DE974795C - Magnetspeicher zur Speicherung binaerer Signale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Magnetspeicher zur Speicherung binärer Signale durch Änderung des Magnetisierungssinnes auf dem Träger, der beispielsweise die Form einer umlaufenden Magnettrommel haben kann.

Die zu speichernden Signale können die Form von Impulsen haben und beispielsweise dazu dienen, um in einer elektronischen Zifferrechenmaschine die dort verwendeten Binärziffern darzustellen. Solche Binärsignale werden zur Darstellung der Binärwerte »o« und »i« verwendet und können verschiedene Formen haben. Die Werte »o« und »i« können beispielsweise jeweils durch Impulse von gleicher Dauer und entgegengesetzter Polarität oder aber auch durch Impulse von gleicher Polarität und verschiedener Impulsdauer dargestellt werden. Es ist im allgemeinen üblich, den Binärwert »i« durch das Vorhandensein eines Impulses von bestimmter Dauer darzustellen, während der Binärwert »o« im allgemeinen durch das Fehlen eines solchen Impulses dargestellt wird.

Bei der magnetischen Aufzeichnung ist es wünschens- ao wert, daß die Binärwerte »i« und »o« auch dann durch ganz bestimmte Magnetisierungsmuster auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, wenn die aufzuzeichnenden Binärsignale in der Weise dargestellt werden, daß der Zifferwert »i« allein durch einen Impuls tatsächlich dargestellt wird, während der Zifferwert »0« durch das Fehlen eines derartigen Impulses angedeutet wird. Wenn aber nur ein einziger Zifferwert, beispielsweise der Binärwert »i«, durch ein bestimmtes Magnetisierungsbild dargestellt wird und der jeweils andere Wert, beispielsweise der Wert »0«, durch Nichtvorhandensein einer Magnetisierung dar-

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gestellt wird, dann ist es bei der Wiedergabe nicht möglich, das Vorhandensein des Zifferwertes »o« in dem vom Speicher abgegriffenen Wiedergabesignal im einzelnen festzulegen, und es bereitet infolgedessen erhebliche Schwierigkeiten, eine Folge von mehreren aufeinanderfolgenden »o«-Zifferwerten erkennbar zu machen.

Weiterhin müssen bei einer derartigen Aufzeichnungsform jedesmal, wenn neue Ziffersignale an ίο Stelle bereits vorhandener Ziffersignale im Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden sollen, zuerst die bereits vorhandenen Signale gelöscht werden, da sonst ein in der neuen Aufzeichnung vorkommendes »o«-Signal keine Löschung eines ursprünglich vorhandenen »ier«-Signales zur Folge hätte, so daß die zweite Aufzeichnung fehlerhaft würde.

Bei vielen Anwendungen derartiger Magnetspeicher, insbesondere bei deren Anwendung in Verbindung mit elektronischen. Zifferrechenmaschinen und hier wiederum in Verbindung mit deren Anwendung bei Zifierrechenmaschinen, die nach dem Serienverfahren arbeiten, ist es wesentlich, daß sowohl die in dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Signale als auch die aus einer solchen magnetischen Aufzeichnung reproduzierten elektronischen Signale eine ganz bestimmte zeitliche Beziehung zu einem beliebigen äußeren Rhythmus haben, der beispielsweise durch Haupt-Zeitsteuereinrichtung bzw. einen Zeitzeichenimpulsgenerator bestimmt wird, welcher die Tätigkeit der jeweils zugehörigen Rechenmaschine steuert. Bei der Umsetzung von Binärsignalen aus der ursprünglich in der zugehörigen Einrichtung, beispielsweise einer Rechenmaschine, verfügbaren Form in entsprechende, für die Verarbeitung im Aufzeichnungskopf des Magnetspeichers geeignete Signale werden besondere Schreibkreise benötigt, welche bei der Übertragung unvermeidliche Verzögerungen verursachen. In gleicher Weise werden bei der Umsetzung der magnetischen Aufzeichnung in entsprechende Binärsignale für die Weiterverarbeitung in den zugehörigen Einrichtungen sogenannte Schreibkreise verwendet, die wiederum unvermeidliche Übertragungsverzögerungen hervorrufen. Diese Verzögerungen erhöhen die Schwierigkeiten bei der Herbeiführung des für eine einwandfreie Übertragung unbedingt erforderlichen genauen Synchronismus zwischen den in binärer Form gegebenen Eingangssignalen und den ihnen entsprechenden magnetischen Aufzeichnungen einerseits und zwischen der Magnetaufzeichnung und der daraus reproduzierten, ihr äquivalenten binären Signalform andererseits.

Der Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Magnetspeichers, bei welchem die elektrischen Signale beider Binärwerte jeweils als bestimmtes Magnetisierungsmuster aufgezeichnet werden und bei welchem eine genaue Synchronisierung zwischen binärer Signalform und magnetischer Aufzeichnung sichergestellt ist. Die Erfindung beinhaltet einen Magnetspeicher zur Speicherung binärer Signale durch Änderung des Magnetisierungssinnes auf dem Träger, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die einzelnen, jeweils bestimmte Längen der Aufzeichnungsspur auf dem parallel zu dieser Aufzeichnungsspur magnetisierten Signalträger einnehmenden Signaldarstellungen jeweils über einen Teil dieser Längen in einem und mit plötzlichem Übergang über den Rest dieser Längen in einem dazu entgegengesetzten Magnetisierungssinn niedergelegt sind, wobei die Richtungen dieser beiden entgegengesetzten Magnetisierungen den Binärwert des jeweils gespeicherten Signals bestimmen.

In Fällen, wo eine elektronische Haupt-Zeitsteuereinrichtung zur Erzeugung einer Folge regelmäßig mit einer der mittleren Frequenz der zu speichernden Binärsignale entsprechenden Frequenz auftretender Signale vorgesehen ist, wird nach einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung der plötzliche Übergang der Magnetisierung von einem Magnetisierungssinn in den jeweils entgegengesetzten Magnetisierungssinn durch diese Zeitsteuereinrichtung festgelegt.

Die Erfindung wird beispielsweise an Hand einer bevorzugten Ausführungsform eines magnetischen Speichersystems in Verbindung mit einer Binärziffer-Rechenmaschine unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen

Fig. ι die Hauptteile eines magnetischen Speichersystems, welches als Teil einer Zifferrechenmaschine arbeitet,

Fig. 2 Einzelheiten der Aufzeichnungs- und Abnehmerköpfe,

Fig. 3 verschiedene Wellenformen, die verschiedene Methoden der Zeichenspeicherung in dem magnetischen Aufzeichnungssystem repräsentieren,

Fig. 4 und 6 Einzelheiten der für das Niederschreiben von Zeichen auf das magnetische Aufzeichnungsmedium benutzten Schaltung,

Fig. 5 Wellenformen, die in verschiedenen Teilen der in Fig. 4 gezeigten Schaltung auftreten,

Fig. 7 Einzelheiten der für das Ablesen von in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium gespeicherten Zeichen benutzten Schaltung und

Fig. 8 Wellenformen zeigen, die in verschiedenen Teilen der in Fig. 7 gezeigten Schaltung auftreten.

