DE1474419A1 - Tunneldiodenspeicher - Google Patents

Description

TUNNELDIODENSPEICHER

Die Erfindung betrifft Tunneldiodenspeicher.

In bekannten Tunneldiodenspeichern war es sehr schwierig, die sowohl während des Lesens als auch des Schreibens auftretenden Störsignale zu unterdrücken. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Tunneldiodenspeicher zu schaffen, in dem diese Nachteile weitgehend behoben sind.

Erfindungsgemäß ist ein mehrere gleichartige Ziffernebenen enthaltender Tunneldiodenspeicher vorgesehen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß jede Ziffernebene eine Vielzahl von Speicherzellen enthält, die jeweils aus zwei Zweigen bestehen, von denen der eine die Reihenschaltung einer Tunneldiode und eines Widerstandes und der andere einen weiteren Widerstand enthält, wobei die beiden Zweige jeder Speicherzelle an einem Ende miteinander verbunden sind und an einem gemeinsamen Verbindungspunkt liegen, während die anderen Enden der Zweige jeweils an die Enden der Primärwicklung eines Leseübertragers angeschlossen sind, der sämtlichen Speicherzellen der Ebene gemeinsam ist, daß der Speicher ferner folgende Teile enthält: eine Vielzahl von Wortleitern, und zwar jeweils einen für jede Speicherzelle einer Ziffernebene, wobei ein Wortleiter jeweils die Verbindungspunkte entsprechender Speicherzellen, und zwar jeweils einer

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aus einer Ziffergebene, miteinander verbindet, eine VorspannunKsquelle zurr, Aufr-schterhaJ ten einer "orsnannun;·; iv.p'fjhen einem Mittelab^rif f an jeder- der PriT.ärwi 'jkiunr.en und Jeden, Wortieiter·, um saiiitli'jhe Tanne"Ldioden ent.':^. tor.den Zweiten bistabü le-Arbej tspunkte zu verleihen, eine Lesevorri^.tun, zurr Anlegen eines Lesetreiberimpu." sts an Jeden beliebigen ausgewählten der genannten WortieiUa', um die init ihm verbundenen bistabilen Zweire in einen Beζugszustand zu schalten, eine Anzahl von Le severs tär kam, und ζ .-,ar jeweils einen für eine Ziffernebene, der jeweils iit den Sekundärwicklungen der Leseubertragei· gekoppelt ist, eine Schreibvorrichtung zum Anlegen einer. Sohreiotreiberiinpulses an jeden beliebigen ausgewärilten der tenannten Wortleiter, sov.ie eine Zifferntreibervo."richtung zum wahiv/eisen Anlegen von Zifferniinpulseri an die /iittelabgriffe der f-rimärv.'icklungen der Leseübertra^er, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß ein Schreibtreiberimpuls und ein Ziffernirnpuls zusammen, jedoch nicht einer aliein jeden beliebigen bistabilen Zveif-;, an den sie angelegt werden, in den derr. Bfezui-.szu^tanc· entgegengesetzten Zustand umschalten, und daß in Bezu^ auf jede Speicl-ierzeile eier genannte weitere Widerstand einen Wert aufweist, der der: V/ert, den der bistabile Zweig dieser Speicherzelle den Lesetreiberimpuisen entgegengesetzt, annähernd cl^eich ist.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird im fol^e^den anhand der Zeichnungen beschrieben, und zv/ar zeigt

Fig. 1 ein SchaltungsdiagraniT einer einzelnen Speicherzelle mit einem Teil der zugeordneten Schaltung,

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Fig. 2 und 3 Diagramme, die die charakteristischen Kennlinien darstellen, wie sie der Speicherzelle nach Pig. 1 ent- sρν gehen,

Fig. 4 ein Teil-Stromdiagramm des räumlich dargestellten Ausführungsbeispiels,

Fi-;. 5 ein Teil-Stronidiagramm einiger Treiberschaltnetze für das Ausführungsbeispiel, und

Fig. 6a bis oc Darstellungen von charakteristischen Kennlinien der Schaltnetze nach Fig. 5·

