DE955516C - Speicher mit mehreren, zwei stabile Remanenzzustaende aufweisenden Magnetkernen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 3. JANUAR 1957

/10332 Villa/21a¹

ist als Erfinder genannt worden

Sindelfingen (Württ.)

Magnetisierbare Stoffe mit recihteokförmiger oder nahezu rechteckförmiger Magnetisierungskennlinie wenden, bekanntlich zum Aufbau von Zählern und Speichern benutzt. Den beiden Remanenzzuständen sind willkürlüch bestimmte Werte zugeordnet, beispielsweise die Binärziffern Null undi Eins. Aus. einem Stoff mit den, oben angeführten Eigenschaften, hergestellt© Kerne tragen meist drei Wicklungen, und! zwar eine Wicklung zur Eingabe der Werte, eine Wicklung zur· Entnahme der Werte und .eine sogenannte Umschaltwicklung. Während die Eingangswicklung, z. B. bei der Eingabe einer binaren Eins, eine positive Remanenz verursacht, bewirkt die Umschaltwicklung eine Rückführung des Kernes in seinen Ausgangszustand (negative Remanenz), und an der Enitnahmewicklung ist als Folge der Rückkehr in die Ausgangslage ein Impuls abgreifbar, dler anzeigt, daß eine Eins gespeichert war. Es sind auch sogenannte Schiebespeicher bekannt, die mehrere der vorher erwähnten Kerne enthalten. Die Kerne sind durch Übertragungskreiise reihen- oder ringförmig miteinander verbunden, so daß der Entnahmeimpuls einer Stufe der Eingiangswicklung der in der Reihe oder dem Ring folgenden Stufe zugeführt wird. Auf diese Weise wandert die gespeicherte Eins

gewissermaßen bei jedem Umschaltvorgang eine Stufe weiter. Diese bekannten Übertragtungskreise bestehen, im wesentlichen aus Kondensatoren, die durch Entnahmeimpulse geladen und über die Ein-S gabewicklung des folgenden Kernes entladen werden. Die bekannten Übertragungskreise können ferner auch aus Spulen, und Kondensatoren ent-Kaltenden Verzögerungskreisen bestehen. Gleichrichter sorgen dafür, daß die Verschiebung des ίο Speicherwertes nur in einer Richtung erfolgt.

Die Erfindung verbessert derartige Speicher dadurch, daß der weiitergeleitete Entnahmeimpuls eines Kernes sowohl die Eingabe- als auch die Entnahmewicklung des nachfolgenden, Kernes durchfließt, wobei diese Wicklungen so angeschlossen sind, daß die durch den weiteirgeleiteten Entnahmeimpuls in der Eingabe- und Entnahmewicklutng des nachfolgenden Kernes verursachten magnetischen Wirkungen einander zu dessen. Umschaltung untetrstützen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen.

In der Zeichnung ist

Fig. ι die Magnetisierungskennlinie des Kernmaterials,

Fig. 2 die Kopplung mehrerer Magnetkerne gemäß der Erfindung.

Die Kurve der Fig. 1 zeigt eine ideale Hysteresiskurve B — f (H) für handelsübliches magnetisches Material. Die Punktet und E sind die stabilen Remanenzzustände, die zur Darstellung binärer Angaben benutzt werden,. Ein Kern kamm jeden dieser Zustände erreichen, indem eine positive oder negative MMK (Magnetomotonische Kraft) erzeugt wird. Wenn z. B. durch ein© positive MMK die Hysteresiskurve von Punkte bis PunktC durchlaufen, wird, so stellt sich nach Ausbleiben dieser positiven MMK der Punkt A wieder ein. Eine negative MMK, die die Koerzitivkraft überwindet, bewirkt ein, Durchlaufen der Kurve'bis Punkt D, und nach Verschwinden der MMK wird Punkt £ erreicht. Ähnlich bewirkt die Anwendung einer negativen, MMK ein Durchlaufen, der Kurve vom Remanenzpunkt E zu Punkt D und' zurück zu Punkt E, während eine positive MMK, die größer als 4ie Koerzitivkraft ist, den Arbeitspunkt auf der Kurve von Punkt E zu Punkt C und zurück zu Punkt A verschiebt.

