DE1499717A1 - Treiberschaltung fuer einen Magnetkernspeicher - Google Patents
Treiberschaltung fuer einen MagnetkernspeicherInfo
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Description
703BOBLINGEN 8 I N D K L FI N C E R 9TRA 8 8 E 49
Böblingen, 19. September 1966 ne-koe
Anmelder : International Business Machines
Corporation, Armonk, N. Y. 10504
Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenz. der Anmelderin: Docket 6674
In der Vergangenheit sind viele verschiedene Treiberschaltungen für Magnetkenspeicher
vorgeschlagen worden. Bei einem typischen Magnetkernspeicher sind Magnetkerne, die eine rechteckförmige Hystereseschleife aufweisen, in
Reihen und Spalten angeordnet. Mit diesen verbundene Treiberschaltungen adressieren ausgewählte Gruppen der Magnetkerne des Speichers. Jede Reihe
und jede Spalte von Magnetkernen besitzt einer T reiber leitung, der bipolare
Lese- und Schreibströme zugeführt werden. Eine Stromquelle für Lese- und Schreibströme wird selektiv über Schalter mit den Treiberleitungen verbunden,
um die Magnetkerne bei gleichzeitigem Speisen der den Kernen gemeinsamen Zeilen- und Spalten-Treiberleitungen in den einen oder den anderen von zwei
stebüen Zuständen zu bringen.
In Datenverarbeitungsanlagen mit Magnetkernspeichern werden Transistoren
üblicherweise als Schalter benutzt, um die Treiberströme selektiv den Treiberleitungen zuzuführen. Diese Art der Treiberschaltung hat sich als eine der
wirtschaftlichsten Konstruktionen für den Hauptspeicher einer Datenverarbeitungsanlage
erwiesen. In solchen Speichereinrichtungen werden Sperrleitungen in Verbindung mit den vorher beschriebenen Zeilen- und Spalten-Treiberleitungen
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verwendet, um jeden der Magnetkerne in einer vorherbestimmten Gruppe
von Magnetkernen, die einem Paar von Zeilen- und Spalten-Treiberleitungen zugeordnet sind, während eines SchreibzykluslsBlektiv zu erregen.
Beim Entwurf von Magnetkernspeichern angestellte Raumbedarfs- und
Packungsüberlegungen machen die Anordnung der Magnetkerne in einer dreidimensionalen
Anordnung notwendig, d. h., die Kerne werden in einer Vielzahl
von übereinander geschichteter, paralleler Ebenen angeordnet, wobei die
Kerne einer Ebene in Zeilen und Spalten angeordnet sind, wie das vorher beschrieben
wurde. Unglücklicherweise bestehen bei dieser dreidimensionalen Anordnung der Magnetkerne mehrfernsthafte Probleme bezüglich der in den
Leseleitungen auftretenden Störimpulse als das bei einer zweidimensionalen Anordnung der Fall ist. In einer zweidimensionalen Anordnung können die
Magnetkerne in einer Ebene angeordnet werden und eine Erdongsebene kann
in unmittelbarer Nachbarschaft aller Kerne angebracht werden. Dadurch
werden die Streukapazität und die mit ihr zusammenhängenden Stör impuls probleme
verringert. Es ist jedoch äußerst schwierig, eine vollständig geeignete Anordnung einer Erdungsebene für einen dreidimensionalen Magnetkernspeicher
zu erreichen. Außeriem ist die Streukapazität bei einer dreidimensionalen
Speicheranordnung größer als bei einer zweidimensionalen.
Infolgedessen treten bei den Magnetkernspeichern von Datenverarbeitungsanlagen
ernsthafte Störimpulsprobleme auf. Die vorher erwähnte Treiberschaltung ist eine äußerst wirtschaftliche Konstruktion. Die bekannten Treiberschaltungen
dieser Art sind jedoch nicht so zuverlässig als die aufwendigeren,
niit Lastverteilung in einer Wählkernmatrix arbeitenden Treiberschaltungen.
Die verringerte Zuverlässigkeit der zuerst erwähnten Treiberschaltungen beruht in ersteir Linie auf den merklichen Streukapazitäten sowohl bei den
drei- als auch bei den zweidimensionalen KernspeicheraEor«toimgeii in Ver-
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bindung mit Rückkopplungswegen überdie Leseleitungen und die Leseverstärker
der Anordnung, die diese für Störimpulse bilden, die durch die Treiberschaltung selbst erzeugt werden.
In den früheren Treiberschaltungen bestand, soweit das bekannt ist, die
Stromversorgung aus einer oder mehreren Gleichstromquellen. Eine in diesen Treiberschaltungen angewandte Maßnahme zum Verringern der
Störimpulse und damit zum Erhöhen der Zuverlässigkeit bestand in der Verwendung von zwei vollkommen voneinander getrennten Gleichstromquellen
mit gleichen, aber entgegengesetzt gerichtetem Potential, die mit beiden Enden der Treiberleitungen und der zugehörigen Transistorschalter
verbunden waren, um die Anordnung gegenüber dem Erdpotential zu symmetrieren. Für eine vollkommen symmetrierte Treiberschaltung
ist der an der einen Seite der Anordnung eintretende Strom gleich dem an der anderen Seite austretende«.Das heißt, daß die Treiberschaltung
keinen Strom in den Leseleitungen erzeugt. Durch die Verwendung von zwei Stromquellen wurden die Zuverlässigkeit etwas erhöht und die Störimpulsprobleme
etwas verringert. Voll befriedigend ist dieee Maßnahme jedoch nicht, da eine vollständige Symmetrierung nicht zu erzielen ist.
