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Impulsverteiler nach Art einer Zählkette aus Magnetkernen, insbesondere
für die Steuerung von Magnetkerrtspeichereinrichtungen Die Erfindung betrifft einen
Impulsverteiler nach Art einer Zählkette, die aus einer Reihe von Magnetkernen mit
rechteckförmiger Hysteresisschleife besteht, von denen jeder mit Wicklungen für
das Umschalten der magnetischen Sättigung zwischen zwei Zuständen durch abwechselnd
angelegte Rückstell-und Verschiebeimpulse versehen ist, der in jeder durch die angelegten
Impulspaare bewirkten Schaltstellung auf einer dieser zugeordneten Steuerleitung
beliebig viele Ausgangsimpulse liefert, insbesondere für die Steuerung von Magnetkernspeichereinrichtungen.
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Es sind Impulsverteiler, die auf einer von mehreren, der jeweiligen
Schaltstellung entsprechenden Steuerleitung nur einen Impuls abgeben, in verschiedenen
Ausführungsformen beispielsweise für die Steuerung von Speicherkernmatrizen, bei
denen rmgförmige Ferritkerne mit rechteckförmiger Hysteresisschleife matrixartig
angeordnet sind, bekannt. In diesen Matrizen wird bei Koinzidenz zweier Stromimpulse,
deren Summe die für die Umkehrung der Magnetisierungseinrichtung in einem Kein die
notwendige Erregung hervorruft und die je einen die Kerne einer Zeile und
einen die Kerne einer Spalte durchlaufenden Draht durchfließen, ein bestimmter Kern
ausgewählt und markiert.
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Bei einer bekannten Ausführungsform eines Magnetkernzählers sind mehrere
Magnetkerne derart in Reihe geschaltet, daß jeder Kern über seine Ausgangswicklung
mit der Eingangswicklung des nächsten Kernes und die Ausgangswicklung des letzten
Kernes mit der Eingangswicklung des ersten Kernes verbunden ist. Jeder Kern hat
noch eine dritte Wicklung, die für alle Kerne in Serie geschaltet sind, wobei an
diese Serienschaltung, auch Schiebeleitung genannt, die als Fortschaltehnpulse oder
als Verschiebeimpulse zu bezeichnenden Impulse gelegt werden. Außerdem tragen die
Kerne einzeln sogenannte Einstellwicklungen, über die wunschgemäß ein Kern aus einem
Zustand eins in den Zustand zwei übergeführt werden kann. Beim Anliegen der Fortschalteimpulse
an der Schiebeleitung wird dann der Zustand zwei von Kern zu Kein weitergeschoben,
wobei jeweils aus dem von dem einen in den anderen Zustand übergeführten Kein über
eine zusätzliche Wicklung. ein Impuls abgenommen werden kann, der für die
Speisung einer Zeilen- bzw. Spaltenleitung einer Speicherkernmatrix verwendet werden
kann.
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Anordnungen dieser bekannten Art haben den Nachteil, daß bei
dem Verschiebevorgang höchstens ein Impuls der einen Richtung beim Übergang des
Kernes vom einen Zustand in den anderen und ein Impuls der anderen Richtung beim
Übergang des Kernes vom anderen in den ersten Zustand entnommen werden kann. Außerdem
steht als Impulsleistung nur die elektrische Leistung zur Verfügung, die der magnetischen
Umklappleistung entspricht. Es ist daher meist eine weitere Impulsverstärkung erforderlich.
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Durch den Aufsatz von J. A. R a j c h m a n und H.
D. C r a n e »Current: Steering in Magnetic Circuits«,. in der Zeitschrift
IRE Transactions on Electronic Computers, Band 6, 1957, Nr. 1, S.
21 bis 30,
wurde das Prinzip der Stromsteuerung ül Magnetkernreihen bekannt,
dessen Weiterbildung und Anwendung auf den vorliegenden Aufgabenbereich zu der Erfindung
führte.
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Dieses bekannte Prinzip der Stroms teuerung wird an Hand der F i
g. 1 erläutert. Es ist eine Reihe von MagnetkernenK1 bis Kn mit
je vier aufgebrachten Wicklungen vorhanden. Durch einen Stromimpuls auf derRückstelleitungRwerden
alleKerneK1 bisKnin den magnetischen Remanenzzustand 1 gebracht. über eine
der n Setzwicklungen S wird einer der Keine in die Remanenzlage 2 umgeklappt.
Der nun folgende Fortschalteimpuls auf der Schiebeleitung St durchfließt die Kernwicklungen
W4 in der gleichen Erregungsrichtung, wobei n-1 Keine aus dem magnetischen Sättigungszustand
eins in den Zustand zwei umgeschaltet werden, während der durch den Setzirnpuls
vorbereitete Kern lediglich weiter in die Sättigung getrieben wird. Durch das Umschalten
der n-1 Kerne entstehen an den Wicklungen W3 dieser Kerne, die mit den Dioden
D in Reihe liegen, Potentiale, die die Dioden D in Sperrichtung vorspannen.
Lediglich an dem durch den Setzimpuls vorbereiteten
Kern entsteht
keine Gegenspannung, so daß der die Schiebeleitung St durchfließende Strom durch
diesen einen Zweig gedrängt wird. Dieser Strom fließt dabei durch die Lastimpedanz
Z, die beispielsweise eine Zeilen- oder Spaltenleitung einer Speicherkernmatrix
sein kann.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jedem Magnetkern der
Reihe ein Transfluxorkem, ein Sperrgleichrichter und ein Verstärkertransistor zugeordnet
ist und daß die Sperrwicklung jedes Kernes über die Serienschaltung des zugehörigen
Sperrgleichrichters, der Blockierwicklung des zugehörigen Transfluxors und der Einstellwicklung
des nächstfolgenden Transfluxors mit der an sich bekannten Serienschaltung der Verschiebewicklungen
aller Kerne verbunden ist und daß nach der erfolgten Rückstellung aller Kerne in
den ersten magnetischen Zustand die von einem eingestellten Transfluxorkern über
den zugehörigen Verstärkertransistor gelieferten Treibimpulse den zugehörigen Kern
in den zweiten magnetischen Zustand setzen und der folgende Verschiebeimpuls alle
übrigen Kerne in den zweiten Zustand umschaltet, wodurch über deren Sperrwicklungen
die zugehörigen Sperrgleichrichter in den Sperrzustand übergeführt werden, so daß
der Verschiebeimpuls über den durchlässigen Sperrgleichrichter des vorher gesetzten
Kernes den zugehörigen Transfluxorkern blockiert und den nächstfolgenden einstellt.
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Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung
. wird an der F i g. 2 näher erläutert.
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Von der an sich beliebig langen Zählkettenschaltung sind hier nur
zwei Stufen dargestellt, die die Magnetkerne Kl und K2, die Transfluxorkeme TKI
und TK2, die Verstärkertransistoren Vl und V2 sowie die Sperrgleichrichter
D 1 und D 2 enthalten. Ein vom Punkt R ausgehender Rückstellimpuls
durchläuft die Rückstellwicklungen WI sämtlicher Kerne Kl bis Kn und bringt
die Keine einheitlich in den ersten magnetischen Zustand. Treiberimpulse wechselnder
Richtungen werden vom Punkt Tr den Übertragungsöffnungen sämtlicher Transfluxorkerne
TKI... TKn zugeführt. Befindet sich beispielsweise der Transfluxorkern TKl im eingestellten
Zustand, so wird der Kein KI über die Setzwicklung W3 in den zweiten magnetischen
Zustand gesetzt, weil die vom Punkt Tr ausgehenden Treiberimpulse wechselnder Richtungpn
in der übertrageröffnung des eingestellten Transfluxorkernes TKl zur Lesewicklung
übertragen werden und von dort aus den Verstärkertransistor Vl periodisch aufsteuern.
In seinem Kollektorkreis liegt außer der Setzwicklung W3 die Lastimpedanz L, die
beispielsweise eine Zeilen- oder Spaltenleitung -einer Speicherkernmatrix sein kann.
Die durch den Transistor übertragenen Treiberimpulse werden dabei so lange der Lastimpedanz
L zugeführt, als sich der Transfluxerkern TKI im Einstellzustand befindet. Der Einstellzustand
wird be# endet durch den die Wicklungen W 4 aller Keine K 1 ...
Kn durchlaufenden Verschiebeimpuls. Dieser schaltet alle Kerne K2...
Kn in den zweiten Zustand. Dabei wird in der Sperrwicklung W2 ein Potential
induziert, das den dazugehörigen Gleichrichter D 2 ... D
n sperrt. Der Kein K 1 war bereits vorher in den zweiten Zustand gesetzt,
an seiner Wicklung W2 entsteht daher für den Gleichrichter Dl kein Gegenpotential,
so daß dieser leitfähig bleibt. Der Verschiebeimpuls kann daher ausschließlich über
die Einstellwicklung We des Transfluxors TK2, über die Blockierwicklung Wb des Transfluxors
TK 1, über die Diode D 1 und über die Wicklung W2 des Kernes Kl fließen.
Dadurch wird Kern KI weiter in den zweiten Sättigungszustand getrieben, es ist keine
Gegeninduktivität vorhanden, Transfluxor TK 1 wird blockiert, so daß die
übertragung der Treibimpulse auf die Eingangselektroden des Transistors Vl beendet
ist. Dafür wird der Transfluxor TK2 eingestellt und in seiner übertrageröffnung
die übertragung der Treibimpulse auf die Eingangselektroden des Transistors V2 eingeleitet.
Jetzt wird die Lastimpedanz L dieser zweiten Zählstufe mit Impulsen beaufschlagt,
die gleichzeitig auch die Setzwicklung W3 des Kernes K2 durchfließen. Der Kern K2
wird daher in seinem zweiten magnetischen Zustand auch nach dem Einwirken des Rückstellimpulses
auf der Wicklung WI gehalten, bis nach dem Eintreten des nächsten Verschiebeimpulses
der Transfluxorkern TK2 blockiert und der Einstellzustand zur nächsten Stufe fortgeschaltet
wird.
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Die Zahl der in jeder Stufe in der Lastimpedanz wirksamen Treibimpulse
ist naturgemäß abhängig von dem Verhältnis der Periodendauer der Verschlebeimpulse
zu der der Treibimpulse. Sollen zwischen den einzelnen Weiterschaltungen der Kette
in jeder Lastimpedanz L eine vorgeschriebene Anzahl Treibimpulse auftreten, so ist
die Frequenz der Treibimpulse als ganzzahliges Vielfaches der Frequenz der Verschiebe-
bzw. der Rückstellimpulse auszubilden. Hierbei kann sich die Phasenlage der Rückstell-
und Verschiebeimpulse auf die Form der in dieser Zeit eintretenden Treibimpulse
auswirken. Es ist empfehlenswert, die Phasenlage so einzurichten, daß Rückstell-
und Verschiebeimpulse in Zeiten des Sperrzustandes des zugehörigen Transistors V
auftreten.
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Die in F i g. 2 gezeichnete Zählkette durchläuft nach einem
einmal eingeleiteten Einstellen des Transfluxorkernes TKl auf die angelegten Rückstell-
und Verschiebeimpulspaare die einzelnen Stufen hintereinander bis zum Ende der Kette.
Um ein fortlaufendes ringförmiges Weiterschalten zu erreichen, ist es in an sich
bekannter Weise nur notwendig, den Ausgang der Kette mit dem Eingang in geeigneter
Weise zu verbinden. Bei der Zählkette gemäß der Erfindung ist hierfür lediglich
die Einschaltung der Einstellwicklung We des Transfluxorkernes TKl in den Stromkreis
der Blockierwicklung Wb des letzten Transfluxorkernes TKn erforderlich.