 in seinen dem Löschen entsprechenden Zu- Von den F i g. 2 bis 4 zeigt

stand der magnetischen Remanenz gebracht wird. Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht

Wenn sich der Kern in seinem der Erregung ent- eines mehrere Öffnungen besitzenden Kernes gemäß sprechenden Zustand der magnetischen Remanenz der Erfindung für Übertragungssysteme, bei denen befindet, so wird die bei Erregung der Wicklung 26 15 die magnetische Remanenz in den Kernen ausgenutzt sich ergebende magnetomotorische Kraft den Kern wird,

20 in den gelöschten Zustand überführen und dabei Fig. 2a eine Seitenansicht des in Fig, 2 darge-

die Polarisation des Magnetflusses im Außenschenkel stellten Kernes;

L4 der Ausgangsöffnung24 umkehren, wodurch ein Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausfüh-

hinreichend starker Strom in der Wicklung 28 indu- 20 rungsform eines erfindungsgemäßen Kernes mit ziert wird, der den nachgeschalteten Kern, welcher mehreren Öffnungen, mit der Wicklung 28 gekoppelt ist, in den der Erregung entsprechenden Zustand der magnetischen Remanenz überführt. Wenn sich der Kern 20 in seinem
Löschzustand befindet und wenn die Wicklung 26 25
erregt wird, wird im wesentlichen kein remanenter
Magnetfluß in dem Außenschenkel L 4 umgeschaltet.
Es hat sich indessen gezeigt, daß, wenn die Querschnittsfläche des Kernes in der Schnittlinie C-C in

des inneren und des äußeren Kernschenkels an einer kleineren Öffnung, da die Herstellung zwischen parallelen oberen und unteren Gesenkflächen erfolgt.

Feilen oder durch Anwendung von Sandstrahlgebläsen eine Kerbe 38 erhält, deren Tiefe bestimmt

F i g. 4 eine schematische Darstellung eines Verschieberegisters, bei welchem Kerne gemäß der Erfindung zur Anwendung vorgesehen sind.

Der in Fig. 2 und 2a dargestellte Magnetkern30 mit mehreren Öffnungen hat eine kleine Ausgangsöffnung 36 und den Außenschenkel L₄. Bei der Herstellung derartiger Kerne hat sich gezeigt, daß die Dicke T des Kernes strengeren Toleranzen unterliegt Fig. 1 nicht die kleinste Querschnittsfläche ist, daß 30 w

dann ein gewisser remanenter Magnetfluß im Sehen- ^{als die Brelte W des} ^kernes und die Breite ^- kel 4 umgeschaltet wird. Da auf jeden Fall etwas
elastischer Fluß um die Ausgangsöffnung umgeschaltet wird, so kann das Umschalten des remanenten

Magnetflusses zusätzlich zu der Umschaltung des 35 Um sicherzustellen, daß die sich längs der Linie D-D elastischen Magnetflusses, auf den gerade verwiesen erstreckende, die Mitte der Ausgangsöffnung durchwurde, zur Folge haben, daß ein hinreichend rema- setzende Querschnittsfläche des Kernes ist, wird nenter Magnetfluß umgeschaltet wird, und in dem zweckmäßigerweise die Breite des Schenkels L₄ redunachgeschalteten Kern ein Störsignal sofort induziert ziert, während die Stärke T unverändert bleibt. Dies wird; es kann auch, wenn ein geringerer Teil des 40 kann gemäß F i g. 2 und 2 a in der Weise erfolgen, remanenten Magnetflusses im Schenkel L 4 umge- daß ein Teil des Kernmaterials, beispielsweise durch schaltet wird, ein Störsignal in dem nachgeschalteten
Kern induziert werden, nachdem die Wicklung 26

