DE2247994C3 - Elektronische Schaltungsanordnung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung mii mehreren, einen von eier Temperatur abhängigen Treiberstrom erfordernden Magnetkernslapeln, mit einem bezüglich des Ausgangsstroms regelbaren Netzgerät sowie mit als Widerstände ausgebildeten, auf Strom ansprechenden Meßwertumformern, die jeweils zwischen dem Netzgerät und einem der Magnetkernstapel angeordnet sind und jeweils ein dem von ihnen geführten Strom proportionales Ausgangssignal abgeben.

Rechner mit Magnetkernspeichern sind oft in Einheiten unterteilt, die als Kernstapel bekannt sind, und jeder dieser Kernstapel enthält eine gewisse Anzahl von Speicherstellen, beispielsweise 4096 Wörter. Die Information wird in die Kerne eingelesen und aus diesen ausgelesen, indem ein Strom durch Drähte in den betreffenden Kernen geschickt wird. Es wird ein Netzgerät mit einem veränderbaren Ausgangsstrom vorgesehen, um den nötigen Treiberstrom bereitzustellen, da der jeweils erforderliche Strom von der in den Speicher und aus diesem heraus gelangenden Information und von der Temperatur des Speichers abhängt. Gewöhnlich wird bei höheren Temperaturen ein niedrigerer Treiberstrom benötigt, da das Ausgangssignal eines Kernes bzw. sein Ansprcchver halten mit der Temperatur zunimmt.

Es gibt zwei prinzipielle Quellen für Temperaturänderungen in einem Rechner, welche den Rechenspeicher beeinträchtigen. Die erste ist die Wärme von der Rechenschaltung mit Ausnahme des Speichers, und die zweite ist die in dem Speicher durch den hindurchfließenden Strom erzeugte Wärme. Von jeder dieser beiden Quellen werden beträchtliche Wärmemengen abgegeben, und jede Kompensationseinrichtung muß daher beiden Wärmequellen Rechnung tragen. Bei einer bekannten Kompensationsschaltung wird ein Temperaturmeßfühler in jedem Kernstapel angeordnet. Die Meßfühler werden mit einer Regelschaltung verbunden, welche aus ihren Ausgangswerten den Durchschnittswert bildet und ein Regelsignal für das Netzgerät ableitet. Dieses Verfahren ist jedoch aufwendig und erfordert die schwierige Auswahl und Realisierung einer Funktion zur Mittelwertbildung, welche die Kompensation über einen weiten Bereich möglicher Betriebsbedingungen optimal gestaltet.

Bei einer zweiten Schaltungsanordnung nach dem Stand der Technik wird ein Temperaturmeßfühler verwendet, um die Umgebungstemperatur des Rechners zu messen. Der Meßfühler ist mit einer Regelschaltung verbunden, weiche einen konstanten nominellen Temperaturanstieg in den Kernspeichern zuläßt. Dieses System ist zwar einfach, aber nicht sehr genau, und es ergeben sich insbesondere Schwierigkeiten, wenn der Speicher längere Zeit nicht benutzt worden ist und sich entsprechend abgekühlt hat.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß eine wirkungsvolle und gerätetechnisch einfache Temperaturkompensation erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemaß vorgesehen, daß zur Regelung des Ausgangsstroms des Netzgerätes ein Temperaturmeßfühler nahe bei den Widerständen zur Erfassung von deren Durchschnittstemperalur angeordnet ist und so in die .Schallungsanordnung eingebaut ist, daß er bei fehlendem Slromfluß durch die Widerstände die Umgebungstemperatur der Schaltungsanordnung erfaßt

Die Temperatur jedes WideiStandes ist eine Funktion des durch ihn und durch den mit ihm verbundenen Kernslapel fließenden Stromes. Diese Widerstände werden z. B. alle dicht nebeneinander auf einer Schaltungsplatine angeordnet, und der durchschnittliche Temperaturanstieg dieser Schaltungsplatine stellt den durchschnittlichen Temperaturanstieg der Kernstapel dar. Auf die Schaltungsplatinc wird ein Temperaturmeßfühler derart aufgesetzt, daß er die Durchschnittstempciatur der Schaltungsplatinc erfaßt. Die Schaltungsplatine wird in dem Rechner wiederum so angeordnet, daß der Temperaturmeßfühler die Umgebungstemperatur des Rechners mißt, ohne daß Strom durch die Reihenwiderstände fließt. Daher ergibt sich am Ausgang des Temperaturmeßfühlers ein Signal, welches der Summe der Umgebungstemperatur des Rechners und dem durchschnittlichen Temperaturanstieg des Kcrnstapels über die Umgebungstemperatur des Rechners entspricht, welcher durch den Treiberstrom verursacht wird. Dieses Alisgangssignal wird einer Regelschaltung für das Netzgerät zugeführt, um den Treiberstrom für die Kcrnspeicherstapel einzustellen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert; es stellt dar

Fig. 1 vereinfacht eine Schallungsanordnung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Anordnung von Reihenwiderständen und einem Temperaturmeßfühler auf einer Schaltungsplatinc

Ein typischer Kernspeicher hat drei Sätze von Lei-

tungen, welche in die Kerne eingefädelt sind und gewöhnlich als Treiberleitung, Z-Adressierleitung und Y-Adressierleitung bezeichnet werden. Durch verschiedene Kombinationen dieser Leitungen wird Strom geschickt, um Information in den Speicher einzulesen und aus diesem herauszulesen. Die gewünschte binäre Kodekombination wird von einer außerh-Jb des Kernstapels angeordneten Steuerschaltung abgegeben. Jeder Kernstapel hat typischerweise seine eigene Steuer- oder Regelschaltung, welche wiederum mit einem gemeinsamen Netzgerät verbunden ist. Fig. 1 stellt ein vereinfachtes Schaltungsdiagramm mit vier Kernstapeln 10 dar, die mit entsprechenden Spcichertreibelementen 12 durch Treiberleitungen 13 verbunden sind; aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die V- und y-Adressierleitungen fortgelassen. Die Treiberelemente 12 sind über Widerstände 16 mit dem gemeinsamen Netzgerät 14 verbunden. Während jede dei Treiberleitungen 13 für die Binärstellen als eine einzelne Leitung darge stellt sind, wird in Wirklichkeit eine Vielzahl von Leitungen entsprechend den Gruppen von Kernen vorgesehen. Das Speichertreibelement 12 bestimmt, welche der vielen Leitungen Strom vom Netzgerät 14 erhält, um den gewünschten Speichervorgang auszuführen. Es sind natürlich auch entsprechende Speichertrcibelemente für die X- und Y-Adressierleitungen vorgesehen.

Da der durch jeden Widerstand 16 gelangende Strom gleich demjenigen Strom ist, der durch den entsprechenden Kernstapel 10 gelangt, ist der Temperaturanstieg jedes Widerstandes infolge seiner Slromführung proportional dem Temperaturanstieg in dem Kernstapel, mit welchem der Widerstand verbunden ist.

Obgleich der Strom durch die X- und Y-Adressierleitungen sowie auch durch die Treiberleituneen 13 für die Binärstellen gelangt, wird ein Widerstand in Reihe mit irgendeiner der Leitungen eine verläßliche Anzeige über den gesamten Temperaturanstieg auf Grund der in dem betreffenden Kenistapel verbrauchten Leistung ergeben, da die durchschnittliche Stromverteilung unier den Leitungen näherungsweise konstant ist Die Durchschnittstemperatur der Widerstände 16 wird durch einen Temperaturmeßfühler 18 gemessen, der mit einer Regelschaltung 20 verbunden ist.

Gemäß F i g. 2 ist ein Temperaturmeßfühler 18, ein Thermistor oder beispielsweise ein temperaturempfindlicher Widerstand auf der Schaltungsplatine 19 räumlich nahe den Widerständen 16 angeordnet, um eine wirkungsvolle thermische Kopplung sicherzustellen. Wie aus der Zeichnung entnommen werden kann, besteht ein Mittel zur Herstellung einer thermisch wirksamen Kopplung darin, daß die Schaltungsplatine 19 in einen Luftstrom gebracht wird, welcher beispielsweise durch einen kühlenden Flügel in dem Rechner erzeugt werden kann. Die Pfeile 22 deuten einen möglichen Strömungspfad für einen horizontalen Luftstrom an, der über die Schaltungsplatine 19 hinwegbewegt wird. Wenn der Luftstrom über die Reihenwiderstände 16 gelangt, erwärmt sich die Luft, und der Luftstrom wird angehoben, wenn er sich dem Meßfühler 18 nähert. Der geeignete Ort für den Meßfühler 18 kann empirisch bestimmt werden, indem eine thermische Karte über die Temperatur des Luftstromes aufgestellt wird, um einen Bereich der Durchschnittstemperatur zu lokalisieren. In dem in F i g. 2 dargestellten Beispiel bedeutet der durch unterbrochene Linien begrenzte Bereich 24

•»0 einen Bereich mit Durchschnittstemperatur. Bereiche mit Durchschnittstemperatur sind auf den Schallungsplatinen ähnlich denjenigen in F i g. 2 aufgezeichnet worden, die eine größere Anzahl von Widerständen aufweisen. Der Widerstand 16 und der Meß-

»5 fühler 18 sind in dem Rechner an einer Stelle angeordnet, welche im wesentlichen der Umgebungstemperatur des Kernstapels ausgesetzt ist, wenn dieser nicht durch Treiberstrom erhitzt ist, d. h. wenn der Kernstapel der Umgebungstemperatur des Rechners ausgesetzt ist. Der Meßfühler 18 mißt daher die Summe der Umgebungstemperatur des Rechners und der durchschnittlichen Temperaturerhöhung der Kernstapel auf Grund der darin verbrauchten Leistung. Diese Summe stellt die Durchschaittstemperatür der Kernstapel dar — es ist diejenige Menge, welche ausgeglichen werden muß. Die Regelschaltung, beispielsweise ein Servo-Verstärker, bewirkt, daß der Treiberstrom sich mit den Temperaturänderungen ändert, und zwar unabhängig davon, ob die Änderung auf einen Wechsel in der Umgebungstemperatur oder den Betrieb des Kernstapels zurückzuführen ist.

Die neuartige Temperaturkompensation kann auch für andere elektronische Systeme verwendet werden, welche einen Treiberstrom erfordern, dessen Wert von der Temperatur abhängt. Beispielsweise kann eine Magnetscheibe oder ein Mangetspeicher "'erschiedene getrennte Speicherelemente aufweisen, und mit der vorbeschriebenen Vorrichtung kann der Treiberstrom für die Lese- und Aafzeichnungsköpfe kompensiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektronische Schaltungsanordnung mit mehreren, einen von der Temperatur abhängigen Treiberstrom erfordernden Magnetkernstapeln, mit einem bezüglich des Ausgangsstroms regelbaren Netzgerät sowie mit als Widerstände ausgebildeten, auf Strom ansprechenden Meßwertumformern, die jeweils zwischen dem Netzgerät und einem der Magnetkernstapel angeordnet sind und jeweils ein dem von ihnen geführten Strom proportionales Ausgangssigna! abgeben, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung des Ausgangsstroms des Netzgerätes (14) ein Temperaturmeßfühler (18) nahe bei den Widerständen (16) zur Erfassung von deren Durchschnittstemperatur angeordnet ist und so in die Schaltungsanordnung eingebaut ist, daß er bei fehlendem Stromfluß durch die Widerstände (16) die Umgebungstemperatur der Schaltungsanordnung erfaßt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zur Zirkulation von Luft und einer in der Schaltungsanordnung vorgesehenen Schaltungsplatine, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (16) und der Temperaturmeßfühler (18) auf der Schaltungsplatine (19) angeordnet sind, welche in dem Luftstrom (22) der Zirkulationseinrichtung angeordnet ist.