DE1202332B - Magnetspeicher mit einem mit zueinander senkrechten Bohrungen versehenen Magnetkern - Google Patents
Magnetspeicher mit einem mit zueinander senkrechten Bohrungen versehenen MagnetkernInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
H03k
Deutsche Kl.: 21 al - 37/06
Nummer: 1202332
Aktenzeichen: J 23939IX c/21 al
Anmeldetag: 25. Juni 1963
Auslegetag: 7. Oktober 1965
Das Hauptpatent betrifft einen insbesondere als Magnetkern-Matrixspeicher elektronischer Rechenmaschinen
und anderer Geräte zur automatischen Datenverarbeitung verwendbaren Magnetspeicher
mit mindestens einem mit zueinander senkrechten Bohrungen versehenen Magnetkern aus einem Material
mit nahezu rechteckiger Hystereseschleife, in welchem der Magnetkern röhrenförmig ausgebildet
und neben seiner Längsbohrung mit einer Anzahl von Querbohrungen versehen ist, deren Achsen senkrecht
auf der Achse der Längsbohrung stehen, und ferner durch diese Bohrungen Leiter verlaufen, die
derart erregbar sind, daß bei koinzidenter Erregung des duch die Längsbohrung verlaufenden Leiters sowie
jeweils eines der durch die Querbohrungen verlaufenden Leiter ein wellenförmig um die entsprechende
Querbohrung herum verlaufender Teil der Rohrwand des Magnetkerns ummagnetisiert wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Anordnung nach dem Hauptpatent,
welche es ermöglicht, den Störabstand, d. h. das Verhältnis von Nutz- zu Störimpuls, um Größenordnungen
zu erhöhen. Dies wird in einer Anordnung nach dem Hauptpatent erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß der röhrenförmige Magnetkern in seiner Längsrichtung vormagnetisiert ist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung eines
Magnetspeichers nach dem Hauptpatent. Der Speicher ist mit mehreren Wort-Spaltenleitern Wl bis
W 3 und mehreren röhrenförmigen Magnetkernen 10.1 bis 10.3, die je einen der Leiter W umgeben,
versehen. Jeder Kern 10 enthält mehrere über seine Längenausdehnung verteilte Paare von einander
gegenüberliegenden Sekundäröffnungen 12 und 14. Von den Bit-Zeilenleitern Bl bis B 3 geht jeder
durch ein Paar von Sekundäröffnungen 12 und 14 jedes Kerns 10 hindurch. Bei den Bit-Zeilenleitern B1
bis B 3 ist jeweils das eine Ende über Schalteinrichtungen 20.1 bis 20.3 an Auswerteinrichtungen 18.1
bis 18.3 und das andere Ende über Schalteinrichtungen 24.1 bis 24.3 an einen Auswähltreiber 22 angeschlossen.
Die Schaltereinrichtungen 20 und 24 verbinden die Bit-Zeilenleiter B während eines ersten
Zeitabschnitts im Betrieb des Speichers mit den Auswerteinrichtungen
18 und während eines zweiten Zeitabschnitts mit dem Auswähltreiber 22.
Die Wort-Spaltenleiter W sind mit einem Worttreiber 26 verbunden, der während des ersten Zeitabschnitts
einen der Leiter Wl bis W 3 erregt, um Magnetspeicher mit einem mit zueinander
senkrechten Bohrungen versehenen Magnetkern
senkrechten Bohrungen versehenen Magnetkern
Zusatz zum Patent: 1186 509
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
Armonk, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,
Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49
Als Erfinder benannt:
Edward Alfred Bartkus,
Robert Frederick Elf ant,
Yorktown Heights, N.Y.;
Kurt Rudolph Grebe, Beacon, N.Y.;
Nicholas Joseph Mazzeo, Peekskill, N.Y.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. Juni 1962 (206 403) - -
2 ~
ein um den Kernumfang verlaufendes magnetisches Feld zu erzeugen und den dem Leiter W zugeordneten
Kern 10 in einen Bezugs-Remanenzzustand zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Leiter B
durch Betätigung der Schalter 20 und 24 an die Auswerteinrichtung 18 angeschlossen. Diese Operation
wird nachstehend als »Auslese«-Teil des Speichertaktes oder einfach als »Auslesen« des Speichers
bezeichnet. Während des zweiten Zeitabschnitts erregt der Worttreiber 26 den ausgewählten Spaltenleiter
W, um ein um den Kernumfang verlaufendes megnetisches Feld in dem zugeordneten Kern 10 zu
erzeugen, das so orientiert und bemessen ist, daß es dem remanenten Bezugsfluß entgegengesetzt, aber
allein nicht stark genug ist, um eine vollständige Ummagnetisierung zu bewirken. Der Auswähltreiber
22 erregt während des zweiten Zeitintervalls mindestens einen der Bit-Zeilenleiter B und erzeugt ein
magnetisches Feld in den Kernen 10.1 bis 10.3, das um die mit dem betreffenden Leiter B gekoppelten
Sekundäröffnungen 12 und 14 herum verläuft, allein aber nicht stark genug ist, um eine wahrnehmbare
Ummagnetisierung hervorzurufen. Das aus den gleichzeitig auftretenden Magnetfeldern des
Spaltenleiters W und des Zeilenleiters B resultierende Magnetfeld reicht dann jedoch aus, um denjenigen
509 690/322
Teil des Kerns umzumagnetisieren, der durch den erregten Zeilenleiter B gekoppelt wird.
F i g. 2 zeigt ein Impulsprogramm für den Speicher von Fig. 1, in dem die durch den Treiber26
einem bestimmten Wortleiter gelieferten Impulse mit W, die durch den Treiber 22 einem Leiter B gelieferten
Impulse mit B-22 und die Ausgangssignale, die auf einem mit der Auswerteinrichtung 18 verbundenen
Leiter B entstehen, mit B-IS bezeichnet sind. In denjenigen Bitstellen des ausgewählten
Wortes, in denen keine binäre »1« gespeichert ist, wird auf der Ausgangsleitung während des Ausleseteiles
des Speichertaktes ein kleiner positiver Impuls induziert. In denjenigen Bitstellen, die nur durch
den Zeilenleiter B erregt werden, wird während des Auslesens ebenfalls ein positiver Impuls auf der Ausgangsleitung
induziert, der jedoch noch kleiner ist als das Wort-Störsignal. Das Ausgangssignal, das
eine Bitstelle liefert, in der eine binäre »1« gespeichert ist, wenn Bit- und Wortströme gleichzeitig
angelegt werden, ist zwar viel größer als das Wort-Störsignal. Um jedoch ein eine binäre »1« darstellendes
Ausgangssignal von einem Wort-Störsignal unterscheiden zu können, muß die Auswerteinrichtung
18 einen Vergleich mit dem größten auftretenden Störsignal ausführen. Wenn also das Störsignal
z. B. 5 mV groß ist, während das die binäre »1« darstellende Signal einen Höchstwert von 10 mV hat,
so ist der Störabstand gleich 2:1 und die Auswerteinrichtung
18 muß zwischen diesen beiden Ausgangsspannungen unterscheiden. Das Problem besteht
darin, daß bei einer bestimmten Bitspeicherstelle eines Kerns 10 dieser Störabstand einen bestimmten
Wert besitzt, während er für die nächste Bitspeicherstelle desselben Kerns vielleicht viel
kleiner ist, was dann nur durch engere Fabrikationstoleranzen vermieden werden kann.
Es hat sich nun gezeigt, daß durch Vormagnetisieren des Kerns 10 mit einem parallel zu seiner
Längsachse orientierten Feld der Störabstand des Speichers um Größenordnungen erhöht wird. F i g. 3
stellt schematisch das erste Ausführungsbeispiel des verbesserten Speichers nach der Erfindung dar, in
v/elchem das Vormagnetisierungfeld durch einen Dauermagneten 28 erzeugt wird, dessen Pole JV
und S an entgegengesetzten Enden des Kerns 10 liegen. Andere Ausführungsbeispiele für die Erzeugung
dieses längsorientierten Vormagnetisierungsfeldes des Kerns 10 sind in Fig. 4 dargestellt, wo
eine Helmholtzspule, die aus zwei an eine Batterie E angeschlossenen Spulenhälften 30 und 32 besteht,
verwendet wird, und in Fig. 5, wo der Magnetkern 10 mit einem magnetischen Material 34 hoher
Koerzitivkraft überzogen ist, das so magnetisiert ist, daß das durch die mit Pfeilen versehenen Linien 36
und 38 dargestellte Vormagnetisierungsfeld erzeugt wird.
Wenn während des Schreibteiles des Speichertaktes Informationen gespeichert werden sollen, wird
der ausgewählte Wort-Spaltenleiter erregt, um an den Kern ein um dessen Umfang orientiertes magnetisches
Feld anzulegen, das dem während des Auslesens erzeugten Bezugs-Remanenzzustand entgegengerichtet
ist. Dieses Feld ist normalerweise allein stark genug, um eine vollständige nicht umkehrbare
Flußänderung in dem stabilen Bezugszustand zu bewirken, aber wegen des Vorliegens des Vormagnetisierungsfeldes
findet in dem an die Öffnungen 12 und 14 angrenzenden Teil der Kerne 10 nur eine
geringe oder gar keine Ummagnetisierung statt, d. h., der remanente Bezugsfluß des Kerns an den Öffnungen
12 und 14 erfährt keine wahrnehmbare nichtumkehrbare Änderung. Wird gleichzeitig mit
dem Wort-Spaltenleiter mindestens ein Bit-Zeilenleiter B erregt, um ein magnetisches Feld an den mit
ihm gekoppelten Teil des Kerns anzulegen, das z. B. im Uhrzeigersinne um die öffnungen 12 und 14
orientiert ist, so addieren sich diese Felder auf der einen Seite der Öffnung 12 und auf der anderen Seite
der Öffnung 14 und heben einander auf den entgegengesetzten Seiten der Öffnungen auf. Da die
gleichzeitig angelegten Felder auch stark genug sind, um das in Längsrichtung orientierte Vormagnetisierungsfeld
zu überwinden, wird hierdurch eine nichtumkehrbare Flußänderung in dem mit dem Bit-Zeilenleiter gekoppelten Teil des Kerns 10 bewirkt.
In F i g. 2 ist ein neues Impulsprogramm für den Leiter B bei 2?'-18 dargestellt, das die Ausgangssignale
zeigt, welche mit angelegtem Vormagnetisierungsfeld induziert werden. Wie leicht zu erkennen
ist, wird jetzt mit Ausnahme des Falles, in dem die Leiter W und B gleichzeitig erregt werden, überhaupt
kein Ausgangssignal induziert. Das Nutzsignal ist jetzt allerdings etwas kleiner als das vorher erzeugte.
Der Unterschied hat dabei etwa die Größe des vorher induzierten Wort-Störsignals.
Claims (4)
1. Magnetspeicher mit mindestens einem mit zueinander senkrechten Bohrungen versehenen
Magnetkern aus einem Material mit nahezu rechteckiger Hystereseschleife, in welchem gemäß
Patent 1186 509 der Magnetkern röhrenförmig ausgebildet und neben seiner Längsbohrung
mit einer Anzahl von Querbohrungen versehen ist, deren Achsen senkrecht oder nahezu
senkrecht auf der Achse der Längsbohrung stehen, und ferner durch diese Bohrungen Leiter
verlaufen, die derart erregbar sind, daß bei koinzidenter Erregung des durch die Längsbohrung
verlaufenden Leiters sowie jeweils eines der durch die Querbohrungen verlaufenden Leiter
ein wellenförmig um die entsprechende Querbohrung herum verlaufender Teil der Rohrwand
des Magnetkerns ummagnetisiert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Magnetkern (10) zur Vergrößerung des Störabstandes
in seiner Längsrichtung vormagnefisiert ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der röhrenförmige Magnetkern (10) zwischen den Polen (JV, S) eines Permanentmagneten
(28) angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Magnetkern
(10) gleichzeitig zwischen den beiden Spulenhälften (30, 32) einer gleichstromdurchflossenen
Helmholtzspule angeordnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der röhrenförmige Magnetkern (10) mit einem Material (34) hoher Koerzitivkraft überzogen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 690/322 9.65 © Bundesdruckerei Berlin
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