DE1913057C3 - Magnetkernspeicher - Google Patents
MagnetkernspeicherInfo
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- DE1913057C3 DE1913057C3 DE1913057A DE1913057A DE1913057C3 DE 1913057 C3 DE1913057 C3 DE 1913057C3 DE 1913057 A DE1913057 A DE 1913057A DE 1913057 A DE1913057 A DE 1913057A DE 1913057 C3 DE1913057 C3 DE 1913057C3
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Description
lung durchläuft alle Kerne in einer eine Biniiutflci mes in Form einer Treppenfunktion zu schwingen,
repräsentierenden Matrix entgegengesetzt /ur Rieh- durch reflexionsmindemde Mittel in Form eines an
tung der AuswahHeitungen einer Koordinaten-Achse den Wellenwiderstand angepaßten Widerstandsund
sperrt oder ermöglicht das Einstellen des ge- abschlusses für jede einzelne Speichcrleitung bewählten
Kerns in der Matrix abhängig von ihier 5 kämpft. Einzelne Abschlußwiderstände für jede AnErregung
oder Entregung. Das Einstellen up 1 die Steuerleitung des Speicherbiocks, von denen mehrere
Einstellzeit der Kerne ist abhängig von der Amplitude in einer Speicheranordnung eines erweiterungsfähigen
und der Anstiegszeit der Steuerströme, die Impuls- Speichers mit gemeinsamen elektronischen Einrichlorm
haben, ihren Einstellpegel schnell erreichen tungen für die verschiedenen Blöcke enthalten sein
müssen und schnell abklingen müssen, um einen io können, führen zu einer großen Anzahl und einer
schnellen Speieberzyklus zu gewährleisten. unnötigen Vervielfachung von Teilen, was besonders
Die Auswahlleitungen werden durch Transistor- aufwendig erscheint, wenn man bedenkt, daß zu
schalter ausgewählt, die den durch die Leitung nie- j«jder beliebigen Zeit des Speicherbetriebs immer nur
senden Strom Uurch Aufbau einer Potentialdifferenz. ein Paar von Ansteuerleitungen erregt ist.
IHngs der Leitung schalten und steuern. Die Zufüh- 15 Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die
rung oder der Wechsel des Potentials a<ii der Leitung Packungsdichte eiv;es magnetischen Kernspeichers
induziert in dieser eine Gegen-EMK. Beim Abschal- mit reflexionsfreiem Ansteuerleitungssystem zu er-
ten entstehen Nadcltmpulse der induzierten Spannung höhen. Die Vielzahl von Abschlußwiderständen der
in der Leitung. Diese Nadelimpulse können die bekannten Anordnung soll dabei wegen der tür das
Schaltkomponenten in dem Leitungskreis nachteilig ao Speichersystem geforderten Begrenzung der äußeren
beeinflussen, indem sie sich zu den normalen Be- Abmaße vermieden werden.
triebsspannungen addieren oder subtrahieren und Bei einem Magnetkernspeicher der eingangs beeine
Abweichung von den eigentlichen Betriebs- schriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
amplituden und -zeiten hervorrufen dadurch gelöst, daß der Gesamtheit aller Ansteuer-
Die Kapazität zwischen den Elektroden des 25 leitungen ein gemeinsamer Parallelabschlußwider-Schalttransistors
zusammen mit anderen Streukapazi- stand zugeordnet ist, der durch einen eigenen, bei
täten der Schaltung und der verteilten Kapazität der Beaufschlagung einer Ansteuerleitung ansprechenden
Leitungen gegen Masse und gegen die anderen Schalter leitungsparallel zu den die Ansteuerleitungen
Leitungen bewirken zusammen mit der Leitungs- und die Wählschalter enthaltenden Stromwegen
induktivität, daß die Leitung den induzierten Span 30 schaltbar ist. und daß ferner der Gesamtheit aller
nungs-Nadclimpulsen gemäß schwingt, wodurch Ansteuerleitungen ein gemeinsamer Reihenabschlußzusätzliches
Rauschen in der Ausgangswicklung ent- widerstand zugeordnet ist, der mit einem eigenen,
steht, was möglicherweise zu Störungen des nach- nach beendeter Beaufschlagung einer Ansteuerleitung
folgenden Schreibteils des Speicher/yklus oder eines ansprechenden weiteren Schalter die Wählschalter
unmittelbar folgenden Speicherzyklus führt. Grolle 35 der Ansteuerleitungen überbrückt.
Stromschwingungen können zum Einstellen unge- Ein solcher Magnetkernspeicher hat den Vorteil,
waniiir Kerne führen, die einen halben Auswahl- daß man für jede Ansteuerleitung nicht jeweils einen
strom empfangen, wobei die darin gespeicherten gesonderten Abschlußwiderstand vorzusehen braucht.
Daten verlorengehen, oder sie können sich mit dem sondern für den gesamten Speicherblock nunmehr
in der Lesewicklung auftretenden Rauschen in diesen 40 einen einzigen Parallelabschlußwiderstand bzw.
Kernen auf der Leitung kombinieren, um so ein Reihenabschlußwiderstand benötigt. Wegen der Vielfalsches
Ausgangssignal aus der Lesewicklung zu zahl der zu einem Speicherblock gehörenden Anliefern.
Steuerleitungen bedeutet dies eine große Platz-
Während Lcerlaufperioden erfahren die Auswahl- ersparnis.
leitungen derartiger Speicher außerdem einen kapazi 45 Sind bei einem solchen Magnetkernspeicher die
tiven Aufbau von Spannungen, die das Potential der Ansteuerleitungen die Elemente einer Wählmatrix
Gesamtanordnung beeinflussen und abgeführt wer- und bilden dementsprechend die Wählschalter zwei
den müssen, um die Zeitbeziehungen aufrechtzu- Gruppen, so überbrückt der gemeinsame Parallelerhalten
und die Möglichkeit von Niehtcinstcllung.r. abschlußwiderstand die Wählschalter beider GruPPen
infolge ungleichmäßiger Ansteuerstromeigenschaften 5° von Wählschaltern und der ReihenabschluRwiderzu
verhüten. Unzeitige kapazitive Entladeströme stand die Wählschalter der einen Gruppe von Wählkönnen
bei einem stromgeregelten System zu herab- schaltern.
gesetzten Ansteuerleitungsstromen während eines Vorzugsweise ist der Reihenabsehlußwiderstancl
Auswahlvorganges führen. kleiner als der wirksame Wellenwiderstand einer be-
Zusätzlich zu ihrer Schwingneigung zeigen induk- 55 aufschlagten Ansteuerleitung.
tive Einrichtungen in der Steuerschaltung Baugrößen In einer vorteilhaften Ausführungsform der brproblemc,
da der zur Verfügung stehende Raum sehr tindung ist das eine Ende jeder Ansteuerleitung mit
knapp ist. Darüber hinaus verlängern derartige Ein- einer Seite einer ersten Diode und das andere Ende
richtungen das Abklingen des Stromes und verhindern jeder Ansteuerleitung über den weiteren Schalter mit
eine schnelle Entladung der induktiven Energie in 60 einem Ende einer zweiten Diode verbunden, wahrend
der Leitung, die durch das Abschalten entsteht. So die anderen Enden der Dioden an ein und demselben
kann in der Leitung noch Energie fließen zu einer Punkt eines festen Potentials solcher Große liegen.
Zm. in der der Schreibanteil des Speicherzyklus oder daß beide Dioden bei unbeaufschlagter Ansteuerein
folgender Speicherzyklus staltfinden soll. Ein leitung leiten können. Hiermit werden die beiden
schnell schaltender Speicher kann dabei nicht ver- 65 Enden der Ansteuerleitung nach beendeter Beautwirklicht
werden. schlagung der Leitung auf dasselbe Potential gelegt,
Gemäß USA.-Patentschritt 3 170 147 wird die so daß eine kapazitive Aufladung unmoglach gemacht
Neigung der Leitungen, nach Zuführung eines Stm- wird.
Vorzugsweise ist die Schaltstrcckc jedes Wählschalters
und Schalters die Kollcktor-Emitter-Strcckc eines gesonderten Transistors, dessen Basis jeweils
mit dem Kollektor eines gesonderten Steuertransistors verbunden ist. Die Basis jedes Steuertransistors
ist über einen Vorspannungswiderstand und der Emitter jedes Steuertransistors über einen Festwiderstand
mit einer Betriebsspannungsquelle verbunden. um die Steuertransistoren im Ruhestand gesperrt /u
halten. Die Basis jedes Stcucrtransistors ist fernei mit dem Ausgang eines Anschaltgatterr. verbunden.
welches bei Aktivierung durch einen äußeren Steuerimpuls den betreffenden Steuertransistor in seinen
linearen leitenden Bereich bringt.
Die Erfindung ist nachfolgend im Zusammenhang
mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt
Fig. ': das Blockschaltbild eines Spcicherblocks
mit den Ansteuerleitungen und Schaltern für eine Koordinaten-Achse und die crfindungsgemäß im Zusammenhang
damit verwendeten AbschluWscha! tungen.
Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild der Elemente der Steuer-, Auswahl- und Abschlußschaltungen einer
Koordinaten-Achse eines Speichers,
Fig. 3 den zeitlichen Verlauf des Stromanstiegs in einer Ansteuerleitung.
Die Fig. 4 A und 4 B zeigen den zeitlichen Verlauf der Wellenform des Stromimpulses in einer An
Steuerleitung und der Spannung am Punkt A in der Ansteuerschaltung.
Die F i g. 5 A und 5 B zeigen den zeitlichen Verlauf der Wellenformen der Anstcucrströmc ohne und
mit den beschriebenen Abschlußschaltungen
In Fig. 1 ist eine der Vielzahl von Ansteuerleitungen einer der Koordinaten-Achsen des Speicherblocks
10 mit 11 bezeichnet. Gleichartige Ansteuerlcitungcn
werden für die andere Koordinaten-Achse verwendet. Die Leitung 11 weist eine Vielzahl von
ringförmigen Magnetkernen 12 auf und ist an einem Ende mit einem Wählschalter 14 — im Falle der
Anordnung der Ansteucrleitungen als Elemente einer Wählmatrix — an ihren gegenüberliegenden Enden
mit einem Paar von Wählschalter 13 bzw. 14 verbunden, um einen Stromnuß, der durch den Stromregierte
geregelt wird, vom Erdpunkt 19 über die Leitung 11 und die Diode 20 nach Anlegung einer
Spannung von der Spannungsquelle 17 zu gestatten. wenn die Wählschalter durch die entsprechenden
Adressiersignale und das Anlegen eines Lese- oder Schreib-Taktimpulses aktiviert sind. Die Schalter
können beispielsweise durch Stromtore, Transistoren od. ä. realisiert sein.
Während des Ansteuervorgangs wird außerdem eine Parallelabschlußschaltung 22 durch einen
Lese- oder Schreib-Taktimpuls aktiviert, deren Impedanz näherungsweise dem Wellenwiderstand der
Leitung entspricht, um jede Schwingneigung infolge der Leitungsinduktivitäten und der Schaltkapazitätcn
zu dämpfen.
Am Ende eines Lese- oder Schreibvorgangs werden die Wählschalter 13 und 14 und die Parallelabschluß
schaltung 22 ausgeschaltet. Um jedoch /u verhindem.
daß die induktive Abschaltspannungsspitirc in der Leitung U Schaltelemente in den Wählschaltern
zerstört und um die Schwingneigung beim Abschalten zu unterdrücken, werden beide Enden
des Spcicherblocks 10 durch eine Diode 26 auf einem festen Potential peh.V η und cini AbklinpschK ih
wird über die Reihenabschluöschaltung 24 erregt. Dadurch
wird ein Dämpfungs- und Entladcwidersiand
in Reihe mit der Leitung geschaltet, um die induktive Energie der Leitung vor Beginn der Schreibperiode
des Speicherzyklus oder eines nachfolgenden Speicherzyklus abzuführen. Die Rcihcnabschliißschaltung
24 dient weiter dazu, beide Enden (Il". Speicherhlocks auf dem gleichen Spannungswerl /u
halten, um eine Aufladung der Blockkapa/ität auf eine unerwünschte Spannung während der Speicherlceirzeiten
zu verhindern.
C'cichartige Schalter, Abschlußschaltungen unil
Stiomrcgler werden für die andere Koordinaten-Achse verwendet.
Die Auswahl und Aktivierung der Ansieueileitungen
wird durch Adressierung eines bei matrixartigem Aufbau der Ansteuerleitungen eines Paares
von Wählschaltern bewirkt. Im letztgenannten Fall besteht das Wählschalterpaar aus einem Senke- und
ao einem Quelle-Schalter.
Die mit den Ansteuerleitungen verbundenen Dioden symbolisieren die Entkopplungsdiodcn die
bei Verwendung einer gemeinsamen Lese- um! Schreibleitung im Speicher erforderlich sind.
aj Die Abschlußschaltungen22 und 24 sind allen
Ansteuerleitungen einer Koordinaten-Achse des Speichers gemeinsam, wie auch der Stromrcgler. Für
jede Koordinaten-Achse der Ansteuerleitungen ist nur ein Stromregler und nur ein Satz von Abschlußschaltungen
vorgesehen, ungeachtet der Zahl der Speicherblöcke in der Speicheranordnung.
F i g. 2 erläutert schematisch die Schaltung der verschiedenen Komponenten des gesamten Anstcuersystems,
das in Fig. I dargestellt ist. Die mit dem Stromregler und dem Speicherblock verbundenen
Stromversorgungseinrichtungen enthalten eine 12-Volt-Bezugsspannungsquclle
16 für den Regler und eine 28-Volt-Spannungsquelle 17 für den Speicherblock. Die positive Klemme der 28-Volt-QuelIe ist
geerdet und die negative Klemme ist mit der der 12-Volt-Bezugsspannungsquelle wie dargestellt verbunden,
außerdem mit dem Stromregler 18, wodurch das Potential des Reglerpunktes C auf — 28 Volt
gelegt wird. Die positive Seite der 12-Volt-Quelle ist
über Diode 28 mit dem Eingangspunkt A des Reglers verbunden, der dadurch um den Spannungsabfall an
der Diode von etwa 1 Volt unter dem Potential der Anode, d. h. — 16 Volt, der Diode 28 oder 17 Volt
unter dem Erdbezugspunkt liegt. Weiterhin ist eine
Spannungsquellc, die 5 Volt Gleichspannung liefert
vorgesehen, um Vorspannungen und Betriebsspannungen und Ströme für verschiedene Elemente des
erläuterten Systems zu liefern.
Die strombetätigten Wählschalter 13 und 14 sind von gleichartigem Aufbau und gleicher Schaltung unc
enthalten, wie dargestellt, je ein Einschaltgatter 34 bzw. 36, eine Stromgeneratorstufe 38 bzw. 40 und
ejne Ausgangsschaltstufe 42 bzw. 44.
Die Gatter 34 und 36 sind NAND-Gatter dei
Form T1L. d. h. einer Transistor-Transistor-Logik.
bei denen direkt gekoppelte Transistoren zur Übertragung logischer Größen vom Eingang Jcs Logikelcmentcs
zu seinem Ausgang gemäß der funktionellen Auslegung des Logikclemcntes verwendet wer·
den. Diese Art von Logilkclementen verwendet nied riee Betriebcpntentiale Jede« der Gatter 34, 36 hat
einen oder mehrere gesondert adressierbare Eingänge und eine weitere Eingangsklemmc. die mil der Lese
Schrcib-Taklschallung verbunden ist, um das umschalten
des Gatters bei Koinzidenz der richtigen Zustände aller Eingänge zu bewirken.
Der Ausgang des angeschalteten Gatters liegt auf einem Potential von näherungsweise 0.2 Volt gegen
Erde.
Die Slromgcncralorslufcn 38, 40 werden erregt
und liefern Busisstrom für die Ausgangsstufe 42. 44.
wenn sie von den Gattern 34, 36 eingeschaltet weiden. Die Cieneratorstufen 38 und 40 enthalten gemäß
der Darstellung PNP-Transistoren 50 und 52, deren Basiselektroden mit dem Ausgang des /-/.-Gatters
und über Widerstände 54 b/w. 56 mit dei '■■ 5-VoIt-Qucllc
verbunden sind, die außerdem über Widcislänile
58 bzw. 60 mit den Emitter-Elektroden der Transistoren verbunden ist Die mit den Basiselektroden
verbundenen Widerstände 54 und 56 ergeben die Abschaltspannung von der 5-Volt-Quelle, während
die Emitter-Widerstände 58 und 60 dazu dienen, daß im wesentlichen ein konstanter Strom von der 5-VoIt-Qucllc
zu den Emitter-Elektroden der Transistoren 50 und 52 fließt. Während F i g. 2 lediglich eine Ansteuerleitung
11 zeigt sowie eine Kombination von Wählschaltcrn 13 und 14, werden in einem typischen
Speicher viele derartige Kombinationen für jede Ansleucrkoordinate
verwendet. Die Widerstände 58 und 60 können mit mehreren Transistoren verbunden
werden wie mit den Transistoren 42 und 52.
Die Ausgangsschaltstufen 42 und 44 der Wählschalter 13 und 14 sind als NPN-Schalttransistoren
dargestellt, deren Emitter- und Kollektor-Elektroden direkt im Schaltkreis mit der Anstcuerleitung 11
liegen. Der Emitter des Transistors 44 ist direkt mit dem Regler wie dargestellt verbunden. Die Kollektor-Elektroden
der Stromgenerator-Transistoren 50 und 52 sind direkt mit den Basis-Elektroden der Ausgangstransistoren
sowie über Widerstände 62 und 64 mit den Emiücr-Elektroden der Ausgangstransistoren
verbunden, welche durch die Basisstromsteierung von den Stromgeneratorstufen 38 und 40 in die Sättigung
gesteuert werden. Die Widerstände 62 und f>4 liefern die Abschaltspannung und einen Leckstromweg
während der Abschaltung für ihre entsprechenden Ausgangsschalttransistoren.
Die Parallelabschlußschaltung 22 enthält ein 7-7.-Anschaitgattcr
70, eine Konstantstromgeneratorstufe 72 mit einem PNP Transistor 76, einen Ausgangs-NPN-Schalttransistor
78, einen Leckwiderstand 79 und einen Widerstand 80. Die eine Seite des Widerstands
80 ist mit dem Ausgang des Reglers 18 verbunden, während seine andere Seite über den Transistor
78 mit dem Punkt K der Anstcuerschaltung auf der Katodenseite der Diode 81 verbunden ist, wenn
das Gatter durch einen Lese- oder Schreib-Taktimpuls
erregt wird. Die Diode 81 ist eine geeignete Quelle zur Lieferung einer Spannung von — 1 Volt
gegen Erde. Wie aus Fig. 1 ersichiiieh, ist jede
aktive Leitung einer Koordinaten-Achse des Speichcrblocks
über diese gleichen Punkte verbunden Der Widerstand 80, der so gewählt ist, daß er dem
Wellenwiderstand einer Anstcuerleitung angenähert ist, liegt zu einer aktiven Anstcuerleitung parallel,
wenn das Gatter 70 mit den strombetätigten Wählschaltcm
13 und 14 zur Auswahl dieser Leitung eingeschaltet ist. Die Diode 81 liefert einen Spannung^
abfall von 1 Volt, um den Kollektor des Schalttran*i-Mors42
aul tin Potential \oii 1 Volt unter Bezugsspannung (Erde) und dessen Emitter auf — 1.5 Voll
zu legen, um ein ausreichend negatives Potential zum
Kollektor des Transistors 50 in bezug auf dessen Emitter, der nur schwach über Erdpotential liegt, zu
realisieren, um sicherzustellen, daß der Transistor 50 im aktiven Bereich liegt.
Die Rcihenabschlußschaltung 24 weist ein TJ/.-(latter
82 aul sowie eine Konstantstromgeneratorstule 100 mit einem PNP-Transistor98, einen NPN-Transistor
96, Widerstände 92 und 102 und ein Paar
ίο Dioden 26 und 94. Die Diode 26 ist zwischen die
Regler-Spannungsquelle 16 und das obere Ende der Leitung 11 geschaltet und bildet einen Weg für einen
fortgesetzten Stromiluß. bis die gespeicherte Energie
in der Leitung entladen ist. Die Anode der Diode 94 ist am Punkt L der Steuerschaltung mit der Katode
der Leitungssteuerungsdiode 20 verbunden, während ihre Katode über Widerstand 92 mit dem Kollektor
des Ausgangsschalttransistors 96 verbunden ist, dessen Emitter mit dem Eingangspunkt A des Reglers
ίο verbunden ist. Das Gatter 82 wird durch einen Signalimpuls
aktiviert, der einen steuerstromlosen Zustand bezeichnet, um den Ausgangstransistor 96 anzuschalten
und die Steuerleitung über Widerstand 92 mit dem Stromregler zu verbinden. Die Diode 94 kann
physikalisch in der Quellen-Schaltanordnung 14 enthalten
sein, während die Diode 26 in der Senke-Schaltanordnung enthalten sein kann. Jeder der
Quellen- und Senken-Schalter des Speichcrblocks enthält eine Diode mit den angegebenen Eigenschäften.
In dem beschriebenen Stromregler 18 kann ein Differential-Operationsverstärker mit hoher Verstärkung
und geschlossener Rückkopplungsschleile zur Steuerung und Einhaltung der Spannung an einem
stromdurchflossenen Widerstand auf einen festen Bezugsspannungswert verwendet werden. Die Diode
28 bildet die Regler-Klemmdiode, die den Strom von der Regler-Stromversorgungseinrichtung 16 zu dem
Stromeinstellwiderstand im Regler liefert, wenn kein Steuerstrom durch die Anstcuerleitungen fließt. Daher
ist der Ausgangsstrom des Reglers 18 konstant unabhängig vom Einsatz des Speichers und der
Regler bleibt in einem linearen Arbeitsbereich.
Arbeitsweise
Der anfangs durch den Regler 18 fließende Strom wird von der Regler-Stromversorgungseinrichtung 16
geliefert. Nachdem die Leitungswählschalter angeschaltet sind, um einen Stromfluß durch die Leitung
so von der Stromquelle 17 und dem oberen Wählschalter
13 zu ermöglichen, nimmt der Strom von der Regler-Stromversorgungseinrichtung in dem Maß ab,
indem sich der Strom in der Leitung auf einen vorgegebenen Pegel aufbaut. Zu diesem Zeitpunkt wird
SS die Regler-Stromversorgungseinrichtung durch die
Rückspannung der Diode 28 abgeschaltet. Hat der Strom in der Leitung seinen Pegel erreicht, so ist der
Strom durch den Regler zusammengesetzt aus dem Steuerstrom von dem Leitungswählschaltcr 13 und
dem Strom, der von der Stromquelle 17 durch die Leitung fließt. Diese Ströme fließen am Punkt A in
den Regier 18 und werden gemeinsam auf den in dem Regler eingestellten Strompegel eingeregelt.
Bei einem Koinzidenz-Speicher, für den das ertin-
6s dungsgemäßc Steuersystem geeignet ist, wurde er
mittelt. daß der Pegel des zu einer ausgewäitUer.
X-Steuerleitung und zu einer ausgewählten Y-Stcucrleitung
zugeführten Stromes, um einen Kern daraul
einzustellen und einen annehmbaren Störabstand im Lese-Ausgangssignal zu ergeben, beispielsweise etw;i
335 inA für jede der Ansteuerleitungen beträgt, in
denen der Kern oder die Kerne, die eingestellt werden müssen, enthalten sind. Der Strompegel in einer
Leitung ist bei deren mittleren ohmschen Widerstand,
der etwa K) Ohm beträgt, und der Spannung über der Leitung, wenn diese angeschaltet ist, welche bei eiw;i
— 17VoIt Gleichspannung liegt, rcflektiv. Somit ist
die Spannung über der Leitung größer als notwendig, um der Forderung nach einem Strom von 335 mA in
der Leitung zu genügen, und führt tatsächlich /ii einem Stromfluß von 1,7 Ampere in der Leitung,
falls man zuläßt, daß der Strom in der Leitung diesen Wert erreicht, wie in der Kurvendarstellung Fig. 3
angedeutet ist. Durch den Stromregler wird jedoch verhindert, daß der Strom diesen Endwert erreicht
Der Regler begrenzt den Strom auf den gelorderten Wert und bildet eine Konstantstromquelle für das
Steuersystem, nachdem der Strom seinen geforderten Pegel erreicht hat. Das Anschaltpotential für die
Ansteuerleitung wird unter Berücksichtigung der den Widerstand und der Induktivität der Ansteuerleilunu
und der Kerne zugeordneten Zeitkonslante so gewählt,
daß ein schneller und linearer Anstieg des Stroms in der Leitung auf den geforderten Wert gewährleistet
ist.
Während der Speicher-Leerzeiten und vor dem Steuerbetrieb sind die Ausgangssignale der T1L-Gatter
34, 36 und 70 hoch und die Basiselektroden der Transistoren 50, 52 und 76 liegen daher im wesentlichen
auf + 5 Volt Gleichspannung. Da ihre Emitter-Elektroden ebenfalls auf diesem Potential
liegen, ergibt sich keine Durchlaßspannung vom Emitter zur Basis, so daß diese Transistoren gesperrt
bleiben. In gleicher Weise sind die Ausgangstransi stören 42. 44 und 78 ebenfalls gesperrt, da ihnen
kein Basisstrom zugeführt wird.
Bei Zuführung der erforderlichen Adressier- und Takt-Signale zu den Gattern der Wählschalter 13 und
14 werden die Ausgangstransistoren dieser Gatter leitend und senken das Ausgangssignal des entsprechenden
Gatters von 4 5 Volt Gleichspannung auf ' 0,2 Volt Gleichspannung. Dieser Wert wird dann
eingehalten und der Basis der Transistoren 50. 52 und 76 zugeführt, so daß diese Transistoren im linearen
Bereich leitend werden. In jedem Fail liegen die Emitter-Elektroden dieser Transistoren auf
I- 0,8 Volt Gleichspannung, was einer Anhebung von 0,6 Volt Gleichspannung über den Wert der Basiselektroden
entspricht. Dies ergibt sich aus dem Basis Emitter-Spannungsabfall der Transistoren. Di^ ,ei
Spannungsabfall von 4,2 Volt ergibt einen konstanten Stromfluß zu dem Emitter und einen konstanten
Strom in den Kollektor-Kreisen dieser Transistoren, die mit den Basis-Elektroden ihrer zugeordneten
Schalttransistoren verbunden sind.
Der konstante Basis-Steuerstrom zu den Transistoren 42 und 44 macht diese Transistoren im gesättigten
Bereich leitend und legt den Emitter des Transistors 42 auf ein Potential von etwa — 1,5 Volt
Gleichspannung gegen Erde, wodurch die Diode 26 umgekehrt vorgespannt wird und die — 17 Voll
Gleichspannung, die dem oberen Ende der Leitung von der Regler-Spannungsquelk 16 zugeführt werden,
abgeschaltet werden. Die Klemmdiodc 28 ist
jedoch noch in Durchlaßrichtung gespannt und hält den Pegel am Pvnkt A des Reglers 18 und den
Lmillei des Tiunsisiois 44 aiii — 17 Voll Cilcichspannung.
Es wird so über der Leitung ein Spannungsuntorschicd
aufgebaut, der den -- 17 Volt tileichspan-
nungsbezugspegel des Reglers hat, um einen Slrömlluß
in der Leitung /u ermöglichen. Die Leitung wird von dieser konstanten Spannung angesteuert, bis der
von der Spannungsquelle 17 und dem oberen Sehaller 13 /ugeführte Strom seinen vorgegebenen Wert
ίο erreicht hat. Bei Anwachsen des Stroms in der Leitung
nimmt der Strom aus der Regier-Stromversorgungseinrichtung 16 proportional ab, um den durch
den Regler fließenden Ciesamtsirom aul dem c'n"
geregelten Wert /u halten. Hat tier Ansteuerstrom
«5 seinen endlichen Wert erreicht, so wird von dei
Rcgler-Stromvcrsorgungscinrichtung kein Strom mehl
durch die Diode 28 geliefert. Der dann in den Reglet Hießende Strom ist tier von der Spiinnungsquelle 17
zusammen mit den Ansteuerströmen von den l.eilungsauswahlsehaltern.
Bei Abschaltung der Regler-Stromversorgung steigt das Potential am unteren Ende der Leitung auf einen
durch die Summe der Spannungsabfälle der Dioden 81 und 20, der Kollektor-Emitter-Spannungsabfälle
der Schalttransistoren 42 und 44 und dem Spannungsabfall über der Leitung infolge des in ihr fließenden
Stromes gegebenen Wert an. der im vorliegenden F-all näherungsweise 7 Volt beträgt. Dies führt dazu,
daß die Dir.de 28 in Sperrichtung gepolt wird und
einen plötzlichen und schnellen Anstieg des Potentials am Emitter des Transistors 44 um etwa IO Voll
von — 17 Volt Gleichspannung auf etwa — 7 Voll
Gleichspannung zur Folge hat. wie in Fig. 4 B dargestellt ist. Zusammen damit tritt ein induzierter
Nadelspannungsimpuls am unteren Ende der Leitung auf.
Der plötzliche Potentialanstieg am Emitter des
Transistors 44 an dem unteren Ende der Leitung erscheint auch an dem Kollektor des Stcuertransistors
52, der in seinem linearen Bereich arbeitet und in einer Konstantstromschaltung liegt. Die Potentialverschiebung
am Kollektor des Transistors 52 wird über den Transistor aufgenommen, der weiterhin
einen konstanten Strom Hefen, unabhängig von dem
Potentialwechsel an seinem Kollektor. Da der Emittei
des Transistors 44 mit dem Regler verbunden ist, ist
sowohl die Basiselektrode als auch der Emitter mil einer geregelten Quelle verbunden. Daher ist dci
Kollcktorstrom ebenfalls konstant und wird dun*
so Spannungsauslenkungen oder große Verschiebungen
des Potentialpegels am Emitter, die auftreten, wenn die Diode 28 durch den Übergang der Steuerung von
einer konstanten Spannung auf einen konstanten Strom unwirksam geschaltet wird, nicht beeinflußt
Die parallele Abschlußschaltung 22 wird wirksam wenn der in der Leitung fließende Strom seinen begrenzten
Wert erreicht hat und dient zur Dämpfung von Überschwängern mit nachfolgender Schwingneigung
und von Spannungsreflcki ionen auf der
Leitungen, die sich aus plötzlichen Potentialänderungen
ergeben Das Eingangsgattcr 70 m der Abschlußschaltung
wird mit den LeitungsauswahJwbaltem 13
und 14 durch ein Eingangssignal mit hohem Pegel
welches ein Lese- «»der Schreib-TakiMßnal ist, akti
°5 viert. Der Ausgangsschalttransistor TB wird aktiviert
um ein Ende des Widerstands 80 mit dens Punkt K ιβ
der Ansteuerichaltur.g zu verbinden, mit dom samt
hchc oberen Lcitungsauswahl-Senkc-Schalter eben
Il
IaIIs verbunden sind. Die andere Seile des Wideistands
80 ist mit dem Punkt Λ am Eingang des Reglers verbunden, mit dem außerdem sämtliche unteren
l.eiiungsauswahl- oder Ouelle-Schalter verbunden sind. Der Widerstand liegt somit parallel mit einer
gerade aktivierten Leitung einer Koordinaten-Achse des Speichers, die durch ein paar von oberen und
linieren l.cilungsauswahlschültem ausgewählt ist. so
daß in ihr Strom von der Aiisteueischaltung Hießt.
Der Widerstand 80 ist so gewählt, daß ei dem Wellenwiderstand
einer aktiven Leitung naherungsweise entspneht. Dieser Widerstand liegl in der Größenordnung
von "20 Ohm für eine der Koordinaten-Achsen des Speichers, für die die Abschlußsehaltung
vorgesehen ist. Beim AbIaII des Lese- oder Schrciblaktimpulses
werden die Lciiungsaiiswahlschalter 13
um! 14 und die parallele Abschlußsehaltung 22 im
wirksam geschaltet und die bislang inaktive Reihenabschlußsehaltung 24 wird wirksam geschaltet. Dies
geschieht durch das Abschalten des Lese- oder Schreib-Taktimpulses, der dabei von dein Weil 0
oder einem niedrigen Wert auf einen Wert von etwa
3.3 Volt ansteigt. Der Ausgang des Γ-'/.-Gatters 82 ist dann so beschaffen, daß der I ransistor 96 aktiviert
wird und das eine Ende des Widerstands 92 mit dem Eingangspunkt A des Reglers verbindet. Das
andere Ende des Widerstands 92 ist über die Diode 94 mit dem Punkt /. der Ansteuerschaltung verbunden.
Bei Abschaltung der Leitungsauswahlschalter werden die Regler-Klemmdioden 26 und 28 in
Durchlaßrichtung vorgespannt und bringen so das
obere Ende der Leitung und den Emitter des Transistors 96 auf das gleiche Potential. Widerstand 92 liegt
daher der Wirkung nach in einci geschlossenen Abklingschleife
lür die Entladung der Speieherblockkapazitäi
unil dient auch z.ur Verhütung von hohen
induktiver, Spannungsspitzen mit nachfolgendem Schwingen hei Abschalten der Leitung.
Der Widerstand 92 isi beträchtlich kleiner als dei
Widerstand 80 und wird so gewählt, daß er in der Größenordnung von 22 Olim liegt, um die Spitzen
der Nadelspannungsimpulse zu begrenzen.
Fig. 5 B erläutert die Wirkung der Abschlußschaltungen
auf den Verlauf des .Stromes in der Leitung. Die Wellenform des Stromes bleibt erhalten,
zeigt gleichmäßige Flanken und Amplituden und ist hei von Störungen der ArI, wie sie ohne die
Abschlußschaltungen auftreten würden, was in F i g. 5 A dargestellt ist.
Die Reihenabschlußschaltung 24 ist noch wirksam,
nachdem die Leitung anregt ist, und während Speicher-Leerzeiten, in denen keine Information aus-
>° gelesen oder in den Speicher eingeschrieben wird.
Die Diode 28 und die Reihenabschlußschaltung 24 hallen beide Enden der Leitung auf dem gleichen
Potential, d. h. — 17 Volt, um eine Wiederaufladung der Lcilungskapaiiläi während der Speicher-Lcer-1S
zeiten /u verhindern. Die Abschlußsehaltung ist allen Leitungen einer Koordinaten-Achse gemeinsam, da
alle diese Leitungen an ihrem unteren Ende über die mit jedem Ouelle-Schalter verbundenen Dioden wie
ζ. B. die Diode 94 geklemmt sind. Die Schaltung hält alle Leitungen des Speicherblocks auf dem gleichen
Potential und verhütet dabei, daß sich unterschiedliche gleitende Potentiale einstellen, so daß keine
Zyklusfehler beim Betrieb des Speichers auftreten. Dieses Hilfsmittel erübrigt die Notwendigkeit der
Entladung der Leitungskapaz.itäten bei der nächstfolgenden Einschaltung des Speichers. Da der verfügbare
Gesamistrom begrenzt und durch den Regler 18 geregelt ist, würde der für die Wiederaufladung der
Leitungen benötigte Strom von dem unteren Leitungsauswahl- oder Quelle-Schalter entnommen und
würde den Arsteuerstrom sowie den für die Einstellung der Kerne einer aktivierten Leitung verfügbaren
Strom herabsetzen und damit den Spielraum des Speicherbetriebs beeinträchtigen.
F i g. 4 A erläutert die Form des Lesestroms am Punkt A der Steuerschaltung mit Konstantstrombetätigten
Schaltern und den beschriebenen Abschlußschaltungen. Es ergibt sich eine gleichmäßige Wellenform
mit einer Anstiegstianke, die einen wicderholbaren schnellen und linearen Aufbau des vorgegebenen
Pegels offenbart, der dann auf einer konstanten Amplitude gehalten wird, um die Kerne richtig ein
zustellen. Die Abfallflanke ist steil und linear.
Hier/u 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Magnetkernspeicher, bei welchem zui Ansteuerung der einzelnen Magnetkerne diesen nach
Reihen und Spalten zugeordnete Anstcusrleitungen vorgesehen sind, die über Wählschalter wahlweise mit einer Stromquelle verbindbar sind, wobei der von der Stromquelle gelieferte Strom
neben der betreffenden Ansteuerleitung einen dem wirksamen Wellenwiderstand der Ansteuerlcitung
angepaßten Parallelabschlußwidersiand durchfließt, dadurch gekennzeichnet, da»
der Gesamtheit aller Ansteuerleitungen (11) ein gemeinsamer Parallel abschlußwiderstand (80) zugeordnet ist, der durch einen eigenen, bei Beauischiagung einer Anstßuerleitung(ll) ansprechenden Schalter (78) leitungsparallel zu den die Ansteuerleitungen und die Wählschalter (44) enthaltenden Stromwegen schaltbar ist, und daß
ferner der Gesamtheit aller Anstcuerleitungcn (11) ein gemeinsamer Reihenabschlußwiderstand
(92) zugeordnet ist, der mit einem eigenen, nach beendeter Beaufschlagung einer Ansteuerleitung
ansprechenden weiteren Schalter (96) die Wählschalter (44) der Ansteuerleitungen überbrückt.
2. Magnetkernspeicher nach Anspruch I. bei dem die Ansteuerleitungen die Elemente einci
Wählmatrix und dementsprechend die Wählschalter zwei Gruppen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Parallelabschlußwiderstand (80) die Wählschalter (42, 44) beider
Gruppen von Wählschaltern und der Reihenabschlußwiderstand (92) die Wählschalter (44)
der einen Gruppe von Wählschaltern überbrückt.
3. Magnetkernspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenabschlußwiderstand (92) kleiner ist als der wirksame
Wellenwiderstand einer beaufschlagten Ansteuerleitung(ll).
4. Magnetkernspeicher nach Anspruch I. 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß das eine
Ende jeder Ansteuerleitung (11) mit einer Seite einer ersten Diode (2.6) und das andere Ende
jeder Ansteuerleitung über den weiteren Schalter (96) mit einem Ende einer zweiten Diode (28)
verbunden ist, und daß die anderen Enden der Dioden an ein und demselben Punkt eines festen
Potentials (16) solcher Größe liegen, daß beide Dioden bei unbeauifschlagter Ansteuerleitung
leiten können.
5. Magnetkernspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltstrecke jedes Wählschalters (42, 44) und Schalters (78. 96) die Kollektor Emitter-Strecke eines gesonderten Transistors ist, dessen
Basis jeweils mit dem Kollektor eines gesonderten Steuertransistors (50, 52. 76, 98) verbunden ist,
und daß die Basis jedes Steuertransistors über einen Vorspannungswiderstand (54, 56) und der
Emitter jedes Steuertransistors über einen Festwiderstand (58, 60) mit einer Betriebsspannungsquelle (+ 5VoIt) verbunden ist, um die Steuertransistoren im Ruhestand gesperrt zu halten, und
daß die Basis jedes Steuertransistors mit dem Ausgang eines Anschaltgatters (34, 36, 70, 82)
verbunden ist, welches bei Aktivierung durch einen äußeren Steuerimpuls den betreffenden
Steuertransistor in seinen linearen leitenden Bereich bringt.
Die Erfindung betrifft einen
bei welchem zur Ansteuerung dcj einzelnen Magnetkerne diesen nach Reihen und Spalten zugeordnete
Ansteuerleitungen vorgesehen sind, die über Wählschalter wahlweise mit einw Stromquelle verbindbar
sind, wobei der von der Stromquelle gelieferte Strom neben der betreffenden Ansteuerleitung einen dem
wirksamen Wellenwiderstand der Ansteuerleitung angepaßten Parallelabschlußwiderstand durchfließt.
ίο Der korrekte Betrieb derartiger Speicher erfordert,
daß die den Kern-Ansteuerleitungen zugeführten Ansteuerströnie in engen Grenzen überwacht und innerhalb enger Grenzwerte geregelt werden. Dies gilt
insbesondere für die sogenannten »Koinzidenzspei
eher«, bei denen die Speicherplätze durch Koinzidenz
von mindestens zwei Strömen, die du'rch nichtparallele Auswahlleitungen fließen, bestimmt werden. Jede dei
Auswahlleitungen, die zur Erläuterung als X- und Y-Ansteuerleitungen bezeichnet werden sollen, kann
ao eine Mehrzahl von Kernen aufweisen Die Kerne, die
einem Paar erregter Auswahlleitungen gemeinsam sind, sind zwei halben Auswahlströmen ausgesetzt,
deren kombinierte Wirkung ein Feld ausreichender Intensität erzeugt, um den remanenten magnetischen
a; Zustund eines Kernes einzustellen oder umzukehren.
Die übrigen Kerne aus diesen Leitungen empfangen lediglich den halben Auswahlstrom, der nicht genügt, um diese Kerne einzustellen. Ist das durch die
in den Auswahlleitungen fließende Ströme indu
zierte Feld zu dem remanenten Feld des gewählten
Kernes entgegengesetzt gerichtet, so wird der Kern in den entgegengesetzt magnetischen Zustand gebracht, in dem er verbleibt, bis er in seinen Ursprung
liehen Zustand rückgestellt wird.
Das Einstellen oder Umkehren des magnetischen Flußzustandes des Kernes induziert einen Spannungsimpuls in einer dritten Leitung, die als Lesewicklung
bezeichnet wird, und die allen in der Kernmatrix enthaltenen Kernen gemeinsam sein kann. Bei einer
gebräuchlichen Schaltung durchläuft die Lesewicklung benachbarte Kerne in entgegengesetzten Richtungen und ist derart gewickelt, daß Störspannungen
geringer Größe algebraisch zusammengefaßt und gelöscht werden. Sie werden in den nichtgewählten
Kernen, die im Zuge der einen oder der anderen der
erregten Auswahlleitungen enthalten sind und dem Störfeldeffekt des halben Auswahlstromes in dieser
Leitung ausgesetzt sind, induziert. Die Lesewicklung ist mit einem Leseverstärker verbunden, der durch
einen genau abgeleiteten Ausblendimpuls, welcher zu einer Zeit, in der das Ausgangssignal von einem
eingestellten Kern seinen Maximalwert hat, zugeführt wird, gattergesteuert wird. Das Vorhandensein oder
NichtVorhandensein eines Signals an diesem Ver
stärker zeigt so den Ausgangszustand des abgefragten
Kerns an, der die Information in Form einer Binärziffer I oder 0 repräsentiert.
Das Verfahren, eine andere Binärziffer einzuschreiben oder die beim unmittelbar vorhergehenden
Leseteil eines Lesc-Schreib-Speicherzyklus gelöschte
Information eines ausgewählten Kerns wiederaufzubauen, ist dem Lesevorgang ähnlich, mit der Ausnahme, daß den Auswahlleitungen die halben Auswahlströme entgegengesetzt zur Lescrichtung zuge-
führt werden und einer vierten Wicklung, die als Sperrwicklung bezeichnet wird, selektiv ein Sperrimpuls zugeführt wird, dessen Amplitude der des
halben Auswahlstromes entspricht. Die Sperrwick-
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Legal Events
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---|---|---|---|
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