Wenn nun der Remanenzzustand bei Punkt A willkürlich als Darstellung eimer binären Eins und der Remanenzzustand bei Punkt E als binäre Null gewählt werdien, so wird eine Spannung in einer Ausgangswicklung durch eine mittels einer Umschaltwicklung in dem Kern erzeugten negativen MMK induziert, falls der Kernzustand vorher eine Eins darstellt. Wenn der Kernzustand einer Null entsprach, so wird dagegen eine vernachlässigbare Spannung in der Ausgangswicklung induziert. Ein den Wicklungen 10 bis 12 (Fig. 2) aufgeprägter Umschaltimpuls erzeugt eine negative MMK in den Kernen 13 bis 15, und jeder Kern, der den durch Punkt A auf der Kurve in Fig. 1 dargestellten Remanenzzustand inne hat, wird in den als Punkt £ in Fig. ι dargestellten Null-Remanenzzustand gebracht. Falls der Kern 13 beim Einsetzen der negativen MMK im Eins-Zustand ist, wird eine Spannung in der Wicklung 16 induziert, die über eine Diode 17 die Ladung eines Kondensators 18 bewirkt. Der Umschaltimpuls ist sehr kurz, und der Kondensator 18 entlädt sich über Wicklung 16 zur Erde, ferner über Wicklung 19·, die Wicklung 20, Widerstand¹21 und Spule 22, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt. Die am Kern. 14 durch den. Entladungsstrom über die Wicklungen. 19 und 20 erzeugte positive MMK bewirkt, daß der magnetische Zustand des Kernes 14 von Punkt £ der Kurve in Fig. 1 auf Punkte wechselt. Die binäre Eins, die im Kern. 13 gespeichert war, wird also durch den ersten Umschaltimpuls zum Kern. 14 übertragen. Weitere Umschaltimpulse übertragen sie auf die folgendien Kerne in gleicher Weise. Die Zuverlässigkeit der Übertragung wird verbessert, weil der Entladungsstrom des Kondensators bedde Wicklungen, 19 und 20 durchfließt, die so angeschlossen sind, daß der einer Eins entsprechende magnetische Zustand im Kern 14 erreicht wird¹. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Entladungsstrom in einer solchen. Richtung durch die Wicklung 16 fließt, daß der Kern 13 in dem erreichten Null- go Zustand bleibt.

Wie schon, erwähnt, wird der Kondensator 18 in einer kurzen Zeit aufgeladen, und zwar während der Umschaltimpuls zugeführt wird, da die Diode 17 für den durch die Wicklung 16 erzeugten Aufladungsstromkreis eine sehr klein© Impedanz darstellt. Die Spannung, die durch einen; Umschaltimpuls in den Wicklungen 16 und 23 induziert wird, versucht über den Widerstand 24, Spule 25, Kondensator 26, Wicklung 27, Erde, den Kondensator 26 aufzuladen. Der Widerstand 24 und die Spule 25 bilden jedoch eimei hohe Impedanz für Impulse, und es. wird praktisch keine oder nur eine sehr geringe Ladung dem Kondensator 26 zugeführt. Falls während des Umschaltimpulses jedoch eine geringe Aufladung des Kondensators 26 erfolgte, so wird dieser vor allem über Wicklung 27 und Diode 28 entladen; außerdem fließt noch ein kleinerer Entladungsstrom in einer solchen. Richtung über die Wicklungen 23 und 16·, daß er zur Entladung des Kondensators 18 beiträgt.

Die Wicklungen 19 und 20 können mit beliebigen Windungszahlen gewickelt werden. Bei gleicher Windungszahl der Wicklungen 19 und 20· wird am besten eine in der Mitte angezapfte Wicklung verwendet. Zweckmäßigerweise wird jedoch die Windungszahl der Wicklung 19· verringert und die der Wicklung 20 erhöht. Der Kondensator 18 empfängt dann bei der Zuführung eines Umschaltimpulses eine kleinere Aufladung, und daher fließt auch ein iao kleinerer Entladungsstrom. Die dadurch erzeugte MMK, die eine Funktion der Amperewindungszahl ist, bleibt jedoch im Kern 14 im wesentlichen gleich, weil die Windungszahl der Wicklung 20 erhöht wurde. Die geringere Höhe der induzierten Spannung belastet die Diode 17 und den Konden-

sator 18 weniger, so daß diese Elemente eine größere Lebensdauer haben, werden. Auißerdem werden durch die geringere Windungszahl der Wicklung i6 offensichtlich die Neigung der Übertragungskreise¹ zum Rauschen verringert und damit derartige elektrische Störungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt.

Mittels der Übertragungskreise, die die Dioden 28, 29, die Widerstände 24 und 30, die Induktivitäten 25 und 31, die Kondensatoren 26 und 32 und die Spulen 33 und 23 enthalten^ und: die ebenso arbeiten wie der oben beschriebene Übertragungskreis, sind die Kerne 13 und 15 in Kaskadie geschaltet.

Wenn einer der Kerne eine Eins darstellt, und es wird ein Umschaltimpuls zugeführt, so wird der folgende Magnetkern über den zwischengeschalteteti Übertragungskreis in den Eins-Zustand umgeschaltet. Weiterhin folgende Umschaltimpulse schieben die Eins jeweils um einen Kern weiter.

Da der Zustand der Magnetkerne durch die Umschaltimpulse zyklisch weiter wandert, kann die Anordnung nach Fig. 2 z. B. auch als Frequenzteiler verwendet werden, indem Ausgangsimpulse von einer der Klemmen: 34 bis 36 abgenommen werden. In der gezeigten Anordnung ergeben drei Umschaltimpulse einen Ausgangsiimpuls. Es versteht sich, daß die Anzahl der verwendeteni Kerne nach Wunsch verändert werden kann.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Speicher mit mehreren, zwei stabile Remanenzzuständte aufweisenden Magnetkernen, deren jeder eine Eingabe-, Umschalt- und Bnitnahmewicklung trägt und bei seiner Umschaltung in einen bestimmten, Remanenzzustand einen Entnahmeimpuls abgibt, um über zeit- und richtungsabhängige KopplungsgHeder einen, nachfolgenden Kern zum Umschalten· zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß der weitergeleitete Entinahmeimpuls eines Kernes (13) sowohl die Eingabe- (20) als auch die Entnahmewicklung (19) des. nachfolgenden Kernes (14) durchfließt, wobei diese Wicklungen so angeschlossen sind, daß die durch den. weitergeleiteten Entnahmeimpuils in der Eingabe- (20) und Entnahmewicklung (19) des nachfolgenden Kernes (14) verursachten magnetischen Wirkungen einander unterstützen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, diaß die Entnahmewicklung (16, 19, 27) jedes Kernes mit ihrem einen Ende an Erde und über einen Gleichrichter (17, 29, 28) an einen Kondensator (18, 32, 26), dier über Spulen und Widerstände (22, 21; 31, 30; 2.5, 24) mit dem einen Ende der Eingabewicklung (²O; 33> ²3) des nachfolgenden Kernes verbunden ist, angeschlossen ist, während das andere Ende der Entnahmewicklung (16, 19, 27) zu einer Entnahmeklemme (34, 35, 36), dem Kondensator (18; 32, 26) und dem nicht mit dem Ausgang des vorhergehenden Kernes verbundenen Ende der Eingabewieklung (23,20,33) eines jeden Kernes führt.
3. 3. Anordnung nach den. Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl der Entnahmewicklung (16, 19, 27) gleich der der Eingabewicklung (23, 20, 33) ist.
4. 4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Windungszahl der Entnahmewicklung (16, 19, 27) geringer ist als die der Eingabewicklung· (23, 20, 33).

   In Betracht gezogene Druckschriften]:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 652 501.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   S 609 548/168 6.56 (609726 12.56)