DE971386C

DE971386C - Elektronische Ziffer-Rechenvorrichtung

Info

Publication number: DE971386C
Application number: DEM97A
Authority: DE
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1948-10-13
Filing date: 1949-10-14
Publication date: 1959-01-22
Also published as: GB693424A; CH282771A; BE491594A; FR997062A; NL149331B; NL84065C; US2671607A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Vorrichtungen von der Art, bei welcher Zahlengrößen vorstellende Signale in einem elektronischen Kreis kombiniert werden, um Ausgangssignale vorzusehen, die einen mathematischen Vorgang zwischen den durch die eingebrachten Signale dargestellten Zahlen vorstellen. Bei einer Vorrichtung dieser Art ist es gewöhnlich notwendig, gewisse Mittel für die Speicherung von Signalen vorzusehen, welche die zu behandelnden Größen vorstellen, so daß die Zahlengrößen in passenden Zeitpunkten herausgenommen werden können, um sie in einen Rechenkreis in Übereinstimmung mit gewissen anderen Größen einzuführen. Speichersysteme für diesen Zweck sind in einem Aufsatz von F. C. Williams und T. Kilburn unter dem Titel »A Storage System for use with Binary Digital Computing Machines« beschrieben und in den »Proceedings of the Institution of Electrical Engineers«, Part. Ill, No. 40, März 1949, auf S. 81 bis 100 veröffentlicht. Bei den beschriebenen Systemen ist der Gebrauch von Punkten und Strichen oder anderen auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm befindlichen Formen von elementaren Ladungsdiagrammen vorgeschlagen, wobei die verschiedenen Diagramme verschiedenen

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Charakter haben und somit z. B. die Binärziffern ο und ι vorstellen.

Bei solchen Systemen ist je nach der Art des auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm erzeugten Ladungsdiagramms der Beginn des Signals, das beim nochmaligen Anstrahlen eines besonderen Punktes des Kathodenstrahlröhrenschirmes erhalten wird, j eweils verschieden, je nachdem ob eine Stelle des Schirmes in der Nähe dieses besonderen Punktes anschließend nach der

ίο Anstrahlung dieses besonderen Punktes bestrahlt wurde oder nicht. Somit ruft bei dem vorstehend erwähnten System, in welchem die Ziffern »o« und »i« durch Punkte und Striche dargestellt sind, das Ausziehen (Ausweiten) des durch den Strahl bestrahlten Bereiches in einen Strich die Bestrahlung einer benachbarten Stelle hervor, so daß der Beginn des Signals, das erhalten wird, wenn der Anfang des Striches nochmals bestrahlt wird, die Form eines positiv gerichteten Impulses hat. Im Fall des Punktes jedoch ist der erhaltene Beginn des Signals ein negativ gerichteter Impuls. Es können infolgedessen jeweils auf Grund des beim nochmaligen Anstrahlen eines elementaren Ladungsdiagramms abgeleiteten Signalimpulses entsprechende »Anweisungen« an geeignete Modulationsmittel abgegeben werden, welche den Kathodenröhrenstrahl jeweils so steuern, daß er in jeweils entsprechender Weise abgeschaltet oder eingeschaltet gehalten wird, um das Ladungsdiagramm auf dem Schirm auf diese Weise zu regenerieren.

Während des vorstehend erwähnten Regenerierungsvorganges stellen die aus der Röhre erhaltenen Ausgangssignale, wie ohne weiteres klar ist, die bereits auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm aufgespeicherte Information dar, und der Regenerierungsvorgang erfordert daher einen Ablesevorgang, so daß die Information im Speicher auf diese Weise abgelesen und gewünscht enfalls einem Rechenkreis zugeführt werden kann. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Löschen, Korrigieren und Wiederaufzeichnen einer Information in einem Speicher der vorstehend erwähnten Art und bezweckt, Anordnungen für diesen Z\veck vorzusehen.

Bei den vorstehend erwähnten und beschriebenen Systemen besteht das Arbeitsprinzip einmal im Einschreiben einer Information in einen Speicher durch Anstrahlen von kleinen Bereichen des Schirmes beim jedesmaligen Abtasten des Speicherschirmes und im anschließenden Auslöschen des Strahles, falls die an irgendeiner Stelle aufzuspeichernde Information von einer ersten Art ist, d. h. wenn sie z. B. die Ziffer >>o« darstellt. Wenn jedoch die Information von einer zweiten Art ist, d. h. wenn z. B. die Ziffer »τ« an einer Stelle aufzuzeichnen ist, wird der Strahl eine zusätzliche kurze Periode eingeschaltet gehalten, während welcher der Strahl bewegt wird oder ungebündelt (unscharf auf Brennpunkt) eingestellt wird, um den angestrahlten Bereich zu vergrößern. Der Regenerierungsvorgang schließt daher die Zulassung bzw. Unterdrückung dieser weiteren Anstrahlung durch geeignete Modulationsmittel ein. Mit anderen Worten: Das erstmalige Bestrahlen des Schirmes findet an der betreffenden Stelle in jedem Fall statt. Die Information wird jedoch, unabhängig davon, ob die nochmalige weitere Anstrahlung gestattet wird oder nicht, stets von dieser erstmaligen Anstrahlung abgeleitet und steht daher bereits zur Verfügung, bevor über die nochmalige Anstrahlung entschieden ist. Diese Tatsache wird bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung insofern ausgenutzt, als in einem Regenerierungsspeicher der beschriebenen Art Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe auf den Beginn des Signals, welches jeweils aus einem Lesevorgang an einer bestimmten Stelle des Speichers erhalten wird, vermittels aus einer äußeren Quelle herrührender Signale so eingewirkt wird, daß durch entsprechende Steuerung der den Modulationsmitteln zurückgeführten Signale die Form des wieder in den Speicher an der fraglichen Stelle aufgezeichneten Signals entsprechend festgelegt wird.

Gemäß der Erfindung weist ein Ziffer-Rechengerät mit einem Kathodenstrahlröhrenspeicher für Informationen eine Kathodenstrahlröhrenspeichervorrichtung mit einem Speicherschirm, eine diesem Schirm zugeordnete Abgreifelektrode, Steuermittel für das Steuern der Bestrahlung des Schirmes und einen Regenerationskreis zwischen der Abgreifelektrode und den Steuermitteln auf, welcher die Steuermittel betätigt, um die schon auf dem Schirm gespeicherte Information zu regenerieren. Ferner ist im Regenerationskreis ein Rechenkreis vorhanden, der die Signale von der Abgreifelektrode und von einer äußeren Quelle her empfängt und das den Steuermitteln zugeführte Signal jeweils entsprechend einem mathematischen Vorgang bestimmt, welcher Vorgang zwischen den aus dem Speicher herausgelesenen Signalen und den Signalen aus der äußeren Quelle erfolgt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Ziffer-Rechengerät, bestehend aus einer Kathodenstrahlröhre mit einer Strahlmodulationselektrode und Strahlablenkelektroden, mit deren Hilfe es möglich ist, die Ziffern »o« oder »1« einer Zahl in Form eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einer von dem Strahl abgetasteten, nichtleitenden Fläche aufzuzeichnen, sowie einer Abgreifelektrode, die über einen Rückkoppelungskreis mit der Strahlmodulationselektrode verbunden ist, so daß mit Hilfe von Spannungen, welche die Ziffern der aufgezeichneten Zahl darstellen und die von entsprechend der Abtastung des Ladungsbildes in der Abgreifelektrode induzierten Strömen im Rückkoppelungskreis abgeleitet werden, die Erzeugung von Modulationsspannungen möglich ist, die bewirken, daß der Strahl das Ladungsbild regeneriert, wobei der Rückkoppelungskreis eine Rechenschaltung enthält, die über einen Eingang mit von den abgegriffenen Strömen abgeleiteten Spannungen beschickt wird und die ferner über einen weiteren Eingang mit Spannungen beschickt wird, die die Ziffern einer zweiten Zahl darstellen, während die Ausgangsspannungen zur Erzeugung von Modulationspotentialen dienen, die die Ziffern der Ergebniszahl darstellen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. ι zeigt in schematischer Blockform eine Rechenvorrichtung;

Fig. 2 zeigt Wellenformen, welche die Wirkungsweise der in Fig. r gezeigten Vorrichtung darstellen;

Fig. 3 zeigt einen kombinierten Eingangskreis und Addierkreis, welcher bei der Vorrichtung nach Fig. ι angewendet werden kann;

Fig. 4 zeigt in schematischer Blockform den Addierkreis der Fig. 3;

Fig. 5 zeigt in schematischer Blockform einen Subtraktionskreis, der vollständiger in Fig. 6 gezeigt ist, und

Fig. 6 zeigt einen kombinierten Eingangskreis und Subtraktionskreis, welcher bei der Vorrichtung nach Fig. ι verwendet werden kann.

In Fig. ι bezeichnet die Zahl 11 eine normale Kathodenstrahlröhre, welche als Zifferspeicher verwendet wird. Zahlen in binärer Form werden als Ladungsdiagramm auf jeder der zweiunddreißig parallelen Linien eines auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm aufgebrachten Rasters aufgespeichert, wobei die Ziffer »0« durch eine punktförmig aufgebrachte Ladung und die Ziffer »i« durch eine strichförmig aufgebrachte Ladung dargestellt wird. Jede Linie enthält ein Ladungsdiagramm, das zweiunddreißig solche Ziffern darstellt. Ein Teil der Darstellung, der die binäre Zahl 11 001 darstellt, ist in Fig. 2 a gezeigt. Die Röhre weist eine Kathode 12, ein Steuergitter 13, eine erste Anode 14, eine zweite Anode 15, eine dritte Anode 16, die durch einen leitenden Belag auf der Innenwand der Röhre in der Nähe des Schirmes gebildet ist, und X- bzw. Y-Ablenkplatten 17 bzw. 18 auf. Die zweite und dritte Anode 15 und 16 werden auf Erdpotential gehalten, und an die verbleibenden Elektroden sind negative Potentiale angelegt, damit die Röhre mit einer solchen Strahlgeschwindigkeit arbeitet, daß, wenn ein Punkt des Schirmes mit Elektronen von der Kathode bombardiert wird, die Anzahl von Sekundärelektronen, die vom Punkt ausgesendet werden, die Anzahl ankommender Primärelektronen übersteigt. Eine metallische Signalaufnahmeelektrode 19 ist an der Außenwand der Röhre in der Nähe des Schirmes angebracht.

Ein Generator 20 für Spannungsimpulse mit rechteckiger Wellenform erzeugt regelmäßig wiederkehrende Impulse, welche benutzt werden, um das Arbeiten aller zueinander in Beziehung stehenden Teile des Apparates zu synchronisieren. Diese Impulse werden einem Teilerkreis 21 zugeführt, welcher die Impulse unterteilt, um Synchronisierimpulse für den X-Zeitbasis-Generator 22 und den Y-Zeitbasis-Generator 23 vorzusehen, welche Ablenkspannungen erzeugen, die an die X- und Y-Ablenkplatten 17 bzw. 18 angelegt werden, um ein Fernsehraster von zweiunddreißig Linien zu bilden. Zwischen den Linien wird der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre ausgelöscht. Die besondere Form der verwendeten Y-Ablenkung ist vollständig in der vorerwähnten Veröffentlichung beschrieben; sie bewirkt, daß die Linien aufeinanderfolgend, aber abwechselnd mit einer ausgewählten Linie abgetastet werden. Jede Linie ist in zweiunddreißig Elemente unterteilt, und während der Abtastung einer Linie wird jedes Element gewöhnlich durch Anlegen von Punktimpulsen von einem Punktimpulsgenerator 24 über einen Eingangskreis 25 (der später beschrieben wird) an das Steuergitter 13 der Kathodenstrahlröhre beleuchtet. Der Punktimpulsgenerator 24 wird durch den Impulsgenerator 20 synchronisiert. Ein Element kann jedoch auch dadurch beleuchtet werden, daß an das Kathodenstrahlröhrengitter Strichimpulse angelegt werden, die von einem Strichimpulsgenerator 26 erhalten und dem Gitter durch den Eingangskreis 25 zugeführt werden. Der Strichimpulsgenerator 26 wird auch durch den Impulsgenerator 20 synchronisiert. Die an das Kathodenstrahlröhrengitter angelegte Spannungswellenform zur Erzeugung der in Fig. 2 a gezeigten Aufzeichnung ist in Fig. 2b gezeigt. Die in Fig. 2 b gezeigten positiven Impulse sind somit aufeinanderfolgend ein Strichimpuls, ein Strichimpuls, ein Punktimpuls, ein Punktimpuls und ein Strichimpuls.

Aus der erwähnten Veröffentlichung ist ersichtlich, daß, wenn ein Element des Kathodenstrahlröhren- ,. schirmes während einer solchen Abtastung ausgeleuchtet wird, ein Ausgleichsimpulssignal in der Aufnahmeelektrode 19 erzeugt wird, das ein Kennzeichen hat, welches davon abhängt, ob ein Punkt oder Strich auf das Element aufgezeichnet ist. Wenn eine Punktladung vorhanden ist, wird ein negatives Signal erzeugt, und wenn eine Strichladung vorhanden ist, wird ein positives Signal erzeugt.

Die in der Abgreifelektrode 19 erzeugten Signale für die in Fig. 2 a gezeigte Aufzeichnung sind in Fig. 2 c gezeigt. Die von der Abgreifelektrode 19 herrührenden Signale werden in einem Verstärker 27 verstärkt und dem Eingangskreis 25 zugeführt. Die Ausgangsspannung vom Verstärker 27 wird stroboskopisch gemacht, indem an seinen Ausgang positiv gerichtete, in Fig. 2d gezeigte Synchronisierimpulse (Stroboimpulse) angelegt werden. Somit werden nur diejenigen Teile der Verstärkerausgangsspannung, die während Stroboimpulsen auftreten, an den Eingangskreis 25 angelegt. Diese Stroboimpulse werden von einem Stroboimpulsgenerator 28 erhalten, der synchron mit dem Punktimpulsgenerator 24 betrieben wird.

Gemäß der Erfindung enthält der Eingangskreis 25 einen Rechenkreis 29.

Die Wirkungsweise der Einrichtung wird zuerst unter der Annahme, daß der Rechenkreis 29 nicht vorhanden wäre, beschrieben. Wenn ein durch Abtasten einer Strichladung auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm erhaltenes positives Ausgleichsimpulssignal dem Eingangskreis 25 zugeführt wird, so arbeitet der Stromkreis so, daß diese Strichladung durch Zuführung eines Strichimpulses vom Strichimpulsgenerator 26 her zum Kathodenstrahlröhrengitter regeneriert wird. Sonst wird ein Punktimpuls vom Punktimpulsgenerator 24 her an das Kathodenstrahlröhrengitter angelegt. Somit wird die vorher gespeicherte Zahl auf der Abtastzeile der Kathodenstrahlröhre wieder aufgezeichnet, welcher Vorgang der normale Regeneriervorgang ist.

Wenn der Rechenkreis 29 vorhanden ist, wird ein Impuls jedesmal in den Rechenkreis 29 eingeführt, wenn ein Ausgleichsimpulsausgang vom Verstärker 27 das Vorhandensein einer Strichladung am Kathodenstrahlröhrenschirm angibt. Somit wird in den Rechenkreis 29 ein Signal zugeführt, das die binäre Zahl in der abzutastenden Linie darstellt, wobei jede »τ«-Ziffer durch einen Impuls dargestellt wird. Es werden auch

in den Rechenkreis 29 Impulse eingebracht, die eine binäre Zahl darstellen und von einer äußeren Quelle 30 erhalten werden. Die zeitliche Einstellung ist derart, daß Impulse, welche»1 «-Ziffern von gleicher Bedeutung darstellen, gleichzeitig auftreten. Der Rechenkreis 29 gibt Ausgangsimpulse, die eine Antwortzahl darstellen, welche von einem mathematischen Vorgang abgeleitet ist, dör zwischen den zwei in ihn von der Kathodenstrahlröhrenspeicherung bzw. der äußeren Quelle eingeführten Zahlen bewirkt wird. Die Ausgangsimpulse von dem Rechenkreis 29 werden dem Eingangskreis 25 zugeführt, dessen Ausgang eine Impulsreihe ist, die die Antwortzahl darstellt, in welcher die Ziffer »1« durch einen Strichimpuls und die Ziffer »0« durch einen Punktimpuls dargestellt wird. Diese Impulsreihe wird an das Kathodenstrahlröhrengitter 13 angelegt, um die Strahlintensität zu modulieren. Somit wird ein Ladungsdiagramm, das die Antwortzahl darstellt, auf der abgetasteten Linie an Stelle der vorher gespeicherao ten Zahl gespeichert.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, welche einen kombinierten Eingangskreis und Addierkreis und die Mittel zeigt, um den Verstärker 27 stroboskopisch zu machen. Die Röhren F₁ bis F₄ befinden sich im Eingangskreis 25, der erforderlich ist, um eine Regenerierung der aufgespeicherten Ladungsinformation vorzusehen, während der die Röhren F₇ bis F₁₃ aufweisende Kreis die Rechenvorrichtung 29 (bei diesem Beispiel ein Addierkreis) ist, welche das neue Eingangssignal zum Aufzeichnungsteil des Eingangskreises ergibt.

Die Wirkungsweise des Eingangskreises wird zuerst unter der Voraussetzung beschrieben, daß die Spannung an der Kathode der Röhre F₂ direkt dem Steuergitter der Röhre F₃ zugeführt wird, d. h. daß der Rechenkreis 29 nicht vorhanden ist. Negativ gerichtete Punktimpulse (Fig. 2e) aus einer Ruhespannung von + 5 Volt werden über Klemme 31 und Diode D₆ dem Steuergitter der Röhre F₃ zugeführt und sperren deren Anodenstrom. Die sich ergebenden Impulse an der Anode dieser Röhre, die aus einer Reihe positiv gerichteter Punktimpulse bestehen, werden dem Steuergitter einer Kathodenfolgeröhre F₄ zugeführt, und die positiv gerichteten Punktimpulse über den Kathodenbelastungswiderstand dieser Röhre werden dem Kathodenstrahlröhrengitter über einen Diodenkreis zugeführt, um eine Standardaufzeichnung von Punkten zu erzeugen.

Beim Ansprechen auf die Gleichrichtung eines positiven Ausgleichsimpulses infolge einer aufgespeicherten »ι«-Ziffer im Ausgang des Verstärkers 27 wirkt der Teil des Eingangskreises, der die Röhren F₁ und F₂ aufweist, so, daß der Punktimpuls auf dem Gitter der Röhre F₃ in einen Strichimpuls verlängert wird. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 27, die auf—15 Volt vorgespannt ist, wird über Klemme 36 dem Steuergitter der Röhre F₁ zusammen mit den positiv gerichteten, stroboskopischen Impulsen (Fig. 2d) zu- ;' geführt, welche über Klemme 33 und Diode D₁ von j einer Ruhespannung von — 10 Volt zugeführt werden, ί Der Anodenstrom der Röhre F₁ ist normalerweise ge- · sperrt und wird gezwungen zu fließen, wenn ein j positiver Impuls vom Verstärker mit einem positiven I stroboskopischen Impuls übereinstimmt. Ein negativer Impuls wird somit an der Anode der Röhre F₁ beim Ansprechen auf einen positiven Impuls vom Verstärker infolge der Gleichrichtung einer Strichladung an dem Kathodenstrahhröhrenschirm erzeugt. Die Ausgangsimpulse an der Anode der Röhre F₁ infolge der in Fig. 2 a gezeigten Darstellung sind in Fig. 2 f gezeigt. Die Impulse an der Anode der Röhre F₁, welche eine Ruhespannung von + 50 Volt haben, wie sie durch die Diode D₂ gegeben wird, werden dem Steuergitter einer Kathodenfolgeröhre F₂ zugeführt, deren obere Gitterspannungsgrenze durch Leitung der Dioden auf Null festgelegt ist und deren untere Gitterspannungsgrenze auf —15 Volt durch Leitung der Diode D₅ festgelegt ist, welcher über Klemme 34 negativ gerichtete Strichimpulse zugeführt werden (Fig. 2 g). Die Kathode der Röhre F₂ wird somit in der Spannung in den angenäherten Grenzen von + 3 und —12 Volt schwingen, welche Spannungen genügen, um den ganzen Anodenstrom bzw. den Anodenstrom Null in der Röhre F_a zu erhalten. Der Kondensator C₁ verhindert, daß sich die Steuergitterspannung der Röhre F₂ ändert, außer wenn sie gesteuert wird, so daß, nachdem ein negativer Impuls an sie von der Anode der Röhre F₁ angelegt wird, das Steuergitter der Röhre F₂ während der Dauer, während der der Strichimpuls an die Anode der Diode D₅ angelegt ist, auf —15 Volt bleiben wird. Am Ende des Strichimpulses wird die Gitterspannung der Röhre F₂ auf Null gesteuert und auf dieser Höhe bleiben, bis ein anderer negativer Impuls von der Anode der Röhre F₁ erhalten wird.

Die Wirkungsweise dieses Teiles des Stromkreises kann wie folgt zusammengefaßt werden:

Wenn die Aufzeichnung an einem gewissen Element auf dem Kathodenstrahlröhrengitter vorher ein Punkt war, so wird ein negativer Impuls durch den Verstärker 27 während der stroboskopischen Impulsperiode geliefert, wenn das Element wieder bombardiert wird. Da das Steuergitter der Röhre F₁ so vorgespannt ist, daß der Anodenstrom in dieser Röhre normalerweise gesperrt ist, hat der negative Impuls keine Wirkung, wobei der Eingangskreis unwirksam ist und ein Punkt wieder auf das betrachtete Element durch die Wirkung eines Punktimpulses, der an das Kathodenstrahlröhrengitter angelegt wird, aufgezeichnet wird. Wenn jedoch die Aufzeichnung vorher ein Strich war, so wird ein positiver Impuls vom Verstärker 27 erhalten, welcher bewirkt, daß die Röhre F₁ leitet. Der sich ergebende negative Impuls an der Anode der Röhre F₁ steuert das Gitter der Röhre F₂ auf — 15 Volt, wo es bleibt, bis es durch den Strichimpuls auf ο Volt zurückgesteuert wird. Der Anodenstrom der Röhre F₃ wird daher ursprünglich durch den auf sein Gitter angelegten Punktimpuls gesperrt und bis zum hinteren Rand eines Strichimpulses gesperrt gehalten, und zwar infolge des an das Gitter von der Kathode der Röhre F₂ angelegten Impulses. Es ergibt sich daraus, daß die Strichaufzeichnung an dem besonderen Element auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm reproduziert wird. Es ist somit ersichtlich, daß der Stromkreis der Röhren F₁ bis F₄ eine normale Punktaufzeichnung ergibt, die durch die Überholsteuerung in eine Strichaufzeichnung umgewandelt

wird, welche Steuerung durch dem Steuergitterkreis der Röhre F₃ zugeführte Impulse hervorgerufen wird. In dem eigentlichen Stromkreis nach Fig. 3 werden die Überholimpulse nicht durch die Kathodenspannung der Röhre F₂, welche tatsächlich die aus der Kathodenstrahlröhrenspeicherung abgeleitete Zahl ist, sondern, wie ersichtlich, durch aus dem Addierkreis abgeleitete Impulse dargestellt. Wenn es gewünscht wird, irgendeine aufgespeicherte Information auf der Kathodenstrahlröhre auszulöschen oder zu ignorieren und bloß eine Zahl aufzuzeichnen, die aus dem Addierkreis abgeleitet und dem Gitter der Röhre F₃ zugeführt wird oder die als geeigneter Impuls eingebracht wird, um die Röhre F₂ geeignet zu betätigen (vorausgesetzt, daß die Kathode der Röhre F₂ das Steuergitter der Röhre F₃ direkt speist), dann kann die Erneuerungsschleife unterbrochen werden, indem ein negativer Impuls im gewünschten Zeitpunkt und von gewünschter Dauer von einer »Lösch «-Eingangsklemme 35 an das Bremsgitter der Röhre F₁ angelegt wird.

Der Addierteil des Eingangskreises wird nun beschrieben. Das binäre Zahlensystem anerkennt nur zwei Ziffern, nämlich »0« und »1«. Die Ziffer »i« kann daher durch das Vorhandensein einer Signalspannung und die Ziffer »0« durch die Abwesenheit einer solchen Spannung dargestellt werden. Beim Vorgang des Addierens gibt die Addition von »1« und »1« in der Antwort »0«, wobei »τ« in die Kolonne der nächsthöheren bezeichnenden Ziffer übertragen wird. Beim Addieren der nächsten Kolonne ist es daher nötig, nicht nur die zwei Ziffern der betreffenden zu addierenden Zahl, sondern auch eine hinzuzufügende Zahl aus der vorher addierten Kolonne in Betracht zu ziehen. Es ist daher ein Addierkreis erforderlich, um drei mögliche Eingänge aufzunehmen, d. h. zwei Ziffern der zu addierenden Kolonne und eine von der vorher addierten Kolonne übertragene Ziffer, um eine Antwort in der Form eines »1 «-Signals oder eines »0 «-Signals auszugeben und an den Eingang für die Benutzung beim Addieren der nächsten Kolonne ein Trägersignal zurückzuführen, welches eine »0« oder eine »1« sein kann.

In Fig. 2 zeigt die Wellenform h die Dezimalzahl dreizehn, wie sie in den nun zu beschreibenden Rechenkreisen dargestellt wird. Die Zahl in binärer Form ist ion (d. h. i,2° + 0.2¹ + i,2⁸ -f- i,2³) und wird dargestellt durch Impuls, kein Impuls, Impuls, Impuls. Diese Impulse sind negativ gerichtet und werden Rechenimpulse genannt. Ihre vorderen Kanten stimmen mit den hinteren Kanten der stroboskopischen Impulse überein, und ihre hinteren Kanten stimmen mit den hinteren Kanten der Strichimpulse überein. Die Wellenform i stellt die binäre Zahl οίοι (d. h. zehn) und die Wellenform/ die Summe der zwei in den Wellenformen h und i gezeigten Zahlen, d. h. 11101 (dreiundzwanzig), dar.

Um die Wirkungsweise des in Fig. 3 und 4 gezeigten Addierkreises zu verstehen, ist es vorerst notwendig, die nachstehende Tabelle 1 zu betrachten, welche die go acht möglichen Kombinationen, die bei der Addition von zwei binären Ziffern A, B und einer Ubertragziffer Cd von einer vorhergehenden Addition auftreten können, sowie die resultierende Summe Z und Ubertragziffer C zeigt:

Tabelle

Möglichkeit	ί	²	ι	Erste Ziffer A	Zweite Ziffer B	Übertragzifler von einer vorhergehenden Addition C_D	O	Auf die nächste Kolonne zu übertragende Ziffer C	Summe
I	* ί	O	O	O		O	O
³ 1	I	O	O	I
⁴ ι	O	I	O		O	I
O	O	I
O	I	I	2
I	O	I	3	I	O
I I	H H	O I	I	I

Es ist aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich, daß die Summe Z, die in der letzten Kolonne angegeben ist, auf Zahlenbasis stets gleich der Summe X der Ziffern A, B und Cn minus zweimal einer auf die Addition des nächsten Ziffernpaares der binären Zahlen zu übertragenden Ziffer C ist.

Eine schematische Blockanordnung für die Ableitung der vier möglichen Kombinationen der Antwort Z und Übertragziffer C ist schematisch in Fig. 4 der Zeichnung gezeigt. Die den Ziffern .4, B und Cd (wenn vorhanden) entsprechenden Impulse werden in der Amplitude in einem Amplitudenaddierkreis 1 addiert, und der resultierende Impuls wird einem

Amplitudendiskriminierkreis 2 zugeführt, welcher einen einzelnen Impuls von einheitlicher Amplitude (die einer zu übertragenden Ziffer C entspricht) erzeugt, wenn die kombinierte Amplitude A + B + Cd größer als ungefähr I¹Z₂ Einheiten ist. Die Übertragziffer C wird somit nur für die Möglichkeiten 3 und 4 der vorstehenden Tabelle erzeugt. Ein zweiter Amplitudendiskriminierkreis 4, der einen Ausgangsimpuls für größere Eingänge als ungefähr eine Hälfte der Standard-Impulsamplitude erzeugt, wird mit dem resultierenden Impuls gespeist, der durch Amplitudenmodulation, in dem Amplitudenaddierkreis 3, der Impulse, die den Ziffern A, B und Cd entsprechen, und einer doppelten

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Amplitude (— 2 C) von umgekehrter Polarität eines Übertragzifferimpulses C erhalten wird. Ein Ausgangsimpuls wird somit nur vom Amph'tudendiskriminierkreis 4 im Falle der Möglickheiten 2 und 4 der vorstehenden Tabelle erhalten und entspricht der Antwort Z.

Bei der in Fig. 3 gezeigten praktischen Verwirklichung des Systems der Fig. 4 wird die Addition von A, B und Cd und die Amplitudendiskriminierung durch Dioden D₉ bis D₁₄ und Röhre F₇ durchgeführt, und die Addition von A, B, Cd und — 2 C und die nachfolgende Amplitudendiskriminierung wird durch Dioden D₁₅ bis D₂₂ und Röhre F₉ durchgeführt. Die Röhren F₁₂, F₁₃ und die zugehörigen Dioden ergeben den Übertragkreis, welcher eine Übertragziffer C aufnimmt und sie bis zur nächsten Ziffernperiode aufspeichert, so daß sie zur Übertragziffer Cd wird.

Bei dieser Schaltung werden »!.«-Ziffern durch negativ gerichtete Rechenimpulse dargestellt; diese Impulse werden als Schaltspannungen dazu benutzt, um bereits vorhandene Ströme zu steuern, anstatt direkt addiert oder subtrahiert zu werden. Jede Schalteinheit weist ein Diodenpaar, z. B. D₉ und D₁₀, mit einem gemeinsamen Widerstand R₁ auf. Die Diodenpaare D₉, D₁₀; D₁₁, D₁₂ und D₁₃, D₁₄ liegen an einem gemeinsamen B elastungs wider stand R₂, der mit einer positiven Hochspannungsquelle verbunden ist; die Verbindungsleitung dieses Widerstandes mit den Dioden D₁₀, D₁₂ und D₁₄ ist mit dem Steuergitter der Röhre F₇ so verbunden, daß diese Röhre normalerweise leitend ist. Die Ziffern A, welche die in dem Kathodenstrahlröhrenspeicher vorhandene Zahl darstellen und die von der Kathode der Röhre F₂ abgegriffen werden, werden der Anode der Diode D₉ zugeführt, während die Ziffern B, die von einer äußeren Quelle 30 kommen, an die Anode der Diode D₁₁ angelegt werden; die von der Röhre F₁₃ herrührende Übertragziffer Cd wird der Anode der Diode D₁₃ zugeführt. Es werde nunmehr die Wirkungsweise eines Diodenpaares, beispielsweise diejenige des Diodenpaares D₉, D₁₀, betrachtet. Im Ruhezustand, d. h. wenn kein Eingangssignal vorhanden ist, herrscht an der Anode der Diode D₉ die Spannung von -f- 3 Volt in bezug auf Erdpotential (d. h. das Potential der Kathode der Röhre F₂ im Zustand »ohne Signaleingang«), während das Potential der Anode der Diode D₁₀ ungefähr gleich Erdpotential ist, da das Potential des mit dieser Diodenanode verbundenen Steuergitters der Röhre F₇ nicht wesentlich über das an der geerdeten Kathode dieser Röhre herrschende Potential ansteigen kann, solange durch den Widerstand R₂ ein Gitterstrom fließt. An dem Verbindungspunkt zwischen den Kathoden der Dioden D₉ und D₁₀ herrscht infolgedessen eine Spannung etwas über Erdpotential, so daß die Diode D₉ leitend ist, während die Diode D₁₀ nichtleitend ist. Infolgedessen wird auf Grund des Vorhandenseins der negativen Stromquelle von —150 Volt über den Widerstand R₁ und die Diode D₉ ein bestimmter Strom fließen, dessen

,. Stärke dem Wert — entspricht. A₁ ^r

Wenn der Diode D₉ ein negativläufiger Rechenimpuls (eine »!«-Ziffer) zugeführt wird, welcher die Spannung der Anode dieser Diode auf —12 Volt erniedrigt, wird diese Diode nunmehr nichtleitend, während die andere Diode D₁₀ beginnt, leitend zu 6g werden, da nunmehr die an dem Verbindungspunkt der Kathoden der beiden Dioden herrschende Spannung leicht unter das an der Anode der Diode D₁₀ herrschende (Erd-) Potential abgleitet. Der durch den

Widerstand R₁ fließende Strom vom Betrage —^—=

wird also nunmehr auf Grund des Vorhandenseins einer positiven Spannungsquelle von -f- 200 Volt durch die Diode D₁₀ und über den Widerstand R₂ geleitet.

Dieser im Widerstand R₂ zusätzlich fließende Strom wird nunmehr den an diesem Widerstand herrschenden Spannungsabfall erhöhen, was zur Folge hat, daß, sobald der über den Widerstand R₁ fließende Strom vom Betrage — sich stark genug auswirkt, das

Potential am Steuergitter der Röhre F₇ unter denjenigen Pegel abfällt, bei welchem der Gitterstrom fließen kann, und vielleicht sogar unter den Pegel, bei welchem der Emissionsstrom der Röhre zu fließen aufhört. Infolge der Labilität des Potentials, bei welchem 8g Gitterstrom fließen kann, ist die Wirkung des über die Diode D₁₀ fließenden zusätzlichen Stromes die, daß von dem vorher in der Röhre F₇ fließenden Strom so lange ein gleich großer Betrag abgezogen wird, bis der zusätzliche Stromfluß dem zuvor fließenden Gitterstrom go gleich ist, wonach das Gitterpotential mit jeglichem Anwachsen des zusätzlichen Stromes linear bis zum Röhrenabschaltpotential abfällt.

Wenn nun der Widerstand i?₂ in bezug auf das positive Potential von 200 Volt so gewählt wird, daß der Aus- gg

gangswert - des durch diesen Widerstand hin-

■"2

durchfließenden Gitterstromes ungefähr i¹/₂mal so groß als der durch die am Widerstand R₁ liegenden 150 Volt hervorgerufene Strom ist, dann wird die Zuführung eines einzelnen Rechenimpulses (»1 «-Ziffer) zu einer der Dioden D₉, D₁₁ oder D₁₃ im wesentlichen keine Wirkung auf die an dem Steuergitter der Röhre F₇ herrschende Spannung und infolgedessen auch keine Wirkung auf den Anodenstromfluß haben. Wenn jedoch jeweils zwei oder alle drei Dioden D₉, D₁₁ und D₁₃ gleichzeitig mit solchen Rechenimpulsen beschickt werden, dann werden die von diesen Impulsen ausgelösten jeweiligen Ströme im Betrage von in

jtj

ihrer Gesamtheit den Grundwert ^ der Gitter-

■"2

Stromstärke übersteigen, was zur Folge hat, daß sogar die vollkommene Unterbrechung des Gitterstromflusses in der Röhre F₇ nicht ausreicht, um die vollkommene Kompensation der von der — 150-Volt-QuelIe über die Widerstände R₁ und die Dioden 10, 12 und 14 an das Steuergitter der Röhre F₇ gelangenden negativen Spannung zu bewirken; infolgedessen wird die Steuergitterspannung scharf abfallen. Da als Röhre F₇ eine solche mit kurzer Gitterbasis (short grid base) gewählt ist (wobei der Ausdruck »Gitterbasis« denjenigen SpannungsbereichimGitterspannungs-Kathodenstrom-Diagramm der Röhre bezeichnet, der zwischen dem Null-Gitterpotential und dem dem Abreißpunkt des 12g Gesamt-Kathodenstroms entsprechenden Gitterpoten-

tial liegt), wird die Röhre immer dann nichtleitend, wenn über zwei der vorgenannten Diodenstrecken dem Wert (^I J entsprechende Ströme durch den

Widerstand R₂ fließen, und an der Anode der Röhre F₇ wird infolge der Wirkung der Diode D ₈ ein auf + 50 Volt begrenzter positiver Impuls auftreten. Dieser positive Impuls wird dem Steuergitter einer als Kathodenverstärker geschalteten Röhre F₈ zugeführt, und die sich demzufolge am Kathodenbelastungswiderstand ergebende Ausgangsspannung in Form eines von einem normalen Ruhepegel von — 12 Volt auf etwa + 3 Volt ausschwingenden Impulses stellt die Übertragziffer C dar, welche dem Übertragzifferspeicher bzw. dem von den Röhren F₁₂ und F₁₃ gebildeten Ferzögerungskreis und außerdem der von den Röhren F₉, F₁₀ mit ihren zugehörigen Dioden D₁₅ bis D₂₂, D₂₃ und D₂₄ gebildeten zweiten Amplituden-Additionsstufe zugeführt wird.

Es wird bemerkt, daß die Diodenpaare D₉ und D₁₀, D₁₁ und D₁₂ sowie D₁₃ und D₁₄, die jeweils die Addition eines einzelnen negativen Einheitsimpulses bewerkstelligen, alle gleichgeschaltet sind, daß ferner ihre Kathodenwiderstände R₁ von gleicher Größe sind und daß dieselben jeweils an dieselbe negative Spannungsquelle angelegt sind. Die Subtraktion jeweils eines positiven Impulses vom Endergebnis kann dadurch bewirkt werden, daß der entsprechend geschaltete Widerstand an eine positive Spannungsquelle angelegt wird und die Schaltdioden in einer an Hand der Dioden D₁₅ und D₁₆ und des Widerstandes R₃ gezeigten, im einzelnen später zu beschreibenden Weise umgekehrt geschaltet werden.

Die Addition von den Ziffern A, B und C_D entsprechenden Impulsen und die Subtraktion eines 2 C entsprechenden Impulses erfolgt durch Diodenpaare D₁₅, D₁₆; D₁₇, D₁₈; D₁₉, D₂₀ und D₂₁, D₂₂ in Verbindung mit der Röhre F₉. Die Diodenpaare D₁₇, D₁₈; D₁₉, D₂₀ und D₂₁, D₂₂ in Verbindung mit ihren Kathodenwiderständen R₁ arbeiten in genau der gleichen Weise wie die vorher beschriebenen Diodenpaare D₉ und D₁₀ bis D₁₃ und D₁₄ und werden mit den Ziffern A, B und Cn entsprechenden Impulsen gespeist.

Der Anodenverbindungspunkt der umgekehrt zueinander angeordneten Dioden D₁₅, D₁₆ ist über den Widerstand R₃ mit der positiven Potentialquelle + 200 Volt verbunden. Diese Dioden beschicken außerdem den gemeinsamen Widerstand R₂ mit Impulsen, welcher seinerseits das Steuergitter der Röhre F₉ und die Anoden der Dioden D₁₈, D₂₀ und D₂₂ mit Impulsen beschickt. Wird angenommen, daß wie im vorigen Fall über jeweils eines der Diodenpaare D₁₇, Dis> A.9» D₂₀ und D₂₁, D₂₂ jeweils ein Strom vom

Betrage - — fließt, dann muß der Widerstands-Ri

wert von R₂' so gewählt werden, daß der durch diesen Widerstand fließende Gitterstrom der Röhre F₉, der

den Wert — hat, ungefähr gleich der Hälfte des

dem vorerwähnten Strom vom Betrage — entsprechenden Gitterstromes wird, so daß also, wenn im Augenblick die Wirkung der Schaltung der Dioden D₁₅ und D₁₆ außer Acht gelassen wird, die Zuführung eines negativen Rechenimpulses an einem oder mehreren der Impulszuführungspunkte für die Impulse A, B oder Cs die Abschaltung der Röhre F₉ bewirkt. Da die Spannung der Kathode der Diode D₁₅ normalerweise (d. h. im Ruhezustand) — 12 Volt beträgt, befindet sich der gemeinsame Anodenpunkt der Dioden D₁₅ und D₁₆ auf einem gleichen Pegel, so daß die Diode D₁₆ abgeschaltet ist und der durch den Widerstand R₃ fließende Strom nur über die Diode D₁₅ fließt. Wenn die Spannung an der Kathode der Diode D₁₅ auf + 3 Volt ansteigt, was, wie bereits dargelegt, dann der Fall ist, wenn von der Röhre F₈ ein der Ziffer C entsprechender Ausgangsimpuls dargeboten wird, dann wird diese Diode abgeschaltet und die Diode D₁₆ leitend gemacht, wodurch der durch den Widerstand R₃ fließende Strom zum Steuergitter der Röhre F₉ und den Anoden der Dioden D₁₈, D₂₀ und D₂₂ gelangen kann und somit den durch den Widerstand R₂ fließenden Strom ergänzt. Der Widerstand R₃ wird so gewählt, daß der diesen durchfließende Strom vom

Ξ25_ϋ— gleich dem doppelten Wert des

Betrag

Stromes vom Betrag

150 Volt
Έ'

wird, so daß bei AnWesenheit einer Übertragziffer C ein Gesamtgitter-

i so Volt

strom vom 2¹J₂Iachen Betrag des Wertes —■ zur

Verfügung steht, der vom Gitter der Röhre F₉ abgezogen sein muß, bevor diese Röhre ausgeschaltet wird. Dies bedeutet, daß die Röhre F₉ immer dann abgeschaltet ist, wenn der Wert A + B -\- C_D — 2 C größer als der Wert ¹I₂ ist. Die Wahl der Größe ¹J₂ stellt eine ausreichende Unterscheidung zwischen dem Fall, in welchem A + B -f Cd — 2C gleich 0, und dem Fall, in welchem dieser Wert gleich 1 wird, sicher. Somit wird ein positiver Impuls, der durch die Diode D₂₃ auf 4- 50 Volt begrenzt ist, an der Anode der Röhre F₉ in den Fällen erzeugt, wenn die Antwort »Ztc eine »1« sein sollte. Dieser positive Impuls wird dem Steuergitter der Röhre F₁₀ zugeführt, deren Anode negativ gerichtete Strichimpulse über Klemme 37 und Diode D₂₅ zugeführt werden. Somit wird an der Anode der Röhre F₁₀ ein negativ gerichteter Rechenimpuls erzeugt, dessen rückwärtige Flanke mit der rückwärtigen Flanke des über die Klemme 37 zugeführten Strichimpulses übereinstimmt. Der Impuls an der Anode der Röhre F₁₀ wird der als Kathodenverstärker arbeitenden Röhre F₁₁ zugeführt. Eine Diode D₂₄ ist vorgesehen, um die positive Begrenzung der Anodenspannungsabweichung der Röhre F₁₀ festzulegen. Die negativen Rechenimpulse über den Kathodenbelastungswiderstand der Röhre F₁₁ ergeben die Zuführung zum Gitter der Röhre F₃ im Eingangskreis, so daß, wenn als Resultat eines Additionsvorganges eine »x« als Antwortziffer erhalten wird, ein Strich in den Kathodenstrahlröhrenspeicher eingetragen wird.

Die Wirkungsweise des Übertragspeicherkreises, der die Röhren F₁₂ und F₁₃ aufweist, bleibt noch zu beschreiben. Jeder von der als Kathodenverstärker arbeitenden Röhre F₈ erhaltene positive Impuls C wird differenziert und dem Steuergitter der Röhre F₁₂ über eine Diode D₂₆ zugeführt, so daß die Röhre F₁₂

durch die rückwärtige Flanke des Impulses gesperrt wird und vermöge des Kondensators C₂ im Gitterkreis gesperrt bleibt bis zum Auftreten des stroboskopischen Impulses, welcher der nächsten Ziffernperiode entspricht, welche in positiv gerichtetem Sinn über Klemme 38 und Diode D₂₇ zugeführt wird. Wenn in der Röhre F₁₂ wieder Anodenstrom zu fließen beginnt, bewirkt die rückwärtige Flanke des Impulses an der Anode, welcher Impuls durch die Diode Z)₂₈ dem Gitter der als Kathodenverstärker arbeitenden Röhre F₁₃ zugeführt wird, daß das Gitter der Röhre F₁₃ negativ wird. Infolge des Kondensators C₃ bleibt dann das Gitter der Röhre F₁₃ negativ bis zum Ende der Strichperiode, wenn das Gitter durch die rückwärtige Flanke der positiv gerichteten Strichimpulse positiv wird, die über Klemme 39 und Diode D₂₉ dem Gitter zugeführt werden. Die als Kathodenverstärker arbeitende Röhre F₁₃ liefert somit einen negativen Rechenimpuls (die Übertragziffer Cd) eine Ziffernperiode später, als die Ziffer C an den Kreis angelegt wurde, und die Leistung des Kreises ist von kleinen Veränderungen der Ziffernperiode unbeeinflußt.

Die vorstehend in bezug auf Fig. 3 und 4 beschriebene Schaltung kann leicht so abgeändert werden, daß eine Subtraktion in dem zwischen die Kathode der Röhre F₂ und das Steuergitter der Röhre F₃ eingeschalteten Kreis auftritt, wodurch die in den Kreis eingeführte Zahl B von der in der Kathodenstrahlröhrenspeichereinheit bestehenden Zahl A subtrahiert und die resultierende Zahl Z in dem Speicher aufgezeichnet wird. Die erforderlichen Abänderungen beziehen sich nur auf den die Röhren F₇ bis F₁₃ aufweisenden Stromkreis und betreffen nur diese Wiederanordnungen der Impulsamplitudenaddier- und Größendiskriminierkreise, welche notwendig sind, um den Regeln der binären arithmetischen Subtraktion nachzukommen.

Die Subtraktionsregeln sind in der nachstehenden Tabelle 2 zusammengefaßt, welche die möglichen Kombinationen angibt, die bei der Subtraktion einer Ziffer B von einer anderen Ziffer A mit dem möglichen Bestehen einer »entlehnten« Ziffer Cd, die vom Subtraktionsschritt der vorhergehenden Ziffern der Zahlen übertragen ist.

Tabelle

Möglichkeit	f	■³	I	4	Erste Ziffer A	Zweite Ziffer B	Entlehnte Ziffer von der vorhergehenden Subtraktion C_D	Y=A-B-C_n	Entlehnte Ziffer, die auf die nächste Kolonne zu übertragen ist C	Differenz Z = Y-\--zC
I		O	I	I	—— 2	I	O
I	O	I	O
ί	O	O	I	I	I	I
I	I	I
O	O	O
I	I	O	O	O	O
I	O	I
I	O	O	I	O	I

Es ist ersichtlich, daß die Antwort Z stets durch Y plus zweimal die entlehnte Ziffer C gegeben ist, welche auf die nächste Subtraktion übertragen wird, wo Y gleich A — B — Cd ist.

Ein Stromkreis in schematischer Blockform für die Ausführung dieses Subtraktionsvorganges ist schematisch in Fig. 5 gegeben. Impulse, welche den Ziffern A entsprechen, und Impulse von umgekehrter Polarität, welche den Ziffern B und Cd entsprechen, werden in einer Amplitudenaddiervorrichtung 1 in der Amplitude addiert und einem Amplitudendiskriminator 2 zugeführt, welcher einen Ausgangsimpuls ergibt, der die Ziffer C darstellt, die zu entlehnen ist, wenn A — B — Cd größer (in negativem Sinn) als —¹Z₂ ist. Ein C-Zifferimpuls wird somit in den Fällen der Möglichkeiten 1 und 2 der Tabelle 2 erzeugt. Einem zweiten Amplitudenaddierer 3 werden Impulse, die A, —B und —Cd entsprechen, und ein doppelter -\- 2 C darstellender Amplitudenimpuls zugeführt, wobei die Resultierende dem zweiten Amplitudendiskriminator 4 zugeführt wird, welcher einen Antwortimpuls vorsieht, der »x« entspricht (für die Möglichkeiten 2 und 4 der Tabelle 2), wenn die Resultierende A — B — Cd + 2 C größer als ¹Z₂ ist.

Die praktische Verwirklichung der schematischen Anordnung der Fig. 5 ist in Fig. 6 dargestellt, welche ähnlich dem Stromkreis der Fig. 3 ist. Der Einfachheit halber sind jedoch die Ziffern »iff in dem eigentlichen Rechenkreis durch positiv gerichtete Rechenimpulse dargestellt statt durch negativ gerichtete Rechenimpulse wie im Stromkreis der Fig. 3. Die Röhren F₁ bis F₄ der Fig. 6 haben genau die gleiche Funktion wie die entsprechenden Röhren der Fig. 3, jedoch befindet sich eine Phasenumkehrröhre F₁₀ vor der Röhre F₂, so daß die vom Speicher abgelesenen Zifferimpulse A, die an der Kathode der Röhre F₂ erhalten werden, jetzt positiv gerichtet sind. Die Ziffern B, die in den Kreis von der äußeren Quelle zugeführt werden, und die entlehnten Ziffern C und Cd werden durch negative Impulse dargestellt, so daß die — B- und — Cd-Bedeutungen ohne Umkehrung erhalten werden.

Die Dioden D₉ bis D₁₄ und die zugehörigen Widerstände, welche die Addition von A-, — B- und — CD-Impulsen ausführen, sind so geschaltet, wie es

in bezug auf Fig. 3 erläutert ist, wobei der C^-Impuls vom Übertragkreis V₁₂-V₁₃ abgeleitet wird, welcher gleich dem entsprechenden Kreis der Fig. 3 und nicht nochmals im einzelnen gezeigt ist. Die an der Kathode der Röhre F₈ auftretenden, der entlehnten Ziffer C entsprechenden Impulse sind positiv gerichtet. Die Dioden D₁₁ bis D₂₃ und ihre entsprechend geschalteten Widerstände sind sowohl für die Addition von positiven A- und C-Impulsen als auch von negativen B- und Co-Impulsen eingerichtet (der den Dioden D₁₄, D₁₅ zugeordnete Widerstand ist so gewählt, daß zwei Einheiten für jeden C-Impuls addiert werden). Die Röhre F₉ ist nichtleitend, wenn der Kreis in Ruhezustand ist, wobei der ihr Gitter mit der negativen Spannungsquelle verbindende Widerstand so bemessen ist, daß ein negativer Impuls an der Anode nur dann erhalten wird, wenn der Wert A — B — Cd -\- 2 C größer als ¹I₂ ist, d. h., wenn dieser nominell gleich einer Einheitsamplitude ist. Der negative Impuls (die Antwort Z) an der Anode der Röhre F₉ wird dann ohne Polaritätsumkehr zum Gitter der als Kathodenverstärker arbeitenden Röhre F₁₁ zugeführt, wo er mit Hilfe der Strichimpulse an seiner rückwärtigen Flanke wieder geformt und dem Steuergitter der Röhre F₃ zugeführt wird, wie dies bereits früher beschrieben wurde.

Obschon die Erfindung in bezug auf das Speichersystem beschrieben wurde, bei welchem die binären Ziffern »0« und »τ« als Punkte und Striche auf einem Kathodenstrahlröhrenschirm dargestellt sind, können die Ziffern ebenso gut als Unterbrechungen einer positiven Ladungsspur auf einem Kathodenstrahlröhrenschirm gespeichert werden, wie es in der erwähnten Veröffentlichung als »Anticipation «-Verfahren beschrieben ist. Die Ziffern können auch als gebündelte und ungebündelte Punkte auf einer Kathodenstrahlröhre gespeichert werden, welches in der erwähnten Veröffentlichung als »Focus-defocus«- Verfahren beschrieben wurde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Elektrisches Binärziffer-Rechengerät, bestehend aus einer Kathodenstrahlröhre mit einer Strahlmodulationselektrode und Strahlablenkelektroden, mit deren Hilfe es möglich ist, die Ziffern »0« oder »1« einer Zahl in Form eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einer von dem Strahl abgetasteten, nichtleitenden Fläche aufzuzeichnen, sowie einer Abgreifelektrode, die über einen Rückkoppelungskreis mit der Strahlmodulationselektrode verbunden ist, so daß mit Hilfe von Spannungen, welche die Ziffern der aufgezeichneten Zahl darstellen und die von entsprechend der Abtastung des Ladungsbildes in der Abgreifelektrode induzierten Strömen im Rückkoppelungskreis abgeleitet werden, die Erzeugung von Modulationsspannungen möglich ist, die bewirken, daß der Strahl das Ladungsbild regeneriert, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkoppelungskreis (27, 25 usw.) eine Rechenschaltung (29) enthält, die über einen Eingang (von 27 her) mit von den abgegriffenen Strömen abgeleiteten Spannungen beschickt wird und die ferner über einen weiteren Eingang (von 30 her) mit Spannungen beschickt wird, die die Ziffern einer zweiten Zahl darstellen, während die Ausgangsspannungen (aus 25) zur Erzeugung von Modulationspotentialen dienen, die die Ziffern der Ergebniszahl darstellen.
2. Gerät nach Anspruch i, in welchem die Ziffer »0« durch kurzes Einschalten des Kathodenstrahles und die Ziffer »τ« durch längeres Einschalten des Kathodenstrahles aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannungen der Rechenschaltung (29) einen Impulsgenerator steuern, der normalerweise einen kurzen Modulationsimpuls (von 24) erzeugt, der die Ziffer »0« darstellt, der jedoch so gesteuert werden kann, daß er einen längeren Impuls (von 26) erzeugt, der die Ziffer »τ« darstellt.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wellenform der der Rechenschaltung zugeführten und derjenigen der von derselben erzeugten Spannungen die Ziffer »1« durch die Anwesenheit eines Impulses und die Ziffer »0« durch die Abwesenheit eines solchen Impulses dargestellt wird.

Druckschriften:

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 080 100.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen!

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