Das magnetische Speichersystem wird als Teil einer elektrischen Binärziffer-Rechenmaschine beschrieben, so daß also der magnetische Speicher für die Speicherung von Binärziffer-Nachrichten benutzt wird, die in dynamischer Form als Folge von elektrischen Impulszeichen existieren, wobei jedes Element bzw. jede Einheit der Nachricht die Ziffer »1« oder »0« darstellt und wobei jede Ziffer »1« im einfachsten Fall durch die Anwesenheit eines Impulszeichens in einer besonderen zeitlichen Lage dargestellt wird, während die Ziffer »0« durch das Fehlen eines solchen Impulses dargestellt wird. Die in einer solchen Folge vorhandenen »i«-Zifferimpulse werden normalerweise durch Abstandsintervalle getrennt und eine Folge von Ziffern, wie z. B. 1 0 1 1, wird durch eine in Fig. 5 (f) gezeigte Folge von Impulsen dargestellt, in welcher gleiche, im nachstehenden Zifferintervalle oder Zifferperioden genannte Zeitintervalle jeder einzelnen Ziffer zugeordnet sind. Es wird jedoch bemerkt, daß das Speicherungssystem der Erfindung nicht auf die Aufzeichnung dieser besonderen Form von Angaben beschränkt ist, sondern daß eine von irgendwelchen in besonderer Reihenform erfolgenden elektrischen Zei-

chen getragene Nachricht, wobei diese so beschaffen sein muß, daß jedes Signal eine von zwei Bedeutungen haben kann, in derselben Weise, wie die in einer Impulswelle der in Fig. 5 (f) dargestellten Art aufgezeichnete Nachricht aufgezeichnet werden kann.

Eine schematische Anordnung eines vollständigen Systems für die Speicherung von Binärziffer-Nachrichten wird in Fig. 1 gezeigt. Mit kurzen Worten ausgedrückt, kann eine Binärziffer-Nachricht in einem Speicher 2 in Form einer Folge von Impulszeichen über ein Elektronenschaltglied (wenn eine von einer Stromquelle 4 zugeführte Schaltwellenform verwendet wird) einem Schreib-Wellenformgenerator 5 zugeführt werden, der die Folge von Zeichen in eine geeignete Form verwandelt, die einer Schreibeinheit 7 zugeführt werden kann, welche ihrerseits über einen Transformator T τ eine Schreibspule 12 eines Aufzeichnungskopfes 13 erregt, welcher mit einem magnetischen Speicher 17 zusammenarbeitet. In gleicher Weise wird eine Binärziffer-Nachricht von dem magnetischen Speicher mittels einer Spule 14 abgenommen und über einen Transformator T 2 und einen Vorverstärker 18 einem Leseglied 19 zugeführt, welches die Zeichen in eine für die Speicherung in dem Speicher 2 geeignete Form umwandelt. Die Leseglieder werden normalerweise die ganze Zeit über in Tätigkeit sein, jedoch werden Zifferzeichen nur dann über ein Elektronenschaltglied 21 dem Speicher 2 zugeführt, wenn ersteren ein Schaltzeichen von 22 her zugeführt wird.

Eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung der Lese- und Schreibglieder, die zeigt, wie sowohl die Lese- als auch die Schreibvorgänge mit einem Grundzeitsteuergerät synchronisiert werden, wird nun gegeben. Ein Zeitzeichenimpulsgenerator 1 stellt dieses Zeitsteuergerät dar und steuert die rhythmische Tätigkeit des Speichers 2 vorwiegend durch Festsetzung der Dauer des Zifferintervalls. Ein Beispiel der Anwendung einer solchen Steuerung findet sich in einer Rechenmaschine, die einen Speicher 2 in Form einer Anzahl von Kathodenstrahlröhrenspeichern besitzt, in welchen eine Ziffernachricht in Binärzahlendarstellung in Form von elektrostatischen Ladungszuständen einer von zwei Erscheinungsformen auf besonderen Bereichen der Röhrenschirme gespeichert wird. Die gespeicherten Binärzahlen werden als Folge von Impulszeichen eines zweier Zustände in einem mittels des Zeitzeichenimpulsgenerators festgelegten Zeitmaß aus diesen Kathodenstrahlröhrenspeichern herausgelesen oder in dieselben eingeschrieben. Der Zeitzeichenimpulsgenerator 1 wird dazu benutzt, eine Anzahl von Generatoren für innerhalb der Maschine benutzte Grundwellenformen zu synchronisieren, und Fig. ι zeigt eine Anzahl solcher Generatoren: einen Strichwellenformgenerator 20, einen Vergleichswellenformgenerator 10 und einen Ziffer-Rechteckwellenformgenerator 6, die sämtlich dazu benutzt werden, die Zuführung und Abführung von Impulssignalen aus dem magnetischen Speicher 17 mit dem Arbeitsrhythmus der übrigen Maschine zu synchronisieren.

Das benutzte magnetische Speichermedium ist ein dünner Nickelbelag 16 auf der zylindrischen Oberfläche einer Trommel 17, die selbst aus unmagnetischem Material, beispielsweise Messing, hergestellt ist. Die Trommel wird mittels eines Motors gedreht, und ein Aufzeichnungs- und Wiedergabekopf 13 ist in nächster Nähe der Trommeloberfläche angebracht. Das kombinierte Gerät 13 ist sowohl beim Aufzeichnen oder »Schreiben« als auch beim Wiedergeben oder »Lesen« in Tätigkeit und hat eine Spule 12 zum Schreiben, die so angebracht ist, daß sie die Magnetisierung des Nickelbelages bewirkt, wovon bei 15 ein kleines Teilelement dargestellt ist, sowie eine Spule 14 zum Lesen des aufgezeichneten Magnetisierungsbildes, wenn dasselbe auf der sich drehenden Trommel an ihm vorbeibewegt wird. Die Magnetisierungsrichtung in der Aufzeichnungsoberfläche ist in Umfangsrichtung orientiert, und die Spulen 12 und 14 können jeweils in geeigneter Weise eine eigene, mit einem äußeren magnetischen Kreislauf zusammenhängende Wicklung besitzen, die den Kraftlinienfluß in dem Aufzeichnungsmedium konzentriert.

Die Drehzahl und die jeweilige Winkellage der Trommel werden in jedem Augenblick in bezug auf die Zifferwiederholungsfrequenz, die mittels des Zeitzeichenimpulsgenerators festgelegt wird, mit Hilfe des bereits obenerwähnten Verfahrens des Vergleichens der jeweiligen zeitlichen Lage der von einer Bezugsstrecke abgegriffenen Signale mit einem entsprechenden, vom Haupt-Zeitzeichenimpulsgenerator abgegriffenen Signal und dementsprechender Änderung der auf die Trommel ausgeübten Bremswirkung so gesteuert, daß jegliche gegenseitige zeitliche Verschiebung der Signale sofort berichtigt wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird das Schreibglied 7 mittels eines Schreibsteuergliedes 8 gesteuert, welches, wenn es von 9 her eingeschaltet wird, einer Ziffernachricht gestattet, durch das Schreibglied 7 hindurch zu passieren und auf der Trommel währendund nur während der nächsten vollständigen Trommelumdrehung aufgezeichnet zu werden. Eine solche Trommelumdrehung wird zeitlich mittels des Vergleichswellengenerators 10 so gesteuert, daß sie mit dem Gesamtarbeitsrhythmus des Speichers 2 synchron läuft. Es ist zu bemerken, daß es notwendig ist, zu verhindern, daß außer dem Schaltdurchlaß der dem Elektronenschaltglied 3 zugeführten Eingangsimpulse von der Schreibeinheit 7 noch irgendwelche sonstige Ausgangsimpulse geliefert werden, da sonst eine fortgesetzte Folge von Nullen auf der Aufzeichnungstrommel aufgeschrieben würde, wenn das Elektronenschaltglied 3 geöffnet ist. Das Schreibsteuerglied 7 ist außerdem so angeordnet, daß es einen Ausgangsimpuls nach 11 erzeugt, der dazu benutzt werden kann, die Erzeugung von Steuersignalen für die Synchronisierung der Trommelumdrehung zu unterdrücken. Es ist infolgedessen klar, daß das magnetische Speichersystem mit den in Fig. 1 dargestellten Stromkreisen und entsprechenden Synchronisierungsstromkreisen einen grundlegenden Teil einer Binär-Rechenmaschine bildet.

Eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung der tatsächlichen Aufzeichnung von Impulszeichen, die Ziffernachrichten darstellen, in Form von Magnetisierungsbildern in einem Aufzeichnungsmedium und die darauf basierende Wiedergabe dieser Impulszeichen wird nun unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 gegeben.

Eine vergrößerte Querschnittansicht eines Aufzeichnungskopfes ist in Fig. 2 (a) gezeigt, und eine gleichartige Ansicht eines Wiedergabe- oder Abnehmerkopfes ist in Fig. 2 (b) gezeigt. Infolge kleinerer Unregelmäßigkeiten im Trommelumfang ist es unpraktisch, den Aufzeichnungskopf näher an den Aufzeichnungsbelag 16 zu setzen, als dies maßstäblich in den Fig. 2 (a) und 2 (b) gezeigt ist. Der Kraftflußlinienverlauf zwischen den Polen des Aufzeichnungskopfes ist in Fig. 2 (a) bei 15 gezeigt, . während eine Draufsicht der Anordnung eines typischen aufgezeichneten Magnetisierungsbildes bei 15 in Fig. 2 (b) gezeigt ist, aus welchem ersichtlich ist, daß, wenn das Aufzeichnungsmedium sich relativ zu den Köpfen in Richtung der Pfeile bewegt, die Magnetisierungsrichtung im wesentlichen in Umfangsrichtung orientiert ist.

Wegen der endlichen Dicke der Köpfe und ihrer

Anordnung in einem gewissen Abstand vom Auf-

zeichnungsmedium ist die Verteilung der magnetischen

Feldstärke entlang des Aufzeichnungsmediums in dem Augenblick, in dem sich der Aufzeichnungskopf in der bei 24 gezeigten mittleren Lage befindet, ungefähr so, wie dies durch die in Fig. 2 (c) dargestellte Kurve 25 gezeigt ist.

Wegen dieser Verteilung der magnetischen Feldstärke im Aufzeichnungsmedium ist die genaue Wiedergabe plötzlicher Änderungen der Erregerstromrichtung im Aufzeichnungskopf unmöglich. Ähnliche Überlegungen gelten für den Abnehmerkopf, so daß, wenn ein Abnehmerkopf eine in Fig. 2 (b) gezeigte mittlere Lage 26 in bezug auf das Magnetisierungsbild 15 einnimmt, welches längs der Linie 28 eine vollständige Umkehrung aufweist, der in dem Abnehmerkopf induzierte Fluß ungefähr so, wie durch Kurve 27 in Fig. 2 (d) dargestellt, ist. Die tatsächliche, in einem mit dem Abnehmerkopf in Beziehung stehenden Draht induzierte Spannung ist proportional dem Grad der Änderung des Kraftflusses im Abnehmerkopf, und eine Untersuchung der Kurve 27 zeigt, daß dieser Änderungsgrad proportional der Kraftflußintensität am Wendepunkt ist, wo immer jener auch sein mag. Infolgedessen wird die Gestalt der Spannungswellenform die eines gleichschenkeligen Dreiecks sein, dessen Maximalwert dann auftritt, wenn die Lage des Magnetisierungswendepunktes 28 sich mit der mittleren Lage 26 des Abnehmerkopfes deckt.

Die Fig. 3(a), 3(c), 3(e) und 3(g) zeigen vier verschiedene Arten von Stromwellenformen, die einem Aufzeichnungskopf zugeführt werden können, um Magnetisierungsbilder niederzulegen, die eine Folge von vier Binärziffern 1 0 1 1 bedeuten. Der Stromfluß ist positivläufig, wenn die Wellenform über, und negativläufig, wenn die Wellenform unter einem NuIlstromniveau, welches durch Nullinien in den Figuren angegeben ist, liegt, und der Magnetisierungszustand wird sich im wesentlichen in gleicher Weise innerhalb der im Zusammenhang mit Fig. 2 diskutierten Grenzen ändern. Fig. 3(b), 3(d), 3(1) und 3(h) zeigen die entsprechenden Spannungswellenformen, die in einem Abnehmerkopf induziert werden, an dem ein Medium vorbeiläuft, auf welchem diese Magnetisierungsbilder niedergelegt wurden, wobei zu beachten ist, daß dabei das in Zusammenhang mit Fig. 2 (b) und 2 (d) beschriebene Verhalten der Abnehmerköpfe auftritt. Von den vier Stromwellenformen ist die in Fig. 3 (c) gezeigte ungeeignet, da die Zeit des Auftretens einer Null oder einer Folge von Nullen durch sie nicht angezeigt wird.

Die in Fig. 3 (e) gezeigte Wellenform ist ebenfalls ungeeignet, da sie die Zeit des Auftretens einer Folge von Ziffern derselben Art nicht anzeigt. Die übrigen, in Fig. 3 (a) und 3 (g) gezeigten beiden Wellenformen geben sowohl eine definitive Angabe hinsichtlich der Anwesenheit als auch hinsichtlich der Art eines Zifferzeichens zu einem mittleren Zeitpunkt während des Aufzeichnens. Der Ausgangsimpuls aus den Aufzeichnungsköpfen ist in den Fig. 3 (b) und 3 (h) gezeigt; die in Fig. 3 (a) gezeigte Wellenform hat den Vorteil, daß eine Ausgangsspannungsspitze am Anfang und am Ende jeden Zifferintervalls erzeugt wird, während die in Fig. 3 (g) gezeigte Wellenform nicht immer an diesen Zeitpunkten eine Spannungsspitze erzeugt. Die in Fig. 3 (a) gezeigte Wellenform liefert in der Tat zwei für die Art einer Ziffer bestimmende Zeichen und würde infolgedessen am wahrscheinlichsten Verwendung finden, wenn nicht in den Wiedergabe- (Lese-) Stromkreisen ein genau zeitlich festgelegter Strobo- oder Markierungsimpuls verwendet würde. Bei allen Apparaturen, die schrittweise mit einem Grundzeitsteuergerät arbeiten, ist ein solcher Strobo-Impuls ohne weiteres verfügbar, und infolgedessen wird die in Fig. 3 (g) gezeigte Stromwellenform in dem magnetischen Speichersystem gemäß vorliegender Erfindung verwendet, da der Stromfluß in positiver Richtung während irgendeiner und jeder Zifferintervallperiode durch einen gleich großen Stromfluß in negativer Richtung ausbalanciert wird. Dies gestattet die Amvendung von Impulstransformatoren für die Stromzuführung zu den Aufzeichnungsköpfen, was der Anwendung von Sperrschwingern oder dergleichen Schaltungen für die Zuführung einseitiger Strom wellenformen vorzuziehen ist. Das tatsächliche, auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium niedergelegte Magnetisierungsbild hängt von der entlang des magnetischen Aufzeichnungsmediums auf beiden Seiten der mittleren Lage des Aufzeichnungskopfes herrschenden Verteilung der magnetischen Feldstärke ab. Die in Fig. 3(b), 3(d), 3(f) und 3(h) gezeigten Wellenformen wurden der Deutlichkeit halber so gezeichnet, als ob durch aufeinanderfolgende Spannungseinfiüsse und -auswirkungen in dem Abnehmerkopf keine gegenseitige Beeinflussung stattfinden würde. Ein stärkeres Zeichen kann durch Erhöhung der magnetischen Feldstärke erhalten werden, jedoch kann dies nicht unbegrenzt fortgesetzt werden, da die Felderweiterung dazu führen wird, daß nebeneinanderliegende Spannungsspitzen gegenteiliger Polarität sich gegenseitig auslöschen. Es gibt infolgedessen eine optimale magnetische Feldstärkeweite, und die Apparatur ist in der Praxis so konstruiert, daß sie diese besitzt. Unter solchen Bedingungen wird eine in Fig. 3 (i) gezeigte praktische Spannungsabhängigkeitswelle in bezug auf die in Fig. 3 (g) gezeigte Eingangswellenform annähernd sinusförmigen Charakter haben.

Es wurde bisher vorausgesetzt, daß der magnetische Aufzeichnungsbelag 16 in der Lage ist, ein darauf niedergelegtes Magnetisierungsbild auf unbestimmte Zeitdauer oder bis ein anderes Magnetisierungsbild darauf niedergelegt wird, zu halten. Dies fordert, daß das Aufzeichnungsmedium die Eigenschaft besitzt, daß jedes einzelne Magnetisierungselement oder jeder einzelne Magnetisierungsbereich seine Orientierung trotz des Einflusses angrenzender Bereiche beibehält,

ίο daß jedoch unter dem Einfluß eines Stromes in dem Schreibkopf ohne Rücksicht auf den alten Magnetisierungssinn ein neuer Orientierungssinn angenommen wird. Es ist außerdem notwendig, daß der Belag 16 homogen ist und bei den hohen auftretenden Umfangsgeschwindigkeiten auf der Metalloberfläche der Trommel haftet. Außerdem darf der magnetische Belag nicht von irgendwelchen äußeren Magnetfeldern, wie z. B. dem zwecks Synchronisierung der Trommelrotation auf die Trommeloberfläche wirkenden Bremsfeld, beeinflußt werden.

Obwohl eine große Anzahl von magnetischen Legierungen und magnetischen Oxyden geprüft wurde, ist das einzige Material, bei welchem sich herausstellte, daß es in der Praxis alle diese Anforderungen erfüllt, reines Nickel; dieses ist in der Lage, Magnetisierungsbilder, die mehr als hundert Ziffern pro Zoll Streckenlänge darstellen, zu speichern. Das Nickel wird in einem genau 0,001 Zoll dicken Belag um die Trommel galvanisch herumgelegt. Eine gleichmäßige Verteilung wird dadurch erreicht, daß die Trommel in dem Galvanisiertank gedreht wird und auch chemisch Vorsorge getroffen wird, eine Grubenbildung des Nickels jeder Art zu vermeiden. Es wird nun eine Beschreibung des in Fig. 1 gezeigten Schreibgliedes gegeben, welches den Elektronenschalter 3, einen Schreib-Wellenformgenerator 5, das Schreibglied 7 und ein Schreibsteuerglied 8 enthält. Die Beschreibung wird unter Bezug auf Fig. 4, welche das Elektronenschaltglied 3 und den Schreib-Wellenformgenerator 5 mehr im einzelnen zeigt, auf Fig. 6, welche das Schreibglied 7 und das Schreibsteuerglied 8 in Einzelheiten zeigt, und auf Fig. 5 gegeben, die die Wellenformen, die in verschiedenen Teilen dieser Glieder auftreten, zeigt.

Wie in Fig. 4 dargestellt, besteht das Elektronenschaltglied 3 im wesentlichen aus einem von den Röhren Vz und Vs gebildeten Kathodenverstärkerröhrenpaar. Das Gitter der Röhre V 2 wird von dem Speicher 2 her mit einer Folge von Impulszeichen beschickt, welche Binärzahlen darstellen; zum Zwecke der Erklärung der Wirkungsweise der Stromkreise wird vorausgesetzt, daß diese Folge die in Fig. 5 (b) dargestellte Form hat und somit die Binärzahl 1 0 1 1 darstellt. Das Gitter der Röhre F 3 wird von einer Steuerung 4 her mit einer Spannung beschickt, die auf +5 Volt gehalten wird und die infolgedessen die gemeinsame Kathode auf +6 Volt hält, wenn kein Zifferzeichen in den magnetischen Speicher eingeschrieben werden soll, und die negativ wird, wenn _ Zifferzeichen eingeschrieben werden sollen, so daß die gemeinsame Kathode den Spannungswechseln auf dem Gitter der Röhre V 2 folgen kann. Der Ausgangsimpuls aus der Kathode hat die in Fig. 5 (d) gezeigte Form und wird einer Diode D 4 in dem Schreib-Wellenformgenerator 5 zugeführt, während eine umgekehrte Impulsform, die in Fig. 5 (f) dargestellt ist, einer Diode D 7 über eine Triodenröhre üblicher Art, ein Umkehrglied 43 und einen Gleichstrom zurückhaltenden Kathoden verstärkerkreis 44 zugeführt wird.

Der Schreib-Wellenformgenerator 5 besteht im wesentlichen aus einem fremderregten Multivibrator, der zwei Röhren F 4 und F 5 aufweist, die mittels eines an den Anoden liegenden, periodisch wirkenden Umschaltgliedes und ebenso durch eine Folge von über ein Elektronenschaltglied laufenden Umschalt-Kurzimpulsen an beiden Steuergittern umgesteuert werden können. Eine Spannung, die eine besondere, mit »Ziffer-Rechteckwellenform« bezeichnete Form hat, wird außerhalb dieser Glieder erzeugt. Diese Wellenform ist in Fig. 5 (a) dargestellt. Sie hat eine Periodendauer von 10 Mikrosekunden, und ihre Stirn kann relativ zu dem Anfang der Zifferperiode, die mittels des Zeitzeichenimpulsgenerators der Rechenmaschine festgelegt ist, verschoben werden. Infolgedessen ist der Beginnabstand L innerhalb von 0,2 und 6 Mikro-Sekunden einstellbar. Die Breite der Rechteckwelle kann ebenfalls eingestellt werden, und dadurch wird eine tatsächliche Halbierung des Abstandes erhalten. Diese wellenförmige Spannung wird nun dazu verwendet, zwei Folgen sich wiederholender Umsteuer-Kurzimpulse zu erzeugen. Betrachtet man zuerst die Anodenumsteuerkurzimpulse, so sieht man, daß die Rechteckwelle mittels eines aus einem Kondensator C 45 mit einer Kapazität von 100 Mikrofarad und einem Widerstand R46 von 1,9 Kiloohm bestehenden Differenziergliedes differenziert wird und die negativen Spitzen daraufhin beiden Anoden der Röhren F4 und F5 über Dioden D10 und Du zugeführt werden. Dioden D 9 und D12 beseitigen die positiven Spitzen und begrenzen den Ausschwingvorgang; die Umschaltspannungswelle hat dann eine in Fig. 5 (c) dargestellte Form. Die Wirkung dieser Umsteuerimpulse auf den fremderregten Multivibrator erzeugt dann eine Halbwellenform von 20 Mikrosekunden Periodendauer.

Die Ziffer-Rechteckwellenspannung wird ebenfalls, nachdem dieselbe mittels eines Kondensators C47 von 100 Mikrofarad Kapazität und eines Widerstandes R φ von 10 Kiloohm differenziert wurde, einer Röhre Vi zugeführt. Die Röhre Vi wird normalerweise durch eine Kathodenvorspannung von +20 Volt gesperrt. Die positiven Spitzen der differenzierten Gitterspannungswellenform schalten die Röhre für eine kurze Periode ein, die Anodenspannung fällt und wird bei +5 Volt durch die Wirkung einer Diode D1 abgefangen, so daß, wenn die Röhre leitet, eine negative Spitze von 60 Volt, wie in Fig. 5 (b) dargestellt, erzeugt wird. Diese Umschaltkurzimpulse entstehen auf halbem Weg zwischen den Anodenumschaltkurzimpulsen, die in Fig. 5 (c) dargestellt sind, und werden den Gittern der Röhren F 4 und F 5 mittels zweier Diodenstrecken zugeführt, deren erste aus Dioden D 3, D 4 und D 5 und deren zweite aus Dioden .06, D7 und D 8 besteht.

Die erste Diodenstrecke, die mit der Röhre F4 verbunden ist, besteht aus einem »Und«-Glied, dar-

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gestellt durch die Dioden D 3 und D 4, welches mit dem Gitter der Röhre F4 über die Diode D 5 so verbunden ist, daß beide Dioden D 3 und D 4 im negativen Spannungsbereich betrieben werden, um einen negativen Impuls durch die Diode D 5 hindurchpassieren zu lassen. Die Anode der Diode D 2, wird mit sich wiederholenden Umschaltkurzimpulsen gespeist, und die Anode der Diode D 4 wird von dem Elektronenschaltglied 3 her mittels der in Fig. 5 (d) gezeigten Wellenform beschickt, welche die wiederherzustellende Binärzahl 1 0 11 darstellt. Bei einer Zifferperiode, welche eine Null enthält, wird die Anode der Diode D 4 auf +5 Volt gehalten, und kein Umschaltimpuls passiert durch das Elektronenschaltglied, wohingegen die Anode bei einer Eins 6 Mikrosekunden lang auf —20 Volt gehalten wird; wenn die Anode der DiodeD3 sich negativ auflädt, wird die Kathode folgen, und dem Gitter der Röhre V4 wird über die Diode D 5 ein negativer Impuls zugeführt. Die Umsteuerspannungswellenform, die dem Gitter der Röhre F4 zugeführt wird, hat die in Fig. 5 (e) dargestellte Form. Es ist ersichtlich, daß wegen der veränderlichen Verzögerung der Stirn der Ziffer-Rechteckwelle die mittels dieser Stirn erzeugten Umschaltkurzimpulse relativ zu dem Zifferimpuls einstellbar sind.

Im Fall eines zweiten Elektronenschaltgliedes, welches mit der Röhre F5 verbunden ist, findet eine genau gleichartige Wirkung statt, jedoch ist die Öffnungsspannung, die der Anode der Diode D 7 zugeführt wird, wie in Fig. 5 (f) dargestellt, umgekehrt derjenigen, welche dem anderen Elektronenschaltglied zugeführt wird, und man erhält einen Umschaltkurzimpuls auf dem Gitter der Röhre F5 bei jedem Impuls, der von der Röhre F4 durchgelassen wird. Die Umsteuerwellenform, die dem Gitter der Röhre F5 zugeführt wird, ist infolgedessen so, wie dies in Fig. 5(g) dargestellt ist; die gesamte Folge von Umsteuerimpulsen, die dem fremderregten Multivibrator zugeführt werden, ist in den Fig. 5(c), 5(e) und 5(g) dargestellt.

Die sich bei 29 ergebende Ausgangsspannungswellenform, die von der Anode der Röhre F 5 abgeleitet wird, ist in Fig. 5 (h) dargestellt. Um die Bildung dieser Spannungswellenform zu verfolgen, wird der in Fig. 5 (g) dargestellte Umschaltkurzimpuls betrachtet. Dieser Impuls wird dem Gitter der Röhre F 5 zugeführt, so daß deren Anode auf ihr positives Spannungsniveau ansteigen muß, wenn sie sich nicht schon bereits auf diesem befindet. 5 Mikrosekunden später wird ein gemeinsamer Anodenumsteuerkurzimpuls zugeführt, und der fremderregte Multivibrator kehrt seinen Zustand um, so daß die Anodenspannung der Röhre F 5 in negatives Spannungsniveau abfällt. Der nächste Gitterumschaltkurzimpuls wird dem Gitter der Röhre F4 zugeführt, welches jedoch bereits abgeschaltet ist, so daß kein Wechsel stattfinden kann. Die vollständige Bildung der in Fig. 5 (h) gezeigten Wellenform kann in dieser Weise an Hand der gezeichneten Umschaltkurzimpulse verfolgt werden. Diese Ausgangsspannung hat die Wellenform, die für die Phasenmodulationsmethode der Zifferdarstellung benötigt wird, und ist die tatsächliche Umkehrung der in Fig. 3 (g) gezeigten Wellenform. Die Phase dieser Spannungswellenform wird um einen Zeitraum von L Mikrosekunden vom Ziffernachrichtbeginn, wie in Fig. 5 (d) gezeigt, verzögert. Diese Verzögerung kann innerhalb von 0,2 und 6 Mikrosekunden durch Veränderung der Phase der Ziffer-Rechteckwelle eingestellt werden, da die Umschaltimpülse irgendwo innerhalb des 6 Mikrosekunden betragenden Zeitraumes des eine Eins darstellenden negativen Impulses geschaltet werden können. Diese Möglichkeit wird dazu ausgenutzt, eine eingestellte Verzögerung in den Schreibweg zu bringen, welche dazu benutzt wird, den übermäßigen Phasenvorlauf in einer Weise zu kompensieren, die eingehender im Zusammenhang mit der Beschreibung der Lesestromkreise diskutiert wird.

Die Anodenspannungen der beiden Röhren F4und F 5 werden durch die Wirkung von Dioden D14 bzw. D13 unterhalb einer Gleichspannung von +100 Volt gehalten und werden durch die Wirkung der Dioden D 9 bzw. D12 daran gehindert, unter -f- 50 Volt zu fallen. Eine die in Fig. 5 (h) dargestellte Wellenform aufweisende Spannung wird infolgedessen über die Kathodenverstärkerröhre Vy der Ausgangsklemme 29 zugeführt, während eine eine umgekehrte Wellenform aufweisende Spannung übei die Kathodenverstärkerröhre V 6 der Ausgangsklemme 30 zugeführt wird.

Fig. 6 zeigt Einzelheiten der weiteren Apparatur in dem Schreibweg zwischen dem Ausgang des Schreib-Wellenformgenerators 5 und einer Schreibspule 12.

Die beiden gegenphasigen Ausgangsimpulse aus dem Generator 5 werden von Klemmen 29 und 30 her auf die Steuergitter zweier Ausgangsröhren F14 und F15, die im Gegentakt miteinander verbunden sind, zugeführt. Die beiden Enden der in der Mitte angezapften Primärwindung eines Treibertransformators T3 sind mit den beiden Anoden verbunden, wobei die Mittelklemme auf + 600 Volt gesetzt wird. Die gemeinsamen Kathoden des Paares werden an die Anode einer Röhre F16 genommen. Wenn das Steuergitter der Röhre F16 negativ ist, kann kein Strom durch das Gegentaktpaar fließen, und infolgedessen fließt kein Strom durch den Treibertransformator Γ3. Die Endröhre F16 wird also zum Schalten des Schreibgliedes benutzt, wobei eine positivläufige Wellenform ihrem Steuergitter zugeführt wird, wenn geschrieben werden soll. Da die den Röhren F14 und F15 zugeführten Eingangsimpulszeichen den im Zusammenhang mit dem Schreib-Wellenformgenerator beschriebenen Ausgangsimpulszeichen entsprechen, wobei das Impulszeichen-Spannungsniveau zwischen + 100 und -f- 50 Volt liegt, wird die gemeinsame Kathode des Röhrenpaares auf einem Dauerpotential von + 100 Volt gehalten. Wenn das Gitter der Röhre F16 leicht positiv gehalten wird, leitet die Röhre und liefert einen Dauerstrom zu derjenigen der Röhren F14 und F15, welche in diesem Augenblick das höher positiv aufgeladene Gitter besitzt. Dieser Strom fließt dann in der dazugehörigen Hälfte des Primärteiles des Treibertransformators T3.

Der Treibertransformator ist so konstruiert, daß er die Spannung herabtransformiert und daß er die Wicklung am Aufzeichnungskopf 12 über einen die Spannung herabtransformierenden Kleinsttransfor-

mator T ι betreibt, der am besten in dem Block untergebracht wird, auf welchem der Aufzeichnungskopf 13 angebracht ist. Der Transformator T τ ist nötig, weil der Scheinwiderstand der Wicklung 12 ungefähr 0,01 Ohm beträgt; wenn diese direkt an den Transformator T 3 angeschlossen würde, so wäre ihr Widerstand im Vergleich zu demjenigen der Leitungen zu klein. Wenn im Kopf ein Kleinsttransformator Ti mit einem Untersetzungsverhältnis 10: 3 benutzt wird, der mit dem Treibertransformator gekoppelt ist, so ist es möglich, Ströme von 25 Ampere Amplitude in dem Aufzeichnungskopf zu bekommen. Ein brauchbares Anpassungsverhältnis ergibt sich, wenn auf der Primärseite des Transformators Γ 3 das Windungsverhältnis 250: 0 : 250 beträgt und vier Windungen der Sekundärseite ein Gesamtübersetzungsverhältnis von 208: ι ergeben. Tatsächlich wird so ein Scheinwiderstand von 430 Ohm im Anodenstromkreis der Treiberröhren F14 und F15 gebildet, wobei der Kopfwindungs-Scheinwiderstand 0,01 Ohm beträgt.

Die Schreibglieder können so angeordnet sein, daß sie irgendeinen Aufzeichnungskopf von einer Mehrzahl von Aufzeichnungsköpfen erregen können, von welchen wiederum jeder mit einer besonderen Strecke innerhalb einer Vielzahl von parallelen Aufzeichnungsstrecken auf der Trommel zusammenarbeitet, indem geeignete Schaltelemente zwischen dem Transformator Γ 3 und dem Kleinsttransformator Ti vorgesehen werden.

Die beiden Enden der Sekundärwindung des Treibertransformators Γ 3 können auch, anstatt, wie in Fig. 6 dargestellt, direkt mit dem Kopftransformator Ti verbunden zu sein, mit den beweglichen Kontakten eines Relais verbunden sein, über welches der Ausgangsimpuls des Transformators Γ 3 zur Abwechslung in einen Ersatzkopf geleitet wird, der einen gleich großen Kleinsttransformator enthält, dessen Primärseite mit den Relaiskontakten und dessen Sekundärseite mit einer bestimmt bemessenen Länge dünnen Kupferdrahtes von gleichem Widerstand wie die Kopfwicklung verbunden ist, die an Masse (Erde) und einen Kontrollpunkt angeschlossen ist. Der Schreibstrom kann dann, wenn nötig, durch den Ersatzkopf geleitet werden und der Impuls dadurch geprüft werden, daß die Spannungswellenform desselben am Kontrollpunkt betrachtet wird. Das Relais enthält außerdem eine besondere Sicherheitsvorrichtung gegen unbeabsichtigte Schreibvorgänge, die den Inhalt einer wertvollen Strecke zerstören können. Die Darstellung in Draufsicht des Orientierungssinnes des Magnetisierungsbildes einer Aufzeichnungsstrecke, das mittels einer in Fig. 5 (h) gezeigten Spannungswellenform oder einem Negativ derselben erzeugt wird, ist schematisch in Fig. 5 (i) gezeigt.
Dadurch, daß das eben beschriebene Gegenkontaktverstärker-Schreibglied verwendet wird, ist es möglich, den Strom im Schreibkopf innerhalb eines Zifferintervalls auf seinen richtigen Mittellinienwert anwachsen zu lassen. Wenn jedoch zur Speisung des Treibertransformators eine einzelne Kraftverstärkerröhre benutzt wird, ergeben sich verschiedene Schwierigkeiten wegen ihrer konstruktionsbedingten Instabilität. Die Röhre würde durch Zuführung einer negativen Vorspannung zu ihrem Gitter in ihrem Ruhezustand abgeschaltet sein. Wenn die Röhre eingeschaltet würde, ergäbe sich, bevor das mittlere Spannungsniveau der zugeführten ⁶S Wellenform auf dem Gitter erreicht würde, wegen der induktiven Kopplung zur Anode der Röhre eine Anlaufperiode, da sich dieselbe wie eine Wechselstromkopplung mit einer bestimmten Zeitkonstante verhalten würde, welche durch die Charakteristik des Transformators und seine Belastung festgelegt wäre. Diese Anlaufperiode würde sich in der Praxis über mehrere Zifferintervalle erstrecken, so daß die ersten paar Ziffern fehlerhaft aufgezeichnet würden.

Das Schreibsteuerglied 8, welches in Fig. 6 dargestellt ist, steuert eine Endröhre F16 in dem Schreibglied 7 und ist so angeordnet, daß es eine Spannung erzeugt, deren Wellenform für die nächste vollständige Umdrehungsperiode von 28 Millisekunden nach Zuführung eines kurzzeitigen negativen Impulses von dem Steuerglied 9 her negativläufig ist. Dieser Impuls kann durch Differentiation eines plötzlichenSpannungsniveauwechsels abgeleitet werden, der durch Schließen eines handbetätigten Schalters hervorgerufen werden kann. Dieser Schalter wird betätigt, wenn man wünscht, einen Übertrag der Ziffernachricht aus der übrigen Maschine in den magnetischen Speicher vorzunehmen.

Der negative Impuls wird dem Gitter einer Röhre F10 zugeführt, die eine Röhre eines einen Multivibrator 31 bildenden Röhrenpaares F10 und Fn ist, das in ähnlicher Weise wie das in Fig. 4 dargestellte Röhrenpaar F4 und F5 geschaltet ist. Das Gitter der Röhre Fn wird periodisch durch Umsteuerkurzimpulse umgesteuert, die einmal während jeder vollen Trommelumdrehung auftreten und die von dem Vergleichswellenformgenerator 10 abgeleitet werden, der den graphischen Raster in den Kathodenstrahlröhrenspeichern innerhalb des Speichers 2 der Rechenmaschine synchronisiert. Der Multivibrator 31 wird infolgedessen einmal während jeder Umdrehung umgesteuert, wobei die Anode der Röhre F10 sich in dem Zustand der niedrigeren Spannung befindet. Der von einer Zuführung 9 zugeführte zufällige Umsteuerimpuls lädt die Anode der Röhre F10 positiv auf. Bei dem folgenden zurücksteuernden Kurzimpuls wird diese Anodenspannung wieder nach der negativen Seite hin verändert. Diese Impulsstirn wird differenziert und dem Gitter einer Röhre F12 eines Röhrenpaares F12 und F13 zugeführt, das einen gleichartigen Multivibrator 32 bildet. Zur gleichen Zeit wird ein Rücksteuerungskurzimpuls von dem Generator 10 dem Gitter der Röhre F13 zugeführt, jedoch hat der Impuls an dem Gitter der Röhre F12 längere Dauer, so daß das Gitter der Röhre F12 so lange negativ geladen bleibt, bis der nächstfolgende Umsteuerimpuls dem Gitter der Röhre F13 zugeführt wird. Die Multivibratoren werden dann in ihren Normalzuständen verharren, wobei das Gitter der Röhre F12 ungefähr bei Nullpotential verbleibt, bis ein Impuls aus einer Leitung 9 den Kreislauf wieder von vorn beginnt.

Die Spannung auf dem Gitter der Röhre F12 wird dem Gitter der Endröhre F16 über ein Kathodenverstärkerglied33 und eine Triodenröhrenumkehrstufe 34 üblicher Bauart zugeführt, so daß also diesem Gitter eine positive Spannung zugeführt wird, welche die Röhre auf die Dauer einer Radumdrehung öffnet. Der

negativläufige Ausgangsimpuls einer Klemme ii kann dem UnterscheidungsgJied in den Stromkreisen für die Synchronisierung der Aufzeichnungstrommeldrehung zugeführt werden, so daß das Auftreten eines Synchronisierungszeichens während eines Schreibvorganges unterdrückt wird.

Es wird nun eine Beschreibung der in Fig. ι dargestellten Leseglieder gegeben, die einen Vorverstärker i8, ein Leseglied 19 und ein Elektronenschaltglied 21 aufweisen. Die Beschreibung wird unter Bezug auf Fig. 7, die den ganzen Weg eines mit einer Lesespule 14 abgenommenen Zeichens bis zum Eingang des Elektronenschaltgliedes 21 zeigt, und unter Bezug auf Fig. 8 gegeben, die Wellenformen zeigt, die in verschiedenen Teilen der in Fig. 7 dargestellten Stromkreise auftreten.

Bevor eine ins einzelne gehende Beschreibung der Stromkreise gegeben wird, wird unter Bezug auf die Fig. 5 und 8 der Zusammenhang zwischen den Leseao und Schreibköpfen diskutiert. Wie im vorstehenden beschrieben und in Fig. 5 dargestellt, ist das die Binärzahl ι ο 1 1 darstellende, nach Fig. 5 (i) in dem Aufzeichnungsmedium niedergelegte Magnetisierungsbild so angeordnet, daß es L Mikrosekunden später as als die Folge der in Fig. 5 (d) dargestellten Impulszeichen, welche es darstellt, erscheint. Dieses Magnetisierungsbild ist in Fig. 8 (a) nochmals dargestellt. Die in der Lesespule eines mit dieser Aufzeichnungsstrecke zusammenwirkenden Lesekopfes auftretende Spannungswellenform ist in Fig. 8 (b) dargestellt. Diese Wellenform wird in einer im Zusammenhang mit Fig. 3 (g), 3 (h) und 3 (i) bereits erklärten Weise abgeleitet. Es ist an der genannten Stelle schon erklärt worden, daß das gewählte Phasenmodulations-Magnetisierungsbild so beschaffen ist, daß es in der Mitte der Zifferperiode ein Zeichen erzeugt, welches für die Ziffer charakteristisch ist. Die Prüfung der Fig. 8 (b) zeigt, daß die größte Anzeigeabweichung in der Mitte der Zifferperiode dann auftritt, wenn die Spannungswellenform sich an einem negativen Maximum befindet und die dargestellte Ziffer eine Eins ist,¹ und daß die Wellenform sich an einem positiven Maximum befindet, wenn die dargestellte Ziffer eine Null ist. Diese vom Lesekopf erzeugte Spannung wird infolgedessen mittels einer Folge von Strobo- oder Markierimpulsen, die in Fig. 8 (d) gezeigt sind, in die Mitte der Zifferperioden gerückt. Es wird infolgedessen so lange keine Angabe über die Art einer Ziffer gegeben, bis die Mitte der Zifferperiode erreicht ist, so daß die in Fig. 8 (f) gezeigte wiedergegebene (reproduzierte) Folge eine halbe Zifferperiode später auftritt, als der Zeitpunkt liegt, an welchem das in Fig. 8 (a) gezeigte Magnetisierungsbild an dem Lesekopf vorbeiläuft. Es ist infolgedessen ersichtlich, daß die wiedergegebene Zifferzeichenfolge (L + 5) Mikrosekunden später auftritt als die ursprüngliche, in Fig. 5 (d) dargestellte und den Schreibgliedern zugeführte Folge von Zifferzeichen, wobei vorausgesetzt ist, daß die Zifferperiode 10 Mikrosekunden dauert und wobei weiter vorausgesetzt ist, daß das Magnetisierungsbild an dem Lesekopf in einem Augenblick des Arbeitszyklus der Maschine vorbeiläuft, der dem Augenblick entspricht, in welchem das Bild an dem Schreibkopf vorbeiläuft. Dies ist nur möglich, wenn derselbe Kopf zum Schreiben und zum Lesen benutzt wird, und da verschiedene Köpfe zwecks Ausgleiches der Verzögerung von (L -¹- 5) Mikrosekunden zusätzlich einer in den Lesegliedverstärkern auftretenden Verzögerung von D Mikrosekunden verwendet werden, ist der Schreibkopf so angeordnet, daß er in dem Weg der aufgezeichneten Strecke in einer Entfernung S₁ wie in Fig. 1 gezeigt, vor dem Lesekopf liegt. Dieser Abstand wird so festgelegt, daß Magnetisierungsbilder auf der Aufzeichnungstrommel an dem Lesekopf (L + 5 + D) Mikrosekunden vor dem Vorbeilaufen an dem Schreibkopf vorbeipassieren, indem die Verzögerung L Mikrosekunden, wie im vorstehenden beschrieben, entsprechend eingestellt wird.

Wie in Fig. 7 dargestellt, wird das abgenommene Zeichen bei einem Spannungsniveau von ungefähr 50 Mikrovolt in irgendeiner Spule einer Mehrzahl von Lesespulen 14-4, 14 B usw. über einen die Spannung herauf transformierenden Kleinsttransformator T 2 A, TzB usw., der in gleicher Weise wie der Schreib-Kleinsttransformator Tx nächst der Lesespule angeordnet ist, geführt und einem Vorverstärker 18 A, 18 B usw. zugeführt. Jeder Vorverstärker besteht aus einem die Spannung herauftransformierenden Eingangstransformator mit hohem Windungsverhältnis, der eine Verstärkerröhre speist. Die Sekundärseite dieses Transformators kann breit auf 100 kHz abgestimmt sein, da die Grundfrequenz des Zeichens 100 bzw. 50 kHz beträgt, wenn ein eine Eins bedeutendes Zeichen einem eine Null bedeutenden Zeichen folgt, oder umgekehrt. Ein bestimmter Betrag von Phasenregelung wird dadurch erreicht, daß der Resonanzkreis, der empfehlenswerterweise leichte Phasenverschiebungen zwischen Leseimpulszeichen verschiedener, in einem Block angeordneter Lesespulen 14 A, 14 i? usw. ausgleicht, etwas verstimmt wird. Der Ausgang eines der Vorverstärker 18 A, 18 B usw., der durch Wegnahme einer Sperrspannung von dem Gitter der Verstärkerröhre gewählt wird, wird mit dem Verstärker 50 verbunden, der eine Anzahl von Röhren verstärkerstufen enthält.

Das auf 20 Volt verstärkte und immer noch seinen Sinuswellencharakter besitzende, in Fig. 8(b) gezeigte abgenommene Zeichen wird (obwohl es einer Verzögerung von D Mikrosekunden unterworfen sein kann, die in Fig. 8 nicht dargestellt ist) über einen Widerstand i?5i von 47 Kiloohm dem Gitter einer Röhre F21 zugeführt, welche diese Wellenform in Rechteckform bringt, so daß die in Fig. 8 (c) gezeigte Wellenform an dem Punkt 60 erzeugt wird und dem Gitter einer Röhre V 22 zugeführt werden kann. Diese Umformung wird auf folgende Art und Weise ausgeführt: Der Widerstand zur Erzeugung der Gittervorspannung 'R 52 von 4,7 Kiloohm an der Kathode der Röhre F21 schafft auf dieser Kathode ein positives Potential. Es wird bemerkt, daß das mit dem Verstärker verbundene Ende des Widerstandes R 51 negative Polarität besitzt. Das Gitter wird versuchen, negative Polarität anzunehmen, und demzufolge wird die Anodenspannung im positiven Sinn ansteigen. Dieser positive Anstieg wird auf das Gitter über einen ioo-Kiloohm-Rückkopplungswiderstand R 53, einen

Widerstand R 55 und einen Kondensator C 54 von 0,1 Mikrofarad rückgekoppelt, so daß der Wechsel der Gitterspannung kompensiert wird und die Gitterspannung innerhalb der Gittergrundspannung der Röhre gehalten wird. Infolgedessen wird ein Strom über den Widerstand R 51 von dem Gitter zu dem Ende, welches mit dem Verstärker verbunden ist, fließen. Dieser Strom muß durch eine Diode D 21 fließen, so daß die Anode von D 21 auf dem Gitterpotential gehalten wird, welches ungefähr dem Kathodenpotential der Röhre F21 entspricht. Infolgedessen wird, wenn die zugeführte Spannung vom Verstärker von einem mittleren Spannungsniveau ausgehend negativ wird, die Ausgangsspannung leicht positiv gehalten. Wenn die Eingangsspannung positiv ist, tritt genau dieselbe Rückkopplungswirkung auf, und eine Diode D 20 wird leitend. Die Kathode der Diode D 20 wird infolgedessen "auf Kathodenpotential gehalten. Das Potential am Anschlußpunkt 60 wird infolgedessen wegen des konstanten Spannungsabfalls in einem 4,7-Kiloohm-Widerstand .R55 in der Kette um 7 Volt mehr negativ gehalten. Infolgedessen wird, wenn der Eingangsimpuls von dem Verstärker 50 positiv in bezug auf das Mittelniveau ist, eine Spannung von —7 Volt an dem Ausgangspunkt 60 erzeugt. Diese Wirkung ist in Fig. 8 (c) dargestellt, wobei vorausgesetzt ist, daß der Ausgangsimpuls des Verstärkers 50 sich in Gegenphase mit der Wellenform der Fig. 8 (b) befindet. Der Abfall der Wendepunkte der Wellenform ist praktisch wegen der nicht idealen Kennlinien der Dioden D 20 und D 21 endlich.

Diese Spannungswellenform wird dem Gitter der Röhre F 22 zugeführt. Der Unterdrücker wird mittels eines in Fig. 5(c) gezeigten und in einer Röhre F 23 erzeugten Fein-Strobo- oder Markierimpulses eingeschaltet. Ein Strichwellenformgenerator 20 liefert die in Fig. 8 (d) gezeigte Strichwellenform, die mittels eines Kondensators C 56 von 56 Picofarad Kapazität und eines Widerstandes Ryj von 150 Kiloohm differenziert wird und dem Steuergitter einer Röhre F 23 zugeführt wird; diese schaltet die Röhre für sehr kurze Perioden von weniger als einer Mikrosekunde Dauer am Beginn der Zifferperiode jeweils ab. Ein positivläufiger Impuls wird an der Anode erzeugt und dem Unterdrücker der Röhre F 22 zugeführt, wobei die Spannung mittels eines Kristalls Gx auf Nullpotential gehalten wird. Röhre F 22 kann infolgedessen den Anodenstrom nur für eine kurze Periode am Beginn jeder Zifferperiode durchlassen. Wenn das Steuergitter der Röhre F 22, wenn der Strobo-Impuls zugeführt wird, positiv ist, dann wird das Potential an ihrer Anode auf die Dauer des Strobo-Impulses auf einen so niedrig wie möglichen Wert reduziert. Wenn das Gitter negativ ist, dann bleibt die Anodenspannung bei +50 Volt, wo sie mittels des Kristalls G 2 gehalten wird. Eine negative Spitze, die auf der Anode der Röhre F 22 erzeugt wird, senkt die Spannung auf dem Kondensator C 58 von 56 Picofarad Kapazität über die Diode D 22 auf +10 Volt ab. Der Kondensator C 58 bleibt auf diesem Potential, bis seine Spannung mittels einer negativen Strichwellenform, die in einer Röhre F 24 erzeugt wird, auf ein Spannungsniveau von 50 Volt abgesenkt wird. Die Kondensatorspannung wird dem Kathodenverstärkerglied 59 zugeführt. Die daraus folgende Wirkung des Strobo-Mechanismus ist die, daß ein positives Spannungsniveau am Gitter der Röhre F 22 während eines Strobo-Zeitraumes einen 6 Mikrosekunden andauernden negativen Impuls am Ausgang erzeugt, während ein negatives Niveau die Ausgangszeichen unverändert läßt. Das sich ergebende Ausgangszeichen ist in Fig. 8 (f) dargestellt und ist eine Wiedergabe (Reproduktion) des den Schreibgliedern zugeführten, in Fig. 5 (d) gezeigten Eingangszeichens, jedoch relativ zu diesem um (L + 5) Mikrosekunden verzögert.

Es ist natürlich erwünscht, daß der Strobo-Impuls in der Mitte der positiven und negativen Spannungsniv.eaus des rechteckig gemachten Zeichens liegt, so wie dies in den Fig. 8 (c) und 8 (e) dargestellt ist. Auf jeder Seite der Strobo-Impulsfolge ist eine Toleranz von 2 Mikrosekunden vorgesehen, wenn das System in der genannten Art eingestellt wird, so daß jede zeitliche Phasenverschiebung, die etwa durch einen Schreibvorgäng hervorgerufen wird, mit erfaßt wird.

Die die in Fig. 8 (f) gezeigte Wellenform aufweisende Folge von Zifferzeichen wird von einem Kathodenverstärkerglied 59 dem Elektronenschaltglied 21 zugeführt, welches den Zeichen gestattet, durch den Speicher 2 bei Anlegung der Öffnungsspannung aus der Leitung 22 zu passieren, wie dies im Zusammenhang mit Fig. ι beschrieben wurde. Das Elektronenschaltglied 21 kann ähnlich dem Elektronenschaltglied 3 sein, welches in Zusammenhang mit Fig. 4 gezeigt und beschrieben wurde.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Magnetspeicher zur Speicherung binärer Signale durch Änderung des Magnetisierungssinnes auf dem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen, jeweils bestimmte Längen der Aufzeichnungsspur auf dem parallel zu dieser Spur magnetisierten Signalträger (16) einnehmenden Signaldarstellungen (15) jeweils über einen Teil dieser Längen in einem und mit plötzlichem Übergang (28) über den Rest dieser Längen in einem dazu entgegengesetzten Magnetisierungssinn niedergelegt sind und die Richtungen dieser beiden entgegengesetzten Magnetisierungen den Binärwert jeweils eines einzigen gespeicherten Signals bestimmen (Fig. 2, 3, 5 und 8).

2. Magnetspeicher nach Anspruch 1 mit elektronischer Haupt-Zeitsteuereinrichtung zur Erzeugung einer Folge regelmäßig mit einer der mittleren Frequenz der zu speichernden Binärsignale entsprechenden Frequenz auftretender Signale, dadurch gekennzeichnet, daß der plötzliche Übergang (28) der Magnetisierung von einem Magnetisierungssinn in den entgegengesetzten Magnetisierungssinn durch diese Zeitsteuereinrichtung (1) festgelegt ist (Fig. 1).

3. Magnetspeicher nach Anspruch 2 mit umlaufender Speichertrommel und jeweils mindestens einem Aufzeichnungs- und einem Wiedergabekopf

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nebst zugehörigen Schreib- und Lesekreisen zur Umwandlung von Binärsignalen in Speichersignale und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schreib- (5, 7, 8) und Lesekreise (18, 19) mittels der Zeitsteuereinrichtung (1) gesteuert werden (Fig. 1).

4. Magnetspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibkreis (5, 7, 8) dem Aufzeichnungskopf (12) einen Erregerstrom von im wesentlichen konstanter Stromstärke zuführt, der jeweils zuerst in einer durch die Form des jeweils zu speichernden Binärsignals bestimmten Richtung fließt und dann unter der Steuerung der Zeitsteuereinrichtung (1) in einen Strom gleicher Stromstärke und entgegengesetzter Stromrichtung umgekehrt wird (Fig. 1 und 5).

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 007 091, 1 on 178, ι 021188;

deutsche Patentanmeldung D 6578, IX/42 m (bekanntgemacht am 3. 9.1953) ;

Buch von ViIb ig, »Lehrbuch der HF-Techniktf, Leipzig, 1942, S. 455 bis 459;

Buch von Schi weck, »Fernschreibtechnik«, Leipzig, 1944, S. 279 bis 282, 291 bis 297;

Proc. IRE, Dezember 1948, S. 1452 bis 1460;

Z. f. angew. Math. u. Mechanik, 1949, S. 38 bis 42.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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