DE1153073B - Magnetic core shift register - Google Patents

Description

Magnetkernschieberegister Es ist bekannt, Schieberegister aus Magnetkernen mit annähernd rechteckiger Hystereseschleife aufzubauen. In derartigen magnetischen Schieberegistern werden Informationseinheiten (Bit) einer binärcodierten Information in Form positiver oder negativer Remanenz der Magnetkerne gespeichert. Die beiden Remanenzlagen werden in diesem Zusammenhang auch »Null-Lage« und »Eins-Lage« genannt. Bei Einspeicherung einer Informationseinheit in einen Magnetkern eines solchen Schieberegisters wird über seine Eingangswicklung ein in seiner Polarität dieser Informationseinheit entsprechender Impuls zugeführt. Er magnetisiert den Magnetkern in eine bestimmte Richtung. Soll eine in einem Magnetkern gespeicherte Informationseinheit zu einem folgenden Magnetkern weiterverschoben werden, so wird der Magnetkern in eine vorbestimmte Richtung magnetisiert. Dazu wird dem Magnetkern ein sogenannter Schiebe- oder Taktimpuls über eine besondere Wicklung zugeführt. Befindet sich der Magnetkern bereits in derjenigen Remanenzlage, in die ihn der Schiebeimpuls magnetisieren würde, so verbleibt er in dieser Lage. Befindet er sich jedoch in der entgegengesetzten Remanenzlage, so wird er durch den Schiebeimpuls ummagnetisiert. Durch die dabei auftretenden Flußänderungen im Magnetkern wird in der Ausgangswicklung eine Spannung induziert, die einen Strom verursacht, der über eventuell eingeschaltete Elemente und die Eingangswicklung des folgenden Magnetkernes fließt und diesen ummagnetisiert.Magnetic Core Shift Register Shift registers made from magnetic cores are known to be built up with an approximately rectangular hysteresis loop. In such magnetic Shift registers are information units (bits) of binary-coded information stored in the form of positive or negative remanence of the magnetic cores. The two In this context, remanent positions are also referred to as “zero position” and “one position”. When storing an information unit in a magnetic core of such a shift register becomes a polarity of this information unit via its input winding corresponding pulse supplied. It magnetizes the magnetic core into a certain one Direction. Should an information unit stored in a magnetic core become a following magnetic core are moved further, the magnetic core is in a predetermined Direction magnetized. For this purpose, a so-called shift or clock pulse is applied to the magnetic core fed through a special winding. If the magnetic core is already in that remanence position into which the shift pulse would magnetize it remains he in this position. However, if it is in the opposite remanence position, so it is remagnetized by the shift pulse. Through the occurring Flux changes in the magnetic core induce a voltage in the output winding, which causes a current through possibly switched-on elements and the input winding of the following magnetic core flows and magnetizes it.

Es wird aber nicht nur in der Ausgangswicklung des Magnetkernes eine Spannung induziert, sondern auch in der Eingangswicklung. Diese in der Eingangswicklung induzierte Spannung ist so gerichtet, daß sie den vorhergehenden Magnetkern ummagnetisieren würde. Dies wird im allgemeinen dadurch verhindert, daß Richtleiter in die Stromkreise zwischen den Magnetkernen eingeschaltet sind. Aber auch bei Einspeicherung einer Information in einen Magnetkern wird in der Ausgangswicklung eine Spannung induziert, die den nächsten Magnetkern umzumagnetisieren versucht. Eine solche Übertragung einer Informationseinheit wird im allgemeinen ebenfalls durch in die Verbindungsstromkreise eingeschaltete Richtleiter verhindert.But there is not only one in the output winding of the magnetic core Voltage induced but also in the input winding. This in the input winding induced voltage is directed in such a way that it reverses the magnetization of the preceding magnetic core would. This is generally prevented by having directional conductors in the circuits are switched on between the magnetic cores. But also when saving a Information in a magnetic core, a voltage is induced in the output winding, which tries to magnetize the next magnetic core. Such a transfer an information unit is generally also through in the connection circuits switched on directional ladder prevented.

Weiterhin ist wichtig, daß beim Verschieben einer Informationseinheit von einem Magnetkern zum folgenden der L7bertragungsimpuls in der Eingangswicklung des zweiten Magnetkernes erst dann wirksam wird, wenn in diesem Magnetkern der Schiebeimpuls bereits abgeklungen ist. Es ist bekannt, dazu entweder sogenannte Verzögerungsglieder zwischen je zwei Kerne des Schieberegisters einzuschalten oder jeden zweiten Kern des Magnetkernschieberegisters mit einem zum ersten Schiebeimpuls phasenverschobenen zweiten Schiebeimpuls zu beaufschlagen. Die Verschiebung einer Informationseinheit erfolgt bei solchen Schieberegistern über einen Zwischenkern hinweg in den nächsten Speicherkern.It is also important that when moving a unit of information from one magnetic core to the next the transmission pulse in the input winding of the second magnetic core only becomes effective when the shift pulse in this magnetic core has already subsided. It is known to either use so-called delay elements to be switched on between every two cores of the shift register or every other core of the magnetic core shift register with a phase shifted to the first shift pulse to apply a second shift pulse. The displacement of a unit of information takes place in such shift registers over one intermediate core into the next Memory core.

Die Erfindung bezieht sich auf Schieberegister dieser Art.The invention relates to shift registers of this type.

Bei den bekannten Schieberegistern, die mit je zwei Magnetkernen pro Informationseinheit arbeiten, sind im allgemeinen zwischen je zwei benachbarten Magnetkernen zwei Richtleiter und ein Widerstand angeordnet. Abgesehen von dem erheblichen Aufwand an Schaltelementen ist es offensichtlich, daß der Widerstand im Kopplungsnetzwerk einen erheblichen Leistungsverlust mit sich bringt. Einerseits entsteht ein Spannungsverlust bei der Umspeicherung einer Informationseinheit »Eins« von einem Kern in den nächstfolgenden, andererseits dämpft der dem Kern vorgeschaltete Widerstand die Kurzschlußbelastung der Wicklung, so daß sein Widerstandswert auch nicht beliebig klein gewählt werden darf. Der Leistungsverlust muß bei solchen Magnetkernschieberegistern durch entsprechend hohe Takt- bzw. Schiebeimpulsleistung aufgebracht werden. Es sind bereits viele Vorschläge gemacht worden, teils um den Aufwand an Bauelementen, teils um die erforderliche Taktimpulsleistung für solche Magnetkernschieberegister herabzusetzen. Beispielsweise wurden, wie oben erwähnt, in den Kopplungsstromkreisen andere speichernde Elemente, die als Verzögerungsglieder wirken, eingeschaltet. So ist z. B. die Verwendung von Kondensatoren als Zwischenspeicher bekannt. Man hat auch verstärkende Elemente, z. B. Transistoren, in den Kopplungsstromkreisen vorgesehen, um die Taktimpulsleistung herabsetzen zu können. Dies erfordert aber einen größeren Aufwand an Bauelementen.In the case of the known shift registers, each with two magnetic cores per Information unit work are generally between every two neighboring Magnetic cores two directional conductors and a resistor arranged. Apart from the substantial Expenditure on switching elements, it is obvious that the resistance in the coupling network brings with it a significant loss of performance. On the one hand, there is a loss of tension when restoring an information unit "one" from one core to the next, on the other hand, the resistor connected upstream of the core dampens the short-circuit load of the winding, so that its resistance value cannot be chosen to be arbitrarily small allowed. The power loss in such magnetic core shift registers must be reduced accordingly high cycle or shift pulse output can be applied. There are already many Suggestions have been made, partly to the expense of components, partly to the required Reduce clock pulse power for such magnetic core shift register. For example were, as mentioned above, other storage elements in the coupling circuits, which act as delay elements, switched on. So is z. B. the use of Capacitors are known as intermediate storage. There are also reinforcing elements z. B. transistors, in the coupling circuits provided to to be able to reduce the clock pulse power. But this requires a bigger one Expenditure on components.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfaches Magnetkernschieberegister zu schaffen, insbesondere eines, das mit möglichst wenigen Leistung verbrauchenden Elementen und möglichst wenigen Magnetkernwicklungen auskommt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Ausgangswicklungen der Magnetkerne gleichzeitig als Taktimpuls- bzw. Schiebewicklungen dienen und jeweils die Ausgangswicklung eines Magnetkernes mit der Eingangswicklung des nachfolgenden Magnetkernes unter Zwischenschaltung lediglich eines Richtleiters verbunden ist und ihre Windungszahlen so bemessen sind, daß die bei der Rückmagnetisierung von der »Eins-Lage« in die »Null-Lage« in der Ausgangswicklung entstehende Spannung den Kennlinienknick des Richtleiters überschreitet und dadurch einen Stromfluß in der Eingangswicklung des nachfolgenden Magnetkernes verursacht und die in der Eingangswicklung entstehende Spannung unterhalb des Kennlinienknicks bleibt, so daß kein wesentlicher Stromfluß in der Ausgangswicklung des vorhergehenden Magnetkernes auftritt. Bei dem Magnetkernschieberegister gemäß der Erfindung wird die erforderliche Taktimpulsleistung ohne Anwendung verstärkender Elemente in den Kopplungsstromkreisen gegenüber den bekannten Anordnungen dadurch erheblich vermindert, daß kein Leistung verbrauchender Widerstand mehr notwendig ist. Der Aufwand an Schaltelementen und Magnetkernwicklungen ist im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen wesentlich geringer.The invention is based on the object as simple as possible To create magnetic core shift registers, especially one that uses as few as possible Power consuming elements and as few magnetic core windings as possible. According to the invention this is achieved in that the output windings of the magnetic cores at the same time serve as clock pulse or sliding windings and the output winding in each case a magnetic core with the input winding of the following magnetic core Interposition of only one directional conductor is connected and their number of turns are dimensioned so that the back magnetization from the "one position" to the "Zero position" in the output winding the voltage generated by the kink of the characteristic curve of the Directional conductor exceeds and thereby a current flow in the input winding of the caused by the following magnetic core and the one arising in the input winding The voltage remains below the bend in the characteristic curve, so that there is no significant flow of current occurs in the output winding of the preceding magnetic core. With the magnetic core shift register according to the invention, the required clock pulse power becomes amplifying without application Elements in the coupling circuits compared to the known arrangements thereby considerably reduced, so that a power-consuming resistor is no longer necessary is. The cost of switching elements and magnetic core windings is in contrast to the known arrangements much lower.

An Hand der.Fig. 1 und 2 wird die Wirkungsweise eines Magnetkernschieberegisters gemäß der Erfindung näher erläutert.On the basis of Fig. 1 and 2 become the mode of operation of a magnetic core shift register explained in more detail according to the invention.

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Magnetkernschieberegisters. Dieses besteht im dargestellten Beispiel aus den Magnetkernen K1 bis K4. Jeder Magnetkern besitzt eine Eingangswicklung W 1 und eine Ausgangswicklung W2. Die Ausgangswicklung W2 eines Magnetkernes ist jeweils mit der Eingangswicklung W 1 des nachfolgenden Magnetkernes verbunden. In den Kopplungsstromkreis zwischen diesen beiden Wicklungen ist im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen lediglich ein Richtleiter G eingeschaltet. Weitere Schaltelemente werden in den Kopplungsstromkreisen nicht benötigt. Außerdem sind keine zusätzlichen Taktimpuls- bzw. Schiebeimpulswicklungen notwendig; vielmehr dienen die Ausgangswicklungen W 2 der Magnetkerne gleichzeitig als Taktimpulswicklungen.Fig. 1 shows the structure of a magnetic core shift register according to the invention. In the example shown, this consists of the magnetic cores K1 to K4. Each magnetic core has an input winding W 1 and an output winding W2. The output winding W2 of a magnetic core is connected to the input winding W 1 of the following magnetic core. In contrast to the known arrangements, only one directional conductor G is switched into the coupling circuit between these two windings. Further switching elements are not required in the coupling circuits. In addition, no additional clock pulse or shift pulse windings are necessary; rather, the output windings W 2 of the magnetic cores also serve as clock pulse windings.

Bei dem Magnetkernschieberegister gemäß der Erfindung wird der charakteristische Verlauf der Strom-/ Spannungskennlinie ausgenützt, den die meisten Halbleitergleichrichter in mehr oder weniger ausgeprägtem Maße aufweisen. Fig. 2 zeigt den Verlauf einer solchen Kennlinie. Ist die in positiver Richtung an dem Richtleiter G wirksame Spannung kleiner als die Schwellenspannung (Punkt P), so kann nur ein sehr kleiner, praktisch vernachlässigbarer Stromfluß zustande kommen. Nur wenn wieder Wert P merklich überschritten wird, fließt ein großer Strom. In der in derFig.1 dargestelltenAnordnung wird dieWindungszahl der Wicklungen W 2 zweckmäßigerweise so hoch gewählt, daß durch den Taktimpulsstrom beim Durchlaufen eines steilen Astes der Hystereseschleife des Magnetkernmaterials an der Wicklung W 2 und damit auch an der Hintereinanderschaltung des Richtleiters G mit der Eingangswicklung W 1 des nachfolgenden Kernes eine Spannung entsteht, die wesentlich, beispielsweise drei- bis fünfmal höher ist als die Schwellenspannung des verwendeten Richtleiters. Die auf einem Magnetkern vorhandene Wicklung W 1 erhält eine wesentlich geringere Windungszahl, beispielsweise nur ein Drittel bis ein Fünftel der Windungszahl der Ausgangswicklung W2. Im selben Verhältnis ist auch die an dieser Wicklung entstehende Spannung kleiner. Sie bleibt bei geeigneter Dimensionierung unterhalb der Schwellenspannung P des Richtleiters G. Dadurch kommt, obwohl diese Spannung in positiver Richtung an dem Richtleiter wirkt, durch den Verlauf der Kennlinie des Richtleiters kein wesentlicher Stromfluß von .einer Wicklung W 1 zu der Ausgangswicklung W 2 des vorhergehenden Magnetkernes zustande. Ein Rückfluß der in einem Magnetkern gespeicherten Informationseinheit auf den vorhergehenden Kern wird somit unterbunden. Die zeitlichen Abläufe bei der Verschiebung von in dem Magnetkernschieberegister gespeicherten Informationen ist der gleiche wie bei den bekannten Anordnungen, und es erübrigt sich deshalb, diesen näher zu erläutern.In the magnetic core shift register according to the invention, the characteristic The course of the current / voltage characteristic that most semiconductor rectifiers are used to a greater or lesser extent. Fig. 2 shows the course of a such a characteristic. Is the voltage acting on the directional conductor G in the positive direction smaller than the threshold voltage (point P), it can only be a very small, practical negligible current flow come about. Only when the value P is noticeably exceeded again a great stream flows. In the arrangement shown in FIG. 1, the number of turns of the windings W 2 expediently chosen so high that through the clock pulse current when passing through a steep branch of the hysteresis loop of the magnetic core material on the winding W 2 and thus also on the series connection of the directional conductor G creates a voltage with the input winding W 1 of the following core, which is substantially, for example three to five times higher than the threshold voltage of the directional director used. The winding W 1 present on a magnetic core is retained a significantly lower number of turns, for example only a third to a fifth the number of turns of the output winding W2. The one on this one is in the same proportion The voltage generated by the winding is smaller. It remains with suitable dimensioning below the threshold voltage P of the directional conductor G. As a result, although this Voltage acts in the positive direction on the directional conductor due to the course of the characteristic of the directional conductor no significant current flow from .einer winding W 1 to the output winding W 2 of the preceding magnetic core comes about. A reflux in a magnetic core stored information unit on the previous core is thus prevented. The timing of the shift of in the magnetic core shift register stored information is the same as in the known arrangements, and there is therefore no need to explain this in more detail.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Schieberegister aus Magnetkernen mit annähernd rechteckiger Hystereseschleife mit je zwei Magnetkernen pro zu speichernder Informationseinheit (Bit), dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswicklungen (W2) der Magnetkerne (K) gleichzeitig als Taktimpuls- oder Schiebewicklung dienen und jeweils die Ausgangswicklung (W2) eines Magnetkernes (K 1) mit der Eingangswicklung (W1) des nachfolgenden Magnetkernes (K2) unter Zwischenschaltung lediglich eines Richtleiters (G) verbunden ist und ihre Windungszahlen so bemessen sind, daß die bei der Zurückmagnetisierung von der »Eins-Lage« in die »Null-Lage« in der Ausgangswicklung entstehende Spannung den Kennlinienknick des Richtleiters (G) überschreitet und dadurch einen Stromfluß in der Eingangswicklung (W1) des nachfolgenden Magnetkernes (K2) verursacht und die in der Eingangswicklung (W1) entstehende Spannung unterhalb des Kennlinienknickes bleibt, so daß kein wesentlicher Stromfluß in der Ausgangswicklung des vorhergehenden Magnetkernes (K1) entsteht.PATENT CLAIM: Shift register made of magnetic cores with approximately rectangular Hysteresis loop with two magnetic cores per information unit to be saved (Bit), characterized in that the output windings (W2) of the magnetic cores (K) at the same time serve as a clock pulse or sliding winding and the output winding in each case (W2) of a magnetic core (K 1) with the input winding (W1) of the following magnetic core (K2) is connected with the interposition of only one directional conductor (G) and their number of turns are dimensioned so that the back magnetization of the "One position" to the "zero position" in the output winding The curve of the directional conductor (G) exceeds the curve, causing a current to flow in the input winding (W1) of the following magnetic core (K2) caused and the The voltage occurring in the input winding (W1) is below the kink in the characteristic curve remains so that no substantial current flow in the output winding of the previous one Magnetic core (K1) arises.