DE1274632B - Kryotron-UEbertragungsschaltung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 74 632.6-31 (J 19198)

19. Dezember 1960

8. August 1968

Bei der Übertragung von Informationen von einer Stelle zur anderen in Maschinen mit Kryotronelementen verhindern unterbrochene Leitungen zwischen den einzelnen Stellen die genaue Informationsübertragung, und solche Leitungen sind sehr schwer zu reparieren, da die Elemente in flüssigem Gas liegen. Aus dünnem Film bestehende Leitungen können als Leiter zwischen Kryotronelementen an verschiedenen Stellen dienen. Diese Leitungen können während der Herstellung, während des Durchlaufens verschiedener Temperaturen oder während des Betriebs, z. B. durch Stromüberlastung oder durch mechanische Einwirkung, unterbrochen werden. Bei der Herstellung eintretende Unterbrechungen können ohne Schwierigkeit repariert werden. Das größte Problem entsteht durch Unterbrechungen beim Durchlaufen verschiedener Temperaturen oder während des eigentlichen Betriebs. Eine häufige Ursache für Unterbrechungen ist die Wärmebelastung von Verbindungsleitungen durch Schwankungen zwischen der Zimmer- und der Betriebstemperatur.

In manchen Fällen werden Maschinen aus einer Anzahl von Platten aufgebaut, die mit logischen oder Speicherschaltungen bedruckt sind. Jede Platte kann mehrere Ausgangsleitungen haben, die bis zum Plattenrand verlaufen, von wo aus Verbindungsdrähte zu den Eingangsleitungen anderer Platten führen. Die Drähte zwischen den Platten können an die Leitungen auf den Platten angelötet oder auf andere Weise daran angeschlossen sein. Nach der richtigen Herstellung und Prüfung kann man erwarten, daß die auf die Platten aufgedruckten Schaltungen ziemlich zuverlässig arbeiten. Die Lötverbindung oder der sonstige Anschluß kann unterbrochen werden, und die Unterbrechung an dieser Stelle und entlang der Drähte zwischen den Platten, die in flüssigem Gas liegen, führen zu dem Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll.

Es ist, insbesondere für Trägerfrequenz-Übertragungssysteme, bekannt, Ubertragungskanäle durch Ersatzkanäle zu ersetzen. Zur Feststellung, ob ein Kanal unterbrochen oder gestört ist, dienen Prüfsignale, die außer dem Nachrichtensignal übertragen werden.

Zur Anschaltung von Reservekanälen wurde ferner, insbesondere für eine Kryotron-Übertragungsvorrichtung, vorgeschlagen, einen Fehlerfeststeil- und -korrekturcode zu verwenden. In einer solchen Anordnung entstehen jedoch Nachteile, da sich der Aufwand bei Verwendung des Fehlerfeststell- und -korrekturcodes stark erhöht, wenn die Zahl von mehreren gleichzeitig auftretenden Fehlern, die fest-Kryotron-Übertragungsschaltung

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk,N.Y.(V.St.A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. G. Brügel, Patentanwalt,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Luther H. Haibt, Croton-On-Hudson, N. Y.;
Joseph D. Rutledge, Mahopac, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Dezember 1959
(863 042)

gestellt und korrigiert werden können, über Eins ansteigt. Wenn z. B. ein bekannter Hamming-Fehlerfeststell- und -korrekturcode benutzt wird, der vier Informations- und drei Codeprüfkanäle verwendet, kann die Feststellung und Korrektur nur dann zuverlässig durchgeführt werden, wenn jeweils nur ein Fehler oder Schaden zur Zeit auftritt. Beim gleichzeitigen Auftreten von zwei Fehlern kann zwar die Feststellung erfolgen, aber die Korrektur kann, wenn überhaupt, nicht zuverlässig ausgeführt werden. Wenn daher zwei oder mehr Fehler oder Schäden zuverlässig festgestellt und korrigiert werden sollen, muß man einen Mehrfachfehler-Feststell- und -korrekturcode verwenden. Solche Codes erfordern eine große Zahl von Kanälen für die Übertragung von Prüfbits, so daß das System für praktische Anwendungen leicht zu groß wird.

Die Erfindung sieht eine Fehlerfeststell- und -korrekturvorrichtung vor, bei der keine zusätzlichen Kanäle zum Führen von Codeprüfbits nötig sind und jeder von mehreren Reservekanälen an die Stelle jedes von mehreren Informationskanälen treten kann. Die Vorrichtung arbeitet automatisch und kann mehrere gleichzeitig auftretende Schäden beheben. Die Vorrichtung ist einfach im Aufbau und

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eignet sich zur Massenproduktion, wodurch wiederum Schaden und bestimmt die Reihenfolge, in der schaddie Herstellungskosten gesenkt werden. Im gleichen hafte Kanäle repariert werden, falls mehrere Ka-Maß, wie Codekanäle ausgeschaltet worden sind und näle gleichzeitig schadhaft sind. Die Fehlerfeststellder Aufbau vereinfacht worden ist, erhöht sich auch schaltung 30 erregt die Leitungen 31 bis 34, um die Zuverlässigkeit der Leistung. 5 Schäden in den Kanälen Ml bis M 4 zu beheben. Die Erfindung betrifft eine Kryotron-Übertragungs- Wenn im Kanal Ml z.B. ein Fehler festgestellt wird, schaltung, bestehend aus zwei Übertragungszweigen wird die Leitung 31 erregt, um den Austausch des pro Kanal, die parallel an eine Stromquelle ange- schadhaften Kanals Ml gegen einen Reservekanal schaltet sind, wobei in jedem dieser Übertragungs- zu veranlassen. Nachdem der Austausch durchgezweige der Torleiter je eines Steuerkryotrons liegt, io führt ist, wird die Leitung 31 abgeschaltet. Falls in der derart gesteuert wird, daß bei der Übertragung mehreren Kanälen gleichzeitig Schäden festgestellt jeweils einer der Ubertragungszweige supra- und werden, steuert die Fehlerfeststellschaltung 30 die der andere normalleitend ist. Gekennzeichnet ist die Reihenfolge, in der der Austausch vorgenommen Erfindung dadurch, daß der Stromabfall, der bei wird. Immer wenn mehrere Fehler gleichzeitig aufUnterbrechung eines Kanals durch die Verdrängung 15 treten, erfolgt die Reparatur in der Reihenfolge M 4 des Stromes in den normalleitenden Übertragungs- vor M3, M3 vor M2, Ml vor Ml. Bei mehreren zweig entsteht, als Kriterium für den Ausfall eines gleichzeitigen Schäden, darunter einem im Kanal 4, Kanalsund die Anschaltung eines Reservekanals aus- wird die Leitung 34 aus der Fehlerfeststellschaltung genutzt wird. 30 erregt, der Ersatz wird durchgeführt, und die Lei-Nachstehend soll die Erfindung an Hand der 20 tung34 wird abgeschaltet. Als nächste wird die Lei-F i g. 1 bis 10 näher erläutert werden. tung 33 erregt, falls der Kanal M3 schadhaft ist, und Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der nachdem der Austausch dieses schadhaften Kanals Erfindung ist in F i g. 1 in Blockform dargestellt. vorgenommen ist, wird die Leitung 33 abgeschaltet. Ein Senderegister 10 auf einer Sendeplatte überträgt In derselben Weise kann der Korrekturvorgang für Informationen auf Kanälen Ml bis M4 über Ersatz- 25 die Kanäle Ml und Ml fortgesetzt werden. Bei Beschälter 12 und 14 zu einem Empfangsregister 16 auf stehen eines Schadens und Erregung einer der Leieiner Empfangsplatte. Die Ersatzschalter 12 und 14 tungen 31 bis 34 wird auch die Leitung 36 erregt befinden sich auf der Sende- bzw. der Empfangs- und bleibt erregt, bis alle Schäden behoben sind. Die platte. Zwischen den Ersatzschaltern 12 und 14 sind Leitung 37 wird erregt, wenn kein Schaden besteht Reservekanäle Sl bis SS angeordnet, von denen 30 und wird während des Bestehens eines Fehlers abgejeder beliebige an die Stelle eines schadhaften Infor- schaltet. Die Leitungen 38 und 39 werden jedesmal mationskanals Ml bis M 4 treten kann. Es können dann mit einem Stromimpuls erregt, wenn ein schadbeliebig viele Informations- und Rersevekanäle ver- hafter Kanal gegen einen Reservekanal ausgetauscht wendet werden. Bei Erhöhung der Zahl der Reserve- wird.

kanäle erhöht sich auch die Zahl der in bezug auf 35 Eine Schieberegistersteuerung SO spricht auf Strom schadhafte Informationskanäle durchführbaren Re- in den Leitungen 36 und 37 an und sendet Stromparaturen, und dementsprechend kann die Zeitdauer impulse über Leitungen 57 und 58 zu einem Schiebeder Korrekturoperation verlängert werden. register 56. Die Leitungen 57 und 58 empfangen ab-Das Senderegister 10 hat mehrere Stufen, und zwar wechselnd Impulse und bewirken die Weiterschaltung je eine Stufe für jeden Übertragungskanal. Da vier 40 des Schieberegisters 56. Die Betätigung der Schiebe-InformationskanäleMl bis M 4 vorgesehen sind, hat registersteuerung 50 auf Stromimpulse in den Leitunin diesem Fall das Senderegister 10 vier Stufen. Die gen 36 und 37 hin erfolgt automatisch, und die auf Informationen in jeder der Stufen werden durch den Leitungen 57 und 58 erzeugten Ausgangsimpulse einen Strom auf jeder der entsprechenden Leitungen betätigen also das Schieberegister 56 automatisch. 20 bis 23 abgeführt, und dieser Strom fließt entweder 45 Das Schieberegister 56 wird je einmal für jeden festin der Null- oder der Eins-Leitung des jeweiligen gestellten schadhaften Kanal betätigt, und es werden Informationskanals. Zum Beispiel erzeugt ein Strom nacheinander Stromimpulse auf den Ausgangsleitunauf Leitung 20 einen Strom in der Eins- oder der gen 61 bis 65 erzeugt. Das Schieberegister 56 ist als Null-Leitung des Kanals Ml, während ein Strom Speicher wirksam, der verhindert, daß schon beauf Leitung 21 einen Strom in der Null- oder der 50 nutzte Reserveleitungen ein zweites Mal benutzt wer-Eins-Leitung des Kanals M2 erzeugt. In derselben den. Ströme auf den Leitungen 61 bis 65 werden Weise erzeugt ein Strom in Leitung 22 und 23 einen einer Ersatzschaltersteuerung 70 zugeführt. Strom in der Null- oder der Eins-Leitung des Kanals Die Ersatzschaltersteuerung 70 spricht auf Strom M 3 bzw. M 4. Der vom Senderegister 10 kommende auf einer der Leitungen 31 bis 34 und auf Strom auf Strom auf der Eins- und der Null-Leitung der Infor- 55 einer der Leitungen 61 bis 65 an und erregt dann mationskanäle Ml bis M 4 wird dem Empfangs- eine ihrer Ausgangsleitungen 71 bis 75 mit einem register 16 als Eingangssignal zugeführt. Diese Strom. Bei Erregung einer der Leitungen 71 bis 75 Ströme betätigen das Empfangsregister so, daß es wird das linke Ende des nächsten verfügbaren dieselben Informationen wie das Senderegister 10 Reservekanals an die Stelle des schadhaften Kanals enthält. 60 gesetzt. Der Ersatzschalter 12 spricht auf eine erregte Falls nun eine Unterbrechung in einer der strom- Leitung unter den Leitungen 71 bis 75 an und schalführenden Leitungen der Kanäle Ml bis M4 irgend- tet das linke Ende derselben Reserveleitung auf den wo zwischen der Sende- und der Empfangsplatte ein- schadhaften Kanal Ml, M 2, M3 oder M4. tritt, muß dieser Zustand festgestellt werden, bevor Die Fehlerfeststellschaltung 30 stellt das Vorhanein Austausch gegen einen Reservekanal erfolgen 65 densein eines Fehlers fest, identifiziert den Ort des kann. Die Feststellung eines solchen Schadens trifft Fehlers und steuert die Reihenfolge, in der die Fehler eine Schaltung 30. Diese Schaltung stellt den Scha- korrigiert werden, falls mehrere gleichzeitig bestehen, denszustand fest, identifiziert den Kanal mit dem Die Schieberegistersteuerung 50, das Schieberegister

56, die Ersatzschaltersteuerung 70 und der Ersatzschalter 12 arbeiten als Korrekturschaltung, die automatisch einen schadhaften Informationskanal durch den nächsten Reservekanal ersetzt. Diese Vorrichtungen erfüllen die ihnen zugeteilten Aufgaben auf der Sendeplatte in Fig. 1 und schalten das linke Ende des nächsten Reservekanals S zu dem schadhaften Informationskanal am Ersatzschalter 12 auf der Sendeplatte. Auf der Empfangsplatte in F i g. 1 befindet sich die gleiche Anordnung, die das rechte Ende desselben Reservekanals S zu dem schadhaften M-Kanal am Ersatzschalter 14 auf der Empfangsplatte schaltet.

Was nun den Empfangsplattenteil von F i g. 1 betrifft, so führen die aus dem Empfangsregister 16 kommenden Leitungen 80 bis 83 dieselben Ströme, die über die Leitungen 20 bis 23 der Sendeplatte übertragen werden. Eine Fehlerfeststellschaltung 90 auf der Empfangsplatte erregt die Leitungen 91 bis 94 ebenso, wie die Fehlerfeststellschaltung 30 auf der Sendeplatte die Leitungen 31 bis 34. Wenn eine der Leitungen 31 bis 34 erregt ist, wird eine entsprechende der Leitungen 91 bis 94 erregt, wodurch erreicht wird, daß die Ersatzschalter 12 und 14 gleichzeitig arbeiten. Wenn kein Kanal schadhaft ist, fließt der Strom in der Leitung 97 aus der Fehlerfeststellschaltung 90 zu einer Schieberegistersteuerung 100. Beim Auftreten eines Schadens in einem Kanal hört der Strom in der Leitung 97 zu fließen auf, dafür fließt dann in Leitung 98 ein Strom. Nach Behebung des Schadens hört der Stromfluß in Leitung 98 auf und wird wieder in Leitung 97 eingeleitet. Stromimpulse werden abwechselnd in den Leitungen 101 und 102 durch die Schieberegistersteuerung 100 erzeugt, und diese Ströme betätigen ein Schieberegister 110, das dadurch weitergeschaltet wird. Der Betrieb der Schieberegistersteuerung 100 auf Stromimpulse in den Leitungen 97 und 98 hin erfolgt automatisch, und die Ausgangsimpulse auf den Leitungen 101 und 102 zur Betätigung des Schieberegisters 110 werden daher automatisch erzeugt. Das Schieberegister 110 wird je einmal für jeden festgestellten schadhaften Kanal betätigt, und bei der Feststellung aufeinanderfolgender Schaden werden nacheinander Stromimpulse auf den Ausgangsleitungen 111 bis 114 erzeugt. Das Schieberegister 110 dient als Speicher, der verhindert, daß bereits benutzte Reserveleitungen nochmals benutzt werden. Ströme auf den Leitungen 111 bis 114 werden einer Ersatzschaltersteuerung 120 zugeleitet. Ein Strom in einer der Leitungen 91 bis 94 und ein Strom in einer der Leitungen 111 bis 114 wirken zusammen und betätigen die Ersatzschaltersteuerung 120, um eine von deren Ausgangsleitungen 121 bis 124 zu erregen. Bei Erregung einer dieser Ausgangsleitungen mit einem Strom wird der Ersatzschalter 14 betätigt, und der schadhafte Kanal wird durch den nächsten verfügbaren Reservekanal ersetzt.

Wenn F i g. 3 bis 10gemäßFig. 2 angeordnet werden, bilden sie eine bevorzugte Anordnung des in F i g. 1 gezeigten Systems. Es werden Kryotronvorrichtungen verwendet. Ein Kryotron liefert ein Ausgangssignal, das anzeigt, welcher von zwei Zweigen jeweils einen Strom führt. In Fig. 3 bis 10 ist jedes Kryotron als herkömmliches drahtgewickeltes Kryotron dargestellt, um die Zeichnung zu vereinfachen, aber es versteht sich, daß die Schaltung vorzugsweise aus Vorrichtungen aus dünnem Film besteht.

Die Schaltungen nach der Erfindung werden bei niedrigen Temperaturen betrieben, z. B. durch Eintauchen in flüssiges Helium. Die Schaltungsleitungen oder -drähte und die Steuerspule jedes Kryotrons bestehen aus einem harten Supraleitermaterial, wie z. B. Niob, und der Torleiter jedes Kryotrons besteht aus einem weichen Supraleitermaterial, wie z. B. Tantal. Die verwendeten Ströme erzeugen ein magnetisches Feld in der Steuerspule, das stärker als das kritische Feld des Torleiters ist, aber nicht stärker als das kritische Feld des Steuerleiters oder der Verbindungsleitungen oder -drähte.

F i g. 3 veranschaulicht das Senderegister 10, das in Fig. 1 als Block dargestellt ist. Dieses Register enthält vier bistabile Kippschaltungen 140 bis 143, denen Pufferschaltungen 145 bis 148 zugeordnet sind, welche mit entsprechenden Informationskanälen Ml bis M 4 gekoppelt sind. Die Kryotron-Kippschaltung 140 besteht aus Kryotronen 150 bis 155. Die Kippschaltungen 150 bis 155 dienen als Eingangskryotronen, deren Wicklungen mit Impulsen beaufschlagt werden. Strom wird von einer Klemme 156 zugeführt. Die Kryotronel52 und 153 sind über Kreuz gekoppelt und bilden so eine bistabile Kippschaltung, und die Kryotrone 154 und 155 dienen als Ausgangskryotrone, welche durch einen von einer Klemme 158 kommenden Strom abgetastet werden, um den Zustand der Kippschaltung anzuzeigen. Der an die Klemme 156 angelegte Strom kommt an der Klemme 157 wieder heraus. Dieser Strom kann einen von zwei Ubertragungszweigen durchfließen, und zwar wird die Strecke durch die Art der Erregung der Steuerleiter der Eingangskryotronen 150 und 151 bestimmt. Wenn der Steuerleiter des Kryotrons 150 erregt wird, wird dessen Torleiter normalleitend, und der Strom wird von der Klemme 156 aus durch den supraleitenden Torleiter des Kryotrons 151, den supraleitenden Torleiter des Kryotrons 153, die supraleitenden Steuerleiter der Kryotrone 152 und 154 zur Klemme 157 geleitet. Hierdurch wird der Torleiter der Kryotronen 152 und 154 normalleitend. Wenn der Eingangsimpuls zum Steuerleiter des Kryotrons 150 endet, wird der Torleiter dieses Kryotrons supraleitend, aber der Strom fließt weiter durch den vorstehend beschriebenen Zweig, weil dieser supraleitend ist und der andere Zweig den normalleitenden Torleiter des Kryotrons 152 enthält. Daher ist dieser Zustand des Kryotrons stabil, und der Strom wird von der Klemme 158 aus (durch den Widerstand des Torleiters des Kryotrons 154) über den supraleitenden Torleiter des Kryotrons 155, den Steuerleiter eines Kryotrons 170 zur Ausgangsklemme 172 gelenkt. Normalerweise fließt Strom in der Leitung 23 und tastet den Zustand der Kryotronen 170 und 171 ab. In diesem Fall wird der in der Leitung 23 fliessende Strom (durch den Widerstand des Torleiters des Kryotrons 170) über den supraleitenden Torleiter des Kryotrons 171, über die Eins-Leitung des Kanals Ml (Fi g. 4 und 5), den Steuerleiter eines Kryotrons 180 (F i g. 6), die Leitung 83 (F i g. 6 und 10), den oberen Steuerleiter des Kryotrons 414 und den Steuerleiter des Kryotrons 424 zur Erde geleitet.

Wenn ein Strom an den Steuerleiter des Eingangskryotrons 151 (F i g. 3) gelegt wird, wird dessen Torleiter normalleitend, und der Strom von der Klemme 156 wird durch den supraleitenden Pfad, der den Torleiter des Kryotrons 150, den Torleiter des Kryotrons 152, den Steuerleiter des Kryotrons 153 und

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den Steuerleiter des Kryotrons 155 umfaßt, zur Aus- so und enthalten dieselben Informationen wie die gangsklemme 157 geleitet. Der von der Klemme 158 entsprechenden Kippschaltungenl41bisl43(Fig.3). kommende Strom wird daher (durch den Widerstand Bisher hat sich die Beschreibung mit der Übertragung des Torleiters des Kryotrons 155) über den supra- von Informationen vom Senderegister 10 (F i g. 3) leitenden Pfad, der den Torleiter des Kryotrons 154 5 über die KnäleMl bis M 4 zum Empfangsregister 16 und den Steuerleiter des Kryotrons 171 umfaßt, zur (Fig. 6) befaßt. Das Senderegister (Fig. 3) und der Ausgangsklemme 172 gelenkt. Infolgedessen wird der Ersatzschalter (F i g. 4) befinden sich auf einer Sende-Strom in Leitung 23 (durch den normalleitenden Tor- platte, wie in F i g. 1 veranschaulicht, und zwischen leiter des Kryotrons 171) über den supraleitenden dem Ersatzschalter 12 und dem Ersatzschalter 14 Torleiter des Kryotrons 170 weiter zur Null-Leitung 10 (Fig. 5) befinden sich die Platten verbindenden des Kanals Ml geschaltet. Es fließt dann Strom ent- Drähte, die als Kanalleitungen dienen, welche Strom lang dieser Leitung (Fig. 4 und 5) durch den Steuer- durch den Ersatzschalter 14 zu dem Empfangsleiter eines Kryotrons 181 (Fig. 6), dann entlang register 16 (Fig. 6) weiterleiten, weiche sich beide der Leitung 83 (Fig. 6 und 10) durch den oberen auf der Empfangsplatte befinden, wie Fig. 1 zeigt. Steuerleiter des Kryotrons 414 und durch den Steuer- _x5 Wird nun einer der die Platten verbindenden Drähte leiter des Krytrons 424 zur Erde. Man sieht also, unterbrochen, während er Informationen darstellendaß die bistabile Kippschaltung 140 (Fig. 3) durch den Strom führt, kann es sein, daß das Empfangs-Erregung der Wicklungen der Kryotronen 150 und register falsche Daten anzeigt. Ein Fehler wird durch 151 mit Impulsen in einen von zwei stabilen Zustän- die Fehlerfeststellschaltung 30 (Fig. 7) und die den gebracht werden kann, wodurch Strom in der ao Fehlerfeststellschaltung90 (Fig. 10) ermittelt, die Eins- oder der Null-Leitung des Kanals Ml erzeugt beide beim Auftreten eines Fehlers gleichzeitig wirkwird. Durch die Pufferschaltung 146 wird die Kipp- sam werden. Zunächst seien hier der Aufbau und schaltung 140 von den Eins- und Null-Leitungen des die Wirkungsweise der Fehlerfeststellschaltung 30 KanalsMl getrennt. Die Kippschaltungen 141 bis (Fig. 7) besprochen. Danach wird dann die Fehler-143 und die zugeordneten Puffer 146 bis 148 arbei- 25 feststellschaltung 90 beschrieben, die sich von der ten ebenso wie die Kippschaltung 140 und ihr Puffer Schaltung 30 unterscheidet.

145. Gemäß Fig. 7, die im oberen Teil die Fehlerfest-

Wenn in der Eins-Leitung des Kanals Ml Strom stellschaltung 30 darstellt, umfaßt diese die Schalfließt, stellt dies eine binäre Eins dar, und wenn in tungen 210 bis 213, die als Feststellschaltungen wirkder Null-Leitung Strom fließt, stellt das eine binäre ₃₀ sam sind und einen Schaden in den Kanälen Ml bis Null dar. Die Ströme in den Eins- und Null-Leitun- M 4 anzeigen. Diese Schaltungen bilden eine Matrixgen der Kanäle Ml bis M 4 durchfließen den Er- anordnung, welche die Reihenfolge bestimmt, in der satzschalter 12 (Fig.4) und den Ersatzschalter 14 die verschiedenen Kanäle beim gleichzeitigen Auf-(F i g. 5) und gelangen zu den Eingangskryotronen treten mehrerer Fehler korrigiert werden. Was nun der bistabilen Kippschaltungen 185 bis 188 (F i g. 6). 35 die von diesen Schaltungen ausgeführte Feststell-Diese Kippschaltungen 185 bis 188 werden so betä- operation betrifft, dürfte es genügen, den Aufbau tigt daß sie dieselben Informationen wie die ent- und die Wirkungsweise einer dieser Schaltungen zu sprechenden Kippschaltungen 140 bis 143 darstellen. erklären, um auch die übrigen zu verstehen. Als Es sei z. B. angenommen, daß der Steuerleiter des Beispiel sei die Schaltung 213 ausgewählt, die aus Kryotrons 180 der Kippschaltung 185 erregt ist. Das 40 zwei Kryotronen 220 und 221 in der dargestellten bedeutet, daß die Kippschaltung 140 (F i g. 3) eine Anordnung besteht. Normalerweise fließt Strom von Eins enthält. Daher wird der Torleiter des Kryotrons einer Klemme 222 aus durch den Steuerleiter des 180 normalleitend, und der Strom wird von einer Kryotrons 221, durch den Steuerleiter des Kryotrons Klemme 190 aus durch den supraleitenden Pfad, der 220 und über die Leitung 23 zum Puffer 145 den Torleiter des Kryotrons 181, den Torleiter eines 45 (Fig. 3). Wenn der KanalMl nicht schadhaft ist, Kryotrons 191, den Steuerleiter eines Kryotrons 192 fließt Strom von der Klemme 222 aus in der ange- und den Steuerleiter eines Kryotrons 193 umfaßt, zu deuteten Weise nach F i g. 3 und dann über die Einseiner Ausgangsklemme 194 geleitet. Daher wird der oder die Null-Leitung des Kanals Ml, um die von Strom von einer Klemme 195 aus (durch den Wider- diesem Kanal übertragene Information darzustellen, stand des Tors des Kryotrons 193) über den supra- 50 Die Feststellschaltung 213 enthält außerdem Kryoleitenden Torleiter eines Kryotrons 196 zur Eins- trone225 und 226 in der dargestellten Verbindung. Ausgangsleitung der Kippschaltung 185 geleitet Das Kryotron 225 dient als Rückstellkryotron für die Wenn die Kippschaltung 140 (Fig. 3) eine Null ent- Schaltung213, und das Kryotron226 wird während hält, wird der Steuerleiter des Kryotrons 181 der eines Schadens betätigt, um den Strom von einer Kippschaltung 185 (Fig. 6) erregt, und der Strom 55 Klemme227 aus durch den Torleiter des Kryotrons wird von der Klemme 190 aus infolge des Wider- 220 und über die Leitung 31 zu leiten, um die Erstandes des Torleiters des Kryotrons 181 durch den satzschaltersteuerung 70 in F i g. 8 zu betätigen, supraleitenden Pfad, der die Torleiter des Kryotrons Um nun die Wirkungsweise der Feststellschaltung

180 und 192 und die Steuerleiter der Kryotrone 191 213 zu veranschaulichen, sei angenommen, daß der und 196 umfaßt, zu der Ausgangsklemme 194 ge- 60 Kanal Ml einen Strom auf der »Eins«-Leitung führt, lenkt. Daher wird der Strom von der Klemme 195 Daher fließt Strom von der Klemme 222 der Festaus infolge des Widerstandes des Torleiters des stellschaltung 213 aus durch den Steuerleiter der Kryotrons 193 durch den supraleitenden Torleiter Kryotronen 221 und 220 und den Torleiter des des Kryotrons 193 zur Eins-Ausgangsleitung der Kryotrons 171 des Puffers 145 (Fig. 3) zur Eins-Kippschaltung 185 geleitet. Man sieht also, daß die 65 Leitung des Kanals Ml. Entlang dieser Leitung fließt Kippschaltung 185 (Fig. 6) den gleichen Zustand Strom durch Fig. 4, 5, 6 und 10, wie oben beschriewie die Kippschaltung 140 (Fig. 3) annimmt Die ben. Nun sei angenommen, daß in diesem Augenblick Kippschaltungen 186 bis 188 (Fig. 6) arbeiten eben- eine Unterbrechung in der Eins-Leitung des Kanals

Ml an Punkt 230 (Fig. 4) eintritt. Daher kann kein Strom mehr in der Eins-Leitung des Kanals Ml fließen, sondern er muß durch das normalleitende Tor des Kryotrons 170 des Puffers 145 (Fig. 3) entlang der Null-Leitung des Kanals Ml fließen. Der Strom auf der Null-Leitung fließt durch F i g. 4 und 5, durch den Steuerleiter des Kryotrons 181 der Kippschaltung 185 (F i g. 6) und dann zur Erde (F i g. 10), wie schon erklärt. Da der Strom jetzt durch das normalleitende Tor des Kryotrons 170 fließt, wird seine Amplitude verkleinert. Diese Amplitudenverringerung reicht aus, um die magnetischen Felder der Steuerleiter der Kryotronen 221 und 220 (F i g. 7) kleiner sein zu lassen als das kritische Feld, d. h. nicht ausreichend, um die Torleiter dieser Kryotrone normalleitend zu halten. Die Torleiter der Kryotronen 221 und 220 werden daher supraleitend, und der Strom von der Klemme 222 kann wegen des normalleitenden Torleiters des Kryotrons 170 des Puffers 145 (F i g. 3) nicht durch die Null-Leitung des Kanals Ml fließen. Daher fließt Strom von der Klemme 222 (F i g. 7) aus durch den supraleitenden Torleiter des Kryotrons 221, das supraleitende Tor des Kryotrons

225 und den supraleitenden Torleiter des Kryotrons

226 zur Erde. Der Strom in dem Steuerleiter des Kryotrons 226 läßt dessen Torleiter normalleitend werden. Wenn die Kryotrone 235 bis 237 supraleitende Tore haben, was der Fall ist, wenn keine weiteren Schaden bestehen, wird der Strom von Klemme 227 aus (F i g. 7) infolge des Widerstandes des Torleiters des Kryotrons 226 zum supraleitenden Torleiter des Kryotrons 220 und über die Leitung 31 gelenkt, um den Ersatzschalter 70 (F i g. 8) zu betätigen und dadurch eine Reparaturoperation einzuleiten, wie nachstehend beschrieben wird. Es sei nun angenommen, daß der Schaden durch Anschaltung eines Reservekanals an den schadhaften Kanal Ml behoben wird. Die Eins-Leitung des Kanals Ml ist nun wieder ein durchgehender Pfad, der supraleitend ist, aber es kann kein Strom von der Klemme 222 der Feststellschaltung 213 (Fig. 7) in diesem Pfad fließen, weil er in einem supraleitenden Pfad durch den Torleiter des Kryotrons 221, den Torleiter des Kryotrons 225 und den Steuerleiter des Kryotrons 226 zur Erde fließt. Ein Impuls aus dem Taktgeber der Schieberegistersteuerung 50 (F i g. 7) löst einen Impuls durch den Steuerleiter des Kryotrons 225 aus, der das Tor dieses Kryotrons normalleitend macht und den Strom von der Klemme 222 aus durch den Steuerleiter der Kryotronen 221 und 220 zur Eins-Leitung des Kanals Ml steuert und dadurch die Information richtig im Kanal Ml anzeigt. Wenn der Strom von der Klemme 222 der Feststellschaltung 213 (F i g. 7) zur Eins-Leitung des Kanals Ml abgelenkt wird, fließt kein Strom mehr durch die Tore der Kryotronen 221 und 225 und den Steuerleiter des Kryotrons 226. Daher wird das Tor des Kryotrons 226 wieder supraleitend, und das Tor des Kryotrons 220 wird wieder normalleitend, wodurch der Strom von der Klemme 227 aus von der Leitung 31 auf das supraleitende Tor des Kryotrons

226 umgelenkt wird. Daher fließt der von Klemme

227 kommende Strom durch das Tor des Kryotrons 226 zur Erde. Man sieht also, wie die Feststellschaltung 213 arbeitet, und in derselben Weise arbeiten auch die Feststellschaltungen 210 bis 212.

Beim gleichzeitigen Auftreten von zwei oder mehr Fehlern bestimmt die Fehlerfeststellschaltung 30 (F i g. 7) die Reihenfolge, in der die Kanäle repariert werden. Um dies zu veranschaulichen, sei angenommen, daß im Kanal Ml und im Kanal M 4 stromführende Leitungen zwischen den Platten unterbrachen werden. Weiter sei angenommen, daß diese Unterbrechungen gleichzeitig erfolgen. Die Feststellschaltung 213 arbeitet, wie oben beschrieben, und dadurch wird das Tor des Kryotrons 226 normalleitend, weil Kanal Ml schadhaft ist.

ίο Ebenso wird der Torleiter des Kryotrons 235 in der Feststellschaltung 210 normalleitend, weil der Kanal M 4 schadhaft ist. Das beruht darauf, daß der von der Klemme 240 der Feststellschaltung 210 kommende Strom von dem schadhaften Kanal M 4 zu dem supraleitenden Pfad umgeleitet wird, der die Torleiter der Kryotronen 241 und 242 und den Steuerleiter des Kryotrons 235 umfaßt und zur Erde führt. Das Tor des Kryotrons 243 wird supraleitend, und der Strom wird von der Klemme 227 aus infolge des normalleitenden Torleiters des Kryotrons 235 durch das supraleitende Tor des Kryotrons 243 zur Leitung 34 umgesteuert. Es wird eine Reparaturoperation ausgeführt, und sobald der Kanal M 4 wieder in Ordnung ist, wird der Steuerleiter 242 der Feststellschaltung 210 erregt, und der Strom aus der Klemme 240 wird wieder in den supraleitenden Zweig des reparierten Kanals M 4 umgeleitet. Daher erregt der von Klemme 240 kommende Strom nicht mehr den Steuerleiter des Kryotrons 235, und dessen Tor wird supraleitend, so daß nun von der Klemme 227 aus der Strom durch die supraleitenden Tore der Kryotronen 235, 236 und 237 fließt und infolge des Widerstandes im Kryotron 226 durch das supraleitende Tor des Kryotrons 220 zur Leitung 31 geleitet wird. Es wird eine weitere Reparaturoperation ausgeführt, und sobald der Kanal Ml wieder in Ordnung ist, wird dem Steuerleiter des Kryotrons 225 ein Rückstellimpuls zugeleitet. Daher wird der von der Klemme 222 der Feststellschaltung 213 kommende Strom wieder zum Kanal M 4 umgeleitet, und jetzt wird der Torleiter des Kryotrons 226 wieder supraleitend, und von der Klemme 227 aus fließt Strom durch die supraleitenden Tore der Kryotronen 235, 236, 237 und 226 zur Erde. Wenn also die Kanäle Ml und M 4 gleichzeitig schadhaft werden, wird zuerst M 4 und dann Ml repariert. Würden die Kanäle Ml bis M 4 gleichzeitig beschädigt, würden sie ebenfalls in der umgekehrten Reihenfolge wieder in Ordnung gebracht. Hier ist zwar als Reparaturfolge die umgekehrte Reihenfolge angegeben, aber man kann jede beliebige Reihenfolge erreichen, indem man die Feststellschaltungen 210 bis 213 von der Klemme 227 aus in der gewünschten Folge anordnet.

Nun sei die Wirkungsweise der Schieberegistersteuerung 50 (F i g. 7) näher beschrieben. Ein Taktgeber 251 liefert Stromimpulse abwechselnd zu den Torleitern der Kryotrone 252 und 253. Während des Normalbetriebes, wenn keine Schaden vorhanden sind, fließt der Strom von der Klemme 227 aus durch die Steuerleiter dieser Kryotrone zur Erde, und durch den Widerstand ihrer Tore werden die Impulse zu den Ausgangsklemmen 254 bzw. 255 geleitet. Daher lösen die Impulse keine Vorgänge aus. Wenn ein Schaden auftritt und die Ersatzschaltersteuerung 70 (F i g. 8) durch Strom auf einer der Leitungen 31 bis 34 erregt wird, entsteht ein Rückkehrpfad zur Erde für diesen Strom durch die Leitung 36 und die Spulen von zwei Kryotronen 256

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und 257. Dieser Strom fließt von der Klemme 227 erregt die Leitung 65. Obwohl für das Schieberegister der Fehlerfeststellschaltung 30 aus und wird aus der 56 nur zwei Stufen gezeigt sind, können in der Praxis Leitung 37 abgelenkt. Wenn also ein Schaden auf- beliebig viele Stufen verwendet werden. Dieses tritt, werden die Torleiter der Kryotrone 252 und Schieberegister zeigt den nächsten Reservekanal an, 253 supraleitend und die Tore der Kryotrone 256 und 5 der zum Ersatz eines schadhaften Kanals benutzt 257 normalleitend. Daher gelangen die Impulse aus werden kann. Daher muß die Zahl der im Schiebedem Taktgeber 251 durch die Torleiter der Kryo- register verwendeten Stufen gleich der Zahl der Retronen 252 oder 253 und erregen die Spulen der nor- servekanäle sein. Beim Auftreten eines Schadens in malleitenden Kryotronen 258 und 259, bevor sie die einem beliebigen Kanal wird zunächst die erste Stufe Ausgangsklemmen 254 bzw. 255 erreichen. Wenn io des Schieberegisters betätigt, um den schadhaften dem Torleiter des Kryotrons 253 ein Impuls vom Kanal gegen den ersten Reservekanal 51 auszu-Taktgeber 251 aus zugeführt wird, erregt dieser den tauschen. Jedesmal, wenn danach ein Fehler auf-Steuerleiter des Kryotrons 259 und macht dessen tritt, wird das Schieberegister einen Schritt weiterge-Tor normalleitend. Der von Klemme 270 kommende schaltet. Nach Verbrauch des letzten Reservekanals Strom wird also durch den supraleitenden Pfad, der 15 betätigt die letzte Stufe 281 des Schieberegisters 56 die Torleiter der Kryotrone 258 und 270 und den eine Alarmvorrichtung 286, um anzuzeigen, daß Steuerleiter des Kryotrons 272 umfaßt, und entlang keine Reservekanäle mehr zur Verfügung stehen,
einer Leitung 57 zum Schieberegister 56 (F i g. 8) ge- Die Ersatzschaltersteuerung 70 (F i g. 8) ist mit leitet und schaltet dieses einen Schritt weiter. Da- zwei Spalten von Kryotronen dargestellt, wobei jedes nach endet der Stromimpuls vom Taktgeber 250 zum 20 Kryotron zwei Steuerleiter hat. Die Tore der Kryo-Kryotron 253, und es wird ein Stromimpuls dem tronen bleiben bei fehlerfreiem Betrieb supraleitend. Torleiter des Kryotrons 252 zugeleitet. Dieser Strom- Bei Erregung einer der beiden Wicklungen auf jedem impuls fließt durch das Tor des Kryotrons 252, die Kryotron erzeugt der Strom in dem betreffenden Steuerleiter der Kryotronen 225, 273, 274 und 242 Steuerleiter ein magnetisches Feld, das nicht ausder Fehlerfeststellschaltung 30 und dann durch den 25 reicht, um das Tor des Kryotrons normalleitend zu Steuerleiter des Kryotrons 258 der Schieberegister- machen, aber wenn beide Steuerleiter mit einem steuerung 50 zur Ausgangsklemme 254. Dieser Im- Strom erregt werden, reicht das dadurch erzeugte puls hat zwei Funktionen. Erstens erregt er den magnetische Feld aus, um das Tor normalleitend zu Steuerleiter der Kryotronen 225, 273, 274 und 242 machen. Letzten Endes liegen die Kryotrone also in der Fehlerfeststellschaltung 30, um eine Rückstell- 30 einer Matrixanordnung, bei der eine Spalte und eine operation zu bewirken, wodurch, falls vorher ein Reihe gleichzeitig mit Strom erregt werden müssen, Kanal schadhaft war und korrigiert worden ist, der damit das ausgewählte Kryotron in den normal-Strom in der oben erklärten Weise wieder in den leitenden Zustand gebracht wird. Die linke Spalte reparierten Kanal gelenkt wird. Zweitens wird der der Matrixanordnung umfaßt die Kryotronen 290 bis Steuerleiter des Kryotrons 258 erregt, und sein Tor 35 293 und die rechte Spalte die Kryotrone 294 bis 297. wird nomalleitend. Dadurch wird der Strom aus der Der rechte Steuerleiter jedes Kryotrons wird durch Klemme 270 durch den supraleitenden Pfad, der eine vertikale und der linke Steuerleiter durch eine die Tore der Kryotronen 259 und 272 und den horizontale Leitung erregt. Wenn gleichzeitig ein Steuerleiter des Kryotrons 271 umfaßt, und durch die Strom auf einer der horizontalen Leitungen 31 bis Leitung 58 zum Schieberegister 56 (F i g. 8) geschal- 40 34 mit einem Strom auf einer der vertikalen Leituntet und bewirkt eine Schiebeoperation. Die Schiebe- gen 61 bis 65 erscheint, wird ein bestimmtes Kryoregistersteuerung 50 (F i g. 7) spricht also auf Steuer- tron ausgewählt und sein Tor normalleitend gemacht, ströme auf den Leitungen 36 und 37 an und betätigt Der Ersatzschalter 12 (Fig. 4) besteht aus zwei die Feststell- und Reihenfolgeschaltung so, daß der Spalten von Schaltern. Die linke Spalte umfaßt die Strom zu einem reparierten Kanal zurückgelenkt und 45 Schalter 300 bis 303 und die rechte Spalte die Schaldas Schieberegister 56 (F i g. 8) weitergeschaltet wird. ter 304 bis 307. Jeder dieser Schalter ist eine bi-An Hand von F i g. 8 seien nun das Schieberegister stabile Kippschaltung mit Kryotronen, die zunächst

56 und die Ersatzschaltersteuerung 70 besprochen, zurückgestellt ist, so daß ihre beiden Ausgangswickdie beide in F i g. 1 als Blöcke angedeutet sind. Das lungen erregt sind und die zugeordneten Torleiter im Schieberegister 56 liefert einen Strom zu einer der 50 normalleitenden Zustand gehalten werden, wodurch vertikalen Leitungen61 bis 65 (Fig. 1). In Fig. 8 die Reserveleitungen von den KanälenMl bis M4 sind nur die Leitungen 61 und 65 dargestellt. Das getrennt gehalten werden. Die Schalter 300 bis 303 Schieberegister ist bekannt und wird daher hier nicht in der linken Spalte werden zunächst zurückgestellt näher beschrieben. Es ist hier mit zwei Stufen 280 durch die Erregung einer Leitung 310, und die Schal- und 281 dargestellt. Die Stufe 280 besteht aus zwei 55 ter 304 bis 307 in der rechten Spalte werden zunächst bistabilen Kippschaltungen 282 und 283 und die durch die Erregung einer Leitung 311 zurückgestellt. Stufe 281 aus zwei bistabilen Kippschaltungen 284 Bei jedem der Kryotronschalter 300 bis 307 liegt das und 285. Die Schieberegistersteuerung 50 (F i g. 7) eine Eingangskryotron in der Matrixanordnung der sendet abwechselnd Stromimpulse zu den Leitungen Ersatzschaltersteuerung 70 (F i g. 8). Es genügt hier,

57 und 58 (Fig. 8), um das Schieberegister 56 weiter- 60 den Aufbau und die Wirkungsweise eines der Kryozuschalten. Die Impulse auf Leitung 57 können tronschalter in F i g. 4 zu besprechen, um den Auf-A-Impulse und die auf Leitung 58 B-Impulse genannt bau und die Wirkungsweise der übrigen Schalter zu werden. Bei jeder Anlegung eines Α-Impulses und verstehen.

eines B-Impulses wird das Schieberegister 56 einen Es sei der Schalter 300 in F i g. 4 beschrieben. In

Schritt weitergeschaltet. Zunächst wird das Schiebe- 65 ihm dienen ein Kryotron 320 und das Kryotron 293 register 56 zurückgestellt, und das erste Paar von der Ersatzschaltersteuerung 70 (F i g. 8) als Ein-A- und B-Impulsen erregt die vertikale Leitung 61 gangskryotronen. Das Kryotron 320 wird zunächst (Fig. 8). Das zweite Paar von A- und B-Impulsen in den Null-Zustand zurückgestellt durch einen über

die Leitung 310 dem Steuerleiter des Kryotrons 320 zugeführten Stromimpuls. Dieser Strom macht das Tor des Kryotrons 320 normalleitend, und der von Klemme 321 kommende Strom wird über eine Leitung 322 zu dem supraleitenden Tor des Kryotrons 293 in der Ersatzschaltersteuerung 70 abgelenkt. Der Strom durchfließt dieses supraleitende Tor und wird über die Leitung 323 zum Torleiter eines Kryotrons

324 (Fig.) zurückgeleitet und dann durch die Steuerleiter der Kryotronen 325, 326 und 327 der Ausgangsklemme 328 zugeführt. Daher werden die Tore der Kryotronen 325, 326 und 327 normalleitend gehalten, und die Widerstände der Tore in den Kryotronen 326 und 327 verhindern, daß die Ströme auf den Null- und Eins-Leitungen des Kanals Ml zu dem Reservekanal 51 umgeleitet werden. In diesem Zustand ist die bistabile Kippschaltung 300 in der Nullstellung. Nachdem die Kippschaltung 300 in den Nullzustand gebracht worden ist, kann der Rückstellimpuls auf der Leitung 310 (F i g. 4) beendet werden. Falls danach ein Schaden im Kanal Ml auftritt, kann die Leitung 31 zur Ersatzschaltersteuerung 70 (F i g. 8) mit einem Strom erregt werden, wodurch die linken Steuerleiter der Kryotronen 293 und 297 mit einem Feld erregt werden, das schwächer als das kritische Feld ist. Wenn das Schieberegister 56 einen Strom zur vertikalen Leitung 61 sendet, werden die rechten Spulen der Kryotronen 290 bis 293 mit einem Strom erregt, aber das magnetische Feld der Spulen ist jeweils schwächer als das kritische Feld. Das gesamte magnetische Feld am Kryotron 293 überschreitet jedoch das kritische Feld, weil die Felder der Spulen dieses Kryotron einander ergänzen, und das Tor dieses Kryotrons wird normalleitend. Daraufhin wird der von der Klemme 321 der Kippschaltung 300 kommende Strom durch die supraleitenden Torleiter der Kryotronen 320 und 325 und den Steuerleiter des Kryotrons 324 zur Ausgangsklemme 328 geleitet. Das Tor des Kryotrons

325 bleibt normalleitend, und die Tore der Kryotronen 324, 326 und 327 werden supraleitend. Dies ist der Eins-Zustand der bistabilen Kippschaltung 300, und jetzt kann Strom auf der Null- oder der Eins-Leitung des Kanals Ml auf die Leitungen des Reservekanals 51 fließen, da die Tore der Kryotronen

326 und 327 jetzt supraleitend sind. Nach Einstellung in den Eins-Zustand bleibt das Kryotron- 320 in diesem Zustand. Man sieht also, wie die Kippschaltung 300 (F i g. 4) durch die Ersatzschaltersteuerung 70 (F i g. 8) betätigt werden kann. Ebenso können die Kippschaltungen 301 bis 307 betätigt werden. Jede der Kippschaltungen 300 bis 303 kann den Reservekanal 51 an den entsprechenden der Kanäle Ml bis M 4 anschließen, und jeder der Schalter 304 bis 307 kann den Reservekanal 52 an den entsprechenden der Kanäle Ml bis M 4 anschließen. Die ausgewählte Kippschaltung wird betätigt, indem sie in den Eins-Zustand gebracht wird, wodurch der Reservekanal an den schadhaften Kanal geschaltet wird. Die übrigen Kippschaltungen in derselben Spalte bleiben im Null-Zustand und trennen dadurch die restlichen Kanäle von dem jeweiligen Reservekanal.

Gemäß F i g. 5 umfaßt der Ersatzschalter 14 die Kippschaltungen 330 bis 333 in der linken Spalte und die Kippschaltungen 334 bis 337 in der rechten Spalte. Eine Leitung 338 wird mit einem Strom erregt, um die Kippschaltungen 330 bis 333 in den Null-Zustand zurückzustellen, und eine Leitung 339 wird mit einem Strom erregt, um die Kippschaltungen 334 bis 337 in den Null-Zustand zu bringen. Diese Schalter des Ersatzschalters 14 werden ebenso betätigt wie die Schalter im Ersatzschalter 12 (F i g. 4). Entsprechende Schalter in beiden Ersatzschaltern (F i g. 4 und 5) werden gleichzeitig betätigt. Wenn z. B. der Schalter 300 des Ersatzschalters 12 betätigt wird, wird gleichzeitig der Schalter 330 des Ersatzschalters 14 betätigt, damit beide Enden des Reservekanals 51 an die entgegengesetzten Enden des schadhaften Kanals Ml angeschlossen werden. Der Reservekanal 51 wird also eigentlich zu dem zwischen den Platten liegenden Teil des Kanals Ml parallel geschaltet.

F i g. 9 veranschaulicht das Schieberegister 110 und die Ersatzschaltersteuerung 120. Das Schieberegister 110 ist mit zwei Stufen 350 und 351 dargestellt. Es gleicht in der Wirkungsweise und im Aufbau dem Schieberegister 56 (F i g. 8). Das Schieberegister 110 spricht auf Impulse an, die abwechselnd auf den Leitungen 101 und 102 erscheinen, und erregt nacheinander die Leitungen 113 und 114. Das Schieberegister 110 wird vorzugsweise synchron mit dem Schieberegister 56 betrieben. Die aus dem Schieberegister 110 kommende Leitung 113 erregt die rechten Steuerleiter der Kryotronen 360 bis 363, und durch Strom auf Leitung 114 aus dem Schieberegister 110 werden die rechten Steuerleiter der Kryotronen 364 bis 367 der Ersatzschaltersteuerung 120 betätigt.

Die Ersatzschaltersteuerung 120 gleicht in Aufbau und Wirkungsweise der Ersatzschaltersteuerung 70 (Fig. 8). Sie spricht auf Strom auf einer der Leitungen 91 bis 94 und auf Strom auf einer der Leitungen 113 oder 114 an und erregt beide Steuerleiter eines ausgewählten Kryotrons. Hierdurch wird dessen Torleiter normalleitend, und der zugeordnete Schalter im Ersatzschalter 14 (F i g. 5) wird betätigt und aus dem Null- in den Eins-Zustand geschaltet, wodurch das rechte Ende des ausgewählten Reservekanals an den schadhaften Kanal angeschlossen wird. An Hand von Fig. 10 seien nun die Feststell- und Reihenfolgeschaltung 90 und die Schieberegistersteuerung 100 besprochen. Die Schieberegistersteuerung 100 enthält einen Taktgeber 380, der abwechselnd Stromimpulse auf die Ausgangsleitungen gibt. Ein Stromimpuls wird den Steuerleitern der Kryotronen 380 und 382 zugeführt, während der andere Stromimpuls an die Steuerleiter der Kryotronen 383 und 384 gelegt wird. Während des fehlerfreien Betriebs wird Strom auf der Leitung 97 den Steuerleiter der Kryotronen 381 und 383 zugeleitet und macht deren Tore normalleitend. Dadurch werden die Stromimpulse aus dem Taktgeber 380 durch die Torleiter der Kryotronen 382 und 384 den Ausgangsklemmen 385 bzw. 386 zugeführt. In diesem Fall haben die Taktimpulse keine Wirkung. Wenn ein Fehler auftritt, wird die Leitung 98 mit einem Strom erregt, der die Torleiter der Kryotronen 382 und 384 normalleitend macht, woraufhin die Strom-So impulse aus dem Taktgeber 380 im einen Fall durch den Torleiter des Kryotrons 381 und die Wicklung eines Kryotrons 387 zur Ausgangsklemme 385 und im anderen Fall durch das Tor des Kryotrons 383 und den Steuerleiter eines Kryotrons 388 zur Ausgangsklemme 386 gelangen. Durch diese Stromimpulse wird der Zustand der Kryotronen 390 und

391 umgeschaltet. Daher wird der von einer Klemme

392 kommende Strom abwechselnd durch die Tor-

15 16

leiter der Kryotronen 387 und 388 geleitet, um ab- richtet ist. Das resultierende Feld ist schwächer als

wechselnd den Zustand der Kryotronen 390 und das kritische Feld, und das Tor des Kryotrons 414

391 umzuschalten und dadurch die Leitungen 101 ist supraleitend. Ebenso sind die Tore der Kryotro-

und 102 abwechselnd mit Stromimpulsen zu erregen, nen 411 bis 414 supraleitend. Das Tor des Kryotrons

durch die das Schieberegister 110 (F i g. 9) schritt- 5 424 ist normalleitend, weil der Strom aus dem Kanal

weise weitergeschaltet wird. Nach der Behebung Ml in seiner Wicklung fließt. Dasselbe trifft auf die

eines Schadens wird der Stromfluß in der Leitung 98 Tore der Kryotrone 421 bis 423 zu. Daher fließt

zur Schieberegistersteuerung 100 (Fig. 10) beendet Strom von der Klemme 416 aus durch das Tor des

und der Stromfluß in Leitung 97 wieder eingeleitet. Kryotrons 411, den Steuerleiter des Kryotrons 435,

Der Taktgeber 380 wird vorzugsweise, aber nicht io das Tor des Kryotrons 412, den Steuerleiter des

notwendigerweise synchron mit dem Taktgeber 251 Kryotrons 436, das Tor des Kryotrons 413, den

(F i g. 7) betätigt. Steuerleiter des Kryotrons 437, das Tor des Kryo-

Die Fehlerfeststellschaltung 90 (F i g. 10) unter- trons 414 und den Steuerleiter des Kryotrons 438 zur scheidet sich in bezug auf ihren Aufbau und ihre Erde. Von der Klemme 415 aus fließt Strom ständig Wirkungsweise von der Fehlerfeststellschaltung 30 15 durch die unteren Steuerleiter der Kryotronen 411 (F i g. 7). Die Fehlerfeststellschaltung 90 in F i g. 10 bis 414. Von der Klemme 430 aus fließt Strom durch enthält Kryotronen 401 bis 404, die die Reihenfolge die supraleitenden Tore der Kryotronen 401 bis 404 bestimmen, in der mehrere gleichzeitig auftretende und durch die Leitung 97 zur Erde. Jetzt sei ange-Schäden behoben werden. Die Kryotronen 411 bis nommen, daß die Eins-Leitung des Kanals Ml an 414 bestimmen den Kanal, in dem ein Schaden auf- 20 Punkt 230 in F i g. 4 unterbrochen wird. Infolgetritt. Jedes dieser Kryotronen hat einen oberen dessen kann der Strom in Leitung 23 (F i g. 3) nicht Steuerleiter, durch den der Strom in dem jeweiligen mehr durch das supraleitende Tor des Kryotrons Kanal fließt, und einen unteren Steuerleiter der durch 171 der Pufferschaltung 145 fließen, sondern er fließt Strom von einer Klemme 415 aus erregt wird. Der nun durch das normalleitende Tor des Kryotrons Strom in den unteren Steuerleitern der Kryotronen 25 170, über die Null-Leitung des Kanals Ml (Fig. 4 411 bis 414 ist groß genug, um ein das kritische Feld und 5), durch den Steuerleiter des Kryotrons 181 übersteigendes magnetisches Feld zu erzeugen. (Fig. 6), dann über die Leitung83 (Fig. 10), durch Ebenso reicht der Strom in den oberen Steuerleitern den oberen Steuerleiter des Kryotrons 414 und dieser Kryotronen aus, um ein das kritische Feld durch den Steuerleiter des Kryotrons 424 zur Erde, übersteigendes magnetisches Feld zu erzeugen. Das 30 Der Strom wird in der Null-Leitung des Kanals Ml magnetische Feld in den oberen Steuerleitern jedes verringert, weil das Tor in dem Kryotron 170 der Kryotrons ist dem magnetischen Feld in den unteren Pufferschaltung 145 (F i g. 3) normalleitend ist. Diese Steuerleitern entgegengerichtet. Daher neigen die Stromverringerung reicht aus, um den Torleiter des beiden Felder dazu, einander in jedem Kryotron auf- Kryotrons 221 in der Feststellschaltung 213 (F i g. 7) zuheben, und das resultierende magnetische Feld ist 35 supraleitend werden zu lassen, wodurch der von der schwächer als das kritische Feld. Die Tore der Klemme 222 kommende Strom durch die supra-Kryotronen 411 bis 414 sind daher während des leitenden Tore der Kryotrone 221 und 225 und fehlerfreien Betriebs supraleitend. Während des den Steuerleiter des Kryotrons 226 zur Erde umfehlerfreien Betriebs fließt daher Strom von einer gelenkt wird. Es fließt daher kein Strom mehr in der Klemme 416 aus durch die Torleiter der Kryotronen 40 Null-Leitung des Kanals Ml, und da der obere 411 bis 414 zur Erde, weil die Tore der Kryotronen Steuerleiter des Kryotrons 414 (Fig. 10) jetzt keinen 421 bis 424 durch die Ströme in den zugeordneten Strom führt, macht das magnetische Feld des unte-Kanälen normalleitend gehalten werden. Weil die ren Steuerleiters dieses Kryotrons, dem jetzt kein Tore der Kryotronen 421 bis 424 normalleitend anderes entgegenwirkt, dessen Torleiter normalbleiben, fließt kein Strom von der Klemme 416 aus 45 leitend. Von der Klemme 416 (F i g. 10) aus fließt durch die Steuerleiter der Kryotrone 401 bis 404, und jetzt Strom durch die supraleitenden Tore der Kryodaher sind deren Tore supraleitend, und der Strom trone 411, 412 und 413, wird aber durch das normalvon einer Klemme 430 aus kann durch sie und über leitende Tor des Kryotrons 414 über das Tor des die Leitung 97 zur Erde fließen. Der Strom von der Kryotrons 424 und den Steuerleiter des Kryotrons Klemme 430 kann nicht zu den Leitungen 91 bis 94 50 404 zur Erde umgeleitet. Da das Tor des Kryotrons gelangen, da die Tore der Kryotronen 435 bis 438 414 normalleitend ist, fließt kein Strom durch den durch den Strom von der Klemme 416, der die Tore Steuerleiter des Kryotrons 438. Von der Klemme der Kryotronen 411 bis 414 durchfließt, normal- 430 aus fließt Strom durch die supraleitenden Tore leitend gehalten werden. der Kryotronen 401 bis 403, wird aber wegen des

Um nun zu zeigen, wie die Vorrichtung von 55 normalleitenden Tors des Kryotrons 404 durch das F i g. 3 bis 10 und insbesondere die Fehlerfeststeil- supraleitende Tor des Kryotrons 438 und über die schaltung 90 (F i g. 10) insgesamt arbeiten, sei ange- Leitung 91 zur Ersatzschaltersteuerung 120 (F i g. 9) nommen, daß im Kanal Ml ein Strom durch die gesteuert. Dieser Strom erregt die unteren Steuer-Eins-Leitung fließt. Dieser Strom fließt über die Eins- leiter der Kryotronen 363 und 367 des Ersatzschalters Leitung des KanalsMl durch den Steuerleiter des 60 120 (Fig. 9) und fließt über die Leitung98 und Kryotrons 180 (F i g. 6) und dann über die Leitung durch die Steuerleiter der Kryotrone 382 und 384 83 (Fig. 6 und 10), den oberen Steuerleiter des der Schieberegistersteuerung 100 (Fig. 10) zur Erde Kryotrons 414 und den Steuerleiter des Kryo- zurück. Da die Leitung 97 keinen Strom führt, sind trons 424 zur Erde. Außerdem sei angenommen, die Torleiter der Kryotronen 381 und 383 supradaß keine Kanäle schadhaft sind. Der Strom 65 leitend, und die Tore der Kryotronen 382 und 384 in dem oberen Steuerleiter des Kryotrons 414 erzeugt werden durch den in Leitung 98 fließenden Strom ein magnetisches Feld, das dem durch den unteren normalleitend gemacht. Impulse aus dem Taktgeber Steuerleiter dieses Kryotrons erzeugten entgegenge- 380 betätigen nun die Kryotronen 387, 388, 390 und

391 und erzeugen so A- und B-Impulse auf den Leitungen 101 bzw. 102. Es sei angenommen, daß das Schieberegister 110 anfangs so eingestellt ist, daß die erste Kombination eines A- und eines B-Impulses die Ausgangsleitung 113 erregt. Weiter sei angenommen, daß das Schieberegister 56 (F i g. 8) ebenfalls anfangs so eingestellt worden ist, daß durch die erste Kombination eines A- und eines B-Impulses dessen Ausgangsleitung 61 erregt wird. Daher werden die Kryotronen 293 und 363 in den Ersatzschaltern 70 bzw. 120 betätigt. Nun sei angenommen, daß die Ersatzschalter 12 und 14 in F i g. 4 bzw. 5 betätigt werden und daß der Reservekanal 51 an die Stelle des Kanals Ml geschaltet wird. Der Stromfluß in der Eins-Leitung des Kanals Ml wird durch die Fest-Stellschaltung 213 (F i g. 7) wiederhergestellt, wenn der nächste Rückstellimpuls an die Wicklung des Kryotrons225 durch die Schieberegistersteuerung 50 angelegt wird, wie oben erklärt. Der wiederhergestellte Strom im Kanal Ml fließt durch den oberen Steuerleiter des Kryotrons 414 (Fig. 10) und macht dessen Tor normalleitend, und außerdem fließt Strom durch den Steuerleiter des Kryotrons 424 und macht dessen Torleiter normalleitend. Von der Klemme 416 aus wird der Strom vom Tor des Kryotrons 424 weggeleitet und fließt wieder durch das Tor des Kryotrons 414 und den Steuerleiter des Kryotrons 438 zur Erde. Von der Klemme430 (Fig. 10) aus wird der Strom von der Leitung 91 durch das normalleitende Tor des Kryotrons 438 geleitet, und er fließt nun durch das supraleitende Tor des Kryotrons 404 und die Steuerleiter der Kryotronen 381, und 383 zur Erde. Die Impulse aus dem Taktgeber 380 werden durch die supraleitenden Tore der Kryotronen 382 und 384 hindurch zu den Ausgangsklemmen 385 bzw. 386 gelenkt. Die Tore der Kryotronen 382 und 384 werden supraleitend, wenn der Strom von der Leitung 91 weggeleitet wird, und es werden keine weiteren A- und B-Impulse dem Schieberegister 110 (F i g. 9) zugeführt. Man sieht also, daß der Reservekanal 51 zu den die Platten verbindenden Drähten des schadhaften Kanals Ml parallel geschaltet wird. Wenn der Kanal M 2 schadhaft wird, arbeiten die Kryotrone 413, 423, 403 und 437 ebenso wie die dem Kanal Ml zugeordneten Kryotronen 414, 424, 404 bzw. 438. Wenn ein Schaden im Kanal M3 auftritt, arbeiten die Kryotronen 412, 422 402 und 436 ebenso, um ihm zu beheben, und durch die Kryotronen 411, 421, 404 und 425 werden Schäden im Kanal M 4 in derselben Weise behoben.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Kryotron-Übertragungsschaltung, bestehend aus zwei Übertragungszweigen pro Kanal, die parallel an eine Stromquelle angeschaltet sind, wobei in jedem dieser Übertragungszweige der Torleiter je eines Steuerkryotrons liegt, der derart gesteuert wird, daß bei der Übertragung jeweils einer der Übertragungszweige supra- und der andere normalleitend ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromabfall, der bei Unterbrechung eines Kanals durch die Verdrängung des Stromes in den normalleitenden Übertragungszweig entsteht, als Kriterium für den Ausfall eines Kanals und die Anschaltung eines Reservekanals ausgenutzt wird.

   2. Kryotron-Übertragungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die nicht auf Erdpotential liegende Klemme (222,

   240) der Stromquelle und jeden Übertragungskanal (Ml bis M4) der Steuerleiter je eines Kryotrons (221, 241) angeschaltet ist, über dessen Torleiter die Klemme (222, 240) der Stromquelle mit Erde verbunden ist, daß die Ansprechempfindlichkeit dieses Kryotrons (221, 241) und die Widerstände der Schaltelemente (»!«-Leitung, 171, 23 oder »0«-Leitung, 170, 23), die den Stromabfall bei einer Unterbrechung bestimmen, derart gewählt sind, daß der bei einer Unterbrechung fließende Strom so klein ist, daß hierbei das Kryotron (221, 241), dessen Steuer- und Torleiter mit der Stromquelle verbunden sind, supraleitend wird und damit die nicht auf Erdpotential liegende Klemme (222, 240) der Stromquelle mit Erde verbindet, wodurch der Strom in beiden Übertragungszweigen des unterbrochenen Kanals zu Null wird.

   3. Kryotron-Übertragungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Torleiter der Kryotronen (235, 236, 237, 226, 401 bis 404), die jeweils für einen Übertragungskanal die Betätigung einer Ersatzschaltersteuerung (12, 14) bewirken, die einen Ersatzschalter zur Anschaltung eines Reservekanals (SIbisSS) steuert, in Serie an eine Stromquelle (227, 430) angeschaltet sind und daß von dieser Stromquelle aus gesehen vor den Torleitern jeweils eine Leitung (34, 33, 32, 31, 94, 93, 92, 91) zu den zugeordneten Eingängen der Ersatzschaltersteuerung (70, 120) abzweigen.

   4. Kryotron-Übertragungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungen (34, 33, 32, 31, 94, 93, 92, 91) zu den Eingängen der Ersatzschaltersteuerung (70, 120) der Torleiter je eines Kryotrons (243, 220, 235, 236, 237, 238) angeschaltet ist, der bei störungsfreiem Betrieb die Eingänge zu der Ersatzschaltersteuerung (70,120) sperrt.

   5. Kryotron-Übertragungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleiter der Kryotronen (235, 236, 237, 226) zur Betätigung der Ersatzschaltersteuerung (70) in Serie zu den Torleitern der Kryotronen (221,

   241) liegen, deren Steuer- und Torleiter an die nicht an Erde liegende Klemme (222, 240) der Stromquelle geschlossen sind.

   6. Kryotron-Übertragungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleiter der Kryotrone (401 bis 404) zur Betätigung der Ersatzschaltersteuerung (120) derart mit einer an eine Stromquelle (416) angeschalteten Reihenschaltung der Torleiter von bei Unterbrechung des zugeordneten Kanals (Ml bis M 4) normalleitenden Kryotronen (411 bis 414) verbunden sind, daß in die Reihenschaltung an Stelle des einem gestörten Kanal zugeordneten Kryotrons (411 bis 414) der Steuerleiter des dem gestörten Kanal zugeordneten Kryotrons (401 bis 404) zur Betätigung der Ersatzschaltersteuerung (120) eingeschaltet wird.

   7. Kryotron-Übertragungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Unterbrechung des zugeordneten Kanals (Ml bis M 4) normalleitenden Kryotronen (411 bis 414)

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   je zwei Steuerleiter aufweisen, von denen der eine in der Verbindungsleitung zwischen dem Übertragungskanal und Erde und der andere an einer Stromquelle (415) liegt und daß bei ungestörtem Ubertragungskanal (Ml bis M 4) die Ströme auf den beiden Steuerleitern entgegenwirken und der Torleiter supraleitend ist.

   8. Kryotron-Übertragungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzschaltersteuerung (70,120) zur Betätigung des Ersatzschalters eine Und-Schalter-Matrix ist, deren eine Schar von Koordinaten-

   leitungen durch die die Ersatzschaltersteuerung betätigenden Kryotronen und die andere Schar von Koordinatenleitungen durch den einzelnen Stufen zugeordnete Ausgänge eines Schieberegisters angesteuert werden, und daß das Schieberegister mit jeder Anschaltung eines Reservekanals (51 bis 55) eine Stufe weitergeschaltet wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1047 272.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

   109 559/412 7.6S G Bundesdruckeiei Berlin