DE1202332B - Magnetspeicher mit einem mit zueinander senkrechten Bohrungen versehenen Magnetkern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

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

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) - -

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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

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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)

Patentansprüche:

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

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