DE1474284C - Mit mehreren Offnungen versehener Magnetkern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen mit mehreren öffnun- Zustand in seinen gelöschten Zustand durch eine gen versehenen Magnetkern, insbesondere zur Ver- innere Verschiebewicklung gebracht werden kann , wendung als Speicherstufe einer Anordnung zur Ver- und daß durch eine der Erregung der Übertragungsschiebung binärer Daten, dessen Kernmaterial eine Vorbereitungswicklung folgende Erregung der äußeim wesentlichen rechteckige Hysteresisschleife auf- 5 ren Verschiebewicklung eine die Ausgangswicklung

weist und der einen einen ersten geschlossenen ma- erregende Umschaltung von magnetischem Fluß des

gnetischen Kreis enthaltenden Eingangsteil, einen ,, Kernmaterials des zweiten magnetischen Kreises beeinen zweiten geschlossenen magnetischen Kreis ent- wirkt werden kann. -

haltenden Ausgangsteil und einen einen dritten ge- Bei "dem erfindungsgemäßen Magnetkern wirkt schlossenen magnetischen Kreis enthaltenden Zwi- io sich die durch die äußere Verschiebewicklung beschenteil aufweist, wobei der dritte magnetische Kreis wirkte Umschaltung des magnetischen Flusses in einen Kernabschnitt des ersten magnetischen Kreises dem Kernmaterial des Ausgangsteiles nicht auf den und einen Kernabschnitt des zweiten magnetischen Eingangsteil aus, und umgekehrt hat die Erregung Kreises enthält und wobei mit dem Eingangsteil eine der Eingangswicklung keinen Einfluß auf den Aus-Eingangswicklung und mit dem Ausgangsteil eine 15 gangsteil des Kernes, so daß gleichzeitig Daten dem Ausgangswicklung gekoppelt ist und ferner eine Eingangsteil zugeführt und von dem Ausgangsteil des Übertragungs-Vorbereitung und eine äußere Ver- Kernes entnommen werden können. In einem aus schiebewicklung vorgesehen sind. erfindungsgemäßen Magnetkernen aufgebauten Ver-Die Verwendung eines derartigen Magnetkernes in schieberegister braucht daher nur ein Magnetkern einem Verschieberegister ist aus der USA.-Patent- 20 pro Speicherstufe vorgesehen zu werden, schrift 3 106 702 bekannt. Dabei sind sowohl der Die Erfindung wird im nachstehenden unter Be-Eingangsteil als auch der Ausgangsteil von Kern- zugnahme auf die Figuren erörtert. Von den Figuren abschnitten gleichen Querschnittes umgeben, während zeigt

diejenigen Kernabschnitte des Zwischenteils, die nicht Fig. la eine schematische Darstellung eines Ma-

auch dem Eingangsteil oder dem Ausgangsteil ange- 25 gnetkernes gemäß der Erfindung, hören, einen etwa doppelt so großen Querschnitt F i g. 1 b bis Ie die magnetischen Zustände der in ^T

aufweisen. Die Kerne sind mittels der oben genann- Fig. 1 a dargestellten Anordnung, ten vier Wicklungen zu einem Schieberegister ver- Fig. 2 die zeitliche Folge der den Wicklungen ·

drahtet, wobei als fünfte Wicklung noch eine Halte- des in F i g. 1 a dargestellten Kernes zugeführten

Wicklung hinzukommt, die dazu dient, zu verhindern, 30 Impulse,

daß die Umschaltung des Eingangsteiles eines Kernes Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines, ereine Umschaltung des Ausgangsteiles des vorange- findungsgemäßen Kernes,

henden Kernes bewirkt. Die Kopplung zwischen dem F i g. 4 ein Prinzipschaltbild eines Verschiebere-Eingangsteil und dem Ausgangsteil eines Kernes ist gisters mit erfindungsgemäßen Magnetkernen, jedoch derart, daß die Umschaltung des Eingangs- 35 In Fig. la besteht der eine Mehrzahl Öffnungen teiles sich auch stets auf den Ausgangsteil auswirkt aufweisende Kern 10 aus homogenem ferromagne- und umgekehrt eine Umschaltung des Ausgangsteiles tischem Material, das vorzugsweise eine rechteckige eine Rückwirkung auf den Eingangsteil hat. Dadurch Hysteresisschleife hat, wobei der Kern von gleichist es unmöglich, dem Eingangsteil schon in dem mäßiger Dicke ist und einen Eingangsteil 12 und Zeitpunkt neue Daten zuzuführen, zu dem dem Aus- 40 einen Zwischenteil 14 und einen Ausgangsteil 16 gangsteil Daten entnommen werden. Es werden da-. bildet. Der Eingangsteil 12 hat eine im wesentlichen her pro Speicherstufe des Verschieberegisters zwei dreieckige Öffnung 18, die von einem geschlossenen derartige Magnetkerne benötigt, wobei jeweils ein magnetischen Kreis umgeben ist, der einen Abschnitt Magnetkern als Hauptspeicherkern und ein weiterer 20 geringeren Querschnittes hat, während der AbMagnetkern als Übergangsspeicherkern betrachtet 45 schnitt 22 des Eingangsteils 12 einen Kernquerschnitt werden kann. hat, der ungefähr doppelt so groß ist wie der des Ab-

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, schnittes 20.

einen Magnetkern der eingangs genannten Art. so Ein Zwischenteil 14 besteht aus der im wesentauszubilden, daß gleichzeitig Daten dem Eingangs- liehen rechteckigen Öffnung 24, die von einem geteil zugeführt und von dem Ausgangsteil des Kernes 50 schlossenen magnetischen Weg umgeben ist, der,, zuentnommen ,werden können. sätzlich zu dem Abschnitt 20, aus den Abschnitten Diese Aufgabe wird bei einem Magnetkern der 26, 28 und 30 besteht, die sämtlich den gleichen eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch ge- Kernquerschnitt haben wie der Abschnitt 20. Der löst, daß diejenigen Kernabschnitte des ersten und Ausgangsteil 16 besteht aus einer im wesentlichen zweiten magnetischen Kreises, die auch dem dritten 55 rechteckigen Öffnung 32, die ebenfalls von einem gemagnetischen Kreis angehören, einen gegenüber den schlossenen Magnetfuß umgeben ist und zusätzlich übrigen Kernabschnitten des ersten und zweiten ma- zu dem Abschnitt geringeren Querschnittes den Abgnetischen Kreises verringerten Querschnitt aufwei- schnitt 34 aufweist, dessen Kernquerschnitt ungesen, daß das Kernmaterial des ersten magnetischen fähr doppelt so groß ist wie der Querschnitt des Kreises durch Erregung der Eingangswicklung von 60 Kernabschnittes 28. Wenn das Material des Kernes seinem gelöschten Zustand in seinen eingestellten 10 gesättigt ist, erstreckt sich etwa die doppelte An-Zustand gebracht werden kann, daß das Kernmaterial zahl magnetischer Feldlinien durch die Abschnitte des zweiten und dritten magnetischen Kreises in größeren Querschnittes, verglichen mit den Abeinen die Übertragung vorbereitenden Zustand durch schnitten geringeren Kernquerschnittes. Zur Vereineine der Erregung der Eingangswicklung folgende 65 fachung ist in den Figuren zugrunde gelegt, daß Erregung der Übertragungs-Vorbereitungswicklung jeder der Abschnitte größeren Kernquerschnittes von gebracht werden kann, daß das Kernmaterial des zwei durch einen Pfeil dargestellten Feldlinien durchersten magnetischen Kreises von seinem eingestellten setzt wird, währendd die Abschnitte geringeren Quer-

schnittes je von nur einer Feldlinie durchsetzt werden.

Eine Eingangswicklung 36 ist mit dem Abschnitt 20 geringeren Querschnittes gekoppelt und gehört dem Eingangsteil 12 an, und eine innere Verschiebewicklung 38 ist mit dem Abschnitt 22 des geschlossenen magnetischen Kreises des Eingangsteiles 12 gekoppelt. Eine Ubertragungsvorbereitungswicklung 40 ist mit dem Abschnitt 30 geringeren Querschnittes des Zwischenteiles 14 gekoppelt. Eine äußere Verschiebewicklung 42 ist mit dem Abschnitt 34 von großem Querschnitt im Ausgangsteil 16 gekoppelt, und eine Ausgangswicklung 44 ist mit dem Abschnitt 34 von großem Querschnitt im Ausgangsteil 16 gekoppelt.

Es wird zunächst angenommen, daß die Polarisation des Magnetflusses durch die Pfeile in F i g. 1 a gekennzeichnet ist, und diese Stromflußverteilung einen Binärwert 0 des Zustandes der magnetischen Remanenz des Kernes 10 bezeichnet. Um den Kern 10 in den Erregungszustand umzuschalten, der dem Binärwert 1 entspricht, wird ein Erregungsimpuls 46 in F i g. 2 der Eingangswicklung 36 zugeführt, zu dem Zwecke, den Magnetfluß in dem Abschnitt 20 von geringerem Kernquerschnitt umzuschalten. Da die Abschnitte 30 und 26 bereits im Uhrzeigersinn in bezug auf die Öffnung 24 in F i g. 1 polarisiert sind, wird die Polarisation des halben Magnetflusses in dem Kernabschnitt 22 von größerem Querschnitt in dem Eingangsteil 12 umgekehrt. Fig. Ib zeigt die Polarisation nach Erregung der Wicklung 36. Ein Übertragungsvorbereitungsimpuls 48 gemäß F i g. 2 wird nun der Wicklung 40 zugeführt, so daß der Magnetfluß in den Abschnitten 20, 26 und 30 des Zwischenteiles 14 umgeschaltet wird und auch ein Teil des Magnetflusses in dem Abschnitt 34 von größerem Querschnitt an der Ausgangsöffnung 32 umgeschaltet wird, so daß sich eine Polarisation entsprechend F i g. 1 c ergibt. Eine teilweise Magnetflußumschaltung in dem Abschnitt 22 von größerem Querschnitt des Eingangsteiles 12 kann dadurch vermieden werden, daß der Impuls 48 hinreichend lang und von niedriger Amplitude gemacht wird. Während der Erregungszustand des Zwischenteiles 14, der durch den Erregungsimpuls 46 bedingt wurde, eine Trennung des Ausgangsteiles 16 von dem Eingangsteil bewirkte, hat der Impuls 48 den Erregungszustand des Eingangsteiles 12 auf den Ausgangsteil 16 übertragen.

Es wird nunmehr ein innerer Verschiebeimpuls 50 der inneren Verschiebewicklung 38 zugeführt, um das Kernmaterial an der Öffnung 18 in den Löschungszustand zu bringen, wobei die Umschaltung des Magnetflusses um die Öffnung 18 herum zur Folge hat, daß die Abschnitte 26, 28 und 30 im Uhrzeigersinn um die Öffnung 24 polarisiert werden, wie in Fig. Id gezeigt ist. Es wird kein Magnetfluß in dem Abschnitt 20 umgeschaltet, da dieser Abschnitt bereits durch den Impuls 46 in den Löschungszustand gebracht wurde. Auf den inneren Verschiebeimpuls 50 wird der Magnetfluß in dem Abschnitt 28 stärker umgekehrt als in dem Abschnitt 34 die Polarisationsumkehr erfolgt, weil der Abschnitt 34 die Wicklung 44 hat und der Abschnitt 28 die geringere Magnetflußlänge aufweist.

Ein äußerer Verschiebeimpuls 52 wird nunmehr der äußeren Verschiebewicklung 42 zugeführt und bewirkt die Umschaltung des Magnetflusses in den Abschnitten 28 und 34 des Ausgangsteiles in deri Löschungszustand, wobei ein Ausgangsimpuls in der Ausgangswicklung 44 induziert wird.

Es wurde daher ein Binärwert 1 dem Eingangsteil 12 des Kernes zugeführt und auf den Ausgangsteil 16 übertragen, so daß sich ein Ausgangsimpuls ergab,-der maßgeblich dafür ist, daß eine Speicherung eines Binärwertes in dem Kern 10 vorlag. Da das Kernmaterial um die Öffnung 18 herum in den Löschungszustand der magnetischen Remanenz eher überführt wird, bevor eine Erregung der äußeren Verschiebewicklung 42 erfolgt, kann der Eingangsteil 12 in den Erregungszustand gebracht werden, während gleichzeitig eine Erregung der Abfrage-Ausgangswicklung 44 stattfindet.

Wenn ein Erreguhgsimpuls 46 der Eingangswicklung 36 nicht zugeführt wird, verbleibt der Kern 10 in seinem Löschungszustand, und der Übertragungsvorbereitungsimpuls und der innere -Verschiebeimpuls und der äußere Verschiebeimpuls sind ohne Einfluß, vorausgesetzt, daß die Amplitude des Ubertragungs-Vorbereitungsimpulses wie oben erwähnt beschränkt ist. Die Amplituden des inneren Verschiebeimpulses und des äußeren Verschiebeimpulses müssen in jedem Fall einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten. Die Maximalwerte dieser Impulse sind jedoch nicht kritisch.

Der Kern 10 hat Öffnungen 54 je zur Aufnahme von die gespeicherte Information nicht zerstörenden Ablesewicklungen, die in der Figur nicht gezeigt sind, und bei der Erregung der Wicklung 38, falls der Teil 12 erregt ist, erregt werden.

Es wurde bereits darauf verwiesen, daß ein länger den Zwecken der Übertragungsvorbereitung dienender Impuls geringer Amplitude der Wicklung 40 zugeführt wird, damit eine störende Magnetflußumschaltung in dem Kernmaterial um die Öffnung 18 herum vermieden wird. Der Bereich des Übertragungsvorbereitungsstromes kann dadurch vergrößert werden, daß die Wicklung 40 durch eine Wicklung 41 gemäß Fig. 3 ersetzt wird, die zwei in Serie liegende Abschnitte umfaßt, welche mit dem Abschnitt 22 größeren Querschnittes bzw. dem Abschnitt 30 geringeren Querschnittes gekoppelt sind. Die Wicklung 41 ist so angeordnet, daß bei einer Erregung der Teil, der den Abschnitt 22 umgibt, eine magnetomotorische Kraft erzeugt, die entgegen der magnetisehen Kraft desjenigen Windungsabschnittes 41 wirkt, welcher den Kernabschnitt 30 umschließt, so daß auf diese Weise der Einfluß des Übertragungsvorbereitungsstromes verringert wird. Der Übertragungsvorbereitungsstrom, der auf die Wicklung 41 zur Einwirkung gebracht wird, hat das Bestreben, den Magnetfluß in dem Abschnitt 30 nach rechts in F i g. 3 zu polarisieren. Die magnetomotorische Kraft, die durch den Abschnitt der Wicklung 41, welcher mit demKernabschnitt 22 gekoppelt ist,bewirkt wird, hat die Neigung, den Magnetfluß im Uhrzeigersinn in F i g. 3 um die Öffnung 18 zu polarisieren und verhindert daher die Neigung eines zu großen Übertragungsvorbereitungsstromes, eine störende Magnetflußumschaltung im Gegenuhrzeigersinn um die Öffnung 18 zu bewirken.

F i g. 4 zeigt ein Verschieberegister, das aus drei in Serie geschalteten Stufen besteht, von denen eine jede einen Kern gemäß F i g. 1 mit mehreren Öffnungen umfaßt. Wenn ein Binärwert »1« in dem Eingangsteil 1 eines der Kerne 10 gespeichert ist, wird

ein Binärwert »1« auf die nächstfolgende Kernstufe bei geeigneter, aufeinanderfolgender Erregung der Wicklungen 38, 40 und 42, welche je sämtlichen Kernen zugeordnet sind, übertragen.

Die Form der Öffnung 18 muß nicht dreieckig sein, sie kann auch statt dessen rechteckig sein.

Claims (7)

Patentansprüche^ IO

1. Mit mehreren Öffnungen versehener Magnetkern, insbesondere zur Verwendung als Speicherstufe einer Anordnung zur Verschiebung binärer Daten, dessen Kernmaterial eine im wesentlichen rechteckige Hysteresisschleife aufweist und der einen einen ersten geschlossenen magnetischen Kreis enthaltenden Eingangsteil, einen einen zweiten geschlossenen magnetischen Kreis enthaltenden Ausgangsteil und einen einen dritten geschlossenen magnetischen Kreis enthaltenden Zwischenteil aufweist, wobei der dritte magnetische Kreis einen Kernabschnitt des ersten magnetischen Kreises und einen Kernabschnitt des zweiten magnetischen Kreises enthält und wobei mit dem Eingangsteil eine Eingangswicklung und mit dem Ausgangsteil eine Ausgangswicklung gekoppelt ist und ferner eine Ubertragungs-Vorbereitungswicklung und eine äußere Verschiebewicklung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Kernabschnitte (20, 28) des ersten und zweiten magnetischen Kreises (12 bzw. 16), die auch dem dritten magnetischen Kreis (14) angehören, einen gegenüber den übrigen Kernabschnitten (22 bzw. 34) des ersten und zweiten magnetischen Kreises verringerten Querschnitt aufweisen, daß das Kernmaterial des ersten magnetischen Kreises (12) durch Erregung der Eingangswicklung (36) von seinem gelöschten Zustand in seinen eingestellten Zustand gebracht werden kann, daß das Kernmaterial des zweiten und dritten magnetischen Kreises (16 bzw. 14) in einen die Übertragung vorbereitenden Zustand durch eine der Erregung der Eingangswicklung folgende Erregung der Übertragungs- Vorbereitungswicklung (40 oder 41) gebracht werden kann, daß das Kernmaterial des ersten magnetischen Kreises (12) von seinem eingestellten Zustand in seinen gelöschten Zustand durch eine innere Verschiebewicklung (38) gebracht werden kann und daß durch eine der Erregung der Übertragungs-Vorbereitungswicklung (40 oder 41) folgende Erregung der äußeren Verschiebewicklung (42) eine die Ausgangswicklung (44) erregende Umschaltung von magnetischem Fluß des Kernmaterials des zweiten magnetischen Kreises (16) bewirkt werden kann.

2. Magnetkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erregende Eingangswicklung (36) sich um den Kernabschnitt (20) geringeren Querschnittes des ersten magnetischen Kreises (12) erstreckt, daß die die Übertragung vorbereitende Wicklung (40, 41) sich um einen an der Außenfläche des Kernes (10) gelegenen Kernabschnitt (30) des dritten magnetischen Kreises (14) erstreckt und daß die äußere Verschiebewicklung (42) den Kernabschnitt (34) größeren Querschnittes des zweiten magnetischen Kreises (16) umschließt.

3. Magnetkern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Übertragung vorbereitende Wicklung (41) auch den Kernabschnitt (22) größeren Querschnittes des ersten magnetischen Kreises (12) in einem Wicklungssinn umschließt, der zu dem entgegengesetzt ist, mit dem sie den Kernabschnitt (30) des dritten magnetischen Kreises (14) umschließt.

4. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung der Eingangswicklung (36) die Polarisation des remanenten Magnetflusses in dem Kernabschnitt (20), welcher dem ersten magnetischen Kreis (12) und dem dritten magnetischen Kreis (14) angehört, umkehrt und die Erregung der die Übertragung vorbereitenden Wicklung (40) die Polarisation des remanenten Magnetflusses in dem genannten Kernabschnitt (20) wiederum umkehrt und ferner die Polarisation des remanenten magnetischen Flusses in dem übrigen Teil des dritten magnetischen Kreises (14) und die Polarisation des remanenten Magnetflusses in dem zweiten magnetischen Kreis (16) mit Ausnahme des dem zweiten und dritten magnetischen Kreis (16 bzw. 14) gemeinsamen Kernabschnittes (28) umkehrt.

5. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte geringeren Kernquerschnittes (20,28) des ersten und des zweiten magnetischen Kreises (12, 16) ungefähr die Hälfte des Kernquerschnittes der übrigen Abschnitte (22, 34) dieser Kreise aufweisen.

6. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte magnetische Kreis (14) aus Kernabschnitten gleichen Querschnittes gebildet ist.

7. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem ersten magnetischen Kreis (12) umgebene Öffnung (18) des Magnetkernes im wesentlichen dreieckig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen