DE2246312A1

DE2246312A1 - Logischer speicher

Info

Publication number: DE2246312A1
Application number: DE2246312A
Authority: DE
Inventors: Charles Frederick Meyer; Richard Ambrose Waters; Robert Anthony Wieczorek
Original assignee: Square D Co
Current assignee: Schneider Electric USA Inc
Priority date: 1971-09-27
Filing date: 1972-09-21
Publication date: 1973-04-05
Also published as: FR2155340A5; GB1381379A; DE2246312B2; DE2246312C3; IT975090B; US3723767A; CA979081A

Description

Pat3n!cnw#fc DlpUng, W. Seemann Drying. R. RGp

73 Esslirtgeri (Neckar), Fabrikstraße 9/ Postfach 345 20. September 1972 Telefon

Stuttgart (0711) 356539

PA 28 rünae 3s?6i?

Telegramme Patentschutz Essllpgenneckar

SQUARE P COMPANY, Executive Plaza-/ Park Ridge, !Hingis 6QQ68

US A

Logischer Speicher

Die Erfindung betrifft einen den Speicherinhalt bei Unterbrechung der Energieversorgung bewahr enden logiseheri Speieher mit einer eine vorbestimmte Ausgangsspanrxung; ab- ^h^nü'Bn GleiqhspannunfgqueHe und einer transistorbestückten bistabilen logisQhen Speieherschaltung mit gwei wahlweise einstellbaren Zuständen»

Transistorbestückte lofisohe Schaltungen werden sowohl in kowpligierten als auch in einfachen statischen Steuersystemen in zunehmenden Maße v/egen ihrer verhaitftisipSMg großen 2EuverlSßliehkeit^denv geringen Energiebedarf und der verhältnismäßig' großen; yjnsehaltegeschwindigkeit verwendet« So ist es üblich« transistorbestücke KQR-als Blockeinheiten in solchen SteuersysteiRen um dadurch die jeweils notwendigen logischen Punkfeionen,, einschließlich einer Spöieherfunktion/ ei'zielen au lässen_r welche durch Verwendung zweier ztisaminengeschalteter¹ erreicht wird.

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Bei der Vervendung von zwei NOR-Verknüpfungsgliedern als Speicher tritt jedoch ein Problem insoweit auf, als ein solches Speicherelement nicht von sich aus' über den Speicherinhalt bei Unterbrechung der Energieversorgung bewahrende Eigenschaften verfügt. Das Speicherelement hat die Neigung, sich bei der Wiedereinschaltung der Energieversorgung, nach einem Ausfall oder einer Unterbrechung der Energieversorgung, in seinem "natürlichen" Zustand -au stabilisieren. Dieser "natürliche" Zustand Kann oder kann auch nicht mit dem letzten gewühlten bistabilen Eustaiid des Speicherelementes übereinstimmen. Der "natürliche." Zustand ist durch die Eigenschaften der einzelnen Transistoren und die Impedanzwerte der zugeordneten Schaltung bestimmt. --

Es wurden bereits Vorkehrungen getroffen* um transistorbestücktett NDR-Speicherelercenten den Speicherinhalt bewahrende Eigenschaften zu verleihen. Eine entsprechende, in. der US-Patentschrift 3 108 258 beschriebene Maßnahme läuft auf die Verwendung eines llalbv/ellenmagnetverstärkers mit einander entgegengerichteten und einander unterstützenden Steuerwjpklungen hinaus. Beim Ausfall oder bei Unterbrechung der Energieversorgung bewirkt der Magnetverstärker, daß ein NOR-Speieherelement seinen zuletzt gewählten bistabilen Zustand beibehält, der von dem Auftreten oder den Fehlen eines Restflußes in dem Hagnetkern abhängt, wie er durch das Zusammenwirken d3r zugeordneten Steuerwiclclungen bestimmt ist. Obwohl Systeme mit solchen Magnetverstarkem für eine große Zahl von Anwendungsgebieten sich als zweckmäßig erwiesen haben, sind sie teuer in der Herstellung und schwierig beim Einsetz in logischen Systemen.

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Ein anderes System, bei dem sichergestellt ist, daß die in einem NOR-logischen Sj/stem enthaltenen Speicher ihren Speicherinhalt jeweils bewahren, ist in ₍der US-Patentschrift 3 243 769" beschrieben; es arbeitet mit einer Hilfsenergiequelle für das NOR—logische System. Die Hilfsenergiequelle v/eist zwei wieder auf ladbare Batterien auf, von denen eine zwischen einer negativen Versorgungsleitung und Erde und die andere zwischen einer positiven Versorgungsleitung und Erde liegt. Jede Batterie arbeitet mit einem Widerstand und einer.Anzahl von Dioden zusammen, die derart zusammengeschaltet sind, daß die Batterien während der Zeit, während der Primärenergie zur Verfugung steht, dauernd eine geeignete Ladung erhalten. Beim Zusammenbruch oder bei der Unterbrechung der Primärenergieversorgung liefern die Batterien die erforderliche Minimalenergie lediglich den NOR-Speicherelementen zu, die zwischen der i^eicherschaltung und dem Zungenrelais liegen, um die bistabilen Zustände des Speichers und des Relais zur tibereinstimmung zu bringen.

Der Erfindung liegt die Aifgabe zugrunde, einen logischen Speicher mit dem Speicherinhalt bei Unterbrechung der Energieversorgung bewahrenden Eigenschaften zu schaffen, der sich durch einen einfachen betriebssicheren Aufbau auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der logische Speicher·gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß er ein selbst— haltendes bistabiles, zwei wahlweise einstellbare Zustände aufweisendes Zunaenrelais enthält und daß durch eine von der

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Gleichspannungsquelle (12) gespeiste Schaltung eine Anzahl Schaltverbindungen zwischen der Speicherschaltung (32) und dein Zungenrelais (40) herstellbar sind, durch die die jeweiligen Zustände der Speicherschaltung (32) und des Zungenrelais (40) in Übereinstimmung bringbar sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Ein Blockschaltbild eines beispielhaften statischen logischen Steuersystems mit einem transistorbestückten logischen Speicher geiräß der Erfindung und

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild der Schaltung nach Fig. 1.

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Die in Figur 1 dargestellte,einen Teil eines statischen Steuersystemes bildende logische Speicherschaltung 10 mit den Speicherinhalt bewahrenden Eigenschaften enthält einen Stromversorgungsteil 12, eine transistorbestückte logische Speichereinheit 1'4, eine Zungenrelaiseinheit 16 und eine Schaltungseinheit 18 zur Steuerung der Zungenrelaiseinheit 16. Das System verfügt über ein Relais mit einer Arbeitsspule PC und einem Kondensator C1. Der Stromversorgungsteil 12, der an sich keinen Teil der Erfindung bildet, wird von einer Wechselstromquelle 20 gespeist, die an zwei Klemmen L1, L2 angeschlossen ist; sie liefert den zur Versorung der Einheiten 14, 16, 18 erforderlichen Gleichstrom über Leitungen' 22, 24 von denen die Leitung 22 auf einen negativen 20 Volt Gleichpotential bezüglich einem Erdpotential oder gemeinsamen Potential der Leitung 24 liegt. Außerdem liefert die Stromversorgungseinheit 12·über eine nicht dargestellte Leitung ein positives 20 Volt Gleichpotential für die logische Steuerschaltung, das insbesondere zu Vorspannungszwecken dient. Daneben gibt die Stromversorgungseinheit 12 ein AUS-Rücksignal auf einer Leitung 26 ab, das als negativer Potentialimpuls während der ersten Millisekunden nach dem ersten Einschalten und Unterbrechen der von der Quelle 20

auftritt gelieferten Wechselspannung^. Die Stromversorgungseinheit ist derart ausgelegt, daß die an der Leitung 22 liegende Spannung exponentiell zunimmt und abnimmt, wenn die von der Quelle 20 kommende Spannung angelegt bzw. unterbrochen wird. Der AUS-P.ückimpuls auf der Leitung 26 folgt beim .Einschalten dem Spannungsaufbau an der Leitung 22; er wird abgeschnitten, wenn die Spannung an der Leitung 22 -12 Volt Gleichspannung erreicht. Wenn die Eingangsspannung der Stromversorgungseinheit 12 unterbrochen wird, erscheint ein AUS-

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Rückimpuls auf der Leitung 26 während des Intervalles, in dem die Spannung an der Leitung 22 von - 12 Volt Gleichspannung auf Null zurückgeht.

Bei der Schaltung nach Figur 1 bilden zwei transistorbestückte NOR-Verknüpfungsglieder 28 einen NOR-Speicher 32 in der logischen Speichereinheit 14. Der Aufbau und die Betriebsweise eines transistorbestückten NOR-Verknüpfungsgliedes sind bekannt, so daß eine ins einzelne gehende Beschreibung nicht notv/endig ist. Grundsätzlich hat ein an einen der Eingänge a, b, c des NOR-Verkntipfungselementes 28 angelegter negativer Spannungsinpuls zur Folge, daß an einem Ausgang X des NOR-Verknüpfungsgliedes 28 kein Ausgangssignal auftritt. In entsprechender Weise tritt auch kein Ausgangssignal an einem Ausgang Y des NOR-Verknüpfungsgliedes 30 auf, wenn an einen der Eingänge a, b, c des NOR-Verknüpfungsgliedes 30 ein negativer Spannungsimpuls angelegt wird. Das Nichtauftreten eines Ausgangssignales wird normalerweise mit "0" bezeichnet, während das Auftreten eines solchen Signales mit dem Symbol "1" gekennzeichnet wird.

Zur Bildung des NOR-Speichers 32 ist der Ausgang Y des NOR-Verknüpfunggliedes 30 mit dem Eingang c des NOR-Verknüpfungsgliedes 28 verbunden, während der Ausgang X des NOR-Verknüpfungsgliedes 28 mit dem Eingang c des NOR-Verknüpfungsgliedes 30 in Verbindung steht. Ein am Eingang a des NOR-Verknüpfungsgliedes 28 auftretendes "1"-Signal hat zur Folge, daß am Ausgang X ein "O"-Signal auftritt, das, in der Abwesenheit von Signalen an den Eingängen a, b des NOR-Verknüpfungsgliedes 30 dazu führt, daß an dem Ausgang Y ein "1"-Signal erscheint. Das an dem Ausgang Y erscheinende "!"-Signal wird dem Eingang c des NOR-Verknünfungs-

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gliedes 28 zugeführt, um den NOR-Speicher 32 in diesen bistabilen Zustand auch dann zu halten, wenn das "1"-Signal an dem Eingang a des NOR-Verknüpfungsgliedes 28 verschwindet. Der NOR-Speicher 32 wird durch Zufuhr eines "1"-Eingangssignal zu dem Eingang a des NOR-Verknüpfungsgliedes 30 in den anderen Zustand umgeschaltet. Dadurch wird die bei Y auftretende Ausgangsgröße in "O" verändert, die bei der Anlage an den Eingang c des NOR-Verknüpfungsgliedes 28 und in Kombination mit den "O"-Eingangssignalen an den Eingängen a, b des NOR-Verknüpfungsgliedes 28, das an dem Ausgang X auftretende "O"-Signal in "1"-Signal verändert. Das an dem Ausgang X auftretende "1"-Signal wird dem Eingang c des NOR-Verknüpfungsgliedes 30 zugeführt um den NOR-Speicher 32 bein Verschwinden der "1"-Eingangsgröße am Eingang a des NOR-Verknüpfungsgliedes 30 in diesem bistabilen Zustand zu halten.

In Figur 2 ist in dem von dem mit gestrichelten Linien 34 umgrenzten Rechteck die transistorbestückte logische Schaltung der Speichereinheit 14 dargestellt, während der in dem von den gestrichelten Linien 36 umgrenzten Rechteck liegende Teil die Zungenrelaiseinheit 16 bildet und der innerhalb des von den gestrichelten Linien 38 umgrenzten Rechteckes liegende Teil die Schaltungseinheit 18 ist, welche die Zungenrelaiseinheit 16 steuert. Zu der ganzen Schaltung gehören außerdem die Arbeitspule PC und der Kondensator C1, die parallel zu den Eingangskleminsn L1, L2 liegen und von der Spannungsquelle 2) versorgt werden. Die Leitungen 22, 24, entsprechen den Leitungen 22, 24, 26 der Figur 1.

Die transistorbestückte logische Speicherschaltung der Speichereinheit 14 weist, wie aus 7igur 2 zu ersehen, zwei als Schalteinheiten in einer NOR-Schaltung liegende

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Transistoren 28a, 30a auf. Die Transistoren 28a, 30a sind PNP-Transistoren, deren Emitter e direkt mit der Leitung 24 verbunden ist, während der Kollektor c mit dem Ausgang X bzw. mit Ausgang Y in Verbindung steht, wobei die beiden Ausgänge ihrerseits jeweils über eirfüfo Lastwiderntand R mit der Leitung 22 verbunden sind. Die Eingänge a, b, c der Transistoren 2 8a, 30a entsprechen den Eingängen a, b, c der NOR-Verknüpfungsglieder 28, 30 in Figur 1, wobei die Eingänge a, b jeweils über einen Lastwiderstand R mit der Basi's b der zugeordneten Transistoren 28a, 30a verbunden sind.

Die in Figur 2 dargestellte Zungenrelaiseinheit 16 enthält ein Zungenrelais 4o, zwei Dioden 42, 44 und zwei PNP-Transistoren 46, 48. Das Zungenrelais 40 ist eift selbsthaltendes Relais mit zwei isolierten Erregerwicklungen 50, 52, einem Permanentmagneten 54 und mit einpoligen, zwei Schaltstellungen aufweisenden Kontakten, die¹über zwei feststehende Kontakte 56, 58 und einen beweglichen Kontakt 60 verfügen. Der feststehende Kontakt 56 besteht aus nicht-magnetischem Material., v/ährend die Kontakte 58, 60 aus einem permeablen magnetischen Material hergestellt sind. Die Kontakte 56, 58 sind außerdem verhältnismäßig steif; sie erstrecken sich im Abstand parallel zueinander verlaufend von einem Ende des Zungenrelais 40 aus bis zu dem mittleren Teil des Zungenrelais 40. Der Kontakt 60 besteht aus einem biegsamen Material; er erstreckt sich von dem andereil Ende des Zungenrelais 40 aus bis zum Mittelteil des Zütufenrelain 40, derart, daß er jeweils mit einem der Kontakte $6, 58 in Berührung kommen kann. Der Kontakt 60 ist aü^!ie»d^:eir. vorgespannt, so daß er normalerweise an dem Kontakt '56 'anliegt, während der Permanentmagnet 54 so angeordnet ist, daß sich

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ein Magnetfluß durch die Kontakte 58, 60 ausbildet, der nicht ausreicht _t den Kontakt 60 außer Eingriff mit dem Kontakt 56 zu bringen, der aber so groß ist, daß der Kontakt 60 an dem Kontakt 58 in Anlage gehalten wird, nachdem der Kontakt 60 an dem Kontakt 58 zur Anlage gebracht worden war. Die Erregerwicklung 52 ist derart gewickelt und angeordnet, daß sie einen resultierenden magnetischen Fluß ergibt, welcher den von dem Permanentmagneten 54 herrührenden Magnetfluß unterstützt, so daß bei Erregung der Wicklung 52 der. Kontakt 60 außer Eingriff mit dem Kontakt 56 und in Anlage an den Kontakt 58 gebracht wird. Die Erregerv/icklung 50 ist ihrerseits derart gewickelt und angeordnet, daß ihr magnetischer Fluß dem von dem Permanentmagnet 54 herrührenden Magnetfluß entgegen gerichtet ist, so daß bei Erregung der Erregerspule 50 der Kontakt 60 außer Eingriff mit dem Kontakt 58 gebracht und es dem Kontakt 6O damit ermöglicht wird, an dem Kontakt 56 in Anlage zu kommen. Das Zungenrelais ist somit eine bistabile Vorrichtung, die ihren einen bistabilen Zustand oder ihren EIN-Zustand einnimmt, wenn der Kontakt 60 an dem Kontakt 56 anliegt und die in ihrem anderen bistabilen oder AUS-Zustand sich befindet, wenn der Kontakt 60 den Kontakt 58 berührt. Die Transistoren 46, 48 sind PNP-Transistoren, deren Emitter e mit der Leitung 24 verbunden sind» Der Transistor 46 ist mit seiner Basis b über einen Lastwiderstand R an den Aisgang X angeschlossen, während die Basis des Transistors 48 über einen Lastwiderstand R mit dem Ausgang Y verbunden ist. Der Kollektor c des Transistors 46 steht über die Erregerwicklung 50 mit einer Leitung 62 in Verbindung. In entsprechender Weise ist der Kollektor c des Transistors 48 über die Erregerwicklung 52 mit der Leitung 62 verbunden. Die Dioden 42, 44 liegen parallel zu der Erregerwicklung 50 bzw. 52; sie führen die beim Abschalten

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der Erregerwicklungen 50, 52 induzierten Ströme.

Die Steuerschaltungseinheit 18 enthält zusätzlich zu der Arbeitswicklung PC und den Kondensator C1 die folgenden Teile: 3 PNP-Transistoren 64, 66, 68, normalerweise geschlossene Kontakte 70, 72, welche bei Erregung der Arbeitswicklung PC geöffnet werden, normalerweise geöffnete Kontakte 74, welche bei Erregung der Arbeitsv/icklung PC geschlossen werden, eine Zenerdiode 76, ein Relais mit einer Erregerwicklung MC und normalerweise geöffneten Kontakten 78, die bei Erregung der Erregerwicklung HC geschlossen werden, sowie eine Diode 80 und einen Widerstand 82. Der Kondensator CI liegt parallel zu der Arbeitsv/icklung PC um die Entregung der Arbeitsv/icklung PC bei Abschaltung der Spannung der Quelle zu verzögern. Die Emitter e der Transistoren 64, 66, 68 sind unmittelbar mit der Leitung 24 verbunden, während die Kollektoren c jeweils über einen Lastwider st and"" R an der Leitung 22 liegen. Die Basis d des Transistor 64 ist über einen Lastwiderstand R mit der Leitung 26 verbünden» v/ährend der Kollektor c des Transistors 64 über einen Lastv/iderstand R an die Basis b des Transistors 66 angeschlossen ist. Die Basis b des Transistors 66 igt ebenso über einen Lastv/iderstand R und die normalerweise geschlossenen Kontakte 70 mit der Leitung 22 verbunden. Der Kollektor c des Transistors steht über eine Leitung 84 mit dem beweglichen Kontakt 60 der Zungenrelaiseinheit 16 in Verbindung. Der Traneistor ist mit seiner Basis b über einen Lastwiderstand R und die Zenerdiode 76 mit der Leitung 22 verbunden. Der Kollektor C des Transistors 68 ist an einen Verbindungspunkt 86 angeschlossen, der seinerseits über die normalerweise offenen Kontakte 7 4 mit einer Ausgangsklemrae 88 verbunden ist. Der Verbindungspunkt 86 steht außerdem über die normalerweise

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geschlossenen Kontakte 72 und die Erregerwicklung MC reit der Leitung 22 in Verbindung. Die Diode 80 liegt parallel zu der Erregerwicklung MC; sie führt die bei der Entregung der Erregerwicklung MC induzierten Ströme. Der,Widerstand liegt zwischen der Leitung 22 und der Ausgangskleirane 88. Die Kontakte 78 schließlich liegen zwischen der Leitung 22 und der Leitung 62 der Zungenrelaiseinheit 16.

Betriebsweise

In den Zeitspannen während der die Quelle 20 der Stromversorgungseinheit 12 eine normale Versorgungsspannung zuführt, herrschen folgende Bedingungen:,Das die Arbeitswicklung PC aufweisende Relais ist erregt; die-Kontakte 70, 72 sind offen und die Kontakte 74 sind geschlossen. Die Leitung 22 liegt auf - 20 Volt Gleichpotential bezüglich der Leitung 24; das AUS-Eücksignal auf der Leitung 26 ist "0". Die geöffneten Kontakte 70 ermöglichen , daß die Leitfähigkeit des Transistors 66 durch den Transistors 64 gesteuert ist. Da die Kontakte 72 geöffnet sind, kann die Erregervrick lung MC nicht erregt v/erden und die Kontakte 78 schließen. Die geschlossenen Kontakte 74 ermöglichen es, daß das an dem Kollektor c des Transistors 68 auftretende Signal an der Ausgangsklemme 88 erscheint. Die - 20 Volt Gleichpotentialdifferenz zwischen den Leitungen 22, 24 übersteigt die 12 Volt - Zenerspannung der Zenerdiode 76, so daß der Transistor 68 EIN-ge schaltet ist und ein "Q'!-Signal an seinein Kollektor c an der Ausgangsklemrae 88 erscheint. Das "O"-AÜS-F;ücksignal auf der Leitung 26 hat zur Folge, daß der Transistor 64 AUS-geschaltet wird und ein "1"-Signal an seinem Kollektor c erscheint, welches zur Folge hat, daß der Transistor 66 EIN-geschaltet wird und ein "O"-Signal an seinem Kollektor c erscheint. Das an dem Kollektor c des

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Transistors 66 auftretende "O"-Signal, das über die Leitung 84 und die Kontakte 60, 56 oder 58 des Zungenrelais 40 zu der Basis d des Transistors 28a oder 30a weitergeleitet v/ird, gestattet eine Umschaltung der Transistoren 28a, 30a in Abhängigkeit von an deren Eingängen a oder c auftretenden EingangsSignalen.

Die Transistoren 28a, 30a, die im Sinne der Bildung eines NOR-Bpeichers 32 zusammengeschaltet sind, weisen einen wählbaren bistabilen leitenden Zustand auf, der von dem letzten "Ι''-Eingangssignal abhängt, das dem Eingang a oder c des Transistors 28a oder 30a zugeführt worden war. Wird das letzte "1"-Eingangssignal am Eingang a des Transistors 28a empfangen, so steht der KOP.-Spei eher 32 in_einem seiner beiden bistabilen Zustände in dem ein "O"-Signal an dem Ausgang X und ein "!"-Signal an dem Ausgang Y erscheint. Ist andererseits das letzte an dem Eingang a des,Transistors 30a empfangene Eingangssignal ein "1"-Eingangssignal so steht der NOR-Speicher 32 in dem anderen der beiden bistabilen Zustände; an dem Ausgang X erscheint ein "1"-Signal während an dem Ausgang Y ein "O"-Signal auftritt.

Wie bereits erwähnt, sind die Kontakte 78 geöffnet, während die Basen b der Transistoren 28a, 30a auf "0" während der Zeitspannen stehen, während der die Quelle 20 der Stromversorgungseinheit 12 eine normale Eingangsspannung zuführt. Die geöffneten Kontakte 78 verhindern, daß die Erregerwicklungen 50, 52 erregt werden und das Zungen£$l$i£ 40 während des normalen Betriebes der Schaltung utfisiehaltct. Die "0"-EinganoRsxgnale, die an der 3asis b des Transistors 28a oder 30a von dem Transistor 66 her liegen, erlauben eine Umschaltung der Transistoren 28a,3Oa in Abhängigkeit von an ihren Basen a auftretenden "1"-Eingangssignalen, so daß sich die übliche NOB-Speicherfunktion ergibt, wie sie

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in gebräuchlichen logischen Schaltungen verwendet werden kann.

Eine Unterbrechung der von der Quelle 20 der Stromversorgungseinheit 12 zugeführten Spannung hat eine Ent.-" regung der Arbeitswicklung PC sowie ein Schließen der Kontakte 70, 72 zur Folge, während die Kontakte 74 geöffnet werden. Durch das öffnen der Kontakte· 74 komint das an der Ausgangsklemme 88 liegende Potential sofort auf - 20 Volt Gleichspannung, die wegen der durch den Widerstand 82 zwischen der Ausgangsklemme 88 und der Leitung 22 hergestellten Verbindung exponentiell auf Null abnimmt. Das abnehmende -20VoIt Potential ergibt eine abnehmende logische "1" die als Blockiersignal zum Abblocken von Eingangssignalen für den NOR-Speicher 32 wie auch für Zähler, Schieberegister und dergleichen in dem logischen System verwendet werden kann, um dadurch ein Umschalten des NOR-Speichers 32 und der Zähler sowie der Schieberegister nach der Unterbrechung der Eingangsspannung der Stromversorgungseinheit 12 zu verhüten.

Wegen der geschlossenen Kontakte 70 ist die Basis b des Transistors 66 mit der Leitung 22 verbunden, außerdem wird ein abnehmendes "1"-Signal als Eingangssignal dem Transistor 66 zugeführt, um dadurch eine Umschaltung des Transistors 66 zu verhüten, wenn das an dem Kollektor c des Transistors 64 liegende Signal in Abhängigkeit von einem nach "dem Absinken des Potentials der Leitung 22 auf minus 12 Volt auf der Leitung 26 kurzzeitig auftretenden "1"-AUS-Rücksignales kurzzeitig "0" wird. Das dem Transistors 66 zugeführte abnehmende "!"-Eingangssignal hat zur Folge, daß der Transistor 66 der Basis b des Transistors 28a oder 30a über die Kontakte des Zungenrelais 40 ein "O"-Eingangssignal zuführt/ so daß

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der bistabile Zustand des NOR-Speichers 32 nicht umgeschaltet wird, v/enn die Spannungsversorgung der Strom-Versorgungseinheit 12 unterbrochen wird.

Während der Zeitspannung, während der das Potential der Leitung 22 von -20 Volt auf minus-12 Volt absinkt, ist die Zenerdiode 76 leitend, so daß der Transistor 68 in seinem leitfähigen Zustand bleibt. Die geschlossenen Kontakte 72 und der leitende Transistor 68 haben zur Folge, daß die Erregerwicklung MC erregt und die Kontakte 78 geschlossen werden, wodurch zwischen der Leitung 22 und den Erregerwicklungen 50, 52 ein Stromkreis hergestellt wird, so daß der bistabile Zustand des Zungenrelais 40 entsprechend dem bistabilen Zustand des NOR-Speichers eingestellt v/ird, wie dies in folgenden nun beschrieben werden soll.

Falls das Zungenrelais 40 in einen seiner bistabilen Zustände nämlich dem EIN-Zustand steht, v/as dann auftritt, v/enn der Kontakt 60 an dem Kontakt 56 anliegt und v/enn der NOF-Speicher 32 in dem EIN-Zustand sich befindet, was dann der Falll ist, v/enn der Ausgang X auf "1" und der Ausgang Y auf "0" steht, führt das Schließen der Kontakte 78 in der folgenden Weise zur Erregung der Erregerwicklung 50:Wegen des "EIN^uSignales an dem Ausgang X und der geschlossenen Kontakte 78 v/erden der Transistor 46 leitend und die Erregerwicklung 50 erregt, wodurch ein Magnetfluß erzeugt wird, der dem von dem Permanentmagneten 54 herrührenden Magnetfluß entgegengesetzt ist, so daß das Zungenrelais 40 dem EIN-Zustand entspricht, der dem bistabilen Zustand des NOR-Speichers 32 bei der Unterbrechung der von der Quelle 20 gelieferten Eingangsspannung entsprach.

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Steht das Zungenrelais 40 in seinem EIN-bistabilen Zustand und befindet sich der NOR-Speicher in seinem AUS-bistabilen Zustand, was dann der Fall ist, wenn der Ausgang X auf "O" und der Ausgang Y auf "1" steht, hat das Schließen dar Kontakte 78 zur Folge, daß die Erregerwicklung 52 in Abhängigkeit von einem an dem Ausgang Y auftretenden "1"-Signal erregt wird. Wegen des "1"-Sigriales an dem Ausgang Y und der geschlossenen Kontakte 78 werden der Transistor 48 leitend und die Erregerwicklung 52 erregt, so daß ein den von dem Permanentmagneten 54 herrührenden Magnetfluß unterstützender Magnetfluß erzeugt wird. Die von dem Permanentmagneten 54 und der Erregerwicklung 52 erzeugten Magnetflüsse reichen gemeinsam aus, den beweglichen Kontakt 60 außer Eingriff mit dem Kontakt 56 und in Anlage an den Kontakt 58 zu bringen und dadurch das Zungenrelais in den AUS-bistabilen Zustand zu überführen. Das Zungenrelais 40 wird in diesem AUS-bistabilen Zustand nach der Abnahme des von der Erregerwicklung 52 herrührenden Magnetflußes auf Null durch den von dem Permanentmagneten 54 erzeugten Magnetfluß gehalten, der so groß ist, daß er die Federvorspannung des flexiblen Kontaktes 60 überwindet. Das Zungenrelais 40 bleibt damit in dem AUS-bistabilen Zustand und entspricht in seinem Zustand somit dem bistabilen Zustand des NOR-Speichers 32 bei der Unterbrechung der von der Quelle gelieferten Eingangsspannung.

Befindet sich das Zungenrelais 40 in dem AUS-Zustand und steht der NOR-Speicher 32 in seinem EIN-Zustand so bewirkt das Schließen der Kontakte 78, daß die Erregerwicklung 50 in Abhängigkeit von einem "1"-Signal an den Ausgang X erregt wird. Das an dem Aisgang X auftretende "1"-Signal und die geschlossenen Kontakte 78 bewirken, daß der Transistor 46 leitend und die Erregerwicklung 50 erregt v/erden, wodurch ein

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Magnetfluß erzeugt wird, der dem von dem Permanentmagnet 54 herrührenden Magnetfluß entgegenwirkt und diesen .auslöscht, v/as zur Folge hat, daß der bewegliche Kontakt 60 außer Eingriff mit dem Kontakt 58 und in Anlage an den Kontakt 56 kommen kann, so daß das Zungenrelais 40 in den EIN-bistabilen Zustand umgeschaltet wird. Das Zungenrelais 40 verbleibt in dem EIN-Zustand, v/eil der von dem Permanentmagnet 54 herrührenden Magnetfluß nicht ausreicht, die Federvorspannung des flexiblen Kontaktes 60 zu überwinden. Das Zungenrelais 40 vird somit in dem EIN-Zustand gehalten, in dem es dem EIN-Zustand des MOR-Speichers 32 entspricht, den dieser bei der Unterbrechung der von der Quelle 20 kommenden Eingangsspannung inne hatte.

Befindet sich das Zungenrelais 40 in seinem AUS-bistabilen Zustand und steht der NOR-Speicher 32 in seinem AUS-bistabilen Zustand, so bewirkt das Schließen der Kontakte 78, daß die Erregerwicklung 52 in Abhängigkeit von einem an dem Ausgang Y auftretenden "1"-Signal erregt wird. Wegen des an dem Ausgang Y auftretenden "1"-Signales und der geschlossenen Kontakte 78 v/erden der Transistor 48 leitend und die Erregerwicklung 52 erregt, vobei ein Magnetfluß erzeugt wird, der den von dem Permanentmagneten 54 herrührenden Magnetfluß unterstützt, so daß der flexible Kontakt in Anlage an dem Kontakt 58 bleibt und das Zungenrelais 40 in einem AUS-bistabilen Zustand steht, der dem AUS-bistabilen Zustand des NOP,-Speichers 32 entspricht, den dieser bei der Unterbrechung der von der Quelle 20 gelieferten Eingangsspannung inne gehabt hat.

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Während der Zeitspanne, in der das Potential der Leitung 22 von - 20 Volt auf -12 Volt wegen der geschlossenen Kontakte 72 und der leitenden Zcnerdiode 76 sov/ie des leitenden Transistors 68 absinkt, können die Relaiserreger-

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Wicklung MC erregt und die Kontakte 78 geschlossen bleiben. Die Zenerdiode 76 wird nicht leitend, wenn das negative Potential der Leitung 22 -12 Volt unterschreitet und den Emitter-Basisstrom· des Transistors 68 abblockt, so daß der Transistor 68 nicht leitend und die Erregervrick lung IC entregt werden. Bei Entregung der" Erregerwicklung, IiC öffnen sich die Kontakte 78, wodurch eine Umschaltung dss bistabilen Zustandes des Zungenrelais 40, der vorher zur Anpassung an den bistabilen Zustand des NOR-Speichers 32 vährend der Zeitspanne, in der das Potential der Leitung 22 von -20 Volt auf -12 Volt abgenommen hatte, eingestellt worden war, verhütet wird. In dem Intervall, in dem das Potential der leitung 22 von -12 Volt auf 0 abnimmt, kann ein ein der Klemme 88 auftretendes abnehmendes "V-Signal dazu benutzt werden, eine v/eitere Umschaltung des NOR-Speichers 32 oder anderer logischer Elemente der logischen Schaltung zu verhüten.

Die von der Quelle 20 gelieferte Spannung kann während einer unbegrenzten Zeitspanne AUS-bleiben, während der das Zungenrelais 40 in einem bistabilen Zustand verbleibt, der dem bistabilen Zustand des NOR-Speichers 32 bei der anfänglichen Unterbrechung der von der Quelle 20 gelieferten Spannung entsprach. Iteim Wiederaufbau der von der Quelle der Stromversorgungseinheit 12 gelieferten Spannung geschieht folgendes: Die Arbeitsspule PC wird erregt, so daß die Kontakte 70, 72 öffnen und die Kontakte 74 geschlossen werden. Die Stromversorgungseinheit 12 bewirkt eine exponentielle änderung des Potentials der Leitung 22 von Null auf -20 Volt; außerdem liefert sie auf der Leitung 26 während der Zeitspanne, während der das Potential der Leitung 22 sich von Mull auf -12 Volt ändert, ein "1"-AUS-Rücksignal auf der Leitung 26 und ein "0"-Signal wenn das negative Potential der Leitung 22 -12 Volt überschreitet, i'ithrend der Änderung des Potentials der Leitung 22 von Null bis -12 Volt blockt die Zener-

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diode 76 den Transistor 68 ab; sie läßt den Transistor 68 erst dann leitend werden, wenn das negative Potential der Leitung 22 - 12 Volt überschreitet. Demgemäß bewirken in der Zeitspanne, in der das Potential der Leitung 22 sich von Null bis -12 Volt ändert, der, nicht leitende Transistor G8 und die geschlossenen Kontakte 74, daß an der Ausgangsklernme 88 ein progressiv zunehmendes "1"-Signal erscheint, das in der bereits beschriebenen Weise als Abblocksignal verwendet werden kann. Die Zenerdiode und der Transistor 68 werden leitend, sowie das negative Potential der Leitung 22 - 12 Volt übersteigt. Der leitende Transistor 68 und die geschlossenen Kontakte 74 bewirken, daß an der Klemme 88 ein "O"-Signal erscheint, wodurch das»während der Zeitspanne in der das Potential 22 von Null auf - 12 Volt zugenommen hatte, vorhandene Abblocksignal gelöscht wird.

Das auf der Leitung 22 während der Zeitspanne»in der das Potential der Leitung 22 von Null bis-12, Volt sich ändert, vorhandene"1"-AUS-Rücksignal bewirkt, daß der Transistor 64 leitend ist und der Basis des Transistors 66 ein "0"-Eingangssignal zuführt. Das an dem Transistor 66 anliegende "0"-Eingangssignal und die offenen Kontakte 70 haben zur Iblge, daß der Transistor 66 nicht leitend ist und ein stetig zunehmendes "1"-Signal auf der Leitung 84 erscheint.

Das auf der leitung 84 auftretende "1"-Signal Wird selektiv über die Kontakte des Zungenrelais 40 als Paickstellsignal der Basis b des Transistors 28a oder 30a zugeführt. Steht das Zungenrelais 40 in seinem EIN-bistabilen Zustand so wird dan "1"-Pvückstellsignal von der Leitung durch die geschlossenen Kontakte 60, 56 der Basis b den Transistors 30a zugeführt, womit der ΝΟΪϊ-Speicher 32 in

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den ΕΪΝ-Zustand umgeschaltet wird. Steht -das Zungenrelais 40 in seinem AUS-bistabilen Zustand, so erfolgt die Übermittlung des "1"-Rückstellsignals von der Leitung 84 über die geschlossenen Kontakte 60, 58 zu der Basis b des Transistors 28a_f wodurch der NOR-Speicher 32 in den ÄUS-Zustand umgeschaltet wird. Demgemäß wird in der Seitspanne, in der das Potential der Leitung 22 sich von Null auf-12VoIt äidert,der bistabile Zustand des KOR-Speichers 32 derart umgeschaltet, daß er dem bistabilen Zustand des Zungenrelais 40 entspricht.

Die Stromversorgung 12 liefert ein "O"-Signal auf der Leitung 26, wenn das negative Potential'der Leitung 22 ius~12 Volt überschreitet. Das "O"-Signal auf der Leitung 26 und die offenen Kontakte 70 bewirken, daß der Transistor 64 nicht leitend und der Transistor 66 leitend ist. Der leitende Transistor 66 veranlaßt die Löschung des "1"-Rückstellsignales auf der leitung 84, so daß das Zungenrelais 40 nicht nehr langer den bistabilen Zustand des NOR-Speichers 32 steuert.

Die Kontakte 72 öffnen sich, scowie die von der Quelle 20 kommende"Eingangsspannung wieder auftritt und die Arbeitsspule PC wieder erregt wird. Die geöffneten Kontakte 72 . verhüten, daß während der Zeitspannen, während der die Stromversorgungseinheit 12 von der Quelle 20 versorgt ist, die Erregerwicklung IC erregt und die Kontakte 78 geschlossen werden. Wegen der offenen Kontakte 78 können bei Versorgung der logischen Schaltung mit normaler Eingangsspannung die Erregerwicklungen 50, 52 nicht erregt und das Zungenrelais 40 nicht umgeschaltet v/erden. Auf diese VJeise wird die Lebensdauer des Zungenrelais 40 erhöht, während die Elemente der logischen Schaltung mit ihrer höchsten Schaltgeschwindigkeit ohne Begrenzung durch die langsameren Schaltgeschwindigkeiten des Zungenrelais umgeschaltet v/erden !tonnen.

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Claims

Patentansprüche

Μ·/ Den Speicherinhalt bei Unterbrechung der Energieversorgung bewahrender logischer Speicher mit einer eine vorbestimmte Ausgangsspannung abgebenden Gleichspannungsquelle und einer transistorbestückten, bistabilen logischen Speicherschaltung mit zwei wahlweise einstellbaren Zuständen, dadurch gekennzeichnet, daß er ein selbsthaltendes bistabiles zv/ei wahlweise einstellbare Zustände aufweisendes Zungenrelais (40) enthält und daß durch eine von der Gleichspannungsquelle (12) gespeiste Schaltung eine Anzahl Schaltverbindungen zwischen der Speicherschaltung (32) und dem Zungenrelais (40) herstellbar sind, durch die die jeweiligen Zustände der Speicherschaltung (32) und des Zungenrelais (40) in Übereinstimmung bringbar sind.
2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er auf die Spannung der CLeichspannung.squelle (12) ansprechende Schaltmittel (PC-72) aufweist, durch die die Schaltverbindungen zwischen der Gleichspannungsquelle (12) und dem Zungenrelais (40) unterbrechbar sind, wenn die Aungangsspannung der Gleichsnannungsquelle (12) einem vorbestimmten Wert entspricht und durch die eine erste Schaltverbindung (22-78-50,52) zwischen der Gleichspannungnquelle (12) und dem Zungenrelais (40) während Zeitspannen, während der die Spannung der Gleichspannungsquclle (12) von dem vorbestimmten Wert auf Null abnimmt, sowie eine zweite Schaltverbindung (22-64-66-84-60-56 oder 58) zwischen der Gleichspannungcquelle (12)

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und dem Zungenrelais (40) während Zeitspannen, während der die Spannung der Gleichspannungsquelle (12) von Null aus zunimmt, herstellbar ist.
3. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die erste Schaltverbindung (22-78-50,52) der bistabile Zustand des Zungenrelais (40). in Übereinstimmung mit jenem der Speicherschaltung (32) und durch die zweite Schaltverbindung (22-64-66-84-60-56 oder 58) der bistabile Zustand der Speicherschaltung (32) in Übereinstimmung mit jenem des Zungenrelais (40) bringbar ist.

4. Speicher nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltverbindung (22-78-50,52) während der Zeitspanne, in der die von dem vorbestimmten Wert auf Null abnehmende Spannung der Gleichspannungsquelle (12) einen vorbestimmten Spannungswert erreicht, hergestellt wird und die zweite Schaltverbindung (22-64-66-84-60-56 oder 58) während der Zeitspanne hergestellt wird, während der die Spannung der Gleichspannungsquelle (12) von Null aus ansteigt.

5. Speicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltverbindung (22-78-50,52) durch ein Relais (IIC) und einen leitenden Transistor (68) hergestellt ist, der in den nicht-leitenden Zustand umgeschaltet wird, wenn die abnehmende Spannung der Gleichspannungsquelle (12) den festen Spannungswert erreicht und daß die zweite Schaltverbindung (22-64-66-84-60-56 oder 58) durch einen Satz Kontakte (56,58,60) des Zungenrelais (40) und einen Transistor (66) gebildet ist, der während der Zeitspanne, während der die Spannung der Gleichspannungsquelle (.12) von Null aus zunimmt, kurzzeitig in den nicht leitenden Zustand umgeschaltet wird.

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6. Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die transistorbestückte logische Speicherschaltung, die über zwei Eingangskieramen und zwei Ausgangsklemmen (X₁Y) verfügt, zwei zusaramengeschaltete Transistoren (28a,30a) aufweist, die ein Ausgangssignal an einer ersten Ausgangskleznme (X,Y) abgeben, wenn die logische Schaltung in Abhängigkeit von einem Eingangssignal auf eine erste Eingangsklemme in einen ersten bistabilen Zustand umgeschaltet ist, und ein Ausgangssignal an der zweiten Ausgangsklerune (X,Y) abgeben, wenn die togische Schaltung in Abhängigkeit von einem Eingangssignal an der zweiten Eingangskleirane in den zweiten bistabilen Zustand umgeschaltet ist und daß das Zungenrelais (40) ein erstes_ybei in dem ersten bistabilen Zustand befindlichem Zungenrelais (40) geschlossenes Kontaktpaar (56,60), das bei in dem zv/eiten bistabilen Zustand stehendem Zungenrelais (40) geöffnet ist und ein zweites Kontaktpaar (58,60) aufweist, das bei in dem ersten bistabilen Zustand stehendem Zungenrelais (40) geöffnet und bei in dem zv/eiten bistabilen Zustand stehendem Zungenrelais (40) geschlossen ist.

7. Speicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Übereinstimmung des bistabilen Zustandes der logischen Speicherschaltung mit jenem des Zungenrelais (40) herstellende Schaltung Scheltverbindungen zwischen den Kontakten (56,58) des Zungenrelais (40) und den Eingängen der logischen Speicherschaltung aufweist»

8. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er auf die an den Ausgangsklemmen (X,Y) der logischen Speicherschaltung 02) auftretenden Ausgangssir;nale ansprechende Schaltmittel (46,50-48,52) enthält, durch die

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das Zungenrelais (40) in Abhängigkeit von einem an der ersten Ausgangsklemme (X) erscheinenden Ausgangssignal in den ersten bistabilen Zustand umschaltbar und dort festhaltbar und in Jbhängigkeit von einem an der zweiten Ausgangsklemme (Y) erscheinenden Aus gangs signal' in den zweiten bistabilen Zustand umschaltbar und dort festhaltbar ist und daß bei in dem ersten bistabilen Zustand stehendem Zungenrelais (40) der ersten Eingangsklemme und bei in dem zweiten bistabilen Zustand stehendem Zungenrelais (40) der zweiten Eingangsklemme eine Eingangsgröße zuführbar ist.

9. Speicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

das Zungenrelais (40) in den ersten und den zweiten bistabilen Zustand mittels zweier Erregerwicklungen (50,52) umschaltbar ist, von denen die erste Erregerwicklung (50) in Abhängigkeit von einer an dar ersten Ausgangsklemme (X) auftretenden Ausgangsgröße und die zweite Erregerwicklung (52) in Abhängigkeit von einer an der zweiten Ausgangsklemme (y) auftretenden Ausgangsgröße jeweils von der Gleichspannungsquelle (12) erregbar ist. ·

10. Speicher nach /Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenrelais (40) durch einen Permanentmagneten.(54) in dem zweiten bistabilen Zustand haltbar ist.

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