In Fig. ι ist eine einzelne Speicherzelle 10 gezeigt, d;Le aus folgenden Teilen besteht: einer mit einem Mittelabgriff versehenen Primärwicklung eines Leseüberträgers 29, wobei der Mittelabgriff mit einem Punkt Dl verbunden ist, einem ersten Zweig, der aus einer zwischen einem Punkt Wl und dem einen Ende der Primärwicklung des Übertragers 29 vorgesehenen Reihenschaltung einer Tunneldiode 20 und eines Widerstandes 21 besteht, sowie einem zweiten Zweig, der einen zwischen dem Punkt Wl und dem anderen Ende der Primärwicklung des Übertragers 29 liegenden Widerstand 22 enthält. Der Punkt Dl ist mit dem einen Ende der Sekundärwicklung eines Übertragers 35 und deren anderes Ende mit einer geerdeten Vorspannungsquelle Eb verbunden. Der Punkt V/l hat eine mittlere Spannung null. Der erste aus der Tunneldiode 20 und dem Widerstand 21 bestehende Zweig ist, wie später näher erläutert, so aufgebaut, daß er bistabil arbeitet. In dem einen stabilen Zustand, d.h. dem L-Zustand, liegt an der Tunneldiode 20 eine verhältnismäßig hohe Spannung, während sie einen verhältnismäßig niedrigen Strom durchläßt. Im anderen stabilen Zustand,

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d.h. im O-Zustand, Be^t an der Diode 20 eine verhältnismäßig niedrige Spannung, während sie einen verhältnismäßig hohen Strom durchläßt. Die gleichen ßezeichnunp:en, d.h. "0^M und ^ML^M, werden zur Beschreibung des Zustandes der Tunneldiode 20 verwendet.

Jede Speicherzelle wird im normalen Lese-Schreibzyklu? betätigt. Im Leseteil dot- Zyklus wird ein positiver Lesetreiberimpuls RP an den Punkt V/l angelegt. Befindet sich die Tunneldiode 20 zu dieser Zeit bereits im O-Zustand, dann verbleibt sie in denselben. An der Sekundärwicklung des Übertragers 29 erscheint dann nur ein vernachlässigbares Lesesignal. Befindet sich die Tunneldiode 20 jedoch im L-Zustand, dann schaltet sie. der gleiche Leceirnpuis RP in den O-Zustand um. Hierdurch ergibt sich eine Änderung des durch die zugehörige Hälfte der Primärwicklung des Leseübertragers 29 fließenden Stromes, und es wird ein nennenswertes Lesesignal in seiner Sekundärwicklung induziert. Das Lesesignal wird an einen Leseverstärker 30 angelegt, der auch ein Auftastsignal TPl auf dem Leiter ^4 empfängt, das ihn während der Zeitspanne wirksam macht, in der das Lesesignal erscheinen kann, und es wird ein Ausgangssignal auf einem mit einem geeigneten, nichtgezei^ten Ausgangsflipflop gekoppelten Ausgangsleiter 31 erzeugt.

Iin Schreibteil des Lene-Schreibzyklun wird ein negativer Schreibtreiberimpu] £. V/1- unmittelbar nach deri Anlegen des Lesetreiberimpulses RP an den Punkt Wl angelegt. Hierdurch wird die Tunneldiode 20 bereitr in Richtung auf ihren L-Zustand vorbereitet. Die Größe dieses Impulses reicht jedoch zu ihrem voll-

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ständigen Umschalten in den !,-Zustand noch nicht aus. Gleichzeitig mit dem ochreib-Treiberimpuls WP wird ein Ze Ltgäbeimpuls TP2 an ein UND-Glied 55 angelegt, dessen anderer Eingang mit einem Signal ImI gespeist wird, das das zu speichernde Bit darstellt. Der Ausgang des UND-Gliedes 55 wird einem Zifferntreiber 52 zugeführt. Ist das Signal Ml ^mL", was eine binäre Kins darstellt, dann erzeugt der Zifferntreiber 52 einen Ausgangsimpuls, der über den 'Jbertragar 55 angelegt wird, so daß er als positiver Ziffernimpuls DPI an der Sekundärwicklung des Übertragers j55 erscheint. Der Impuls DPI unterstützt die Wirkung des ImpuJs&s WP (Fig. ;), und beide zusammen reichen aus, um die Tunneldiode 20 in den L-Zustand zu schaltsn. Es sei bemerkt, daß die Impulse ViP und DPI annähernd gleich groß sind, so daß, wenn nur der Impuls DPI angelegt wird, dJeasr nicht für eine br.schaltung der Tunneldiode 20 auoreicht.

Im folgenden wird die Speicherzelle 10 näher erläutert, um zu veranschaulichen, von welchen Überlegungen die Wahl der Widerstände, Spannungen und sonstigen Merkmale ihrer Bauteile abhängt.

Anhand der Fig. 2, die die Kennlinie 12 der Tunneldiode 20 zeigt, werden im folgenden die "Tunneldiode 20, der mit ihr in Reihe geschaltete Widerstand 21 und die Vorspannungsquelle Eb näher betrachtet. Die Vorspannungsquelle Eb und der Wert des Widerstandes 21 sind so gewählt, daß die Belastungslinie 11, die sich durch den Widerstand 21 ergibt, die Kennlinie in zwei verschiedenen Punkten "θ" und ¹¹L" schneidet, durch die die beiden stabiler. Zustände der Tunneldiode 20 festgelegt v/erden.

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Bei der Betrachtung der Impure RP, V/P und I'Pl sei auf Fig. 5 hingewiesen, die die Kennlinie 40 der Heihenschaltung aus Tunneldiode 20 und Widerstand 21 zeigt. Die Ji Vorspannung Eb darstellende, senkrechte Linie schneidet die Kennlinie in zwei Punkten "θ" und "l", die den Punkten "θ" und "l" in Fig. 2 entsprechen. Oberhalb der Kennlinie -!C sind die Impulse RP, V/P und DPI gezeigt. Es versteht sieh, daß diese so groß sein müssen, daß der Impuls RP den Arbeatspunkt auf die linke Flanke 44 der Kennlinie 40 verlagert. Dadurch ist gewähr!eistet, daß die Tunneldiode 20 in den O-Zustand geschaltet wird. Ferner müssen die Impulse V.'P und DPI so groß sein, daß sie zusammenwirkend, jedoch nicht ein Inputs allein, den Arebitspunkt auf die rechte Flanke 45 der Kennlinie 40 bringen, wodurch eine eindeutige Einstellung des Umcehaltens der Tunneldiode 20 in den L-Zustand gewährleistet ist.

Es ist nun offensichtlich, daß der Lesetreiberimpuls RP im Falle, daß sich die Tunneldiode im O-Zustand befindet, einen reversiblen Anschlag nach unten links entlang der Kennlinie bewirkt. Im anderen Falle, wenn sich die Tunneldiode im L-Zustand befindet, verursacht der Lesetreiberimpuls RP ein Umspringen des Arbeitspunktes^der sich vorher bei ¹¹L" befunden hat (Fig. 2 und 3)j auf dem hochohmigen in den niederohrnigen Teil der Kennlinie und ein Festhalten am Punkt "θ", sq daß insgesamt eine Stromänderung IS verbleibt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 v/ird in folgenden der Widerstand 22 betrachtet. Die gerinne Strornverminderung durch die Tunneldiode 20, die beim Anleren des Lesetreiberimpulses HP auftritt, wenn sich die Tunneldiode 20 im O-Zustand befindet,

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wiI'd über den Übertrager 29 de:;i Leseverstärker jJO zugeführt. En versteht nich, da.2 dieser in der Lage sein muß, zwischen dem zu der Stromänderuni,: IS proportionalen, nennenswerten Lesesignal beim Lesen eine,·· "L" und dem beim Lesen einer "θ" erhaltenen, kleineren Signal zu unterscheiden. Es ist daher zweckmäßig, daß das Verhältnis dieser beiden Signale zueinander no groß wie möglich ist. Der V.'jderstand 22 wird so gewählt, daß er dieses Verhältnis möglichst vergrößert. Genauer gesagt, wird der Widerstand so t'ewählt, daß er glejch dem Widerstandswert ist, den die Reihenschaltung aus der Tunneldiode 20 und dem Widerstand 21 dem Lesetreiberimpuls RP entg3i;tnset2:ten, d.h. gleich der Neigung der Kennlinie 40, in Fig. Z am und in der Nähe des Punktes "θ". Der geringe Stromstoß durch die Reihenschaltung, bestehend aus Tunneldiode 20 in O-Zustand und den Widerstand 21, infolge des Lesetreiberin.pulses RP trifft daher mit einem annäl-ernd gleichen Stromstoß durch den Widerstand 22 zusammen. Diese beiden Stromstöße stehen sich im 'übertrager 29 in ihrer Wirkung entgegen, da sie an die entgegengesetzten Enden seiner Primärwicklung angele_Lt werden, und die genannten geringen Stromstöße heben sich annähernd auf. Somit ist beim Lesen einer "θ" dab erhaltene Lesesignal in Vergleich zu dem beim Lesen von ¹¹L" erhaltenen Lesesignal äußerst klein.

'nie weiter aus Fig. 2 hervorgeht, besteht folgende weitere Besiehung- zwischen der Turme id iodenkennlinie 12, der Vorspannung Eb und dem Ziffernimpuls DPI: Durch das Anlegen des Ziffernimpulses DPI allein wird eine geringe zeitweilige Änderung des durch die -Tunneldiode 20, den Widerstand 21 und auch

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durch don W id erstand 22 fließenden Strom erzielt. Sind cMese geringen Stromstöße verschieden, dann erscheint ein Differenz-Signa.), am Leseverstärker 30· Dies ist unerwünscht, da, obwohl zu diesem Zeitpunk" kein Auftartimpuls ITl vorhanden ist, ein an den Leseverstärker ^O ^jsnffcndes, zu rroßes Sjrnal, dtfaun Sättigung und »ine naebfol -ende Periode verringerter Empfindlichkeit hervorrufen kann, :;o dai? die nächste Loseoperation ver- zö^Li't '»'erden r-uß. Aus der vorangehenden Beschreibung des Widerständen 22 ^.eiit hervor, daß die Unterdrückung.: der Signale in den beiden parallelen Zv.^Tei,_;en dei· Speiche reelle 10 annähernd vollstän dig J st, wenn sich die Tunneldiode iO in O-Zuctand befindet. Um die gleiche an.-iv.iiernd vollständige Ber<;iti_un-; zu erreichen, wenn die Tunneldiode im L-Zubtand ist, ist es erforderlich, den V.'iderstandsv.'er~, den die Tunneldiode ,''O und der Widerstand 21 dem Ziffernimpuls DPi entgegensetzen, so festzulegen, daß er, unabhängig davon, ob die Tunneldiode 20 sich irr: L- oder 0-Zustand befindet, gleich ist. ',vie weiter aus Fig. 2 hervorgeht, wird die Belastungslinie il, die der V/iderstand normalerv/eise der . Tunneldiode 20 aufzwingt, durch den Zifferni/apuls DPi auf die Crerade l'j,- "'erschcbcn. Dien führt zu einer änderung des Stromes iO, wenn sich die Tunneldiode 20 im 0-Zustand befindet, oder iL, wenn sich die Tunneldiode 20 im 0-Zustand befindet. Die Bedingung ist somit erfüllt, wenn die oeiden Stron.änäerungen i0 und IL ,jieich sind, und die erschiedenen Schaltungsbauteile und Betriebsspannungen sind daher entsprechend zu. wählen.

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Es versteht sich, daß die geringen Stromstöße, die auftreten, wenn der Schreibtreiberimpuls V/P allein angelegt wird, in genau der gleichen Weise aufgehoben v;erden.

V/eitere Umstände, die die V/erte der sauteile und Betriebsspannungen der Speicherzelle 10 (Fig. 1) beeinflussen können, bestehen darin, daß der Stromverbrauch und die Umschaltzeit der Tunneldiode 20 auf ein Minimum, und die Stromänderunc IS zwischen dem O-Zustand und dem L-Zustand der Tunneldiode 20 auf ein Maximum gebracht werden sollten. Lassen sich diese Erfordernisse jedoch nicht mit den im vorangegangenen erläuterten Erfordernissen vereinbaren, dann besitzen diese den Vorranr;, Der Stromverbrauch 1st ohnehin gering,und zwar in der Größenordnung von 1 mV/. Die Umschaltzeit der Tunneldiode 20 ist wesentlich ivürzer als die von den Treiber- und Leseschaltungen benötigte Zeit, und die Größe des Lesesignals für ¹¹L" ist weit weniger bedeutend als die Verringerung von Stör^un£^{en un<}3 die Verkleinerung des Lesesiyials für eine 0. Ein letztes Merkmal der Speicherzelle 10 (Fig. 1) betrifft ihren konstruktiven Aufbau. Es vmrde bereits erläutert, wie eine Störsignalunterdrückung beim Lesen einer "θ" erreicht wird. Es versteht sioh, daß die beiden Strornänderungen gleichzeitig an den entsprechenden Enden der Primärwicklung des Übertragers 29 auftreten müssen. Diese Forderung ist erfüllt, wenn die Ubertragungsze.it des Lesetreiberimpulses RP durch den den Widerstand 22 enthaltenden Zweig gleioh der übertragung^zeit des Lesetreiberimpulses RP durch den die Tunnel* diode 20 und den Widerstand ZX enthaltenden Zweig ist,

Im folgenden wird der Aufbau der Matrix gefiäß $ig, 4 beschrieben, Dieee besteht aus sephszehn Ziffernebenen fl_t P2·.,

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PIo, die jeweils vierundsechzif; Speicberz >llen IO enthalten. Bei Betrachtung der Ziffernebene Pl wird ersichtlich, daß sämtliche ihrer Speicherzellen 10 nur einen einzigen Leseübertracer 29 besitzen. Die beiden Zweige jeder der Speicherzellen der Ebene Pl sind an den vorn zugehörigen Leseübertrage¹" 29 entfernt liegenden Enden mit einen entsprechenden Wortleiter VjI, V/2... V/64 verbunden. Des weiteren sind die beiden Zweige jeder Speicherzelle 10 so angeordnet, daß die 'Jberirmgungszeiten einea auf dem entspreche ilen von Wortleitern Wl bis W64 entlang der beiden Zweige an den Leseübertra.^er 29 angelernten Signal?; annähernd gleich sind. Sämtliche Ebenen Pl bis Ρβ4 sind im wesentlichen gleich. Die Wortleiter V/l bis W'M sind allen Ebenen gemeinsam.

Die Matrix kann aaher \de rund sechzig V/orte mit je sechzehn Ziffern speichern. Jedes Wort ist in entsprechenden Speicherzellen 10 gespeichert, von denen sich für ei/i bestimmtes Wort

der
jeweils eine in jeder/Ebenen Pl bis PIo befindet. Die einander

entsprechenden Speicherzellen aller Ebenen sind jeweils mit einem einzigen Wortleiter V/l bis V/64 verbunden. Zum Lesen wird ein Lesetreiberimpuls RP an einen ausgewählten der Wortleiter V/l bis v/64 angelegt, Das Signal Up schaltet sämtliche rr.it den ausgewählten Wortleiter verbundenen Speicherzellen 10 in den O'Zustand, wobei vorher i,n ^-Zustand gewesene Speicherzellen Ausgangssignale auf den entsprechenden der Leseausgangsleiter §al bis S&16 induzieren, die an entsprechende! niohtgezeigte leseverstärker angelegt v/erdci;, 4tm Sehreiben wird ein S WF an <l§n ausgewählten 4er Wertlgifetp Wi bis W64 angelegt, damit wird ein Ziffernimpuls derjenigen der 10 zugeftfiirfe, in dit binäre Einüsn einguund; dies erfolgt über gugeprdnete xigmmen Bi

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bis DIo, die mit den Mittelab.^riffen der Primärwicklungen der Lecc-übcrtrager 29 verbunden sind.

'.fahrend des Ler-ens werden die geringen Stromstöße, die .■>ri;;i Lesen einer O faiftreten, fp.tt ^anz unterdrückt, wie dies auch für ciio anhand dor "F¹I:;. 1 besohrJebene einzelne Speicherzelle IC öer Ι·'η11 ist. Ebenso v.^rden während ei es Schreibens die schwachen Stromstöße unterdrückt, die auf den Sehreibtreiberit'ipuj π VvP in än^r Speicherebene zurückzufahren sind, in der eine "θ" zu schreiben ist, wie im vorangegangenen beschrieben worden ist.

Im Falle der Matrix sind die bei weitern wesentlichsten otorun/jFii, d.h. /on an den Leseverstärkern erscheinenden unerwünschten Signalen, durch die dem Signal DPI (i''ig. 1 bis J>) entsprechenden oignaie verursacht, die an die Klemmen Dl bis DIo angelegt wti'den. Dies ist deshalb der Pr-Il, weil ein Signal z.J. an der Klenme Dl schwache Ströme in insgesamt 128 Strompfaden (jeweils zwei für die 6'4 Speicherzellen IC der libene Pl) erzeugt, und sämtliche dieser Signale zu der Gesarntstörun^ beitragen, iit; ist ersichtlich, daß in jeder einzelnen Speicherzelle 10 der Lbene Pl die entsprechende Tunneldiode 20 und der mit ihr in Reihe jeschaitete Widerstand 21 durch den entsprechenden ParnM-v.'iderstand 22 auFtveglichen sind, so da? der Beitrag _c'eder einzelner Speicherzelle zur Gesamtstörung annähernd unterdrückt wird.Außerdem wird jeder noch verbleibende Differensbetras noch weiter durch die Vorkehrung beseitigt, daß die bistabilen Zweige, d.h. cie die Tunneldiode 20 enthaltenden Zweige, der Hälfte der Speicherzellen 10 jeder Ebene (z.3. der Ebene Pi) .71 it dem einen

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Ende der Primärwic^luru- des zugehörigen 'Übertragers 29 verbunden sind, und da Ji die bistabilen Zweige der übrigen Speicherzellen 10 am anderen Ende der Primärwicklung, liefen.

Der Gesantgrad der durch die in Fig. ^]Ι gezei gten Matrix erreichten Sf örsirna.i unterdrückung ist so, dai3 ein Betrieb mit einer fieochWindigkeit im bereich von 15 MHz möglich ist.

Die . ierundseohzig Wortleiter Wl bis V/64 werden von einer Matrix aus vfcrunpsechzig linearen überträgern Tl bis T64 versorgt, wie teilweise in Fig;. 5 gezeigt ist. Die linearen Übertrager Tl bis ϊ''4 sind in acht Reihen und acht Spalten angeordnet und können jeweils durch das Aufrufen eines der Reihentreiberleiter Xl bis XSjJund eines der Spaltentreiberleiter Yl bis Υΰ cngesprooher' werden. Die Reihenleiter Xl bis Xc sind ,ieweils mit einen- entsprechenden von ^'unneldlodenreihentreibern 1:5 verbunden, von denen Jeweils ein tingang mit einer nicht/;ezeigten Adr'-ssenentschlüsslermatrix rekoppelt ist, die einen Zeilentreiberimpulp XP an ihn ange^egt, um einen Treiberimpuls, z.B. den Impuls XPl, auf dem entsprechenden der Zeilenleiter Xl bis Xo, z.B. dem Zeilen: eiter Xl , zu erzeugen. Die Spaltenleiter Yl bis Yc sind ;;ev;eils mit einem entsprechenden der Tunneldiodenspaltentreiber 26 verbunden, von denen jeder einen Hingang aufv/eint, der mit der nichtgezei-^ten hntschlüsslermatrix gekoppelt ist, die einen Spaltentreiberirnpulr- YP an ihn anlegt, um einen Treiberimpulö, z.3. YPi, auf einem entsprechenden der Spaltentreiberlej tor YI bis 73, z.3. auf den. Leiter Yl, zu erzeugen. Vie in Kig. 5 gezeigt, werden die Zeilen- und Spaltentreiberirr.pulse XP und YP an den üingans desje^i.r-en Zeilentreibers 25 und den Eingang desjenigen 3pa]tentreibers 26 an-elegt.

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deren Ausgänge mit den Zeilen- bzw. Spaltentreiberleitern Xl und Yl verbunden sind. Die Zeilen- und Spaltentreiberimpulse XPl und YPl erzeugen einen Strom in der Primärwicklung? des Übertragers Tl, wodurch Lese- und Schreibtreiberimpulse RP und WP in der Sekundärwicklung 28 induziert werden, die mit dem Worttreiberleiter Wl verbunden ist. In jedem Speicherzyklus wird einer der Übertrager Tl bis T64 in der gleichen V/eise durch Anlegen eines Paares von Zeilen- und Spaltentreiberimpulsen XP und YP an ein ausgewähltes Paar von Zeilen- und Spaltentreibern 25 und 26 ausgewählt, um Treiberimpulse auf dem entsprechenden Paar der Zeilen- und Spaltentreiberleiter Xl bis X8 und Yl bis Υδ zu erzeugen. Durch das Anlegen von Treiberimpulsen an einen beliebigen ausgewählten Übertrager Tl bis T64 werden Lese- und Schreibtreiberimpulse RP, WP auf dem entsprechenden der Worttreiberleiter V/l bis W64 erzeugt

Wie aus den einzelnen in Fig. 5 gezeigten Schaltungen ersichtlich, stellen die Tunneldioden-Zeilentreiber 25 und die Spaltentreiber 2o die "backward"-Dioden 24, deren Kennlinie in Fig. 6b veranschaulicht ist, und die Übertrager Tl bis T64 Quellen niedriger Impedanz für Lese- und Schreibtreiberimpulse RP, WP dar. Der Arbeitsbereich der Tunneldloden-Zeilentreiber 25 wird durch die in Fig. 6c gezeigte Arbeitskennlinie veranschaulicht. Die Tunneldioden-Zeilentreiber 25 werden in dem Bereich niedriger Spannung der Tunneldiodenkennlinie vorgespannt betrieben, wie durch den Arbeitspunkt C in Fig. 6c veranschaulicht. Das Arbeiten der Spaltentreiber 26 ist durch die Arbeitskennlinie in Fig. 6a

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veranschaulicht. Die Spaltentreiber werden in dem Zustand hoher Spannung vorgespannt betrieben, wie durch den Arbeitspunkt A in Fig. 6a gezeigt. Die Ausgänge jedes beliebigen ausgewählten Paares von Zeilen- und Spaltentreibern 25 und 26 erzeigen eine umgekehrte Vorspannung an der "backward"-Diode 24 und der Primärwicklung 27 des ausgewählten der übertrager TI bis T64, z.B. an der "backward"-Diode 2K und der Primärwicklung 27 des Übertragers Tl. Wie durch die Arbeitskennlinie der "backward"-Diode 24 in Fig. 6b gezeigt, liegt der normale Arbeitspunkt B an einer Durchlaßvorspannung von +450 mV. V/ährend der Zeitspanne, in der die Treiberinipulse XPl und YPl an das Zeilen- und Spaltentreiberleiterpaar Xl und Yl angelegt werden, gelangt eine Spannung von 450 mV an die "backward"-Diode 24 in umgekehrter Richtung, wodurch der Lesetreiberimpuls RP in der Sekundärwicklung 2c des Übertragers Tl erzeugt wird, der an den V.'orttreiberleiter V/l (Fig. 4) angelegt wird. Der Schreibtreiberirnpuls WP wird auf dem Wortleiter Wl während der Rückkehr des Übertragers in den Remanenzpunkt Tl erzeugt, d.h. während der der.-. Lesetreiberirriouls RP folgenden Zeitspanne. Die übrigen (nichtausgewählten) linearen Übertrager T2 bis T64 erzeugen keine Ausgangssignale, da ihre "backward"-Dioden 24 im Zustand noher Impedanz bleiben und jeglichen Stromfluß durch die entsprechenden Primärwicklungen 27 verhindern. Bei dem linearen Übertrager T2 z.B. erhöht der Zeilentreiberimpuls XPl auf dem Zeilentreiberleiter Xl die Spannung des Zeilentreiberleiters auf 500 mV, die gleich der am Spaltentreiberleiter Y2 normalerweise bereits vorhandenen Spannung ist. Während der Treiberimpulsperiode wird daher die Spannung an der "backward"-Diode 24 auf 0 V verringert, und as fließt tn der Primärwicklung 27 des Übertragers T2 kein

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Jtrom.

Kurz gesagt, νerden daht^ri Lest-.-- und Schrei btreiberi'-ipuj se RP, V.'P aui' jeder, beliebigen au; rewählten der V/ort leiter Wl bib Yi-':'-. (Fig. h) infolge des ^in^rerens eines Paares von Reihen- und Sp₁-1 tentr ■: i.^ririnui .sen XP und YP (Fig. ^rj) an jede« oeliebige ausgewählte Faar von 'Junnt j dl oden-Zeiltü- und Spaltentreibern 2p und ;?o erzeugt, wodurch Zeilen- und Spaltenimpulso auf dem jeweiligen Paar der Zeilen- und Spaltentroiberleiter Xi bis X3 und Yl bis Yj erzeugt werden. Da., genannte Paar von Zeilen- und Spaltentreiberimpuli-.en XP und YP erzeugt einen resultierenden, negativen Spannungsimpuls und eint S panr.un.rts umkehr an der "backward"-Diode 2^1:> des ausgewählten der Übertrager Tl bis ΓβΜ, wodurch bewirkt winj daß die "backward"-Diode 24 in umgekehrter Richtung leitet und Strom durch die Primärwicklung 2J des ausgewählten der Übertrager .'] bis To'* durchläßt, v.-odurch ein Lesetreiberimpuls RP in der entsprechenden Sekundärwicklung 2fi induziert wird. !Jach Beendigung der Zeilen- und Spp.l tentroiberi.'npulse XP und YP hört der -imgekehrtc 3ti"- durchi die Primärwicklung 27 des ausgewählten Übertragers auf, unü dieser ausgewählte ^!Joertrager kehrt in seine Remanenzla_Le zurück, wodurch der Sciireibtreibeimpuls ΆΡ auf de.·;jcnii.cn der- V.'ortleiter Vi bis V.^:6^;- erzeugt wird, der mit der Sekundärwicklung 26 des Übertragers verbanden ist.

Die sechzehn Kleinen Dl bis DIo der Katrix nacn Fig. ^ wPi'den aus sechzeiin nichtgezeigten entsprechenden Sciialtnetcen versorgt, die jeweils dei^ Teil der Schaltung nacn Fig. 1 gleich sind, der unterhalb d■--?:.·· Klemme Dl liegt, d.h. diese Versorgungi-Schaltnetse für J ie Klemmen Dl bis Dl6 bestehen jeweils au^ einem übertrager yj, einem Zifferntreiber 32, eineir UND-Glied Jjf. und

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Schaltungen _f:emeinsunen Vor^n.^nnuivscuen -· 909843/1371

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Tunneldiodenspeicher mit mehreren gleichartigen Ziffernebenen (Pl bis P16, Fig. 4) dadurch gekennzeichnet, daß jede Ziffernebene (z.B. Pl) eine Vielzahl von Speicherzellen 10 enthält, die jeweils aus zwei Zweigen bestehen, von denen der eine die Reihenschaltung einer Tunneldiode (20) und eines Widers-tandes (21) und der andere einen v/eiteren Widerstand (22) enthält, wobei die beiden Zweige jeder Speicherzelle an einem Ende miteinander verbunden sind und an einem gemeinsamen Verbindungspunkt liegen, während die anderen Enden der Zweige jeweils an die Enden der Primärwicklung eines Leseübertragers (29) angeschlossen sind, der sämtlichen Speicherzellen der Ebene gemeinsam ist, daß der Speicher ferner folgende Teile enthält: eine Vielzahl von Wortleitern (Wl bis V/64), und zwar jeweils einen für jede Speicherzelle einer Ziffernebene, wobei ein Wortleiter jeweils die Verbindungspunkte entsprechender Speicherzellen, und zwar jeweils einer aus einer Ziffernebene, miteinander verbindet, ejne Vorspannun^quelle (Eb, Efe. 1) zum Aufrechterhalten einer Vorspannung zwischen einem Mittelabgriff an jeder der Primärwicklungen und jedem Wortleiter, um sämtliche Tunneldioden enthaltenden Zweiger, bistabile Arbeitspunkte zu verleihen^eine Lesevorrichtung (P'ig. 5) zum Anlegen eines Lesetreiberimpulset (RP) an jeden beliebigen ausgewählten der genannten Wortleiter, um die mit ihm verbundenen bistabilen Zweite in einen Bezugszustand (O-Zustand) zu schalten, eine Anzahl von Leseverstärkern (z.3. 30, Fig. 1) und zwar jeweils einen für eine Ziffernebene, der jeweils mit den Sekundärwicklungen der Leseübertrager gekoppelt ist, eine Schreibvorrichtung (Fig. 5) zum Anlegen eines Schreib-

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   treiberimpulses (WP) an jeden beliebigen ausgewählten der genannten Wortleiter, sowie eine Zifferntreibervorrichtung (22 und 55, Fig. 1) zum wahlweisen Anlegen von Ziffernimpulsen (z.B. DPI) an die Mittelabgr-if fe der Primärwicklungen der Leseübertrager, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß ein Schreibtreiberimpuls (WP) und ein Ziffernimpuls (DPI) zusammen, jedoch nicht einer allein, jeden beliebigen bistabilen Zweig, an den sie angelegt werden, in den dem Bezugszustand entgegengesetzten Zustand (L-Zustand) umschalten, und daß in Bezug auf jede Speicherzelle der genannte weitere Widerstand (22) einen Wert aufweist, der dem Wert, den der bistabile Zweig dieser Speicherzelle den Lesetreiberimpulsen (RP) entgegensetzt, annähernd gleich ist.

   2. Tunneldioden speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (21) und die Tunneldiode (20) jedes bistabilen Zweiges zusammen mit der an den Zweig angelegten Vorspannung (Eb) und die an ihn angelegten Ziffernimpulse (z.B. DPI) so gewählt sind, daß der Stromstoß (iO oder IL), der in dem Zweig infolge eines Ziffernimpulses allein auftritt, im wesentlichen unabhängig vom Zustand (0 oder L) des Zweiges ist.

   j5. Tunneldiodenspeicher nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ziffernebene (z.B. Pl) jeweils eine gerade Zahl (64) von Speicherzellen enthält, wobei die bistabilen Zweige der einen Hälfte dieser Speicherzellen mit dem einen Ende der Primärwicklung des Leseübertragers der betreffenden Ebene und die bistabilen Zweige der anderen Hälfte mit dem anderen Ende der Primärwicklung des Leseübertragers der betreffen*- den Ebene verbunden sind.

   ο ii m*c 809843/1371 bad o,i;ginal

   H7U19

   4. Tunneldiodenspeicher nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Lesevorrichtung und Schreibvorrichtung durch eine Matrix aus linearen Übertragern (Tl bis T64, Fig. 5) gebildet werden, deren Primärv/icklungen jeweils in Reihenschaltung mit einer "backward"-Diode (24) zwischen einem entsprechenden Reihentreiberleiter (z.d. Xl) und einem Spaltentreibarleiter (z.B. Yl) der Matrix liegen, und deren Sekundärwicklungen jeweils mit einem entsprechenden Wortleiter (Wl bis W64, Fig. 4) des Speichers verbunden sind, wobei jeder Reihen- und Spaltentreiberleiter der Matrix mit einem entsprechenden Treiber verbunden ist, und die Anordnung so getroffen ist, daß ein Treiberstrom durch die Primärwicklung jedes beliebigen ausgewählten der linearen Übertrager geleitet werden kann, um einen Lesetreiberimpuls (RP) in seiner Sekundärwicklung zu induzieren, wobei das Aufhören des Treiberstromes einen Schreibtreiberimpuls (WP) in der Sekundärwicklung induziert.

   THE NATIONAL CASH REGISTER COMPANY

   Dr. A. Stappert Rechtsanwalt

   i.

   Dipl.-Ing. K.

   Patentanwalt in Untervollmacht zur AlIg. Vollm. I53/I95O

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