-
Regelschaltung für die Koordinatenströme eines Magnetkernspeichers
Die Erfindung betrifft eine Regelschaltung für die Koordinatenströme eines Magnetkernspeichers,
die von einem Stromgenerate erzeugt und über Stromschalter in die Treiberdrähte
d?s Magnetkernspeichers geschickt werden, wobei die jeweils einem Treiberdraht zugeordneten
Stromschalter von einer Auswahlschaltung entweder in Direktauswahl oder stufenweise
in Gruppenauswahl ausgewahlt werden Die Treiberdrähte (X- und Y-Drähte) eines Magnetkernspeichers
müssen zum wesen und Schreiben von Informationen mit Strnrnimpulsen eng tolerierter
Amplitude versorgt werden Diese Stromimpulse werden vorzugsweise in einem zentralen
Stromgeneratnr erzeugt und durch von einem Adressregister gesteuerte AuswahlsehaJter
über den jeweils benötigten Treiberdraht geleitet. Bei Direktauswahl erhält jeder
Treiberdraht einen eigenen Auswahlechalter; bei der zum Verringern des Aufwandes
fast ausschließlich verwendeten Gruppenauswahl werden die Treiberdrähte zu Gruppen
zusammengefaßt und der gewünschte Treiberdraht durch Kombination eines generatorseitigen
und eines masseseitigen Gruppenschalters ausgewählt. ',Vegen.unterschiedlicher Draht-
und Zuleitungswiderstande sowie unterschiedlicher Restspannung der Halbleiter ist
die Stromamplitude nicht in allen Stromzweigen gleich groß
Zur Abhilfe
dagegen wird beispielsweise ein Knnstantstromgenerator als zentraler Impulsgenerator
verwendet, wie es beispielsweise in Siemens-Pauteile-Infnrmationen" 7 (1969), Heft
3, Seite 9o bis 93, beschrieben ist. Wegen der endlichen Stromverstärkung der als
Schalter verwendeten Transistoren ist jedoch auch dann nicht gewährleistet, daß
jeder Treiberdraht im ausgewählten Zustand den gleichen Strom erhält.
-
Je kleiner die Stromverstärkung der als Schalter verwendeten Transistoren
ist, desto mehr wird der vom Stromgenerator gelieferte Strom verfälscht. Um die
Streuungen der Stromamplituden möglichst klein zu halten, sind daher Transistoren
nötig, die im Sättigungsgebiet noch eine hohe Stronversts.rkung aufweisen oder auf
geringe Streuung der Stromverstärkung selektiert sein müssen.
-
Eine Möglichkeit, den Einfluß der Stromverstärkung der ali Schalter
verwendeten Transistoren zu verringern, besteht darin, zwischen Emitter und Basis
einen Übertrager zu schalten.
-
Dabei fließt der Basisstrom nur über die Emitter-Basis-Strecke des
Transistors und durch den Übertrager, so daß der vom Schalter in den Speicherdraht
gelieferte Strom gleich dem vom Stromgenerator abgegebenen Strom ist. Für jeden
Strmschalter wird dabei ein Übertrager benötigt.
-
Nicht nur das Selektieren von Transistoren auf ihre Strnmverstärkung
hin, sondern auch die Verwendung von tbertragern bedeutet einen erheblichen Aufwand.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, für eine Konstanz der
Koordinatenströme zu sorgen, ohne solchen Aufwand zu treiben.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Regelschaltung der eingangs genannten
Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß dem Stromgenerator
der Ausgang
mindestens eines Stromsénsors gegengekoppelt ist, der
aus einem Magnetkern, insbesondere aus einem Ringkern aus hochpermeablem Ferrit
7 mit einer Ausgangswicklung besteht, durch den vorzugsweise mehrere vom Stromgenerator
beschickte Treiberdrähte geführt sind, aber nur solche, deren zugehörige Stromschalter
nicht gleichzeitig ausgewählt werden.
-
Eine erfindungsgemäße Regelschaltung, insbesondere unter Verwendung
eines Ringkernsals eines einfachen und billigen Bauelements, erlaubt relativ große
Toleranzen der Treiberdraht-Widerstände und die Verwendung von einfachen, billigen
und nicht selektierten Transistoren als Stromschalter. Trotz der unterschiedAichen
Impedanzen der einzelnen Stromkreise und der Streuungen der Daten der in den Schaltern-verwendeten
Halbleiter können die Amplituden der Koordinatenströme sehr genau eingehalten werden;
die Zuverlässigkeit des Magnetkernspeichers wird damit gewährleistet.
-
Dadurch, daß für mehrere Treiberdrähte ein einziger Stromsensor genügt,
d.h., daß mehrere Treiberdrähte durch den vorzugsueise verwendeten Ringkern durchgeführt
werden, kann die Zahl der erforderlichen Stromsensoren gering gehalten werden. Bedingung
dafür ist nur, daß die den einzelnen gemeinsam durch einen Ringkern durchgeführten
Treiberdrähten zugehörigen Stromschalter nicht gleichzeitig ausgewählt werden.
-
Der in der Auegangsxvicklung des Stromsensors induzierte Strom, der
dem durch einen der durch den Ringkern geführten Treiberdrähte fließenden Koordinatenstroin
proportional ist, erlaubt die Regelung der Amplitude des vom Stromgenerator gelieferten
Treiberstroms. Dabei spielt es für die Erfindung keine Rolle, wieviel Stromgeneratoren
verwendet werden.
-
Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindeng näher erläutert
werden. Dabei ist in Figur 1 das Prinzip einer
erfindungsgemäßen
Regelschaltung dargestellt. Figur 2 zeigt ein praktisches Ausfährungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Regelschaltung.
-
In Figur 1 ist mit 1 ein Konstantstromgenerator bezeichnet, mit 2
ein Stromsensor1 der aus einem Ringkern besteht, und mit 3 ein Stromschalter, der
aus einem pnp-Transistor besteht.
-
Der Konstantstremgenerator 1 hat einen Eingang und einen Ausgang mit
jeweils zwei Klemmen, ven denen jeweils eine auf Masse gelegt ist. Die andere am
Eingang des Konstantstremgenerators 1 ist mit einem Eingang 4 der Regelschaltung
verbunden, bzw. am Ausgang mit dem Emitter des Stramschaltere 3.
-
Der Eingang 4 hat zwei Klemmen, zwischen denen eine Regelspannung
UR steht. Eine der beiden Klemmen führt über einen ohmschen Widerstand 5 mit dem
Widerstandswert RS zu der auf Masse liegenden Eingangsklemme des Konstantstromgeneraters
1.
-
Die Eingangsspannung des Konstantstromgenerators 1 ist mit UE bezeichnet.
Am ohmschen Widerstand 5 steht eine Spannung US. Die Basis des Stremschalters 3
ist mit einem Steuereingang 6 verbunden. Der Kollektor führt über einen Treiberdraht
7 zur tasse. Dabei ist der Treiberdraht 7 durch den Stromsenson 2 hindurchgeführt
und trägt Speicherkerne, die durch schrge Striche symbolisiert sind. Der Stromsensor
2 trägt eine Ausgangswicklung 8, die in Reihe zu dem ohmschen Widerstand 5 geschaltet
ist. Die Windungszahl der Ausgangswicklung 8 ist mit N2 bezeichnet, dementsprechend
die "Windungszahl" des durch den Stromsensor 2 hindurchgeführten Treiberdrahts 7
mit M1 Der vom Kontantstrflgenerator 1 in den Emitter des Stromschalters 3 gelieferte
Strom ist mit Ip bezeichnet, der Basisstrom mit 1B und der durch den Treiberdraht
7 fließende Strom mit IL. An der Ausgangswicklung 8 steht die Spannung U@
Für
den vom Konstantstromgenerator 1 gelieferten Strom IR und für die in der Ausgangswicklung
8 induzierte Spannung US kann man folgende Gleichungen aufstellen:
wobei die konstanten K1 und T folgendermaßen interpretiert sind:
als Regelsteilheit im Konstantstromgenerator 1 und Setzt man die beiden Gleichungen
für IR und US ineinander
Größe der Regelspannung UR und von der Schaltungsauslegung abhängig. Schwankungen
in der Stromverstärkung des Stromschalters 3 können daher vernachlässigt werden.
-
Die Figur 2 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Regelschaltung und eine konkrete Ausgestaltung des Stromschalters 3 und des Konstantstromgenerators
1.
-
Der Stromsensor 2 entspricht dem in Figur 1. Durch ihn führen neben
einem Treiberdraht 7, der symbolisch vier Speicherkerne trägt, angedeutet weitere
Treiberdrähte 9, 10 und 11. Die kuegangs..ick'un 8 entsprIcht der der Figur 1. Der
Strenschalter 3 hat einen Ausgangstransistr 12 vem pnp-Typ, dessen Kollektor rjdt
dem Treiberdrah@ 7 verbunden ist. Der 2t-iitter führt über einen ohmschen Iderstand
13 zu einem Ausgang 14 des Konstantstromgenerators 1.
-
Die-Basis des, Transikors 12 ist über einen ohmschen Widerstand 15
mit parallelgeschaltetem Kondensator 16 mit einem Punkt 17 verbunden. Dieser Punkt
17 führt einerseits über einen ohmschen Widerstand 18 zum Ausgang 14 des Konstantstromgenerators
1, andererseits über einen ohmschen Widerstand 19 und in Reihe dazu über die Kollektor-Emitter-Strecke
eines Transistors 2o vom npn-Typ zur Masse. Die Basis des Transistors 2o ist mit
dem Steuereingang 6 des Stromschalters 3 verbunden.
-
Der Konstantstromgenerator 1 besitzt einen Ausgangstransistnr fl'
vom pnp-Typ, dessen kollektor mit dem Ausgang 14 des Konstantstromgenerators 1 verbunden
ist. Der Emitter ist mit einer Versorgungsklemme 22 verbunden. Die Basis ist über
die Rethenschaltung einer Spule 23 mit einem ohmschen Widerstand 24 mit einem Punkt
25 verbunden, wobei der ohmsche Xiderstan;: 24 vol einem Kondensator 26 überbrückt
ist. Vom Punkt 25 führt e@nerseits ein ohmscher Widerstand 27 zur Versorgungsklemme
22.
-
andererseits die Reihenschaltung der Kollektor-Emitter-Strecken zweier
Transistoren 28 und 29 vom npn-Typ zur Masse. Die Basis des Transistors 29 ist über
einen ohmschen Widerstand 30 mit der Masse und direkt mit einer Eingangsklemme 31
des Konstantstromgenerators 1 verbunden. Die Basis des Transistors 28 liegt über
einen ohmschen Widerstand 32 auf Masse und führt über die Reihenschaltung eines
einstellbaren ohmschen Widerstandes 33 4 t einem ohmschen Widerstand 34 zur Versorgungsklemme
22.
-
Unter der Annahme, daß der Konstantstromgenerator 1 über seine Eingangsklemme
31 eingeschaltet ist, steht an dem Kollektor des Transistors 28, am Punkt 25, die
Regelspannung UR, deren Höhe von der Einstellung des einstellbarrn ohmschen Widerstandes
33 bestimmt ist. Diese RegelsDannung UR bestimmt die Amplitude des Stroms IR, der
vom Ausgangstransistflr 21
über den Ausgang 14 geliefert wird. Vorausgesetzt,
daß über die Auswahlschaltung der Stromschalter 3 über seinen Steuereingang 6 eingeschaltet
ist, fließt der Strom IR durch den Transistor 12 und durch den Treiberdraht 7. Dadurch
wird in der Ausgangswicklung 8 des Stromsensors 2 die Spannung U5 induziert, die
über den ohmschen Widerstand 24 dem Konstantstromgenerator 1 zugeführt wird. Sie
wirkt der Regelspannung UR entgegen und begrenzt den Ausgangsstrom 1R des Konstantstromgenerators
1 so, daß der durch den Trelberdraht 7 fließende Strom IL den gewünschten Wert hat.
Die Spule 23 und der Kondensator 26 bewirken ein verzögertes Einsetzen dieser Begrenzung
und ermöglichen damit eine kurze Anstiegszeit des Stromimpulses.
-
Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.
Das Prinzip läßt eine generelle Anwendung auf die verschiedensten Schaltungen von
Stromgeneratoren und Stromschaltern zu. Die Vorteile einer erfindungsgemäßen Schaltung
sind durch diese Variationsmöglichkeiten nur vergrößert.
-
2 Patentansprüche 2 Figuren