DE1449382C - Magnetischer Festwertspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Festwertspeicher.

Derartige Speicher, bei denen eine Anzahl übereinandergeschichteter und mit wenigstens einer Lochreihe versehener Bänder aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen ist, durch deren Löcher sich die Schenkel von Magnetkernen erstrecken, die abhängig von einem zu speichernden Festwert von einer auf dem Band aufgebrachten Treiberleitung durchsetzt oder umgangen werden, sind bereits bekannt. Als Nachteil solcher magnetischer Festwertspeicher ist die kapazitive und induktive Kopplung der Treiberleitungen benachbarter Bänder aus elektrisch isolierendem Material zu nennen, die bei Erregen einer Treiberleitung zum Auftreten unerwünschter Schwingungen führt. Auch schädliche Streufelder der Magnetkerne sind am Auftreten dieser Schwingungen mitbeteiligt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen bzw. wesentlich zu verringern. Das wird bei einem magnetischen Festwertspeicher der obengenannten Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Treiberleitungen benachbarter Bänder zur Verringerung der kapazitiven Kopplung gegeneinander versetzt angeordnet sind, derart, daß der Betrag der Versetzung größer ist als die Dicke des die beiden Treiberleitungen trennenden Bandes aus elektrisch isolierendem Material.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jedem Magnetkern ein Dämpfungswiderstand zugeordnet. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Dämpfungswiderstand als geschlossene Schleife aus elektrischem Widerstandsmaterial ausgebildet, durch die sich ein Schenkel eines Magnetkerns erstreckt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der Dämpfungswiderstand aus einem zweiten Magnetkern, der mit einer Schleife aus elektrischem Widerstandsmaterial versehen ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die geschlossenen Schleifen aus elektrischem Widerstandsmaterial auf einem eigenen Band aus elektrisch isolierendem Material angeordnet sind.

Einzelheiten der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert, von denen zeigen

Fig. IA und 1B einen Transformatorkern zur Speicherung binärer Information,

F i g. 2 die Verbindung einer Anzahl von Transformatorkernen zur Speicherung eines Datenwortes,

F i g. 3 die Struktur eines Transformatorkerns und die Art der Speicherung von Datenwörtern auf einem Band aus Isoliermaterial,

F i g. 4 und 5 die Wirkung des Plattierens der Transformatorkerne mit Kupfer,

F i g. 6 einen Stapel von Bändern aus Isoliermaterial, wie sie in dem Transformator-Festwertspeicher, im folgenden kurz als TRAS bezeichnet, verwendet werden,

F i g. 7 ein vollständiges Band aus Isoliermaterial für die Verwendung in dem TRAS vor der Programmierung,

Fig. 8A ein durch Stanzen programmiertes Band aus Isoliermaterial zur Speicherung von Datenwörtern,

F i g. 8 B ein durch Ätzen oder Schleifen programmiertes Band aus Isoliermaterial zur Speicherung von Datenwörtern,

F i g. 9 ein verbessertes Band aus Isoliermaterial für die Verwendung in dem TRAS,

F i g. 10 eine schematische Darstellung eines Teiles des TRAS mit einem Schema einer gespeicherten Information, durch das Schwingungen verstärkt werden, F i g. 11 die Ausgangsimpulse, die durch einen Eingangsimpuls für die beiden Werte der gespeicherten Information erhalten werden, .
F i g. 12 die Ersatzschaltung der F i g. 10,

ίο F i g. 13 eine andere Form der in Fig. 12 dargestellten Ersatzschaltung,

F i g. 14 eine Vereinfachung der Schaltung nach F i g. 13,

Fig. 15 eine vereinfachte Form der Schaltung nach Fig. 14,

F i g. 16 einen Teil eines widerstandsbehafteten Bandes zur Dämpfung von Schwingungen in dem TRAS, ^N

F i g. 17 wie Schwingungen durch Seriendämpfung der Transformatorkerne eliminiert werden,

F i g. 18, 19 und 20 verschiedene Anordnungen der Primärwicklungen, die in dem TRAS verwendet werden, um die kapazitive Kopplung zwischen den Primärwicklungen zu verringern.

Ein binäres Informationsbit wird in dem magnetischen Festwertspeicher (TRAS) durch das Vorhandensein oder Fehlen einer Primärwicklung auf einem Stromtransformator dargestellt. Dies geht aus den Fig. IA und IB hervor, von denen jede einen Transformatorkern 10, eine Primärwicklung 11 und eine Sekundärwicklung 12 zeigt. In F i g. 1A umgeht die Primärwicklung 11 den Kern 10, und daher erzeugt ein Stromimpuls auf der Primärwicklung 11 kein Ausgangssignal in der Sekundärwicklung 12. Dies stellt das binäre Informationsbit »0« dar. In F i g. 1B verläuft die Primärwicklung 11 jedoch durch den Kern 10 hindurch, und daher erzeugt ein Stromimpuls auf der Wicklung 11 ein Ausgangssignal in der Sekundärwicklung 12. Dies stellt das binäre Informationsbit »1« dar. Ein Datenwort besteht, aus mehreren solchen Transformatoren mit einer gemeinsamen Primärwicklung 11, die entsprechend den das Datenwort bildenden binären Informationsbits durch die Kerne 10 verläuft oder nicht. Dies geht aus F i g. 2 hervor, nach der sechs Transformatoren so verdrahtet sind, daß das Datenwort 110010 gespeichert wird.

In der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Transformatorkerne in zwei Teilen herzustellen. Hierdurch wird die Montage des magnetischen Festwertspeichers sehr vereinfacht, wie aus der nachstehenden Beschreibung hervorgeht. Der in F i g. 3 gezeigte Transformatorkern besteht aus einem U-förmigen Teil 13 und einem I-förmigen Teil 14. Durch den I-förmigen Teil 14 wird das offene Ende des U-förmigen Teils 13 abgeschlossen, wodurch ein rechteckiger Transformatorkern entsteht. Außerdem zeigt die Figur ein flexibles Band 15 aus Isoliermaterial mit zwei Reihen von Öffnungen 16, 17, die '* in Längsrichtung in das Band eingestanzt sind. Wie man sieht, sind die beiden Schenkel des U-förmigen Teils 13 eines Kerns durch zwei dieser Öffnungen hindurchgeführt, und zwar einer in Reihe 16 und der andere durch die entsprechende Öffnung in Reihe 17. Obwohl um der Deutlichkeit willen nur ein Kern in dieser Lage gezeigt ist, hat natürlich der in der Figur gezeigte Teil des Bandes 15 so viele Öffnungen 16 und 17, daß sechs solche Kerne untergebracht werden könpen.

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Die Primärwicklung ist als dünner leitender Streifen Spalt 23 versehen werden, der um den U-förmigen 18 auf die Oberfläche des Bandes 15 aufgebracht oder Teil 13 jedes Kerns herum verläuft, damit die Kupferin anderer Weise daraufgeformt, so daß sie je nach plattierung nicht als kurzgeschlossene Windung wirkder zu speichernden Information die montierten sam werden kann. An den Spaltstellen kann ein geKerne umgeht oder sie durchsetzt. Damit ist klar, 5 wisser Streufluß auftreten. Der Spalt 23 kann am warum die Herstellung des Kerns in zwei Teilen Rande der Kerne liegen, aber die günstigste Stelle ist zweckmäßig ist. Das offene Ende des U-förmigen die Mitte der Vorderseite, wie es F i g. 3 zeigt. Die Teils 13 wird mit dem I-förmigen Teil 14 abgeschlossen, Vorderseite des I-förmigen Teils 14, die mit dem der eine Lesewicklung 19 trägt, bei der es sich tat- offenen Ende des U-förmigen Teils Kontakt macht, sächlich um die Sekundärwicklung des Transfor- io wird nicht plattiert, und daher ist auf dem Element mators handelt. kein Spalt erforderlich.

Da beide Schenkel des U-förmigen Teils 13 jedes Der Spalt 23 in dem Kupfer kann nach einem von

Kerns durch Öffnungen in dem Band 15 hindurch- mehreren möglichen Verfahren hergestellt werden,

gehen, ist eine weitere Primärwicklung vorgesehen, die z. B. durch Sägen (mit Ultraschall oder mechanisch)

die Kerne durchsetzt oder umgeht, um ein zweites 15 und Schleifen. Aber welches Verfahren auch ver-

Datenwort zu speichern. Diese weitere Primärwicklung wendet wird, es muß darauf geachtet werden, daß der

ist ebenfalls als dünner leitender Streifen 21 auf die Einschnitt nicht mit Fremdstoffen ..niedrigen spezi-

Oberfläche des Bandes 15 aufgebracht. fischen Widerstandes verunreinigt wird.

Damit sind also zwei Datenwörter in dem Band 15 Zwei weiche Ferritmaterialien, aus denen die Transgespeichert, wobei für beide dieselben Transformator- 20 formatorkerne hergestellt werden können, sind Mankerne benutzt werden. Das Lesen erfolgt durch An- ganzinkferrit und Nickelzinkferrit. Die aus Manganlegen eines Stromimpulses an einen der Streifen 18 zinkferrit hergestellten Kerne müssen mit einer Isolieroder 21, woraufhin das durch den ausgewählten schicht überzogen werden, damit die Kupferschicht Streifen gespeicherte Datenwort als Parallelkombi-. nicht mit dem Ferritmaterial in Kontakt kommt. Der nation von Signalen und Nicht-Signalen auf den Lese- 25 Grund dafür liegt darin, daß Manganzinkferrit eine wicklungen 19 der Kerne erzeugt wird. hohe Dielektrizitätskonstante und einen niedrigen

Bevor nun die Beschreibung des Aufbaus des Fest- spezifischen Widerstand hat, und wenn das Kupfer

wertspeichers fortgesetzt wird, sei die endgültige Form in Kontakt mit diesem Material käme, würde es als

der zu verwendenden Transformatorkerne im ein- aus einer Windung bestehende Sekundärwicklung für

meinen besprochen. 30 den Ferrit wirken, d. h. als sehr niedriger Reihen-

Die U-förmigen Teile 13 und die I-förmigen Teile widerstand. Ein geeignetes Isoliermaterial ist Araldit,

14, die die magnetischen Pfade der Stromtransfor- das den weiteren Vorteil hat, daß es ein starker

matoren bilden, bestehen aus einem weichen Ferrit- Klebstoff ist. Der Aralditüberzug ist bei Kernen aus

material (im Gegensatz zu Ferritmaterial mit an- Nickelzinkferrit unnötig. Die Kerne werden nach dem

nähernd rechteckiger Hysteresekurve) und sind mit 35 Plattieren mit einem Schutzüberzug versehen, der

einer dünnen Kupferschicht überzogen. Durch diese dazu beiträgt, die Ablösung und die Korrosion der

Kupferschicht soll der Streufluß der Primär- und Plattierung zu verhindern und auch das Aussehen

Sekundärwicklungen reduziert werden. Die Plat- der Kerne verbessert.

tierung läßt einen magnetischen Fluß, der parallel zu Jetzt werden mehrere flexible Bänder 15, die jeweils ihrer Ebene liegt, in das Ferritmaterial eindringen, 40 in gleicher Weise gestanzte Reihen von Öffnungen 16 aber ein senkrecht dazu verlaufender magnetischer und 17 enthalten, aufeinandergelegt, so daß die Loch-Fluß wird aufgehoben. Der Effekt läßt sich am besten reihen fluchten. Dann werden die Schenkel der an Hand von F i g. 4 und 5 erklären. U-förmigen Teile 13 der Transformatorkerne durch

In F i g. 4 verläuft ein magnetischer Fluß B₁ mit entsprechende Öffnungen in allen Bändern 15 hineiner magnetischen Feldstärke H₁ senkrecht zu einem 45 durchgeführt, wie es F i g. 6 zeigt. Jedes Band 15 Kupferblech 22. Unter der Annahme, daß das Kupfer besitzt zwei Primärwicklungen in Form von leitenden ein vollkommener Leiter ist, erzeugen Wirbelströme Streifen 18 und 21, die zwei Datenwörter auf jedem in dem Kupfer eine der Feldstärke H₁ gleich große Band speichern, wie schon erläutert worden ist. Die und entgegengesetzt gerichtete magnetische Feld- Zahl der übereinandergelegten Bänder 15 wird nur stärke, so daß der Fluß B₁ aufgehoben wird. Daher 50 durch die Größe des Transformatorkerns begrenzt, tritt eine senkrechte Komponente des magnetischen Beispielsweise können 128 Stück solche Bänder vorFlusses (Streufluß) nicht durch ein vollkommen gesehen sein. Die Zahl der benötigten Transformatoren leitendes Metallblech hindurch. wird durch die Zahl der für den Aufbau des Daten-

Das leitende Blech 22 hat keine Wirkung auf eine Wortes benötigten Bits bestimmt. Ein Wort mit einer parallele Komponente des Flusses B₂, wie aus F i g. 5 55 Länge von 60 Bits hat sich als ausreichend erwiesen,

ersichtlich ist. und daher enthält jede Reihe 16 und 17 sechzig öff-

Dieses Prinzip der Abschirmung wird dadurch auf nungen zur Aufnahme von sechzig U-förmigen Teilen

die Transformatorkerne übertragen, daß sie mit 13 der Kerne. Wenn also jetzt 128 Bänder aufein-

Kupfer plattiert werden. Der Fluß dringt leicht in das anderliegen und von 60 Transformatoren durchsetzt Ferritmaterial ein, es wird aber, wenn er nach dem bo sind, ist eine Speicherkapazität von 256 Wörtern, die

Eintritt versucht, einen Pfad geringerer Reluktanz ein- jedes 60 Bits lang sind, erreicht. Die Informationen

zuschlagen, z. B. quer über das Fenster des Kerns, werden ausgelesen, indem ein Treiberstrom durch

seine senkrechte Komponente aufgehoben. Daher kann einen der leitenden Streifen 18 oder 21 in einem aus-

der Fluß in dem Ferrit nur einem durch das Kupfer gewählten Band 15 geleitet wird, und das ausgewählte abgegrenzten Pfad folgen, und theoretisch kann also 65 Wort wird als parallele Kombination von Signalen

kein Streufluß zwischen irgendwelchen zwei Wick- und Nicht-Signalen auf den 60 Lesewicklungen 19,

lungen des Kerns bestehen. die um den I-förmigen Teil 14 der Kerne gewickelt

In der Praxis muß die Plattierung jedoch mit einem sind, empfangen.

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Es wäre mühsam, die leitenden Streifen 18 und 21 brechen. Das Band wird schrittweise durch eine hergetrennt auf jedes Band 15 so aufzubringen, daß sie kömmliche Stanzmaschine transportiert, und dabei die Kerne entsprechend den zu speichernden Infor- wird die eine oder die andere Seite der beiden Leitermationswörtern durchsetzen oder umgehen. Diese netzwerke 24 und 25 ausgestanzt. Die Form des Schwierigkeit wird überwunden, wie es nachstehend 5 Stanzloches 38 spielt keine Rolle, solange es den an Hand von F i g. 7 erläutert wird. unerwünschten Teil der Netzwerke durchschneidet.

Auf jedes Band 15, das in identischer Weise mit In dieser Figur ist nur ein Transformatorkern darzwei Lochreihen 16 und 17 gestanzt worden ist, gestellt, und dabei sind die durch das Stanzen gewerden zwei identische Leiternetzwerke 24 und 25 speicherten binären Informationsbits veranschaulicht, aufgebracht, die solche Abmessungen und eine solche io Zum Beispiel durchläuft ein Stromimpuls, der an Lage auf dem Band haben, daß jede öffnung in der die linke Seite des programmierten Leiternetzwerks 24 Reihe 16 symmetrisch zwischen getrennten Sprossen des Bandes 15 in Fig. 8A angelegt wird, den ersten des Leiternetzwerks 24 liegt und jede Öffnung in der und den zweiten Kern (binäre »1«-Bits), umgeht den Reihe 17 symmetrisch zwischen getrennten Sprossen dritten und den vierten Kern (binäre »O«-Bits), durchdes Leiternetzwerks 25 liegt. Jetzt brauchen nur noch 15 läuft den fünften Kern (binäres »1 «-Bit) und umgeht die Teile der Leiternetzwerke auf der Innenseite oder den sechsten Kern (binäres »O«-Bit). Damit wird Außenseite jeder Öffnung entfernt zu werden, so daß das Datenwort 110010 auf den um die I-förmigen zwei durchgehende Leiter von einem Ende des Bandes Teile der sechs Transformatorkerne des Bandes

15 zum anderen entstehen, die je nach den auf jedem gewickelten sechs Lesewicklungen empfangen. Ebenso Band 15 gespeicherten beiden Datenwörter die Trans- 20 wird das Datenwort 010110 durch das programmierte formatorkerne durchsetzen oder umgehen. Damit das Leiternetzwerk 25 des Bandes gespeichert.
Leiternetzwerk recht deutlich erkennbar wird, ist in Das Programmieren des Bandes, d. h. die Beseiti-F i g. 7 nur ein Transformatorkern 13 in der ent- gung des unerwünschten Teils der Netzwerke kann sprechenden Lage dargestellt. auch auf jede andere Weise erfolgen, z. B. durch

Außerdem ist jedes Band 15 mit einem Ansatz 26 25 Wegätzen (vgl. F i g. 6 und 8 B).

am einen Ende und einem Ansatz 27 am anderen Der bisher beschriebene magnetische Festwert-

Ende versehen. Verbindungsleitungen 28 und 29 sind speicher besteht aus mehreren Bändern, die jedes auf die Ansätze 26 aufgebracht, um die Enden der zwei Wörter mit einer Länge von 60 Bits speichern. Leiternetzwerke 24 und 25 mit Zungen 31 und 32 am Wegen des Aufbaus des Bandes müssen Anschlüsse Ende des Ansatzes 26 zu verbinden. Ebenso sind Ver- 30 an jedem Ende jedes Bandes hergestellt werden, um bindungsleitungen 33 und 34 auf den Ansatz 27 auf- ein bestimmtes Datenwort auswählen und lesen zu gebracht, die die anderen Enden der Leiternetzwerke können. Ein weiterer Punkt, den man als Nachteil 24 und 25 mit Zungen 35 und 36 am Ende dieses ansehen kann, ist der, daß die Länge jedes Bandes 15 Ansatzes verbinden. Bei der praktischen Verwendung durch die Zahl von Bits in jedem auf dem Band zu werden die Zungen 31. 32, 35 und 36 mit einer Ein- 35 speichernden Wort bestimmt wird. In diesem Falle gäbe- und Ausgabeschaltung verbunden, damit ein (bei einer Wortlänge von 60 Bits) müßte die Länge bestimmtes gespeichertes Datenwort ausgewählt und des Bandes zur Unterbringung von 60 Transformaausgelesen werden kann. toren in einer Reihe ausreichen. Diese beiden Nach-

Schließlich ist jedes Band 15 mit einer Reihe von teile sind durch die Konstruktion des in F i g. 9 Transportlochungen 37 versehen, die symmetrisch in 40 gezeigten Bandes ausgeschaltet worden.
Längsrichtung des Bandes zwischen den Lochreihen Dieses Band 39 ist so aufgebaut, daß es immer

16 und 17 angeordnet sind. Je eine Transportlochung noch zwei Datenwörter zu je 60 Bits speichert, und ist zwischen den entsprechenden Löchern in den trotzdem hat es nur etwa die halbe Länge bei einer Reihen 16 und 17 vorgesehen, so daß das Band 15 nur geringfügigen Verbreiterung. Anschlüsse für das in einer Maschine schrittweise transportiert werden 45 Auswählen und Lesen eines Wortes sind nur an kann, um unerwünschte Teile der Leiternetzwerke 24 einem Ende nötig.

und 25 entfernen zu können. In dieser Anordnung sind die Transformatorkerne

Das Entfernen von Teilen der Leiternetzwerke 24 in zwei parallelen Reihen entlang des Bandes vor- und 25 zum Herstellen der beiden durchgehenden gesehen, und von jedem Datenwort ist jeweils nur leitenden Streifen vom einen Ende des Bandes bis 50 die eine Hälfte in der einen Reihe und die andere zum anderen und zum Bilden der erforderlichen Hälfte in der anderen Reihe gespeichert. Wie im Datenwörter ist bekannt als »Programmierung«. Die vorhergehenden Falle sind alle Bänder 39 vor dem Band-»Programmierung« kann in verschiedener Weise Programmieren genau gleich. Jedes Band 39 weist ausgeführt werden. Die unerwünschten Teile der vier Lochreihen 41, 42, 43 und 44 zum Aufnehmen Leiternetzwerke können ausgestanzt werden. Um z. B. 55 der Schenkel der U-förmigen Teile 13 der beiden ein binäres Informationsbit »1« in einem bestimmten Reihen von Transformatorkernen auf. Jede Lochreihe Transformatorkern zu speichern, muß die Seite des ist wie zuvor mit einem sie umschließenden Leiter-Leiternetzwerkes, die außerhalb des Arms des be- netzwerk versehen. Die Leiternetzwerke für die treffenden Kerns verläuft, unterbrochen werden. Dann Lochreihen 41, 42, 43 und 44 tragen die Bezugsdurchläuft ein an das programmierte Leiternetzwerk 60 ziffern 45, 46, 47 bzw. 48. In Längsrichtung des angelegter Stromimpuls den Kern, und ein ein bi- Bandes erstreckt sich eine Reihe von Transportnäres »!«-Bit darstellendes Ausgangssignal wird auf löchern 49.

der Leerwicklung des betreffenden Kerns empfangen. Das Leiternetzwerk 45 ist am einen Ende des

Ein Teil des durch Stanzen programmierten Ban- Bandes 39 durch einen leitenden Streifen 51 mit dem des 15 ist in F i g. 8 dargestellt. Der hier benutzte 65 Leiternetzwerk 48 verbunden. Ebenso sind die Leiter-Stanzer ist dreieckig und so bemessen, daß die Spitze netzwerke 46 und 47 am selben Ende des Bandes des gestanzten Loches 38 lang genug ist, um die durch den leitenden Streifen 52 verbunden. Am unerwünschte Seite des Leiternetzwerks zu unter- anderen Ende des Bandes ist ein Ansatz 53 vor-

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gesehen, der mit den freien Enden vier Zungen 54, Impedanz ist die gleiche, als ob die Lesewicklungen 73 55, 56 und 57 trägt. Diese Zungen sind nötig, um kurzgeschlossen wären. Es sei angenommen, daß das Band mit den Treiber- und Auswählschaltungen die Primärwicklung 74 auf einem Band und die zu verbinden, die für das Auslesen benötigt werden. Primärwicklung 75 sich In der entsprechenden Po-Sie sind durch Verbindungsleitungen 58, 59, 61 und 5 sition auf dem nächsten Band in dem Stapel befindet. 62 mit den freien Enden der Leiternetzwerke 45, 46, Das gespeicherte Informationsschema, das die ge-47 bzw. 48 verbunden. Dann werden die Bänder so dämpften Schwingungen in dem Speicher verstärkt, programmiert, daß jedes die beiden benötigten Daten- sieht so aus, daß die Primärwicklung 74 den Wert Wörter speichert. Das Programmieren erfolgt ebenso, 101010 (Wort Nr. 1) und die Primärwicklung 75 wie es oben für das Band 15 (F i g. 7) beschrieben io den Wert 010101 (Wort Nr. 2) speichert, wobei dann worden ist, d. h. durch Stanzen oder anderweitiges das dritte Band in dem Stapel den Wert 101010 Entfernen der unerwünschten Teile der Leiternetz- (Wort Nr. 1) und das vierte den Wert 010101 (Wort werke, wobei das Band schrittweise durch die Reihe Nr. 2) speichern und so fort durch den ganzen von Transportlöchern 49 durch eine Maschine beför- Speicher hindurch. Um abzuschweifen, verlaufen die dert wird. Nach dem Programmieren trägt jedes i₅ das Wort Nr. 1 speichernden Primärwicklungen durch Band zwei Datenwörter zu je 60 Bits. Das eine Wort jeden zweiten Kern A, C, E usw., und die das Wort erstreckt sich längs des Leiternetzwerks 45 und längs Nr. 2 speichernden Primärwicklungen verlaufen durch des Leiternetzwerks 48 und wird das A-Wort des die übrigen Kerne B, D, F usw. Bandes genannt, das andere Wort erstreckt sich längs Fi g. 11b und lic zeigen die Ausgangssignale, des Leiternetzwerks 46 und längs des Leiternetz- 20 die auf einer Lesewicklung 73 auf einen Eingangswerks 47 und wird als B-Wort des Bandes bezeichnet. impuls (F i g. Ha) auf einer der Primärwicklungen74 Ein Α-Wort wird also ausgelesen, indem ein Strom- oder 75 für eine gespeicherte binäre »1« oder eine impuls durch die Leiternetzwerke geleitet wird, die binäre »0« hin erhalten werden. Aus den Impulssich von der Zunge 54 zur Zunge 57 erstrecken, und diagrammen von F i g. 11 geht hervor," daß die in das B-Wort wird ausgelesen, indem ein Stromimpuls as der Sekundärwicklung erzeugten gedämpften Schwindurch' die Leiternetzwerke zwischen Zunge 55 und gungen das Verhältnis der »1«- zu den »0«-Signalen Zunge 56 geleitet' wird. Einige U-förmige Teile 13 sowie die maximale Arbeitsgeschwindigkeit reduder Kerne sind eingezeichnet worden, um die Lage zieren. Daher ist es ein unerwünschter Effekt, der beiden Reihen von Transformatorkernen auf Um nun eine Lösung zu finden, sei das Problem dem Band anzudeuten, und die Leiternetzwerke sind 30 zunächst analysiert. Zur Vereinfachung einer sonst als mit einem sich wiederholenden Schema pro- komplizierten Rechnung sei angenommen, daß eine grammiert dargestellt. vollkommene magnetische Kopplung zwischen allen Typische Abmessungen für das oben beschriebene Primärwicklungen des Bandstapels und den von Band 39 sind folgende: ihnen durchsetzten Transformatorkernen besteht, daß Der Hauptteil des Bandes, der die Leiternetzwerke 35 aber keine magnetische Kopplung zwischen den trägt (d. h. ohne den Ansatz 53), hat eine Länge von Primärwicklungen selbst vorliegt. Jede Primärwicketwa 20 cm und eine Breite von etwa 5 cm. Der lung verhält sich also so, als ob sie ein einzelner Ansatz 53 ist etwa 12,5 cm lang und etwas über Leiter wäre, und wird in der folgenden Analyse 1,25 cm breit. Das Band, das in diesem Falle aus als solcher behandelt.

Polyesterterephthalat besteht, ist 75μ stark. 40 Die kapazitive Kopplung ist.am größten, wenn Wenn eine Anzahl von Bändern in der oben die Primärwicklungen vollkommen verschachtelt sind, erklärten Weise in dem Speicher gestapelt ist, sind wie es F i g. 10 schematisch zeigt. Das Ersatzschalt-Teile der Leiternetzwerke auf einem Band von den bild der so gewickelten Transformatoren ist in entsprechenden Leiternetzwerken des benachbarten F i g. 12 gezeigt, wo PQ eine beliebige der Frimär-Bandes nur 75μ voneinander getrennt, nämlich durch 45 wicklungen darstellt, die durch die Kerne A, C, E die Stärke eines Bandes. Wenn also ein Stromimpuls usw. verläuft, und RS die entsprechende Primärwährend des Lesens von Informationen entlang eines wicklung oder die Primärwicklung eines benachbarten ausgewählten Leiternetzwerkes oder einer Wicklung Bandes darstellt, die durch die Kerne B, D, F usw. in dem Speicher geleitet wird, entsteht eine induktive verläuft.

und kapazitive Kopplung zwischen dieser Wicklung 50 Um das Verhalten gegenüber einem Eingangsund deren nächsten Nachbarn, was gedämpfte stromimpulsl_ein zu bestimmen, wird der in Fig. 12 Schwingungen in der ausgewählten Wicklung zur gezeigte Signalgenerator G durch die drei Genera-Folge hat. Fig. 10 zeigt schematisch einen Teil η r r ♦,» a;~ ;„,w a\, η -a ¹T des Speichers mit einem Muster gespeicherter Infor- ^{toren G}» ^G* ^G> ^ersetzt' ^{die Jeder die Große} 2 ^Iein mationen, das den Effekt besonders verstärkt. Es 55 haben (s. Fig. 13). Diese Veränderung ist dadurch sind zur Veranschaulichung nur vier Kerne A, B, gerechtfertigt, daß auch die Kombination der Ströme C, D gezeigt worden. Jeder Kern hat seine eigene, an den Punkten P, Q, R und S die resultierenden durch einen niedrigen Widerstand RL belastete Lese- Ströme in der Schaltung noch dieselben sind. Es wicklung 73 und ist von einer der beiden Primär- sei nur das Verhalten der Schaltung gegenüber den Wicklungen 74 und 75 durchsetzt. Der niedrige 60 Generatoren G₁ und G₂ berücksichtigt. Aus Sym-Widerstand RL ist so gewählt, daß die während des metriegründen bewirken diese keinen Stromfluß über Lesens in den Primärwicklungen 74 und 75 ent- die Kapazität, und daher ist der Strom in jeder der stehenden Spannungen auf ein Mindestmaß begrenzt 1 „·*„„„„„ on „„λ »c c.\~,r.u ¹I τ * ♦ · a werden. In der Praxis ist RL so klein, daß sein Wert, ^Leitun8^{en P}Q ^{und RS} 8^leich 2 '*» · ^{Jetzt sei das} bezogen auf eine aus nur einer Windung bestehende 65 Verhaken der Schaltung gegenüber dem Generator G₃ Primärwicklung, im Vergleich zur Streureaktanz des betrachtet. Die beiden Leitungen und die verteilte Transformators vernachlässigbar ist. Das heißt, die Kapazität dazwischen bilden eine Übertragungsleian einer Primärwicklung 74 oder 75 gemessene tung mit Leerlauf am einen und Kurzschluß am

anderen Ende. Diese zeigt Resonanzeigenschaften für die Frequenz

Zo =

, 1
4LC

und für deren ungerade Harmonische, wobei L die Summe der Transformator-Streuinduktivität und C die Gesamtkapazität zwischen PQ und RS darstellt. Wenn nun hin ein Rechteckimpuls ist, der ein unendliches Frequenzspektrum aufweist, treten alle Resonanzfrequenzen auf den Leitungen auf. In der Praxis wird die Anstiegszeit von 1&_η so groß gemacht, daß der Energiegehalt der harmonischen Frequenzen im Vergleich zu dem bei der Grundfrequenz vernachlässigbar ist, und daher braucht nur die Grundfrequenz berücksichtigt zu werden.

Aus der vorstehenden Erörterung geht hervor, daß jeder Schwingungsstrom nur dem Generator G₃ zuzuschreiben ist, und in Anbetracht der bekannten Eigenschaften der Übertragungsleitung ist er am größten am kurzgeschlossenen Ende der Leitung, wo er die Transformatorkerne Y und Z durchsetzt. Daher sei nun der Strom durch die Transformatorkerne Y und Z betrachtet, der durch C₃ bewirkt wird! Diese Ströme seien Iy₃ bzw. /_Z3. Sie sind, wie gezeigt, entgegengesetzt gerichtet und sind abgesehen von dem vernachlässigbar kleinen Strom I₀ gleich groß.

Was die Spannung und die Ströme an jedem Ende der Leitung betrifft, so kann die Leitung bei Frequenzen bis hinauf zur Grundfrequenz (/„) durch ein einziges π-Glied, wie in Fig. 14 gezeigt, dargestellt werden. Die Kapazität am kurzgeschlossenen Ende führt keinen Strom und kann daher wegfallen, was einen einfachen abgestimmten Parallel-Schwingungskreis. gemäß F i g. 15 ergibt.

Damit kein Schwingstrom Iy₃ auftritt, muß die Schaltung kritischer oder überkritisch gedämpft werden. Das kann geschehen durch Einführen eines Widerstandes R_p parallel zu L oder eines davon verschiedenen Wertes des Widerstandes R_s in Reihe mit L, wobei gilt:

Standsmaterial werden gemäß F i g. 16 gestanzt, um Öffnungen 77 für die Transformatorkerne herzustellen, und so geätzt, daß eine mit Widerstand behaftete Schleife 78 um jede öffnung herum zurückbleibt, durch welche die Schenkel der Transformatorkerne hindurchgehen. Außerdem ist das Band 76 mit einer Reihe von Transportlöchern 49 versehen, um während der Bildung der widerstandsbehafteten Schleifen durch eine Verarbeitungsmaschine befördert

ίο zu werden. Die Verwendung mehrerer widerstandsbehafteter Bänder 76 in einem Speicher in gleichmäßigen Abständen innerhalb des Stapels von Wortbändern 39 hat gewisse Vorteile, da man so eine bessere magnetische Kopplung mit den Kernen erreicht. Ob aber ein widerstandsbehaftetes Band oder mehrere solcher Bänder verwendet werden, der Widerstand jeder geschlossenen Schleife 78 muß α Rp/n betragen, wobei α die Zahl der Schleifen darstellt, die mit einem Transformatorkern zusammenwirken.

Die Seriendämpfung kann durch die Verwendung von widerstandsbehafteten Primärwicklungen erreicht werden, aber wenn davon viele vorhanden sind, würde bei jeder der Widerstand unzweckmäßig groß, und es werden sehr hohe Treiberspannungen benötigt. Wenn z. B. jede Primärwicklung einen Widerstand R_w hätte, würden gemäß F i g. 12 PQ und RS

je einen Serienwiderstand

2Rw

haben, wobei m die

Gesamtzahl von Wörtern in dem Speicher darstellt. Der in F i g. 15 in Reihe mit L erscheinende Wirkwiderstand wäre dann

Rs =

woraus hervorgeht, daß

Rw =

4Rw

m Rs

R_P<

2C

IC

Ob nun Parallel- oder Seriendämpfung verwendet wird, muß die Dämpfung bekanntlich einzelnen Transformatorkernen oder einzelnen Primärwicklungen zugeordnet werden, da das gespeicherte Informationsmuster nicht allgemein bekannt ist.

Zunächst sei die Paralleldämpfung betrachtet. Sie kann erfolgen, indem auf jeden Transformatorkern eine Kurzschlußwindung mit dem Widerstandswert Rp/n aufgebracht wird, wobei η die Gesamtzahl der in dem Speicher benutzten Transformatoren darstellt. Die Dämpfungswiderstände können ähnlich wie die die Primärleiter tragenden Bänder hergestellt werden. Das heißt, ein dünnes Blatt aus Widerstandsmaterial, wie z. B. Eureka, wird auf ein Band aus Isoliermaterial (z. B. ein Band aus Polyesterterephthalat) aufgeklebt. Das Band 76 und der Überzug aus Widerist.

In einem praktischen Beispiel war RS etwa 1200hm, und m war gleich 256. Dadurch erhält Äs den Wert 7680 Ohm, und für einen Strom von 50 mA durch eine Primärwicklung müßte also eine Spannung von 384 Volt angelegt werden.

Ein besseres Verfahren zur Seriendämpfung ist in Fig. 17 gezeigt. Die Kerne mit der Kennzeichnung S sind die normalen Kerne des Festwertspeichers, die die Sekundärwicklungen tragen. Jedem Kern S ist ein zweiter Kern T zugeordnet, und immer wenn eine Primärwicklung durch einen Kern S hindurchgeht, verläuft sie auch durch den zugeordneten Kern T. Der Wirkwiderstand wird entweder durch die Verwendung eines verlustbehafteten Materials für die T-Kerne oder durch deren Belastung mit widerstandsbehafteten Schleifen eingeführt, die ebenso wie die Widerstandsschleifen für die Paralleldämpfung hergestellt werden können.
Im vorstehenden ist gezeigt worden, daß die Kapazität zwischen den Bändern in direkter Beziehung zu den gedämpften Schwingungen im magnetischen Festwertspeicher steht. Durch Verringern dieser Kapazität kann auch die Resonanzfrequenz erhöht werden. Die Kapazität wird durch die Herstellung von drei Bandtypen reduziert. Dabei handelt es sich um das in Fig. 18 gezeigte α-Band, das in Fig. 19 gezeigte 6-Band und das in F i g. 20 gezeigte c-Band. Jedes dieser Bänder enthält dieselben Merkmale wie

das oben in Verbindung mit F i g. 9 beschriebene Band 39, nämlich Lochreihen 41, 42, 43 und 44, Leiternetzwerke 45, 46, 47 und 48 und Transportlöcher 49. In diesen F i g. 18, 19 und 20 ist nur ein Teil jedes Bandes gezeigt, was für die Erläuterung ausreicht.

Die drei Bänder, das α-Band, das 6-Band und das c-Band, gleichen einander in jeder Hinsicht mit der Ausnahme, daß die Leiternetzwerke in jedem Band bezüglich der Lochreihen anders angeordnet sind, und zwar versetzt. Die Versetzung ist in Längs- und Querrichtung verschieden, und daher wird, wenn die Bänder zu dem Bandstapel in folgender Reihenfolge zusammengestellt werden, d. h. α-Band, 6-Band, c-Band, α-Band, ft-Band usw., der Abstand zwischen benachbarten Primärwicklungen immer größer mit einer entsprechenden Verringerung der Kapazität. Die Programmierung des Bandes erfolgt immer noch so, daß ein kleines Loch gestanzt wird, um das Leiternetzwerk auf der einen oder der anderen Seite der Löcher zu unterbrechen, wie in dem o-Band gezeigt ist. Ein Vorteil der Programmierung durch Stanzen besteht darin, daß für alle drei Bandarten derselbe Lochstempel verwendet werden kann. Jedes Band wird durch eine zehnstellige Zahl unterschieden, die mit Tinte in das Kästchen 79 auf dem Band gedruckt ist. Die Zahlen geben das Bandprogramm, die Lage des Bandes im Modul, wie der der vollständigen Anordnung gegebene Name lautet, und die Versetzung des Leiternetzwerkes an.

Claims (10)

Patentansprüche: 35

1. Magnetischer Festwertspeicher mit einer Anzahl übereinandergeschichteter, mit wenigstens einer Lochreihe versehener Bänder aus elektrisch isolierendem Material, durch deren Löcher sich die Schenkel von Magnetkernen erstrecken, die abhängig von einem zu speichernden Festwert von einer auf dem Band aufgebrachten Treiberleitung durchsetzt oder umgangen werden, d adurch gekennzeichnet, daß die Treiberleitungen benachbarter Bänder zur Verringerung der kapazitiven Kopplung gegeneinander versetzt angeordnet sind, derart, daß der Betrag der Versetzung größer ist als die Dicke des die beiden Treiberleitungen trennenden Bandes aus elektrisch isolierendem Material.

2. Magnetischer Festwertspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Magnetkern ein Dämpfungswiderstand zugeordnet ist.

3. Magnetischer Festwertspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungswiderstand als geschlossene Schleife aus elektrischem Widerstandsmaterial, durch die sich ein Schenkel eines Magnetkerns erstreckt, ausgeführt ist.

4. Magnetischer Festwertspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungswiderstand durch einen zweiten Magnetkern gebildet wird, der mit einer Schleife aus Widerstandsmaterial versehen ist und von zusätzlichen Löchern in den Bändern aus elektrisch isolierendem Material aufgenommen und von der Treiberleitung so durchsetzt wird, daß ein Impuls auf dieser Leitung auf beide Magnetkerne im gleichen Sinn einwirkt.

5. Magnetischer Festwertspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Löcher auf dem Band aus elektrisch isolierendem Material zur Aufnahme „des zweiten Magnetkerns unmittelbar neben den Löchern zur Aufnahme des ersten Magnetkerns angeordnet sind.

6. Magnetischer Festwertspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als geschlossene Schleifen aus elektrischem Widerstandsmaterial ausgebildeten Dämpfungswiderstände auf einem eigenen Band aus elektrisch isolierendem Material aufgebracht sind.

7. Magnetischer Festwertspeicher nach den . Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern zur Bedämpfung mit einer Schicht aus elektrischem Widerstandsmaterial bedeckt ist.

8. Magnetischer Festwertspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeden Magnetkern zur Verringerung des Streuflusses mit Ausnahme eines schmalen Oberflächenstreifens eine Schicht eines elektrisch gut leitenden Materials aufgebracht ist.

9. Magnetischer Festwertspeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als gut leitendes Material Kupfer gewählt ist.

10. Magnetischer Festwertspeicher nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der schmale Oberflächenstreifen mit elektrischem Widerstandsmaterial bedeckt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen