DE1293858B

DE1293858B - Magnetic layer storage

Info

Publication number: DE1293858B
Application number: DE1963I0023667
Authority: DE
Inventors: Schlaeppi Hans P
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1962-05-09
Filing date: 1963-05-08
Publication date: 1969-04-30
Also published as: BE632133A; GB1003489A; CH434368A; NL292344A; SE324590B; CH407230A; DE1248725B

Description

die harte Magnetisierungsrichtung bringt. Hierbei wird in allen Abfrageleitungen, die an den entsprechenden Zellen vorbeigeführt sind, durch die Verr änderung der Lage der betreffenden Magnetisierungsvektoren eine Spannung induziert, deren Polarität jeweils von der in jeder Zelle gespeicherten binären Information abhängig ist. Die Information des aus mehreren »Bits« zusammengesetzten Wortes erscheint somit nahezu gleichzeitig in den erwähnten zugeord-brings the hard direction of magnetization. This is done in all interrogation lines connected to the corresponding Cells are moved past, induced by the change in the position of the relevant magnetization vectors, a voltage whose polarity depends on the binary information stored in each cell. The information of the word composed of several "bits" appears almost simultaneously in the mentioned assigned

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetschichtspeicher zur Speicherung von digitaler Information mit räumlich angeordneten Speicherzellen,
die eine uniaxiale magnetische Anisotropie aufweisen,
mit Impulsquellen und damit verbundenen, jeweils
einer Ebene des Speichers zugeordneten Schaltkreisen
zur Ummagnetisierung der Speicherzellen in ihre
harte Magnetisierungsrichtung und mit je einer Reihe
von Speicherzellen zugeordneten Leseleitungen, in dieThe present invention relates to a magnetic layer memory for storing digital information with spatially arranged memory cells,
which have a uniaxial magnetic anisotropy,
with pulse sources and associated, respectively
circuits associated with a level of memory
to reverse the magnetization of the memory cells into their
hard direction of magnetization and with one row each
of memory cells assigned read lines into which

bei der Magnetisierung der Zellen in ihre harte _I0 neten Abfrageleitungen. Magnetisierungsrichtung eine Spannung induziert Um zu erreichen, daß jeweils nur eine Wortleitung wird. erregt wird, d. h. daß nur die Speicherzellen einer Bekannte Magnetschichtspeicher verwenden als Spalte in die harte Richtung magnetisiert werden, Speicherzellen dünne magnetische Schichten, die die sind diese Wortleitungen in Gruppen unterteilt, wobei Eigenschaft der uniaxialen Anisotropie besitzen. Sol- 15 alle einer bestimmten Gruppe zugeteilten Wortche Schichten besitzen eine sogenannte »harte« und leitungen über je ein nichtlineares Schaltelement an eine »weiche« Magnetisierungsrichtung, die in der eine gruppengemeinsame Verteilerleitung angeschlos-Ebene der Schicht wenigstens annähernd senkrecht sen sind; die Verteilerleitung kann durch einen anaufeinander stehen. Das Verhalten dieser Speicher- geschlossenen Impulserzeuger mit dem Treibimpuls zellen ist durch die verschiedenen Lagen, die der ₂o gespeist werden; es sind also ebenso viele Impuls-Magnetisierungsvektor einnehmen kann, gegeben. erzeuger und Verteilerleitungen vorzusehen, als Grup-Der Magnetisierungsvektor einer Magnetschicht- pen von Wortleitungen vorhanden sind. Jeder Schalter Speicherzelle mit einer uniaxialen magnetischen Aniso- kann dabei aus einer Diode bestehen, über die die tropie kann in der sogenannten leichten Magnetisie- zugehörige Wortleitung an die Verteilerleitung ihrer rungsrichtung zwei energetisch gleichberechtigte 25 Gruppe angeschlossen ist. Die anderen Enden der Lagen einnehmen, die den binären Informationen »1« Wortleitungen sind an Sammelleitungen angeschlos- und »0« zugeordnet werden können. Wird ein der- sen. Jede der Sammelleitungen kann z. B. mittels artiges Speicherelement durch ein sogenanntes Treib- eines elektronischen Schalters mit Masse verbunden feld in der harten Richtung, d. h. in der Richtung, die werden. An jede der Sammelleitungen ist eine Wortsenkrecht zu der leichten Richtung verläuft, magneti- 30 leitung aus jeder Gruppe angeschlossen. Durch gesiert, stellt sich der Magnetisierungsvektor in die harte eignete Wahl der Potentiale der Leitersysteme kann Richtung ein. Bei der Entfernung des »Treibfeldes« erreicht werden, daß bei geöffneten Schaltern sämtfällt der Magnetisierungsvektor in eine der beiden liehe Dioden gesperrt sind und daß bei einem gemöglichen stabilen Lagen in der leichten Richtung schlossenen Schalter ein auf einer Verteilerleitung zurück. Wird nun bei der Entfernung des Treibfeldes 35 laufender Treibimpuls nur eine Diode ohne sperrende in einer Schreibleitung, die senkrecht zu der Leitung Vorspannung antrifft, nämlich diejenige, deren zuverläuft, welche die Magnetisierung in die harte gehörige Wortleitung sowohl an die gespeiste Ver-Richtung hervorruft, ein Strom aufrechterhalten, stellt feuerleitung als auch an die nunmehr geerdete Sammelsich der Magnetisierungsvektor auf diejenige der leitung angeschlossen ist. Es ist ohne weiteres ersichtbeiden möglichen Lagen in der leichten Richtung ein, 40 lieh, daß der Treibimpuls von dieser Diode in die die der Polarität des Feldes entspricht, das von der zugeordnete Wortleitung weitergeleitet wird. Schreibleitung auf die Zelle einwirkt. Wird neuerdings Magnetschichtspeicher der genannten Art arbeiten ein Treibfeld in der harten Richtung angelegt, so wird befriedigend, solange die Abfrage- und Einschreibin der Abfrageleitung, die parallel zu der Schreib- geschwindigkeiten so bemessen sind, daß die Laufzeit leitung liegt, durch die Richtungsänderung des Magne- 45 der Signale in den Wort-, Schreib-, Verteiler- und tisierungsvektors eine Spannung induziert, deren PoIa- Sammelleitungen klein oder vergleichbar mit den rität abhängig von der vorher eingenommenen Lage Signalanstiegszeiten bleibt. Bei den heutigen elektrodes Magnetisierungsvektors in der leichten, d. h. nischen Rechen- und Datenverarbeitungsmaschinen stabilen Lage ist. sind jedoch Speicher erforderlich, bei denen diese Der Abfrageleitung kann nun die binäre Information 50 Bedingung nicht mehr erfüllt ist und bei denen die wieder entnommen werden, die vorher in die Schreib- endliche Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Impulse leitung eingegeben und durch die Lage des Magneti- in den verschiedenen Leitungen berücksichtigt werden sierungsvektors in einer der beiden stabilen Lagen muß.in the magnetization of the cells in their hard _I0 Neten sense lines. Direction of magnetization induces a voltage in order to ensure that only one word line is used at a time. is excited, that is, that only the memory cells of a friend use magnetic layer memories as gaps are magnetized in the hard direction, memory cells thin magnetic layers, which are these word lines divided into groups, with properties of uniaxial anisotropy. All of the word layers assigned to a certain group have a so-called "hard" layer and conductors each via a non-linear switching element to a "soft" direction of magnetization, which are at least approximately perpendicular in the plane of the layer connected to a common group distribution line; the distribution line can stand on top of each other through one. The behavior of this memory-closed pulse generator with the drive pulse cells is due to the different layers that are fed to _{the 2 o;} So there are just as many momentum magnetization vectors that can occupy given. Provide generator and distribution lines, as a group The magnetization vector of a magnetic layer pen of word lines are available. Each switch memory cell with a uniaxial magnetic aniso- can consist of a diode via which the tropie can be connected in the so-called light magnetization associated word line to the distribution line in its direction of two energetically equal groups. Take up the other ends of the layers that are connected to the binary information "1" word lines on busbars and can be assigned to "0". Will be one of them. Each of the manifolds can e.g. B. by means of a memory element like a so-called driving an electronic switch connected to ground field in the hard direction, ie in the direction that are. A word perpendicular to the easy direction is attached to each of the busses, magnetic lines from each group. Through sated, the magnetization vector turns into the hard suitable choice of the potentials of the conductor systems can direction. When the "driving field" is removed, the magnetization vector in one of the two borrowed diodes is blocked when the switches are open and that, with a possible stable position in the easy direction, switches closed on a distribution line. If, with the removal of the driving field 35, the driving pulse running is only one diode without blocking in a write line that meets the bias voltage perpendicular to the line, namely the one to which the magnetization in the hard corresponding word line causes both the supplied Ver direction, Maintaining a current establishes fire conductors and the magnetization vector is connected to that of the conductor to the now grounded collector. It is readily apparent to both possible positions in the easy direction that the drive pulse from this diode corresponds to that of the polarity of the field which is passed on by the associated word line. Write line acts on the cell. If magnetic layer memories of the type mentioned have recently been applied, a driving field is applied in the hard direction, as long as the interrogation and writing of the interrogation line, which are parallel to the write speeds, are measured so that the transit time line lies, by the change in direction of the magnet - 45 of the signals in the word, write, distribution and tization vector induce a voltage whose pola bus lines remain small or comparable with the rität, depending on the previous position, signal rise times. With today's electrodes magnetization vector in the light, ie niche computing and data processing machines, is stable. However, memories are required in which the query line can no longer meet the binary information 50 condition and in which those are removed again that were previously entered in the write finite propagation speed of the pulse line and through the position of the magnet different lines must be taken into account sierungsvektor in one of the two stable positions.

gespeichert worden war. Für jede vorgegebene räumliche Ausdehnung der In Magnetschichtspeichern sind die einzelnen Spei- 55 Speicheranordnung gibt es eine untere Grenze der cherzellen räumlich angeordnet. In dieser räumlichen Signalanstiegszeiten und damit der Zugriffszeit, unterAnordnung verlaufen nun beispielsweise entlang ver- halb deren der Betrieb durch die sich auf den Leitungen tikaler Spalten von Elementen die Wortleitungen, die ausbildenden Reflexionen gestört wird. In dem als das Treibfeld zur vorübergehenden Magnetisierung Beispiel erläuterten Speicheraufbau treten unter andeder Zellen beim Eingeben der Information oder beim 60 rem folgende Effekte auf, die zu solchen Störungen Abfragen erzeugen. Horizontal in der räumlichen Anlaß geben können: Anordnung verlaufen die sogenannten Schreibleitungen sowie die Abfrageleitungen, durch welche die zu
speichernde binäre Information entweder eingegeben
bzw. abgegeben wird. Zum Beispiel wird bei einem 65
Abfragevorgang ein Strom durch eine einzige Wortleitung geschickt, welcher Strom sämtliche Magnetschichtzellen der zugeordneten vertikalen Spalte inhad been saved. For each given spatial extent of the storage cells, the individual storage arrangements are spatially arranged. In this spatial signal rise times, and thus the access time, under the arrangement, for example, the operation is disturbed by the word lines on the lines of vertical columns of elements, and the reflections that form. In the example of the memory structure explained as the driving field for the temporary magnetization, the following effects occur, among other things, on the cells when the information is entered or the 60 rem, which generate queries about such disturbances. The so-called write lines and the interrogation lines through which the to
storing binary information either entered
or is released. For example, if you are 65
Interrogation process sent a current through a single word line, which current all magnetic layer cells of the associated vertical column in

a) Die Energie des Treibimpulses teilt sich an der Anschlußstelle der leitenden Diode in drei Teile: den nutzbaren Wortimpuls, der über die Wortleitung zu den Speicherelementen fließt, und zwei Störimpulse, von denen der eine auf der Verteilerleitung weiter-, der andere zum Generatora) The energy of the driving pulse is divided into three parts at the connection point of the conductive diode: the usable word pulse that flows via the word line to the memory elements, and Two interference pulses, one of which on the distribution line, the other to the generator

zurückläuft. An den Enden der Verteilerleitung wird die Energie dieser Störimpulse teilweise absorbiert, ein beträchtlicher Teil ihrer Energie wird dort aber reflektiert und erscheint nach Ablauf der entsprechenden Laufzeit wieder an der Anschlußstelle als verzögerter Beitrag zum ursprünglichen Wortimpuls. Falls die Laufzeit klein gegen die Anstiegszeit des Treibimpulses ist, äußern sich diese Effekte nur als kapazitive Belastung des Generators. In schnellen Speichern trifft das jedoch nicht mehr zu; die verschiedenen, verzögerten Beiträge fügen dem Wortimpuls hier ebenso viele diskrete Stufen hinzu, deren zeitliche Lage bezüglich des ursprünglichen Wortimpulses von der Laufzeit der Störbeiträge abhängt. Dadurch wird also die Wellenform des Wortimpulses abhängig von der Lage der Anschlußstelle auf der Verteilerleitung, so daß in jeder Wortleitung eine besondere, von den übrigen verschiedene Wortimpulsform wirksam wird. Dies hat zur Folge, daß außer einer Verzögerung der Lese- und Schreibvorgänge auch von Wort zu Wort unterschiedliche Lesesignale auftreffen, was unter Umständen außerordentlich hohe Anforderungen an die Leseverstärker bedeuten kann.runs back. At the ends of the distribution line, the energy of these glitches is partially absorbed, but a considerable part of their energy is reflected there and appears after Expiry of the corresponding runtime again at the connection point as a delayed contribution to original word impulse. If the transit time is small compared to the rise time of the drive pulse, these effects are only expressed as a capacitive load on the generator. In quick stores however, this is no longer the case; the various, delayed contributions add to the word impulse here just as many discrete steps are added, their temporal position in relation to the original word impulse depends on the duration of the disturbance contributions. As a result, the waveform of the word pulse is dependent on the location of the connection point on the distribution line, so that in each word line a special one from the rest different word pulse form takes effect. As a result, besides a delay the read and write processes also encounter different read signals from word to word, which can mean extremely high demands on the sense amplifier under certain circumstances.

b) Ein Wortimpuls, der einer Sammelleitung zuläuft, findet an der Anschlußstelle seiner Wortleitung nicht nur die Impedanz der Sammelleitung vor, sondern parallel dazu die Impedanzen sämtlicher übrigen, an diese Sammelleitung angeschlossenen Wortleitungen. Die dadurch sich ergebende, sehr niedrige Abschlußimpedanz der Wortleitung führt zu einer nahezu vollständigen Reflexion des Wortimpulses an dieser Anschlußstelle, was zu einer Stromstufe im wirksamen Wortimpuls von fast K)O⁰Zo des ursprünglichen Worttreibstromes führt, die gegenüber diesem um ein Laufzeitintervall verzögert ist, das für jedes Bit des Wortes verschieden ausfällt. Die wirksame Wortimpulsform und damit das Lesesignal wird also von Bit zu Bit verschieden ausfallen.b) A word pulse that runs to a bus line not only finds the impedance of the bus line at the connection point of its word line, but also the impedances of all other word lines connected to this bus line in parallel. The resulting, very low terminating impedance of the word line leads to an almost complete reflection of the word pulse at this connection point, which leads to a current step in the effective word pulse of almost K) O ⁰ Zo of the original word drive current, which is delayed by a delay time compared to this, which turns out differently for each bit of the word. The effective word pulse shape and thus the read signal will vary from bit to bit.

c) Da der Widerstand der elektronischen Schalter, die die Sammelleitungen mit Masse verbinden, auch im geschlossenen Zustand weit höher ist als die Gesamtimpedanz der Sammelleitung, erzeugt der Wortimpuls auf der Sammelleitung Restspannungen, die als Störimpulse in sämtliche nicht aktiven Wortleitungen dieser Sammelleitung weiterlaufen: diese Störimpulse bringen daher auf jeder Abfrageleitung ebenso viele Speicherelemente aus ihrer Ruhelage, was zu einer Vielzahl von zwar kleinen, aber sich summierenden Störsignalen auf der Abfrageleitung Anlaß geben kann, die den Signal/Störabstand vermindern oder die gar eine fehlerhafte Interpretation des Nutzlesesignals durch die Leseverstärker nach sich ziehen können.c) Since the resistance of the electronic switches that connect the buses to ground, even when closed is far higher than the total impedance of the busbar, generated the word pulse on the bus residual voltages, which act as glitches in all Inactive word lines of this bus continue to run: these interfering pulses bring therefore on each interrogation line as many storage elements from their rest position, resulting in one Large number of small but cumulative interference signals on the interrogation line cause that reduce the signal / signal-to-noise ratio or that even result in an incorrect interpretation of the useful read signal through the sense amplifier.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch die Beseitigung der schädlichen Auswirkungen gewisser Reflexions- und Laufzeiteffekte die Herstellung besonders schneller Speicherwerke zu ermöglichen. Insbesondere soll durch die vorliegende Erfindung in schnell arbeitenden Speicherwerken, die von Verteilerleitungen und/oder Sammelleitungen der obengenannten Art Gebrauch machen, die Beschränkung der erreichbaren Abfrage- und Einschreibgeschwindigkeiten durch gewisse Laufzeiteffekte aufgehoben werden, ohne daß durch die hierfür getroffenen Maßnahmen andere geschwindigkeitsbeschränkende Auswirkungen eintreten.It is now an object of the present invention to eliminate the harmful effects certain reflection and runtime effects to enable the production of particularly fast storage units. In particular, the present invention is intended to be used in high-speed storage units that are operated by Distribution lines and / or collecting lines of the type mentioned above make use of the restriction the achievable query and write speeds are canceled out by certain runtime effects without other speed-limiting measures being taken for this purpose Effects occur.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gesamtheit oder ein Teil der mit den Impulsquellen in galvanischer Verbindung stehenden Schaltkreise mit die übertragung von reflektierten Impulsen verzögernden Elementen ausgerüstet ist.This object is achieved according to the invention in that all or part of the with the Pulse sources in galvanically connected circuits with the transmission of reflected Pulse-delaying elements is equipped.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die anThis measure ensures that the

ίο den Enden der Verteilerleitungen und/oder an den Anschlußstellen der Sammelleitungen gegebenenfalls reflektierte Energie derart verzögert wird, daß sie erst dann an den Wortleitungen eintrifft, wenn die kritische Phase des Abfrage- bzw. Einschreibprozesses bereits beendet ist, so daß diese Prozesse durch die reflektierte Energie nicht mehr beeinträchtigt werden können. Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Ansprüchen in Verbindung mit einem nachfolgend an Hand von Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiel ersichtlich. Das Beispiel zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem zweidimensionalen, wortorganisierten Magnetschichtspeicher. Es zeigtίο the ends of the distribution lines and / or to the Connection points of the bus lines, if necessary, reflected energy is delayed in such a way that it is only then arrives on the word lines when the critical phase of the query or write process has already been reached has ended, so that these processes can no longer be impaired by the reflected energy. Various advantageous refinements of the invention are evident from the claims in connection with an embodiment described below with reference to drawings can be seen. The example shows the application of the invention to a two-dimensional, word-organized magnetic layer memory. It shows

F i g. 1 einen Magnetschichtspeicher in schematischer Darstellung undF i g. 1 shows a schematic representation of a magnetic layer memory and

F i g. 2 das Schaltbild einer Verteilerleitung. Bei dem Magnetschichtspeicher der F i g. 1 sind mehrere, beispielsweise vier Platten 10, 20, 30 und 40 vorgesehen, die hintereinanderliegen und als Träger für die einzelnen Magnetschichtspeicherzellen dienen. Es sei angenommen, daß jede Platte vier vertikale Spalten zu je fünf einzelnen Speicherzellen aufweist, so daß jede Platte insgesamt 20 Zellen trägt. Die als dünne, beispielsweise auf die Platten aufgedampfte magnetische Schichten ausgebildeten Speicherzellen weisen eine uniaxiale magnetische Anisotropie auf, wobei die Richtung der leichten Magnetisierbarkeit vertikal und diejenige der schweren Magnetisierbarkeit horizontal verläuft, wie dies durch die in der sogenannten »harten Richtung« eingezeichneten Magnetisierungsvektoren in der in F i g. 1 links außen liegenden Spalte von Zellen der Platte 10 veranschaulicht ist.F i g. 2 the circuit diagram of a distribution line. In the magnetic layer memory of FIG. 1 are several, for example four plates 10, 20, 30 and 40 are provided, which lie one behind the other and as a carrier serve for the individual magnetic layer memory cells. Assume that each plate has four vertical Has columns of five individual memory cells, so that each plate carries a total of 20 cells. As thin, for example, magnetic layers vapor-deposited on the plates memory cells have a uniaxial magnetic anisotropy, the direction of easy magnetizability vertical and that of the difficult magnetizability runs horizontally, as indicated by the so-called "hard direction" drawn magnetization vectors in the in FIG. 1 outside left lying column of cells of the plate 10 is illustrated.

In vertikaler Richtung verlaufen in der Darstellung vor den einzelnen Magnetschichtzellen jeder Spalte die Wortleitungen. Bei der ersten Platte IO sind die Wortleitungen mit 12, 13, 14 und 15 bezeichnet, bei der zweiten Platte die nur angedeuteten Wortleitungen mit 22, 23, 24 und 25 usw.In the illustration, each column runs in the vertical direction in front of the individual magnetic layer cells the word lines. In the case of the first plate IO, the word lines are designated by 12, 13, 14 and 15, at of the second plate the only indicated word lines with 22, 23, 24 and 25 etc.

Jede Wortleitung ist an ihrem oberen Ende mit einer Diode 12«, 13«, 14« und 15« verbunden. Die Wortleitungen je einer Platte sind über die jeweiligen Dioden an je eine Verteilerleitung 16, 26, 36 bzw. 46 angeschlossen. Jede der genannten Verteilerleitungen wird von je einem Impulserzeuger 17, 27, 37 bzw. 47 gespeist. Die Rückleitung der Impulse erfolgt hier, wie bei 18, 28, 38 und 48 gezeigt, über Masse. Die unteren Enden der Wortleitungen sind mit Sammelleitungen 60, 61, 62 und 63 verbunden, und zwar so, daß an eine gegebene Sammelleitung (z. B. 63) von den jeder der Verteilerleitungen zugeordneten Wortleitungen jeweils nur eine (15,25,35 und 45) angeschlossen ist. Die unteren Enden der Wortleitungen sind, soweit sie nicht vollständig eingezeichnet sind, nur angedeutet. Jede Sammelleitung 60 bis 63 kann über je einen normalerweise geöffneten elektronischen Schalter 60«, 61 a, 62a bzw. 63a mit Masse verbunden werden. Um anzudeuten, daß die elektronischenEach word line is connected at its upper end to a diode 12 ", 13", 14 "and 15". The word lines of each plate are connected to a respective distributor line 16, 26, 36 and 46 via the respective diodes. Each of the named distribution lines is fed by a pulse generator 17, 27, 37 and 47, respectively. As shown at 18, 28, 38 and 48, the pulses are returned via ground. The lower ends of the word lines are connected to bus lines 60, 61, 62 and 63 in such a way that only one (15, 25, 35 and 45) is connected. The lower ends of the word lines are only indicated to the extent that they are not drawn in completely. Each bus line 60 to 63 can be connected to ground via a normally open electronic switch 60 ', 61a , 62a or 63a. To suggest that the electronic

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Schalter auch im geschlossenen Zustand einen end- mation in den Speicher erfolgt in der für das sogenannteSwitch also in the closed state an end- mation in the memory takes place in the for the so-called

liehen Widerstand aufweisen, sind sie als Reihenschal- perpendikuläre Arbeitsverfahren der Magnetschieht-have borrowed resistance, they are used as a series shell - perpendicular working methods of the magnetic layer -

tung eines Schalters mit einem Widerstand dargestellt. speicher charakteristischen Weise: parallel zu unddirection of a switch with a resistor. memory characteristic way: parallel to and

Um die dauernde Sperrung der Dioden 12a bis 45a über den Abfrageleitungen 70 sind SchreibleitungenTo the permanent blocking of the diodes 12a to 45a over the interrogation lines 70 are write lines

auch während des Vorbeilaufens der Treibimpulse zu 5 angeordnet, die in F i g. 1 der Übersichtlichkeit halberalso arranged during the passage of the drive pulses to 5, which in F i g. 1 for the sake of clarity

gewährleisten, sind die aus je einer Sammelleitung und nicht dargestellt sind. Durch diese Schreibleitungenensure that are each from a collecting line and are not shown. Through these writing lines

den angeschlossenen Wortleitungen gebildeten Leiter- kann nun beim Schreiben ein Strom gesandt werden,Conductor formed on the connected word lines - a current can now be sent when writing,

systeme auf ein Ruhepotential gebracht, das höher dessen Richtung der einzuschreibenden Informationsystems brought to a resting potential, the higher the direction of the information to be written

liegt als das während des Spitzenwertes des Treib- entspricht. Zum Einschreiben für ein bestimmteslies than that corresponds to during the peak of the driving. To register for a specific

impulses angenommene momentane Potential irgend- _I0 Wort wird der betreffende der Schalter 60 a bis 63aImpulse assumed instantaneous potential of any _I0 word is the relevant switch 60a to 63a

einer Verteilerleitung. Dies ist in Fig. I schematisch geschlossen, und der zugeordnete Impulserzeuger (17,a distribution line. This is schematically closed in Fig. I, and the associated pulse generator (17,

angedeutet durch die Spannungsquelle 100, welche 27, 37, 47) wird während des Vorhandenseins diesesindicated by the voltage source 100, which 27, 37, 47) is during the presence of this

über Widerstände 80 bis 83 an die Sammelleitungen Schreibstromes erregt. Der Schreibstrom wird soexcited via resistors 80 to 83 to the busbars write current. The write current will be like this

angeschlossen ist. Wird einer der Schalter 60a bis 63a lange aufrechterhalten, bis der Wortimpuls praktischconnected. If one of the switches 60a to 63a is maintained for a long time, the word pulse is practical

geschlossen, so wird dadurch das betreffende Leiter- 15 abgeklungen ist, so daß die Drehrichtung des Magneti-closed, the relevant conductor 15 has decayed, so that the direction of rotation of the magnet

system auf Massenpotential gebracht, wodurch an sierungsvektors bei seinem Zurückfallen in die leichtesystem brought to mass potential, whereby an ization vector when it falls back into the light

jeder Verteilerleitung eine Diode ohne Sperrspannung Richtung durch den Schreibstrom in der Schreiblei-each distribution line a diode without reverse voltage direction through the write current in the write

bleibt. lung gesteuert wird.remain. ment is controlled.

Falls nach dem Schließen eines der Schalter 60a Die von den Impulserzeugern 17, 27, 37 bzw. 47 bis 63a einer der Impulserzeuger 17, 27,37 und 47 ein- ₂o abgegebenen Treibimpulse und die davon abgeleiteten geschaltet wird, trifft der auf der zugehörigen Ver- Wortimpulse werden an den unvermeidlichen Stoßteilerleitung laufende Treibimpuls nur eine Diode stellen des Leitersystems geteilt und reflektiert; falls ohne Sperrspannung an; er wird daher seinen Weg die Impulslaufzeiten größer werden als die Impulsim wesentlichen über diese Diode in die angeschlossene anstiegszeiten, d.h. bei schnellem Betrieb des Spei-Wortleitung nehmen. Gibt beispielsweise der Impuls- 25 chers, folgt daraus eine Beeinflussung der Wellenform erzeuger 27 einen Impuls ab und ist gleichzeitig der der wirksamen Wortimpulse, die von Wort zu Wort elektronische Schalter 63a geschlossen, fließt aus- verschieden ausfallt und die darum nachteilige Ausschließlich ein Strom von dem Impulserzeuger 27 über Wirkungen haben kann. Um dieses zu erläutern, sei die Verteilerleitung 26, die Diode 25a, die Wortlei- auf F ig. 2 Bezug genommen, welche beispielsweise tung 25, die Sammelleitung 63 und den elektronischen ₃₀ die Verteilerleitung 16 mit dem Impulsgenerator 17 Schalter 63a. Die Diode 25a ist somit die einzige nicht zeigt. Es sind die gleichen Bezugszeichen verwendet gesperrte, stromführende Diode. Eine Folge hiervon wie bei Fig. 1. Wenn angenommen wird, daß zu ist, daß die Magnetschichtspeicherzellen 225a bis einem bestimmten Zeitpunkt die Diode 14a leitend 225e der am rechten Rand der Platte 20 gelegenen ist, teilt sich der von dem Impulsgenerator 17 kom-Spalte in die harte Richtung magnetisiert werden. 35 mende Strom auf, wobei ein Teil I₁ durch die Wort-Quer zu den Wortleitungen, d. h. in der Darstellung leitung 14, ein zweiter Teil I₂ weiter auf der Verteilerhorizontal, verlaufen die Abfrageleitungen 70. So ist leitung 16 fließt und ein dritter Teil /₃ reflektiert wird beispielsweise die obere Horizontalreihe von Magnet- und zu dem Impulserzeuger zurückkehrt. Schichtspeicherzellen 112a bis 115a auf der Platte 10 Da in der Praxis ein idealer, beidseitiger Abschluß von der Abfrageleitung 70 α überdeckt, die zweite ₄₀ der sehr niederohmigen Verteilerleitungen mit ihrem Reihe von der Abfrageleitung 70 b usw. Zur Erläute- Wellenwiderstand nicht erreichbar, oft aber aus rung der Funktion der Abfrageleitungen sei angenom- Gründen des Leistungsverbrauchs zudem unerwünscht men, daß die Magnetschichtspeicherzellen der Spalte ist, wird der Strom I₁ am rechten Ende der Vereiler-113 auf der Platte 10 eine Information enthalten, wie leitung mindestens teilweise reflektiert und kehrt als dies durch die in der leichten Richtung liegend ein- ₄₅ Strom V₁ zur Anschlußstelle zurück; auch der Strom I₃ gezeichneten Magnetisierungsvektoren veranschau- wird am Ausgang des Impulserzeugers 17 nochmals licht ist. Es kann hierbei angenommen werden, daß teilweise reflektiert und kehrt als /3 zur Anschlußstelle beispielsweise die Information »1« einem nach oben der leitenden Diode zurück. Dort angelangt, addieren und die Information »0« einem nach unten gerichteten sich der ursprüngliche Treibimpuls und die durch Magnetisierungsvektor entsprechen. Die in der er- 50 ihre Laufzeit verzögerten Reflexionen zu einem neuen. wähnten Spalte gespeicherte Information entspricht drei Stufen aufweisenden, an der Diode 14a wirksomit bei den ersten vier Zellen der Information »1«. samen Treibimpuls; die Amplituden dieser Stufen »1«, »0«, »1«. Wenn nun zum Abfragen dieser Infor- hängen von den Impedanzverhältnissen der Leitungen mation der Impulsgenerator 17 zur Abgabe eines und ihrer Abschlüsse ab, und die Zeiten des Auftre-Impulses angeregt wird und gleichzeitig der Schalter 55 tens der Stufen hängen ab von den Laufzeiten·der re-61a geschlossen ist, werden alle Zellen in die harte flektierten Teilimpulse, die ihrerseits eine Funktion Richtung magnetisiert, wobei die Magnetisierungs- der Lage der leitenden Diode auf der Verteilerleitung vektoren der Zellen 113a, 113i> und 113</ eine Dre- sind. Daher ist die wirksame Treibimpulsform für hung im Uhrzeigersinn ausführen, der Magnetisic- alle Wortleitungen, die an ein und dieselbe Verteilerrungsvektor der Zelle 113t· eine Drehung im Gegen- 60 leitung angeschlossen sind, verschieden. Wenn die Uhrzeigersinn ausführt. Anstiegszeiten der von dem Impulserzeuger geliefer-Hierdurch wird in den Abfrageleitungen 70«, 70 b ten Treibimpulse vergleichbar werden mit den be- und TOd beispielsweise ein positiver Impuls gemäß der sprochenen Laufzeiten, zeigen sich diese Stufen mehr Information »1« hervorgerufen, während in der Ab- oder weniger verwaschen, und man darf von einer frageleitung70c ein negativer Impuls entsprechend 65 effektiven Anstiegszeit der Wortimpulse sprechen, die der Information »0« erscheint. Die gespeicherten In- nach Ausmittlung der Stufen sichtbar wird; diese formationen sind somit durch die Abfrageleitungcn effektive Anstiegszeit kann nun bedeutend größer sein 70 abgegeben worden. Das Einschreiben von Infor- als die ursprüngliche Anstiegszeit der Treibimpulse.If after closing one of the switches 60a The one of the pulse generators 17, 27, 37 and 47 to 63a of a pulse generator 17, 27,37 and 47 o ₂ output drive pulses and which is connected derived thereof, meets the on the associated Word impulses are split and reflected on the unavoidable surge divider line, just a diode in the conductor system; if without reverse voltage on; it will therefore take its way, the pulse transit times will be greater than the pulse essentially via this diode in the connected rise times, ie with fast operation of the memory word line. For example, if the pulse generator 27 results in an influence on the waveform generator 27 from a pulse and is at the same time that of the effective word pulses, the electronic switch 63a closed from word to word, flows out differently and the therefore disadvantageous Exclusively a current of the impulse generator 27 can have effects. To explain this, let the distribution line 26, the diode 25a, the word line on Fig. Reference is made to 2, which for example device 25, the collecting line 63 and the electronic _30, the distribution line 16 with the pulse generator 17 switch 63a. The diode 25a is thus the only one not showing. The same reference symbols are used for blocked, current-carrying diodes. A consequence of this as in FIG. 1. If it is assumed that the magnetic layer memory cells 225a are conductive until a certain point in time the diode 14a is conductive 225e of the one located on the right edge of the plate 20, the column from the pulse generator 17 is divided be magnetized in the hard direction. 35 mending current, with a part I ₁ through the word cross to the word lines, ie line 14 in the illustration, a second part I ₂ further on the distributor horizontally, the interrogation lines 70. So line 16 flows and a third part / ₃ , for example, the upper horizontal row is reflected by the magnet and returns to the pulse generator. Layered storage cells 112a to 115a on the plate 10 Since in practice an ideal, two-sided termination is covered by the interrogation line 70 α, the second _{40 of} the very low-resistance distribution lines with their series of the interrogation line 70 b etc. cannot be reached to explain the characteristic impedance, but often For reasons of power consumption it is assumed that the function of the interrogation lines is also undesirable because the magnetic layer storage cells are the column, the current I ₁ at the right end of the distributor 113 on the plate 10 will contain information on how the line is at least partially reflected and reversed than lying by the light in the direction of one ₄₅ flow V ₁ back to port; also the current I ₃ illustrated magnetization vectors is shown again at the output of the pulse generator 17 is light. It can be assumed here that it is partially reflected and returns as / 3 to the connection point, for example the information "1" on a conductive diode upwards. Once there, add and add the information "0" to a downwardly directed drive pulse and which correspond to the magnetization vector. The reflections on a new one, delayed in their running time. The information stored in the column mentioned corresponds to three stages, effective at the diode 14a with the information "1" in the first four cells. seed driving impulse; the amplitudes of these levels "1", "0", "1". If now to query this information, the impulse generator 17 to output one and its terminations depends on the impedance ratios of the lines, and the times of the on-strike impulse are excited and, at the same time, the switch 55 of the stages depends on the transit times of the re -61a is closed, all cells are magnetized in the hard flexed partial pulses, which in turn have a function of direction, the magnetization of the position of the conductive diode on the distribution line vectors of cells 113a, 113i> and 113 </ a Dre- are. Therefore, the effective drive pulse shape for running clockwise, the magnetism, is different. When the clockwise runs. Rise times of the drive pulses supplied by the pulse generator are thereby in the interrogation lines 70 ", 70 b th drive pulses are comparable with the loading and TOd, for example, a positive pulse according to the spoken transit times, these levels show more information" 1 ", while in the Blurred or less fuzzy, and one can speak of a question line70c as a negative impulse corresponding to the effective rise time of the word impulses, which appears to the information "0". The stored In- becomes visible after determining the levels; these formations have thus been emitted 70 through the interrogation lines. The effective rise time can now be significantly longer. The writing of Infor- as the initial rise time of the drive pulses.

und sie ist ferner von Wortleitung zu Wortleitung verschieden. Von der Anstiegszeit der Wortimpulse hängt aber die auf der Abfrageleitung erscheinende Lesespannung ab, so daß ein und derselbe Leseverstärker Signalimpulse verschiedener Amplitude und Dauer zu verarbeiten hätte, was die Fehlersicherheit nachteilig beeinflussen würde. Dieser Nachteil könnte durch Integration im Leseverstärker umgangen werden, .wodurch aber die Arbeitsgeschwindigkeit des Speichers herabgesetzt würde. Die Stufung der Wortimpulse bewirkt deren Verlängerung, was ebenfalls zur Verlangsamung der Arbeitsgeschwindigkeit beiträgt. and it also differs from word line to word line. From the rise time of the word pulses depends on the read voltage appearing on the interrogation line, so that one and the same read amplifier Signal pulses of different amplitudes and durations would have to be processed, which is error-proof would adversely affect. This disadvantage could be circumvented by integration in the sense amplifier, .which would, however, reduce the working speed of the memory. The gradation of the word impulses causes them to lengthen, which also contributes to slowing down the working speed.

Um diese Nachteile zu vermeiden, könnte man die Verteilerleitung beidseitig mit ihrem Wellen wider- |₅ stand abschließen. Dies hätte aber den schweren Nachteil, daß bei der im allgemeinen relativ hochohmigen Ausgangsimpedanz der Impulserzeuger eine Einbuße an Ausgangsleistung von nahezu 50°/_o in Kauf genommen werden müßte. Zudem ist eine exakte Anpassung bei den verwendeten, sehr niederohmigen Leitungen praktisch nur schwer erreichbar.In order to avoid these disadvantages, the distribution line could be reflected on both sides with its waves ₅ stand complete. This, however, would have the serious disadvantage that the relatively high impedance generally output impedance of the pulse generator, a loss of output power would almost be taken _o 50 ° / accepted. In addition, an exact adaptation of the very low-resistance lines used is practically difficult to achieve.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird deshalb zwischen den generatorseitigen Anfang der Verteilerleitung 16 und den Ausgang des Impulserzeugers 17 ein Leitungsstück 16a mit dem gleichen Wellenwiderstand wie die Verteilerleitung geschaltet. Ein gleich langes Leitungsstück 16 b wird an das dem Generator abgewandte Ende der Verteilerleitung angeschlossen und dieses mit einem dem Wellenwiderstand der Verteilerleitung möglichst in seinem Wert nahekommenden Widerstand R abgeschlossen. Die Länge der beiden Leitungsstücke ist dabei so zu bemessen, daß die kritische Phase des Leseprozesses bereits vorüber ist, wenn die Reflexionen die Wortleitung erreichen.According to the present invention, a line section 16a with the same characteristic impedance as the distribution line is therefore connected between the start of the distribution line 16 on the generator side and the output of the pulse generator 17. An equally long line piece 16 b is connected to the generator remote from the end of the distribution line and completed this with the characteristic impedance of the distribution line comes close as possible in value resistor R. The length of the two line pieces is to be dimensioned so that the critical phase of the reading process is already over when the reflections reach the word line.

Die infolge fehlender bzw. nicht vollkommener Anpassung auftretenden Reflexionen können jedoch nach der vorliegenden Erfindung bei geeignet gewählten Schaltungsparametern auch zu einer günstigen Beeinflussung der effektiven Wortimpulsform herangezogen werden.However, the reflections that occur as a result of a lack of or incomplete adaptation can according to the present invention with suitably selected circuit parameters also to a favorable one Influencing the effective word pulse form can be used.

In dem als Beispiel besprochenen Magnetschichtspeicher können die von den beiden verlängerten Enden der Verteilerleitung zurückkehrenden reflektierten Impulse beispielsweise dazu benutzt werden, um den Wortimpuls noch vor dem Abklingen des primären Treibimpulses abzuschalten. Dazu ist lediglich dafür zu sorgen, daß die Spannungen der reflektierten Impulse mit einer in bezug auf den Ursprungliehen Treibimpuls umgekehrten Polarität bei der leitenden Diode eintreffen, da infolge der nichtlinearen Kennlinie der Diode bereits eine relativ kleine Verminderung der Treibimpulsspannungsamplitude durch den negativen Beitrag der Spannung eines reflektierten Impulses schon zu einer beträchtlichen Verminderung des Diodenstromes und damit der Wortimpulsamplitude führt.In the magnetic layer memory discussed as an example, those of the two can be extended Reflected pulses returning to the ends of the distribution line can be used, for example, to in order to switch off the word pulse before the primary driving pulse has died down. This is just to ensure that the voltages of the reflected pulses borrow with one with respect to the origin Drive pulse of opposite polarity arrive at the conductive diode, as a result of the non-linear Characteristic curve of the diode already results in a relatively small reduction in the drive pulse voltage amplitude the negative contribution of the voltage of a reflected pulse to a considerable reduction of the diode current and thus the word pulse amplitude.

Für die Spannung U₃ des Stromes /3, die vom Impulserzeuger 17 bei Eintreffen der am Abschlußpunkt der Diode reflektierten Spannung U₃ des Stromes I₃ zur Diode hin reflektiert wird, ist diese Bedingung automatisch erfüllt. Da die Anschlußstelle der leitenden Diode für den Treibstrom I₀ stets eine LInteranpassung darstellt, so daß dessen Spannung U₀ und die reflektierte Spannung U₃ verschiedene Polarität besitzen, und ferner der Ausgang des Impulserzeugers in der Praxis stets hochohmig gegenüber der Verteilerleitung ist, so daß die Reflexion der Spannung U₃ von /₃ an 17 ohne Vorzeichenumkehr erfolgt, ist nämlich die Spannung von I₃ bei ihrer Ankunft an der Diode von entgegengesetzter Polarität wie die Spannung des Treibimpulses I₀. For the voltage U _{3 of} the current / 3, which is reflected by the pulse generator 17 towards the diode when the voltage U _{3 of} the current I ₃ reflected at the termination point of the diode arrives, this condition is automatically fulfilled. Since the connection point of the conductive diode for the drive current I ₀ always represents a LInterfpaung, so that its voltage U ₀ and the reflected voltage U _{3 have} different polarity, and also the output of the pulse generator is in practice always high resistance to the distribution line, so that the reflection of the voltage U ₃ from / ₃ at 17 takes place without a sign reversal, namely the voltage of I ₃ when it arrives at the diode is of the opposite polarity to the voltage of the driving pulse I ₀ .

Für die Spannung U₁ des reflektierten Anteils V₁ des weitergelaufenen Treibimpulsteils I₂ läßt sich die Bedingung der Vorzeichenumkehr der Spannung durch Unteranpassung im Abschlußwiderstand erfüllen: R < Z₀. For the voltage U _{1 of} the reflected portion V _{1 of} the continued driving pulse part I ₂ , the condition of the sign reversal of the voltage can be met by under-matching in the terminating resistor: R <Z ₀ .

Durch die vorerwähnte Verminderung der Spannung an der Diode nach dem Eintreffen der reflektierten Impulse ergibt sich eine Ableitung sowohl des verbleibenden Treibstromimpulsteiles wie auch der Ströme V₁ und I₃ von der Wortleitung weg in die Verteilerleitung. Dies gibt Anlaß zu sekundären Reflexionen I₁ und Z₃", die um eine weitere Laufzeit gegenüber V₁ und I₃ verzögert an der Abzweigstelle ankommen. Die Spannung U₁ des Anteiles I₁, der durch Reflexion des weitergelaufenen Stromes I₂ an den im wesentlichen offenen Ausgang von 17 entsteht, erleidet dort keine Vorzeichenumkehr mehr, so daß die Spannung IZ₂" von V₁ die Diode noch weiter zu sperren bestrebt ist. Hingegen besitzt die Spannung U₁" des am Abschlußwiderstand R nochmals reflektierten Anteils V₂" von I₂" wegen R < Z₀ dasselbe Vorzeichen wie die Spannung U₀ des ursprünglichen Treibimpulses und könnte deshalb bei genügender Amplitude die Diode wieder teilweise öffnen, was unerwünscht wäre. Fordert man, daß die Spannung U₂" von I₂" höchstens 10^υ/ο der Treibstromspannungsamplitude U₀ sein darf, um diese Möglichkeit auszuschließen, dann führt dies — unter Vernachlässigung aller Energieverluste außer den im Abschlußwiderstand R erlittenen — zu folgender Dimensionierungsbedingung für R: As a result of the aforementioned reduction in the voltage at the diode after the arrival of the reflected pulses, both the remaining drive current pulse part and the currents V ₁ and I _{3 are} diverted away from the word line and into the distribution line. This gives rise to secondary reflections I ₁ and Z ₃ ", which arrive to a further running time compared to V ₁ and I ₃ is delayed at the tap point. The voltage U ₁ the share I ₁ by reflection of the further overflowed current I ₂ to the in A significant open output of 17 arises, there no longer suffers a reversal of sign, so that the voltage IZ ₂ ″ of V ₁ tends to block the diode even further. In contrast, the voltage U ₁ " of the portion V ₂ " of I ₂ " reflected again at the terminating resistor R has the same sign as the voltage U _{0 of} the original drive pulse because of R < Z ₀ and could therefore partially open the diode again if the amplitude is sufficient, which is undesirable If one demands that the voltage U ₂ " of I ₂ " may be at most 10 ^υ / ο of the driving current voltage amplitude U _{0 in} order to exclude this possibility, then this leads to the following dimensioning condition - neglecting all energy losses except those suffered in the terminating resistor R for R:

R = 0,7 Z₀ ±40%· R = 0.7 Z ₀ ± 40%

Die Spannung des Anteils I₃ besitzt ebenfalls die Tendenz, die Diode wieder zu öffnen; jedoch ist die Spannung von I₃" notwendigerweise kleiner als die von I₂", mit dem sie praktisch gleichzeitig an der Diode ankommt, so daß durch I₃ kein Wiederöffnen der Diode zu befürchten ist.The voltage of the component I _{3 also} has a tendency to open the diode again; however, the voltage of I ₃ "is necessarily less than that of I ₂ ", with which it arrives at the diode practically at the same time, so that there is no need to fear reopening of the diode due to I _3.

Im einzelnen wird hierfür die folgende Ableitung gegeben:The following derivation is given for this in detail:

Nach F i g. 2 sehen die auf der Leitung 16 laufenden Spannungswellen an der Stelle der abzweigenden Wortleitung 14 den WiderstandAccording to FIG. 2 see the voltage waves running on the line 16 at the point of the branching off Word line 14 the resistance

7 — 7 - ZpZZpZ

Z₀+ Z₁ Z ₀ + Z ₁

vor sich. Demnach ist nach bekannten Gesetzen an diesem Verzweigungspunkt der Spannungsreflexionsfaktor in front of you. Accordingly, according to known laws, the stress reflection factor is at this branch point

Z₀ Z ₀

Z. + Z₀ Z. + Z ₀

2Z₁ + Z₀ 2Z ₁ + Z ₀

(D(D

und der Spannungsdurchlaßfaktorand the voltage transmission factor

AA. == 2Z_p 2Z _p 2Z₁ 2Z ₁ Z₀ Z ₀ (2)(2) "v"v Z₁, + Z₀ Z ₁ , + Z ₀ 2Z_{1 +} 2Z _{1 +} (2a)(2a) 1 + /·,..1 + / ·, .. 909 518'488909 518,488

Am Ende der Leitung 16 ist der Spannungsreflexionsfaktor At the end of the line 16 is the voltage reflection factor

R-Z₀ RZ ₀

R+ Z₀ Die Erfüllung der Bedingung, daß U₂' nur maximal 10% der in die Leitung eingespeisten Spannung U₀ sein darf, ergibt R + Z ₀ The fulfillment of the condition that U ₂ 'may only be a maximum of 10% of the voltage U ₀ fed into the line results

P)P) U₂' U_n U ₂ 'U _n

= (1 + r_r) · (rf ^ 0,1 .= (1 + r _r ) * (rf ^ 0.1.

(9 a)(9 a)

Mit Gleichungen (2, 2 a) ergibt sich für die in den Leitungsteil 16b einlaufende SpannungswelleEquations (2, 2 a) result for the voltage wave entering the line part 16b

und für die zum Treiber zurückreflektierte Spannungswelle and for the voltage wave reflected back to the driver

EZ₃ = FVlZ₀. (5)EZ ₃ = FVlZ ₀ . (5)

Die am Leitungsende ankommende Spannung U₂ wird reflektiert als Spannung U'₂. Es gilt mit Gleichung (3) The voltage U ₂ arriving at the end of the line is reflected as voltage U ' ₂ . With equation (3) it applies

In der Praxis ist man natürlich bestrebt, wegen der Leistungsanpassung auf allen Leitungen den gleichen Wellenwiderstand zu haben. Somit kann für Z₁ = Z₀ gesetzt werden, und es ergibt sich für den Spannungsreflexionsfaktor [Gleichung (I)] jetzt In practice the aim is of course to have the same characteristic impedance on all lines because of the power adjustment. It can thus be set for Z ₁ = Z ₀ , and this now results for the stress reflection factor [equation (I)]

1
r_r=-_T.1
r _r = - _T.

Die Gleichung (9 a) geht über inThe equation (9 a) turns into

i = r_e ■ U₂ . i = r _e ■ U ₂ .

(6) f · r\ ^ 0,1 . (6) for r \ ^ 0.1.

Da, wie oben erwähnt, der Treiberausgang gegenüber der Verteilerleitung stets hochohmig ist, wird die zum Treiber zurücklaufende Spannung LZ₃ (Gleichung 5) an ihm (Leerlauf!) praktisch total und ohne Vorzeichenumkehr in Richtung auf die Abzweigstelle als Spannung LZ₃ reflektiert, dabei (mit entsprechender zeitlicher Verzögerung) U₀ verkleinernd. Es giltSince, as mentioned above, the driver output is always high-resistance to the distribution line, the voltage LZ ₃ (equation 5) flowing back to the driver is reflected on it (open circuit!) Practically totally and without a sign reversal in the direction of the branch point as voltage LZ ₃ (with a corresponding time delay) reducing U ₀ . It applies

Damit wirdSo that will

R-Z₀ RZ ₀

R+ Z₀ R + Z ₀

== ±0,39.== ± 0.39.

(10)(10)

(11)(11)

Voraussetzungsgemäß soll R < Z₀ sein, so daß der Reflexionsfaktor eine negative Größe ist. Es muß also mit dem negativen Vorzeichen gerechnet werden. Die Auflösung der Gleichung (11) ergibtAccording to the prerequisite, R < Z ₀ should be, so that the reflection factor is a negative quantity. So you have to count with the negative sign. The solution of equation (11) gives

U₀*= U₀-U₃.U ₀ * = U ₀ -U ₃ .

(6a) R = 0,44Z₀.(6a) R = 0.44Z ₀ .

(12)(12)

Wegen der nichtlinearen Kennlinie der Diode 14 bewirkt die Verkleinerung von U₀ auf U₀* eine Vergrößerung des Wellenwiderstands der Wortleitung 14, nämlich von bisher Z₁ nun für U₀* aufBecause of the non-linear characteristic of the diode 14, the reduction from U ₀ to U ₀ * results in an increase in the characteristic impedance of the word line 14, namely from previously Z ₁ to U ₀ *

Z₁= Z₁ + λ (6b) Z ₁ = Z ₁ + λ (6b)

und damit eine Verkleinerung des Spannungsreflexionsfaktors am Abzweigpunkt [vgl. Gleichung (I)], weil nämlichand thus a reduction in the voltage reflection factor at the branch point [cf. Equation (I)], because namely

Wenn man annimmt, daß für R ein gewisser Toleranzbereich zugelassen werden muß, kann man sagen, daß R die DimensionierungsbedingungIf one assumes that a certain tolerance range must be allowed for R , one can say that R is the dimensioning condition

35 Z₀ > R > 0,44 Z₀ 35 Z ₀ >R> 0.44 Z ₀

(13)(13)

Z₀ Z ₀

2Z₁+Z₀ 2(Z₁+λ)+ Z₀ 2Z ₁ + Z ₀ 2 (Z ₁ + λ) + Z ₀

(6 c)(6 c)

Daraus folgt, daß sich der Spannungsdurchlaßfaktor dem Wert d_v = 1 nähert und die Spannung U₃" praktisch mit voller Größe in den Abschluß R gelangt. Man kann zeigen, daß man dieser Welle IZ₃ im folgenden weiter keine Aufmerksamkeit schenken muß (vgl. obige Ausführungen zu I₃). From this it follows that the voltage transmission factor approaches the value d _v = 1 and the voltage U ₃ " reaches the termination R practically with full magnitude. It can be shown that this wave IZ ₃ does not need to be paid any further attention in the following (cf. above remarks on I ₃ ).

Anders verhält es sich mit dem Anteil U'₂. Zwar gilt auch hier wie vorher für [Z₃, daß der Reflexionsfaktor an der Abzweigstelle sehr klein ist, so daß U'₂ fast unverändert in Richtung auf den Treiber weiterlaufen kann, wo eine Totalreflexion (U₂) ohne Vorzeichenumkehr stattfindet. Daher istThe situation is different with the part U ' ₂ . It is true here as before for [Z ₃ that the reflection factor at the branch point is very small, so that U ' _{2 can continue} almost unchanged in the direction of the driver, where total reflection (U ₂ ) takes place without a sign reversal. thats why

U₂ = Ui. (7) U ₂ = Ui. (7)

Bei der Ankunft der Welle U₂ am Verzweigungspunkt ist die Diode so weit gesperrt, daß der Reflexionsfaktor für U₂ praktisch verschwindet und diese Welle unverändert auf den Abschluß R trifft. Für die dort reflektierte Welle gilt mit Gleichung (3)When the wave U ₂ arrives at the branching point, the diode is blocked to such an extent that the reflection factor for U ₂ practically disappears and this wave hits the termination R unchanged. For the wave reflected there, equation (3) applies

Ui" = r, Ui' (8) Ui "= r, Ui ' (8)

und mit den Gleichungen (4), (6) und (7) erfüllen muß.and must satisfy with equations (4), (6) and (7).

Z₀ muß also größer sein als jR, da sonst der Reflexionsfaktor positiv würde und somit auch U₂". Andererseits darf R nicht kleiner sein als 0,44Z₀, weil sonst U₂" größer wird als 10% von U₀. Z ₀ must therefore be greater than jR, since otherwise the reflection factor would be positive and thus also U ₂ ". On the other hand, R must not be less than 0.44Z ₀ , because otherwise U ₂ " would be greater than 10% of U ₀ .

Liegt nur R in den oben angegebenen Grenzen, so kann man auch sagen, R solle vorzugsweise in der Mitte des durch Gleichung (13) charakterisierten Bereiches liegen, also beiIf only R is within the limits given above, it can also be said that R should preferably lie in the middle of the range characterized by equation (13), i.e. at

Z₀-0,44 Z₀ Kuute = Z₀ = 0,72Z₀, (14)Z ₀ -0.44 Z ₀ Kuute = Z ₀ = 0.72Z ₀ , (14)

woraus sich unter Berücksichtigung der oben angegebenen Toleranzen ergibtwhich results from taking into account the tolerances given above

R = 0,72 Z₀ ± 40% (15) R = 0.72 Z ₀ ± 40% (15)

(0,72 Z₀ - 40% = 0,44 Z₀; 0,72 Z₀ + 40% = Z₀), oder in vereinfachter Schreibweise:(0.72 Z ₀ - 40% = 0.44 Z ₀ ; 0.72 Z ₀ + 40% = Z ₀ ), or in simplified notation:

R = 0,7Z₀ ± 40%. R = 0.7Z ₀ ± 40%.

(15a)(15a)

U₂' = (rf-U₀-(X₊^).U ₂ '= (rf-U ₀ - (X ₊ ^).

(9) Damit ist gezeigt, wie die an den Stoßstellen der Verteilerleitung auftretenden Treibimpulsreflexionen unschäflich gemacht werden können. Dafür muß in Kauf genommen werden, daß die Zugriffszeit des Speichers um die einfache Gruppenlaufzeit in der Leitungslänge /, = I₂ erhöht wird. Da es sich dabei um Zeilen von der Größenordnung der halben Anstiegszeit des Leseverstärkers handelt, die praktisch nur einen kleinen Bruchteil der Zugriffszeit betrügt, isi dieser Zeitverlust im allgemeinen tragbar.(9) This shows how the reflections of the driving impulses occurring at the joints of the distribution line can be rendered harmless. For this it must be accepted that the access time of the memory is increased by the simple group delay in the line length /, = I ₂ . Since these are lines of the order of magnitude of half the rise time of the sense amplifier, which in practice amounts to only a small fraction of the access time, this loss of time is generally acceptable.

Auch die auf den Wortleitungen notwendigerweise auftretenden Reflexionen können gemäß der vorliegenden Erfindung zeitlich so gelegt werden, daß sie keinen nachteiligen Einfluß auf den Lesevorgang mehr ausüben können. Das Folgende bezieht sich auf Fig. 1. Wie bereits oben erwähnt (s. b), trifft ein Wortimpuls, der über eine Wortleitung (z. B. 12) der Sammelleitung fz. B. 60) zufließt, am Ende der Wortleitung auf eine Impedanz, die, bezogen auf den Wellenwiderstand der Wortleitung, sehr niedrig ist. Diese Impedanz setzt sich zusammen aus der Parallelschaltung sämtlicher übrigen, an diese Sammelleitung angeschlossenen Wortleitungen (hier: 22, 32, 42) und dem Innenwiderstand des geschlossenen Schalters (hier: 60a). Infolge dieses in praktischen Speicheranordnungen nahezu vollkommenen Kurzschlusses der Wortleitung an ihrem Ende wird die Spannung des Wortimpulses mit umgekehrtem Vorzeichen in die Wortleitung reflektiert, was sich in einem Ansteigen des in der Wortleitung fließenden Stromes auf nahezu den doppelten Wert äußert. Auch das Abklingen des Wortimpulses erfolgt wegen der Reflexion stufenweise. Die zeitliche Versetzung der Stufen und damit die resultierende Form des wirksamen Wortimpulses ist zudem von Bit zu Bit verschieden.According to the present invention, the reflections that necessarily occur on the word lines can also be timed in such a way that they can no longer exert any adverse influence on the reading process. The following relates to FIG. 1. As already mentioned above (see b), a word pulse hits the bus line fz via a word line (e.g. 12). B. 60) flows, at the end of the word line to an impedance which, based on the characteristic impedance of the word line, is very low. This impedance is made up of the parallel connection of all other word lines connected to this bus line (here: 22, 32, 42) and the internal resistance of the closed switch (here: 60a). As a result of this almost complete short circuit of the word line at its end in practical memory arrangements, the voltage of the word pulse is reflected in the word line with the opposite sign, which is expressed in an increase in the current flowing in the word line to almost double the value. The decay of the word impulse also takes place in stages because of the reflection. The time offset of the stages and thus the resulting form of the effective word pulse also differs from bit to bit.

Dieser Effekt beeinflußt die Form des abgelesenen Signals nachhaltig, was schaltungsmäßige Maßnahmen (beispielsweise die bereits erwähnte Integration des Lesesignals im Leseverstärker) nötig macht, die sich als Verlangsamung des Speicherzyklus auswirken. Ferner hat die durch die Reflexion bedingte Zusammensetzung des Wortimpulses aus zeitlich versetzten Stufen an sich schon eine Verlängerung verschiedener Phasen im Speicherzyklus zur Folge.This effect has a lasting influence on the shape of the signal read, which measures in terms of circuitry (for example the already mentioned integration of the read signal in the read amplifier) makes it necessary that act as a slowdown in the storage cycle. Furthermore, the composition caused by the reflection has the word impulse from temporally staggered stages is in itself an extension of various Phases in the storage cycle.

Die Beseitigung der nachteiligen Auswirkungen von Reflexionen durch zeitliche Trennung der Nutzimpulse von deren störenden Reflexionen geschieht am zweckmäßigsten durch Verlängern der Wortleitung zwischen der Speichermatrix und den Sammelleitungen um eine geeignete Länge (Fig. I).The elimination of the adverse effects of reflections by separating the useful pulses in time of their interfering reflections is most expediently done by lengthening the word line between the memory array and the busses by an appropriate length (Fig. I).

Ein weiterer störender Effekt wurde weiter oben unter c) angedeutet. Er kommt dadurch zustande, daß es praktisch nicht möglich ist, die Sammelleitungen mittels der elektronischen Schalter 6Oo bis 62a gegen Masse kurzzuschließen. Vielmehr ist die restliche Impedanz eines geschlossenen Schalters stets größer als die sehr geringe Impedanz der Sammelleitung, die durch die Parallelschaltung aller an eine Sammelleitung angeschlossenen, nicht gewählten Wortleitungen gebildet wird. (Die gewählte Wortleitung ist diejenige, die den Wortimpuls führt.) Daher wird der Wortimpuls im Verhältnis von Wortleitungsimpedanz zu Sammelleitungsimpedanz geteilt, und der auf der Sammelleitung auftretende Wortimpulsanteil läuft in sämtliche ihm angeschlossenen, aber nicht gewählten Wortleitungen hinein. Dadurch werden die Magnetisierungsvektoren jeder der nicht angesteuerten Speicherzellen aus ihrer stabilen Lage abgelenkt, wodurch jede Zelle ein Störsignal auf der Abfrageleitung induziert. Obwohl diese Störsignale relativ klein sind, addieren sich die Beiträge von ebenso vielen Zellen, wie nicht gewählte Wortleitungen an einer Sammelleitung liegen, auf den Abfrageleitungen, so daß bei ungünstigem Informationsgehalt des Speichers Ablesefehler auftreten können. Dieser Effekt wird wiederum vermöge der bereits erwähnten Verlängerung aller Wortleitungen um L (F ig. 1) beseitigt. Another disruptive effect was indicated above under c). It comes about because it is practically impossible to short-circuit the bus lines to ground by means of the electronic switches 60o to 62a. Rather, the remaining impedance of a closed switch is always greater than the very low impedance of the bus line, which is formed by the parallel connection of all unselected word lines connected to a bus line. (The selected word line is the one that carries the word pulse.) Therefore, the word pulse is divided in the ratio of word line impedance to bus impedance, and the word pulse portion occurring on the bus runs into all connected but unselected word lines. As a result, the magnetization vectors of each of the non-activated memory cells are deflected from their stable position, as a result of which each cell induces an interference signal on the interrogation line. Although these interference signals are relatively small, the contributions of as many cells as there are unselected word lines on a bus add up on the interrogation lines, so that reading errors can occur if the information content of the memory is unfavorable. This effect is in turn eliminated by virtue of the already mentioned lengthening of all word lines by L (FIG. 1).

Für die Bemessung der Zusatzlänge L in den Wortleitungen ist die Laufzeit T entlang der doppelten Länge 2 L maßgebend. Um die Verschlechterung der Wortimpulsform zu vermeiden, muß T größer als die Wortimpulsdauer sein; um eine Störung des Ablesevorganges zu beseitigen, wird T gleich oder größer als das Intervall gewählt, das mit dem Ansteigen des Lesesignals beginnt und mit der Abgabe der gelesenen Information an die auf den Leseverstärker folgenden Schaltkreise endet. Je nach der Bedeutung der beiden Störeffekte wird man nach der ersten oder nach der zweiten Bedingung oder aber nach derjenigen, die das größere T ergibt, dimensionieren. The transit time T along twice the length 2 L is decisive for dimensioning the additional length L in the word lines. To avoid the deterioration of the word pulse shape, T must be greater than the word pulse duration; in order to eliminate a disturbance of the reading process, T is selected to be equal to or greater than the interval which begins with the rise of the read signal and ends with the delivery of the read information to the circuits following the read amplifier. Depending on the importance of the two disruptive effects, one will dimension according to the first or the second condition or the one that gives the larger T.

Die Verlängerung der Wortleitungen ist geeignet, die erwähnten, störenden Folgen von Reflexionen und unvollkommenen Schaltern zu vermeiden, ohne daß irgendeine Verlängerung des Speicherzyklus in Kauf genommen werden müßte. Es ist zu beachten, daß die an sich unvermeidliche Behaftung des Zusatzstückes L in den Wortleitungen mit Verlusten durchaus erwünscht ist, da dadurch die Amplitude des verzögert reflektierten Wortimpulses gegenüber derjenigen des ursprünglichen Wortimpulses verkleinert wird; ist dieses Amplituden verhältnis genügend groß, darf der Schreibstrom nicht erst nach dem Abklingen des reflektierten Wortimpulses abgeschaltet weiden, sondern gleich nach dem Abklingen des ursprünglichen Wortimpulses, was ebenfalls zu einer Verkürzung des Speicherzyklus beiträgt.The lengthening of the word lines is suitable for avoiding the aforementioned, disruptive consequences of reflections and imperfect switches, without having to accept any lengthening of the memory cycle. It should be noted that the inevitable adhesion of the additional piece L in the word lines with losses is quite desirable, since this reduces the amplitude of the delayed reflected word pulse compared to that of the original word pulse; If this amplitude ratio is sufficiently large, the write current must not only be switched off after the reflected word pulse has decayed, but rather immediately after the original word pulse has decayed, which also contributes to a shortening of the storage cycle.

In einer praktischen Ausführung der Erfindung hat sich der folgende, raumsparende Aufbau der obenerwähnten, zusätzlichen Leiterstücke bewährt: Auf eine erste Plastikfolie werden die streifenförmigen Verlängerungen der Wortleitungen aufgebracht. Eine zweite Plastikfolie, die mit einer geschlossenen, an Masse gefühlten Metallschicht bedeckt ist, wird unter die erste Folie gebracht und das Ganze in der bei der Herstellung von Papierkondensatoren üblichen Weise aufgerollt. Die Verbindung zu den Schaltern wird dabei aus der Mitte des Wickels seitlich herausgeführt.In a practical embodiment of the invention, the following, space-saving structure of the above-mentioned, additional conductor pieces: the strip-shaped Extensions of the word lines applied. A second plastic wrap, with a closed one, on Mass felt metal layer is covered, is under brought the first foil and the whole thing in the usual way in the manufacture of paper capacitors rolled up. The connection to the switches is thereby led out laterally from the center of the roll.

Claims

Patent claims:

1. Magnetic layer memory with spatially arranged memory cells that have an unaxial magnetic Have anisotropy, with pulse sources and associated therewith, each one level of the memory Associated circuits for reversing the magnetization of the memory cells in their hard magnetization direction and with read lines each assigned to a row of memory cells, into which, when the cells are magnetized, into their hard Direction of magnetization a voltage is induced, characterized in that the All or part of those in galvanic connection with the pulse sources Circuits equipped with elements that delay the transmission of reflected pulses is.

2. Memory according to claim 1, characterized in that the distribution lines of the circuits at their beginning facing the impulse sources with the transmission of reflected Pulse-delaying elements are equipped.

3. Memory according to claim I or 2, characterized in that of the circuits Distribution lines at their from the pulse sources

remote end with the transmission of reflected Pulse-delaying elements are equipped.

4. Memory according to one of claims 1 to 3, characterized in that each has a column The conductors used for magnetization reversal are guided by memory cells and are connected to the pulse sources remote end with elements that delay the transmission of reflected pulses are equipped.

5. Memory according to one of claims 1 to 4, characterized in that as reflection-retarding Elements at least additional pieces of pipe are used.

6. Memory according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reflection-retarding Line sections are terminated with a resistor each.

7. Memory according to one of claims 1 to 6, characterized in that the terminating resistor is smaller than the wave resistance of the line, so that a phase reversal during reflection the tension occurs.

8. Memory according to claim 7, characterized in that the terminating resistor (R) fulfills the condition:

Z ₀ >R> 0.44Z ₀ ,

where Z _{0 is} the characteristic impedance of the line.

9. Memory according to claims 7 and 8, characterized in that the terminating resistance is at least approximately equal to the wave resistance of the line multiplied by 0.7.

10. Memory according to one of claims 1 to 9, characterized in that the line pieces and / or resistors are formed by strips wound in the manner of rolling capacitors.

11. Memory according to one of claims 7 to 10, characterized in that the reflected pulses for influencing the shape of the driving pulses be used.

12. Memory according to claim 11, characterized in that that the reflected pulses changed in their phase position during the reflection by means of a diode to switch off the drive pulses.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings