DE1294474B - Magnetischer Ein-Bit-Speicherkreis, insbesondere fuer eine Speichermatrix - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Ein-Bit- besitzen die Überzüge in der leichten Magnetisie-Speicherkreis, insbesondere für eine Speichermatrix, rungsrichtung eine annähernd rechteckige Hysteresismit einem Treiberleiter und einem Lesekreis, die mit schleife, so daß jeder Überzug einen axialen magneeinem magnetischen Element gekoppelt sind, und tischen Flußweg aufweist, der zwei stabile remanente einem zusätzlichen Leiter zur Kompensation von ka- 5 Flußzustände annehmen kann. Die Leiter 10 und 11 pazitiven Störsignalen. besitzen, wie aus F i g. 1 ersichtlich, magnetisierbare

Aus dem Aufsatz »Magnetic Film Memory Design« Flächen 12 bzw. 13.

aus Proceedings of the IRE, Januar 1961, S. 155 Zur Beschichtung der Leiter 10 und 11 mit den

bis 164, insbesondere S. 161, ist bereits ein magne- magnetischen Überzügen kann ein beliebiges Verfahtischer Dünnschichtspeicher bekannt, bei dem zur io ren angewandt werden. Beispielsweise können die Kompensation von kapazitiven Störsignalen außer Überzüge nach dem Abdecken der nicht zu bedem mit den einzelnen Schichtelementen gekoppelten schichtenden Flächen auf die Leiter aufgebracht wer-Zifferntreiberleiter ein zusätzlicher Zifferntreiberlei- den, oder es wird zunächst die ganze Oberfläche der ter vorgesehen ist, dem keine magnetischen Schicht- Leiter mit einem magnetischen Überzug versehen, elemente zugeordnet sind. Diese beiden Zifferntrei- 15 von dem dann die unerwünschten Teile durch ein geberleiter sind parallel an eine Ziffernschreibstrom- eignetes Verfahren entfernt werden, quelle angeschlossen. Beim Lesen wirken diese bei- Mit den Leitern 10 und 11 ist eine Eingangs-Aus-

den Zifferntreiberleiter als Leseleiter, die jeweils mit gangs-Schaltung induktiv gekoppelt, die aus zwei einem Anschluß eines Differentialverstärkers verbun- parallelgeschalteten elektrischen Zweigen besteht, den sind. Beim Ablesen eines Dünnschichtelements 20 von denen jeder zweite annähernd gleiche, in Reihe durch in diesem Aufsatz nicht dargestellte, vermut- geschaltete Wicklungen 14/15 und 16/17 aufweist; die lieh mit beiden Ziffernleitern gekoppelte Worttreiber- Wicklung 14 ist in einer ersten Richtung um die leiter entstehen in den letzteren kapazitive Störsignale Fläche 12 gewickelt und daher induktiv mit dieser gleicher Polarität, die sich am Differentialverstärker gekoppelt. Die Wicklung 15 ist in der gleichen Richkompensieren. Ein Nachteil dieser bekannten Anord- 25 tung um einen Abschnitt des Leiters 11 gewickelt, nung besteht darin, daß statt eines normalen Lese- der keine magnetisierbare Beschichtung trägt (im folverstärkers ein Differentialverstärker erforderlich ist. genden nichtmagnetisierbare Fläche genannt) und Aus der französischen Patentschrift 1287 082 ist ist daher mit der nichtmagnetisierbaren Fläche des ferner eine magnetische Dünnschichtspeicherschal- Leiters 11 im gleichen Sinne induktiv gekoppelt wie tung bekannt, bei der die dünne magnetische Schicht 30 die Wicklung 14 mit der Fläche 12. Das untere Ende auf einem als Leseleiter dienenden Leiterstreifen auf- der Wicklung 15 ist geerdet, während das obere Ende gebracht ist, der räumlich und elektrisch zwischen der Wicklung 14 mit der Klemme F verbunden ist. dem Hin- und Rückleiter des Zifferntreiberleiters an- Die anderen Enden der Wicklungen sind miteinander geordnet ist. Durch diese bekannte Anordnung wird verbunden. Die Wicklung 16 ist in entgegengesetztem eine Unterdrückung der induktiven Störsignale ins- 35 Sinn um eine nichtmagnetisierbare Fläche des Leiters besondere beim Schreibvorgang erzielt. Auf welche 10 gewickelt und daher mit dem Leiter 10 im umge-Weise eine Kompensation bzw. Unterdrückung von kehrten Sinn wie die Wicklung 14 induktiv gekoppelt, kapazitiven Störsignalen erfolgt, geht aus dieser Pa- Die Wicklung 17 ist um die magnetisierbare Fläche tentschrift nicht hervor. 13 im gleichen Sinne wie die Wicklung 16 gewickelt

Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Weise, 40 und daher mit der Fläche 13 des Leiters 11 im umohne Anwendung eines Differentialverstärkers, die gekehrten Sinn wie die Wicklung 15 induktiv gekopkapazitive Komponente des Lesestörsignals zu ver- pelt. Somit sind die Wicklungen 16 und 17 im gleimindern, d. h. diejenige Komponente des Lesestör- chen Sinne, jedoch im umgekehrten Sinne wie die Signals, die durch die kapazitive Kopplung zwischen Wicklungen 14 und 15 mit den ihnen zugeordneten der Lesewicklung und der Treiberwicklung der Spei- 45 Flächen gekoppelt. Das untere Ende der Wicklung 17 cheranordnung verursacht wird. ist geerdet. Das obere Ende der Wicklung 16 liegt an

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- der Klemme Y. Die anderen Enden der Wicklungen löst, daß der zusätzliche Leiter ein zweiter Treiber- 16 und 17 sind miteinander verbunden. Außerdem leiter ist, der beim Lesen mit einem Impuls gleicher ist jeweils ein Ende der Leiter 10 und 11 geerdet, Amplitude und entgegengesetzter Polarität beschickt 50 während die anderen Enden dieser Leiter an einer wird wie der dem ersten Treiberleiter zugeführte Trei- der Eingangsklemmen X und X' liegen, berimpuls, und daß der Lesekreis an dem gleichen Die Speicherung eines »L« in der Anordnung nach

Anschluß mit beiden Treiberleitern verbunden ist. Fig. 1 wird dadurch angezeigt, daß die Fläche 12

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der von links nach rechts und gleichzeitig die Fläche 13 Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigen 55 von rechts nach links magnetisiert ist. Eine »0« wird

F i g. 1 bis 3 verschiedene Ausführungsbeispiele durch die umgekehrten Magnetisierungsrichtungen der Erfindung, dargestellt, d. h., die Fläche 12 weist dann einen von

F i g. 4 die in dem Ausführungsbeispiel gemäß rechts nach links und die Fläche 13 einen von links F i g. 1 auftretenden Signalformen und nach rechts gerichteten magnetischen Fluß auf.

Fig. 5 eine mit den Speicherelementen gemäß 60 Soll demnach nach dem bekannten Koinzidenz-F i g.l aufgebaute Speichermatrix. Stromprinzip ein »L« in die Schaltung gemäß F i g. 1

In F i g. 1 sind zwei dünne drahtförmige Leiter 10 eingespeichert werden, dann wird ein positiver Haibund 11 mit einem Durchmesser von etwa 0,2 mm wählstromimpuls über die Eingangsklemme X an den gezeigt. Auf einem Teil der Oberfläche dieser Leiter Leiter 10 und gleichzeitig ein negativer Halbwählsind magnetische Überzüge aufgebracht, die aus einer 65 stromimpuls über die Eingangsklemme X' an den geeigneten ferromagnetischen Legierung bestehen und Leiter 11 angelegt. Nach einer Verzögerung von etwa eine leichte Magnetisierungsrichtung besitzen, die pa- 0,9 usec, durch die genügend Zeit zum Abklingen der rallel zu der Mittelachse der Leiter verläuft. Ferner durch die beiden vorgenannten Halbwählströme ver-

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ursachten Störsignale gegeben ist, wird ein positiver induktiven Kopplung der betreffenden Wicklungen Halbwählstromimpuls über die Klemme Y an die mit anderen Teilen der Schaltung induzierten Kom-Wicklungen 14/15 und 16/17 angelegt. Die beiden im ponenten. Die Signalform (f) zeigt die in den Wick-Bereich der magnetisierbaren Flächen 12 infolge der lungen 15 und 16 infolge der induktiven Kopplung koinzidenten Erregung des Leiters 10 und der Wick- 5 der betreffenden Wicklungen mit anderen Teilen der lung 14 mit positiven Stromimpulsen erzeugten bei- Schaltung induzierten Komponenten. Die Signalden magnetomotorischen Kräften addieren sich vek- form (g) zeigt die in den Wicklungen 14 und 16 intoriell. Die sich ergebende Vektorsumme ist so groß, folge der kapazitiven Kopplung der betreffenden daß die Fläche 12 von links nach rechts magnetisch Wicklung mit anderen Teilen der Schaltung ingesättigt wird. In gleicher Weise wird die Fläche 13 io duzierte Komponente. Die Signalform (h) zeigt die auf dem Leiter 11 von rechts nach links gesättigt. in den Wicklungen 15 und 17 infolge der kapazitiven

Die Speicherung einer »0« kann durch Anlegen Kopplung der betreffenden Wicklung mit anderen

von negativen Halbwählstromimpulsen an die Klem- Teilen der Schaltung induzierte Komponente,

men X und Y und eines positiven Halbwählstromim- Aus der Darstellung der Signalformen in F i g. 4

pulses an die Klemme X' bewirkt werden, wodurch 15 geht deutlich hervor, daß sich in der in F i g. 1 ge-

die Fläche 12 von rechts nach links und die Fläche zeigten Schaltungsanordnung die infolge der induk-

13 von links nach rechts magnetisiert wird. tiven Kopplung verursachten Störsignale in den

Zum Lesen von der in den magnetisierbaren Flä- Wicklungen 14 und 17 bzw. 15 und 16 gegenseitig chen 12 und 13 gemeinsam gespeicherten binären In- aufheben, da die Signalformen (e) und (f) entgegenformation werden annähernd gleiche entgegengesetzte »o gesetzte Polarität besitzen. Ebenso heben sich die Stromimpulse, jedoch mit umgekehrter Polarität, an durch die kapazitive Kopplung verursachten Stördie Eingangsklemmen X und X' angelegt. Diese signale in den Wicklungen 14 und 16 bzw. 15 und 17 Stromimpulse werden so gewählt, daß durch sie nur gegenseitig auf, da die Signalformen (g) und (h) enteine teilweise Umschaltung der beiden Flächen er- gegengesetzte Polarität besitzen. Demzufolge wird folgt, und die ursprüngliche Polarität der remanenten as die Signalform des Lesesignals an der Klemme Y Sättigung in den beiden Flächen nach Beendigung lediglich durch die in den Wicklungen 14 und 17 der Leseoperation annähernd unverändert bleibt. Die infolge der Flußänderungen in den Flächen 12 bzw. Flußänderungen in den Flächen 12 und 13, die durch 13 induzierten gleichen Signalkomponenten bestimmt die an die Eingangsklemmen X und X' angelegten und ist fast frei von durch kapazitive oder induktive Impulse entgegengesetzter Polarität hervorgerufen 30 Kopplung erzeugten Störsignalen,
werden, induzieren in den Wicklungen 14 und 17 je- Speichern die Flächen 12 und 13 eine »0« an Stelle weils ein Spannungssignal, das die gemeinsam in den eines »L«, dann werden die negativen Spitzen der beiden Flächen gespeicherte binäre Information an- Signalformen (c) und (d) positiv, und die daraufzeigt. Da die Wicklungen 14 und 17 parallel geschal- folgenden positiven Spitzen werden negativ. Die antet sind, die Flußänderungen in den Flächen 12 und 35 deren Signalformen sind unverändert. Somit werden 13 einander gleich, jedoch entgegengesetzt sind, die die Störsignale in der im vorangegangenen beschrie-Wicklungen 14 und 17 den gleichen Kopplungsfaktor benen Weise unterdrückt, und die Lesesignale für und die gleiche Windungszahl besitzen, und der Wick- »L« und »0« haben annähernd die gleiche Signallungssinn der Wicklung 14 dem Wicklungssinn der form, jedoch mit umgekehrter Polarität. Das Lese-Wicklung 17 entgegengesetzt ist, sind die in den Wick- 40 signal wird zweckmäßigerweise durch ein nur für lungen 14 und 17 induzierten Lesesignale annähernd die erste Spitze des Signals offenes Ausblendgatter gleich. Da die Signalform des sich daraus ergebenden, geleitet und an eine auf die Polarität des Lesesignals an der Klemme Y auftretenden Signale ein momen- ansprechende Auswerteschaltung angelegt,
taner Mittelwert der in den Wicklungen 14 und 17 in- In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der duzierten Signale ist, ist das an der Klemme Y auftre- 45 Erfindung veranschaulicht. Hier ist vorzugsweise die tende resultierende Signal gleich jedem der beiden in ganze Oberfläche des Leiters 10 mit einem Überzug den Wicklungen 14 und 17 induzierten Signale. 18 aus magnetisierbarem Material versehen, wäh-

Es hat sich gezeigt, daß sich das in einer be- rend der Leiter 11 überhaupt nicht mit magnetisierstimmten Wicklung, beispielsweise der Wicklung 14, barem Material beschichtet ist. Die in Fig. 1 mit 14 induzierte Signal aus mehreren Komponenten zu- 50 bis 17 bezeichneten Wicklungen sind hier durch eine sammensetzt. Die erste Komponente wird durch die einzige, mit einer Vielzahl von Windungen versehene genannte Flußänderung innerhalb der betreffenden Wicklung 19 ersetzt, die um die beiden Leiter verFläche erzeugt. Die zweite Komponente ist eine läuft. Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist anFolge der kapazitiven Kopplung zwischen der Lese- nähernd die gleiche wie im Zusammenhang mit wicklung und anderen Teilen der magnetischen 55 F i g. 1 beschrieben, so daß sich eine nähere ErSchaltung. Eine dritte Komponente ist eine Folge der läuterung erübrigt. Es versteht sich, daß die Unterinduktiven Kopplung zwischen der Wicklung und an- drückung der durch die kapazitive Kopplung hervorderen Teilen der magnetischen Schaltung. gerufenen Störsignale durch Anlegen von Lesestrom-

Diese verschiedenen Komponenten veranschau- impulsen entgegengesetzter Polarität an die Einlichenden Signalformen sind in Fig. 4 gezeigt. Die 60 gangsklemmenX und X' erzielt wird und daß die Signalformen (a) und (b) zeigen die an die Klem- Unterdrückung der durch die induktive Kopplung men X bzw. X' angelegten gleichen Lesestrom- verursachten Störsignale dadurch erfolgt, daß die impulse entgegengesetzter Polarität. Die Signal- Wicklung 19 mit den Leitern 10 und 11 im gleichen formen (c) und (d) sind die in den Wicklungen 14 Sinne induktiv gekoppelt ist, so daß in der Wickbzw. 17 als Folge der Flußänderungen in den ent- 65 lung 19 annähernd gleiche Störsignalkomponenten sprechenden magnetisierbaren Flächen 12 und 13 in- mit umgekehrter Polarität induziert werden,
duzierten Signalkomponenten. Die Signalform (e) In F i g. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt die in den Wicklungen 14 und 17 infolge der zeigt, das dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 sehr

ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß die Wicklung 14 in Reihe mit der Wicklung 16 und der Eingangsklemme Z liegt, während die Wicklung 15 in Reihe mit der Wicklung 17 und der Eingangsklemme Z' geschaltet ist. Das eine Ende der Leiter 10 und 11 ist jeweils geerdet, während das andere Ende der Leiter jeweils an der Klemme Y liegt. In diesem Ausführungsbeispiel erregen die gleichen Stromimpulse entgegengesetzter Polarität die Wicklungen 14 bis 17 und nicht die Leiter 10 und 11, wie in Fig. 1, und das Ausgangssignal wird an den Leitern 10 und 11 abgenommen und nicht an den Wicklungen 14 bis 17, wie in F i g..l.

Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 ist annähernd die gleiche wie die des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, mit der Ausnahme, daß beim Ablesen die gespeicherte Information zerstört wird. Es werden also gleiche Vollwählleseimpulse entgegengesetzter Polarität an die Eingangsklemmen Z und X' angelegt, so daß die Polarität des remanenten Sättigungsflusses in den Flächen 12 und 13 beim Ablesen eines »L« vollständig umgekehrt wird. In diesem Fall braucht die Auswerteschaltung lediglich auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Ausgangssignals anzusprechen, um zwischen der Speicherung eines »L« und einer »0« zu unterscheiden. Nach Beendigung der Leseoperation ist es im allgemeinen erforderlich, die Information in die Flächen 12 und 13 zurückzuschreiben.

In Fig. 5 ist ein Magnetdrahtspeicher dargestellt, der aus einer Matrix der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnungen besteht. Bei einem solchen Speicher wird in jeder Reihe ein einzelnes Wort gespeichert. Die Anzahl der in Fig. 1 dargestellten Schaltungen in jeder Reihe ist abhängig von der Anzahl der Binärstellen des längsten der darin zu speichernden Wörter. Somit kann der in Fig. 5 gezeigte Speicher maximal drei Wörter mit einer maximalen Länge von jeweils fünf Bits speichern. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist jedes Wicklungspaar jeder Bitspeicherschaltung mit den entsprechenden Wicklungspaaren der nächstliegenden Schaltung der entsprechenden Bitposition in Reihe geschaltet, wodurch parallele Wicklungsstromwege zwischen jeder der Klemmen Yl bis Y 5 und Erde geschaffen werden.

Die Klemmen Yl bis YS sind jeweils mit einem der Schaltkreise SWl bis SWS verbunden, die dazu dienen, die entsprechende der Klemmen Yl bis YS wahlweise entweder mit einer geeigneten Treiberschaltung 21 oder einer geeigneten Auswerteschaltung 20 zu verbinden, je nachdem, ob eine Schreiboder eine Leseoperation durchzuführen ist. Diejenigen Leiter der Leiterpaare, an die Treiberimpulse positiver Polarität angelegt werden müssen (d. h. 10 a bis 10 n), sind über die Klemmen Xl bis X 3 mit einer Lese-Schreib-Treiberschaltung 22 verbunden, während die übrigen Leiter jedes Leiterpaares, an die Treiberimpulse mit negativer Polarität angelegt werden müssen (d. h. 11a bis 11«), jeweils über Klemmen (Z Γ bis Z 3') mit einer Lese-Schreib-Treiberschaltung 23 verbunden sind.

Die Treiberschaltungen 21, 22 und 23 können bekannter Bauart sein und müssen Stromimpulse der gewünschten Polarität und Größe liefern. Bei den Schaltkreisen SWl bis SWS kann es sich ebenfalls um beliebige bekannte Schalter handeln, mittels denen eine bestimmte Schaltung wahlweise an zwei andere Schaltungen angeschlossen werden kann. Auch bei der Auswerteschaltung 20 kann es sich um eine bekannte Schaltung handeln, die Signale annähernd der gleichen absoluten Größe aufzunehmen vermag, deren Polarität den abgelesenen binären Wert darstellt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Magnetischer Ein-Bit-Speicherkreis, insbesondere für eine Speichermatrix, mit einem Treiberleiter und einem Lesekreis, die mit einem magnetischen Element gekoppelt sind, und einem zusätzlichen Leiter zur Kompensation von kapazitiven Störsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Leiter (11) ein zweiter Treiberleiter ist, der beim Lesen mit einem Impuls (Z') gleicher Amplitude und entgegengesetzter Polarität beschickt wird wie der dem ersten Treiberleiter (10) zugeführte Treiberimpuls (Z), und daß der Lesekreis (Y) an dem gleichen Anschluß mit beiden Treiberleitern (10, 11) verbunden ist.

2. Ein-Bit-Speicherkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur einem Treiberleiter (10 in Fig. 2) ein magnetisches Element (18) zugeordnet ist und daß der Lesekreis (Y) aus auf beiden Treiberleitern (10, 11) aufgebrachten, in Serie geschalteten Wicklungen (19) besteht.

3. Ein-Bit-Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Treiberleiter (10, 11 in Fig. 1; 14 und 16, 15 und 17 in F i g. 3) ein magnetisches Element (12 bzw. 13) zugeordnet ist und daß der Lesekreis (Y) aus zwei parallelgeschalteten Zweigen (14 und 15, 16 und 17 in Fig. 1; 10, 11 in Fig. 3) besteht, von denen jeweils ein Teil (14 bzw. 17) mit einem Treiberleiter und einem der magnetischen Elemente und ein anderer Teil (15 bzw. 16) mit einem Treiberleiter allein gekoppelt ist.

4. Ein-Bit-Speicherkreis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Elemente als jeweils einen Draht umschließende dünne magnetische Schichten ausgebildet sind, wobei die Drähte entweder die Treiberleiter oder die Zweige des Lesekreises bilden.

5. Aus Ein-Bit-Kreisen gemäß Anspruch 3 aufgebaute Speichermatrix, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die ersten und zweiten Zweige einander entsprechender Lesekreise aller Ein-Bit-Kreise einer Reihe in Serie geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen