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Magnetischer Dünnschichtspeicher Die Erfindung betrifft einen magnetischen
Dünnschichtspeicher mit orthogonaler Leitungsführung, bei dem zur Kompensation von
Störspannungen jeweils zwei zusammengehörige Signal- und/oder Bitleiter vorgesehen
sind, die einseitig kurzgeschlossen und geerdet sind.
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Es ist bekannt, magnetische Dünnschichtspeicher auf einer elektrisch
leitenden Grundplatte aufzubauen. Auf dieser Grundplatte werden in regelmußiger
Anordnung dünne Nickel-Eisen-Schichten aufgebracht, die eine magnetische Anisotropie
nufgrund besonderer Herstellungsver fahren besitzen und somit als Speicherschichten
gecignet sind.
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Fast parallel zu der magnetischen Vorzugsrichtung, der sogenannten
"leichten Achse", werden über die Speicherflecken parallele Leitcrbahncn gelegt,
die sogenannten "Wortleiter", wenn es sich um einen wortorganisierten Speicher handelt.
Senkrecht zu den Wortleitern werden die Bit- und Signalleitungen aufgebracht. Es
versteht sich von selbst, daß die die Zeilen und Spalten einer Matrix bildenden
Leitungcn und die Grundplatte zur Vcrmeidung von Kurzschlüssen gegenseitig isoliert
sind.
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Bei solchen Speichern ist es z.B. störend, daß die von den Impulsen
in den Steuerleitungen auf die Signalleitungen gekoppelten Störspannungen sehr groß
sind. Besonders hohe Störpegel entstehen beim Schreibvorgang,
bedingt
durch die hohen Schreibströme, den geringen Abstand zwischen Signal- und Steuerleitungen
und die schnelle Anstiegszeit der Schreibströme.
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Zur Verringerung der hauptsächlich kapazitiv in die Signalleitungen
eingekoppelten Störspannungen ist es bekannt, die Bit-Leitungen und auch die Signalleitungen
als zwei hebeneinanderverlaufende Leitungen auszubilden. d geeignet zu verschalten.
Man komnt auf diese Weise zu einem Dünnschichtspeicher, der vorzugsweise zwei Speicherflecken
pro Bit besitzt. Solche Speicher besitzen somit eine Rcdundanz, die die Betriebssicherheit
erhöht; außerden ist die Signalausgangsspannung wegen der doppelten Speicherzahl
pro Informationseinheit etwa doppelt so groß, wodurch die Betriebssicherheit weiter
erhöht wird.
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Durch die Verwendung eines Differentialübertragers zum Auskoppeln
der Signalspannung gelingt es, die in den beiden Signalleitungshälften symmetrisch
eingekoppelten Störspannungen zu unterdrücken. Solche symmetrische Störspannungen
werden z.B. beim Lesevorgang vom Wortleiter kapazitiv auf die Signalleitungen übertragen.
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Mit Hilfe der oben beschriebenen Kompensationsverfahren ist es gelungen,
die innerhalb einer Matrixspalte bzw.
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-zeile auf die Signalleitungen gekoppelten Störspannungen so weit
zu kompensieren, daß cinc einwandfreie Unterscheidung zwischen Signal- und Störspannungen
möglich ist.
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Es bleibt jedoch noch das Problern der Störspannungen, die von einer
Matrixspalte bzw. -zeile in die benachbarten Zeilen bzw. Spalten eingekoppelt werden.
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Die bisher praktizierte Losung - Vergrößern des Abstandes zvlischen
den einzelnen Spalten bzw. Zeilen - ist unbc friedigend, eil sie nur eine geringe
Speicherdichtc ermöglicht. Die Abstände zraischen den parallel verlaufenden Leitungen
der einzelnen Zeilen und Spalten müssen so lange erweitert werden, bis die induzierten
Störspannungen auf einen ungefährlichen Wert sinken.
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Einc andere Lösung besteht darin, den ganzen Speicher mit einer Schicht
aus weichmagnetischem Material, z.B. Ferrit, abzudecken. Hierdurch werden die magnetischen
Streufelder in Ferritmaterial konzentriert und damit der Streubercich verringert.
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Eine weitere Lösungsmöglichkeit besteht darin, über den aus elektrisch
leitender Grundplatte, Spcicherflecken und Leitungsmatrix bestehenden Spcicher eine
elektrisch leitende Deckplatte, z.B. aus den gleichen Material wie die Grundplatte
zu legen, so das die Leitungsbahnen möglichst symmetrisch zwischen Grund- und Deckplatte
zu liegen kommen. Auch hierdurch erreicht man eine Konzentration des magnetischen
Streubereiches und damit einc Verringerung der in benachbarten Zeilen bzw. Spalten
induzierten Störspannungen.
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Nachteilig ist bei den beiden zuletzt beschriebenen Dünnschichtspeichern
nit erhöhter Speicherdichtc die Verwendung des zusätzlichen Materials und die damit
verbundenen fertigungstechnischen Schwierigkeiten.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen magnetischen Dünnschichtspeicher
mit orthogonaler Leitungsführung anzugeben, der eine erhöhte Speicherdichte besitzt
ohne Verwendung zusätzlicher Deckschichten, allein durch
die Anordnung
und Verschaltung der Speicherflecken bzw.
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der Leitungsbahnen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens jc zwei Signal-
und/oder Bit-Leiterpaare zu einer Gruppe zusammengefaßt und ineinander symmetrisch
verschachtelt sind.
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Damit ergeben sich die Vorteile, daß inncrhalb einer solchen Gruppe
von Signal- und/oder Bit-Leitungen keine Störspannungen in benachbarten Leitungeninduziert
werden bzw.
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daß diese Spannungen im Ausgangsdiffercntitalübertrage unschädlich
gemacht werden. Damit können die 3it- bzw.
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Signalleitungen einer Gruppe nahe beieinanderliegen, was zu einer
Erhöhung der Speicherdichte führt.
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Prinzipiell können beliebig viele Bit- und/oder Signalleitungspaare
ineinander verschachtelt werden. Die praktisch erreichbarc Zahl wird jedoch durch
die notwendige Verschaltung der zusammengehörenden Leitungspaare begrenzt.
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Aber auch bei einer beschränkten Zahl von Signal und/oder Bit-Leitungen
pro Gruppc ergibt sich eine bedeutende irhöhung der Speicherdichte, ohne Verschlechterung
des Signal-Störspannungsabstandes und damit der Betriebssicherheit.
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Bei einer besonderen Ausführung des erfindungsgemäßen Dünnschichtspeichers
dicht dasselbe Leitungsppar sowohl als Bit- als auch als Signalleitung. Hierdurch
entfällt die Notwendigkeit, über den Signalleitungen mit geringer Toleranz die Bit-Leitungen
aufbringen zu müssen. Die hierbei freiwerdende Toleranzzugabe kann zu einer weiteren
Verringerung des gegenseitigen Abstandes der Signalleitungen und damit zu einer
weiteren Erhöhung der Speicherdichte benützt werden.
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Anhand der Zeichnung soll die Erfindung im einzelnen crläutert werden.
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Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einen Dünnschichtspeicher mit bisher
üblichem Auf bau. Man erkennt zwei parallele V[ortleitungcn 1 und orthogonal hierzu
die-Bit-Leitungen 2, die aus zwei zusammengehörigen, parallelen Leitern bestehen.
Die Bit-Leitungen 2 sind an der Ausgangsseitc geerdet, z.B. mit der elektrisch leitenden
Grundplatte verbunden. Unter den Bit-Leitern 2 verläuft (gestrichelt dargestellt)
die Signalleitung 6, die mit einen Differentialübertrager 3 zur Unterdrückung symmetrischer
Störspannungen verbunden ist. Die Einspeisung des Bit-Stromes JB erfolgt im vorliegenden
Fall syrnmetrisch über Leitungswiderstände 4. Unter den Kreuzungspunkten, zwischen
Wortleitern 1 und Signal- bzw. Bit-Leitern 6,2, liegen die Speicherflecken 5 (durch
Schraffur gekennzeichnet). In vorliegenden Fall wird nur jc ein Speicherfleck pro
Bit verwendet. Zwischen jeden Bit-Leiterpaar 2 ist ein größerer Abstand erforderlich,
um die induzierten Störspannungen klein zu halten.
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In Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus einen erfindungsgemäßen Dünnschichtspeicher
dargestellt. Je zwei Bit-Leiterpaare 2, die gleichzeitig als Signalleiter dienen,
sind zu einer Gruppe zusammengefaßt und symmetrisch ineinander verschachtelt. Die
Ansteuerung der Bit- und Wortleiter crfolgt wie in Fig. 1; die Ausgangssignalspannung
US wird über einen Differentialübertrager 3 ausgekoppelt. Zwischen den Bit- bzw.
Signalleitungen 2 einer Gruppe sind nur geringe Abstände nötig; erst zwischen den
einzelnen Gruppen sind wieder größere Abstände erforderlich.
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Ein in das Bit-Leitungspaar n cinacspcister Strom ruft in dem symmetrisch
verschachtelten Leitungspaar n+1 symmetrische Störspannungen hervor, die im zugehörigen
Ausgangsübertrager kompensiert werden und somit kein Ausgangs signal US hervorrufen
können.
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Eic Verschachtelung von mehr als zwei Bit- und/oder Signalleiterpaaren
führt zu einer weiteren Erhöhung der Speicherdichte bei gleicher Störunterdrückung,
ohne Verwendung zusätzlicher Abschirmungen in Form von weichmagnetischen Deckschichten
oder änhlichem.
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Selbstverständlich ist die Ansteuerung des erfindungsgemäßen Speichers
nicht auf die im Beispiel erläuterte Ausführungsart beschrnkt. Die symmetrische
Verschachtelung ist überall da möglich, wo die Bit- und/oder Signalleiter in eine
geradc Zahl on Tcilleitern aufgespalten sind.
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2 Patentansprüche 2 Figuren