mehrmals erregt wurde und der Kern 20 sich in . , , , ,. ~. . „, , w . seinem LöschzSstand befand, ein Vorgang, der als 45 ^{lst durch die Dimensionen W} und-^wie sie zuvor »Null-Signalaufbau« bezeichnet wird. Unter diesen benannt werden. Die Herstellungstoleranzen der Di-Umständen wird ein Binärsignal »0«, welches im
nachgeschalteten Kern gespeichert ist, verlorengehen.
Magnetkerne mit mehreren Öffnungen werden im
allgemeinen in Preßformen aus Ferritmaterial herge- 5° fläche entsprechend der Linie D-D eine Reduktion stellt, wobei die Herstellungstoleranzen derart sind, um mindestens den doppelten Toleranzwert, d.h. daß selbst, wenn die Formen so konstruiert sind, daß mindestens IX tausendstel Zoll erfolgen, damit die sie Kerne genau gleichen Querschnittes liefern sollen, Querschnittfläche an der Linie D-D Meiner ist als die trotzdem der sich ergebende Kernquerschnitt eines Querschnittfläche an irgendeiner anderen Stelle des in der Form hergestellten Kernes praktisch nicht ge- 55 Kernes. Es ergibt sich kein nachteiliger Einfluß auf nau gleichmäßig ist. Es hat daher jeder Kern einige den Schwellwert der Umschaltung des Magnetflusses Stellen, an denen der Kernquerschnitt geringer des Kernes, wenn Material in einer Menge entfernt ist als an einer anderen Stelle des Kernes, und eine wird, welche dreimal so groß ist wie der Toleranz solche Stelle kann beispielsweise längs der Linie A-A entspricht. An Stelle der Kerbe gemäß F i g. 2 und 2 a oder B in F i g. 1 liegen. Um daher einen mehrere 60 kann auch eine Kerbe auf der oberen oder der unÖffnungen aufweisenden Magnetkern für eine An- teren Fläche des Kernes angebracht werden, oder es Ordnung zur Übertragung vonBinärdaten herzustellen, kann der Öffnungsdurchmesser vergrößert werden, werden gemäß der Erfindung die Formen so gewählt, F i g. 3 zeigt einen Magnetkern mit mehreren Öff-

daß eine der kleinen Ausgangsöffnungen des Kernes nungen der im Zusammenhang mit F i g. 1 bis 2 a erin bezug auf die anderen kleinen Ausgangsöffnungen 65 örterten Art. Die kleine Öffnung 34 des Kernes, um mindestens den doppelten herstellungsmäßig be- welche als Ausgangsöffnung dienen soll, hat einen dingten Toleranzwert größer ist. Um bereits herge- hinreichend größeren Durchmesser als die übrigen stellte Kerne für die Benutzung in einem Übertra- kleinen Öffnungen A₁ bis A_s des Kernes, um sicher-

mensionen W und ·

-γ der Kerne sind ± einige Tausendstel eines Zolls, und daher in der Querschnitts-

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zustellen, daß der Querschnitt längs der Linie E-E und durch die Mitte der Öffnung 34 geringer ist als der Querschnitt an irgendeiner anderen Stelle des Kernes oder durch irgendeine andere der kleinen Öffnungen des Kernes. Nimmt man beispielsweise an, daß die Formen zur Herstellung des Kernes so bemessen sind, daß die Durchmesser der kleinen Öffnungen A₁ bis A₃ dreißig Tausendstel eines Zolls betragen mit einer Toleranz von ± ein tausendstel Zoll, so können die Formen so bemessen werden, daß der Durchmesser der Öffnung 34 mindestens zweiunddreißig tausendstel Zoll ± ein tausendstel Zoll Toleranz beträgt, um die angestrebte größere Öffnung 34 zu erhalten. Wenn das magnetische Material an der Öffnung, welche als Ausgangsöffnung dienen soll, auf die obengenannten Toleranzen reduziert wird, läßt sich erreichen, daß der Außenschenkel der Öffnung noch nicht so weit im Querschnitt reduziert wird, daß bei der Überführung des Kernes vom Zustand der Erregung in den gelöschten Zustand das Ausgangssignal beeinträchtigt wird und unzureichend wird, eine Erregung des nachgeschalteten Kernes zu bewirken.

Fig. 4 zeigt ein Schieberegister, bei welchem Kerne mit mehreren Öffnungen, die F i g. 3 entsprechen, verwendet sind. Die Anordnung dient dem Zweck, daß Informationsdaten von den ungerade bezifferten Kernen O₁ bis O_n auf die gerade bezifferten Kerne E₁ bis E_n durch Erregen der Löschwicklung 48 übertragen werden und durch Erregung der Löschwicklung 52 Informationsdaten von den gerade bezifferten Kernen auf die ungerade bezifferten Kerne übertragen werden. Ein jeder der Kerne hat eine mittlere Hauptöffnung 45 und mehrere kleinere Öffnungen 46 und eine kleine Ausgangsöffnung 42, die größeren Durchmesser hat als irgendeine der anderen kleinen Öffnungen, wie es im Zusammenhang mit F i g. 3 erörtert wurde. Obwohl aus Gründen der einfacheren Herstellung die Kerne für allgemeine Anwendungszwecke vier Öffnungen erhalten, werden nicht sämtliche dieser vier Öffnungen ausgenutzt. Für die Zwecke der Datenübertragung sind die Kerne durch Übertragungswicklungen 43 miteinander gekoppelt, die durch die kleine Ausgangsöffnung 42 eines Kernes und eine kleine Öffnung 46 des nächstfolgenden Kernes geführt sind, wobei die letztgenannte öffnung als Eingangsöffnung dient; eine Eingangswicklung 44 bewirkt die Einführung der Informationsdaten in das Register und ist durch eine der Öffnungen 46 des ersten ungeraden Kernes O₁ geführt. Eine Ausgangswicklung 49 ist vorgesehen, mit der Informationsdaten, die in das Verschieberegister eingeführt werden, entnommen werden können, wobei die Ausgangswicklung 49 die Ausgangsöffnung 42 des letzten geraden Kernes E_n durchsetzt. Eine Wicklung 58 ist zur Vorbereitung des Ubertragungsvorganges vorgesehen und ist durch die Ausgangsöffnung 42 eines jeden der Kerne geführt.

Im Betrieb werden den Eingangsdaten entsprechende Signale der Wicklung 44 zugeführt und von Kern zu Kern durch abwechselnde Erregung der Wicklungen 48 und 42 übertragen, wobei bei jedem Übertragungsvorgang dieübertragungs-Vorerregungswicklung 58 erregt wird. Da bei jedem Kern der geringste Kernquerschnitt die Mitte der Öffnung 42 durchsetzt, so ergibt es sich, daß, wenn ein übertragender Kern durch die Wicklungen 48 oder 52 in den Löschzustand gesteuert wird, obwohl er sich bereits in diesem Zustand befand, kein remanenter Magnetfluß zur Umschaltung gelangt, welcher eine ein Störsignal bewirkende magnetomotorische Kraft in dem nac'hgeschalteten Kern bewirken könnte. Es könnten in dem Verschieberegister auch Kerne mit mehreren Öffnungen gemäß den F i g. 2 und 2 a Anwendung finden.

Unter praktischen Verhältnissen können die Kerne gemäß den Fig. 2 und 2a aus Ferritmaterial bestehen, wie es von der General Ceramics Company in Keasbey, New Jersey, unter der Bezeichnung Nr. 5209 hergestellt wird; die Dimension Γ beträgt zweiunddreißig tausendstel und die Dimension W

w
vierzig tausendstel Zoll und die Dimension ~γ zwanzig tausendstel Zoll Tiefe und reduziert die Ausgangsspannung eines sich im Löschzustand befindlichen Kernes von 230 ,uV auf 60 μν.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Übertragung von durch magnetische Remanenzzustände charakterisierten Informationsdaten unter Anwendung von Speichereigenschaften aufweisenden Magnetkernen mit je mehreren Öffnungen, bei der die Kerne durch je eine in sich geschlossene Übertragungswicklung in Reihe geschaltet sind und je eine kleinere Öffnung eines jeden Kernes die von der Übertragungswicklung durchsetzte Ausgangswicklung bildet und eine Übertragungsvorbereitungswicklung bei Erregung eines Kernes die Polarisationsrichtung des remanenten Magnetflusses um die Ausgangsöffnung umkehrt, dadurch gekennzeichnet, daß der geringste Materialquerschnitt in jedem Kern längs einer eine Ausgangsöffnung (34, 36, 42) durchsetzenden Linie (D-D, E-E) liegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linie {D-D, E-E) die Mitte einer Ausgangsöffnung (34, 36, 42) durchsetzt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsöffnung (34, 42) größer ist als eine der übrigen kleinen Öffnungen (A₁... A₃, 46) eines Kerns.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenschenkel (L₄) der Ausgangsöffnung (34, 36) einen geringeren Querschnitt hat als irgendein Teil des Innenschenkels der Ausgangsöffnung.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ausgangsschenkel (L₁) der Ausgangsöffnung (36) eine Kerbe (38) vorgesehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche des Außenschenkels (L₄) einer Ausgangsöffnung Kernmaterial entfernt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Kernmaterials am Außenschenkel der Ausgangsöffnung um das doppelte Maß der entsprechenden Dimensionstoleranz reduziert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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