Die Impedanzen der Anordnung, Ungenaiigkeiten in der zeitlichen Steuerung
und die Stromquellen verursachen Unsymmetrie n.
Zumindest ein Teil des Störimpulsproblems kann durch Verringern der
Anstiegs- und Abfallzeiten der Treiberstromimpulse vermindert werden.
Zum Verringern der erwähnten Anstiegs- und Abfallzeiten ist jedoch normalerweise
ein Erhöhen der Potentiale der Stromquellen erforderlich. Dabei treten dann jedoch ernste Probleme bezüglich des Durchschlagens
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von Transistoren auf. Es bestehen Grenzen bezüglich der maximalen Potentiale, die bei einem praktischen/angelegt werden können, da sehr
hohe 'Potentiale die Verwendung teurer Transistorschalter erforderlich
machen, die auch bei den angelegten höheren Spannungen keine Durchschlagserscheinungen
zeigen. Da die Anzahl der Transistorschalter in einem großen Magnetkernspeicher äußeet hoch ist, können in einem
solchen Speichersystem keine teuren Schalttransistoren verwendet werden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Betriebssicherheit einer Treiberschaltung für einen Magnetkernspeicher dadurch zu erhöhen,
daß ein Impulstransformator zwischen der Gleichstromquelle und den Transistorschaltern angeordnet ist, um einen sehr kurzen Impuls von
gleicher Polarität wie die der Gleichstromquelle zu erzeugen. Dieser Impuls erhöht augenblicklich die angelegte Spannung, so daß die Treiberströme
schneller ansteigen. Diese Anordnung verbessert die Betriebsweise des Magnetkernspeichers merklich. Dennoch ergibt sich kein Betriebs
verhalt en, das so betriebssicher und so frei von Störimpuls en'ist
wie es bei der erwähnten Treiberschaltung der Fall ist, die mit Lastverteilung in einer Wählmatrix arbeitet.
Dieser Nachteil wird bei einer Treiberschaltung für einen Magnetkernspeicher,
bei dem die Treiberstromimpulee den Treiberleitungen über Transistorschalter
zugeführt werden, dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß die Quellen für die Treiberstromimpulse nur durch die Sekundärwicklungen
von Leistungstransformatoren gebildet werden.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Basis-Emitter strecken
der Transfetorschalter an die Sekundärwicklungen von weiteren
Transformatoren angeschlossen und die Emitter an kein festes Potential angeschlossen, so daß die Treiberleitungen vollständig
von den Gleichstromquellen der Magnetkernspeicheranordnung getrennt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Transistorschalter vor dem Auftreten der Treiberstromimpulse in
den Sekundärwicklungen der Leistungstransformatoren in ihren niederohmigen Zustand und erst nach dem Abklingen der Treiberstromimpulse
wieder in ihren hochohmigen Zustand gebracht, d. h., sie werden nicht unter Last geschaltet*
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der genaueren Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbin dung
mit den Zeichnungen, von denen zeigt bzw. zeigen:
Fig. 1 eine unvollständige parallelperspektivische An
sieht einer dreidimensionalen Kernspeicheran ordnung
und eine schematische Darstellung der Lese/Schreib-Schalter, der Sperr-Treiberschaltung
und der Leseverstärker des Treiberschaltungssystems gemäß der Erfindung,
Fig. 2a, 2b, 2c unvollständige Schaltbilder, die die Zeilen- und Spalten-Schalter des Treiberschaltungssystems
gemäß der Erfindung darstellen,
Fig. 3 die Art und Weise, in der die Fig. 2a, 2b und 2c
zusammengehören und
Fig. 4 Kurvenverläufe, die die den Lese/Schreib-Schaltern
und den Stromversorgungstransformatoren zugeführten Eingangs signale darstellen.
Die erfindungsgemäße Speicheranordnung 1, die in Fig. 1 dargestellt
ist, enthält einen Magnetkernspeicher 2, der eine Vielzahl bistabiler Ferritkerne 3 aufweist, die in einer Reihe von vertikal übereinander
angebrachten Ebenen 4-1 bis 4-n angeordnet sind. Die Magnetkerne sind in jeder Ebene in Zeilen und Spalten angeordnet.
Eine Anzahl von Zeilen-Treiberleitungen 5-1 bis 5-n sind vorgesehen,
wobei jede Leitung (z. B. die Leitung 5-m) in jeder Ebene durch die gleiche Zeile von Magnetkernen verläuft. Eine Anzahl von Spalten Treiberleitungen
6-1 bis 6-n sind vorgesehen. Die Spalten-Treiber -
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Leitung 6-1 verläuft durch die Magnetkerne einer bestimmten Spalte in jeder der Ebenen in einer Richtung und dann durch
die Magnetkerne einer anderen Spalte in der entgegengesetzten Richtung. Jede der anderen Spalten-Treiberleitungen verläuft
ebenfalls durch zwei bestimmte Spalten von Magnetkernen in jeder Ebene, um eine Betriebsweise zu ermöglichen, die gewöhnlich
durch das Wort "Phasenumkehrung" gekennzeichnet wird. Sie
wird weiter unten genauer beschrieben.
In jeder Ebene sind die Magnetkerne weiterhin in 8 Gruppen angeordnet,
z. B. 7-1 bis 7-8. Eine Leitung 8-1 verläuft durch jeden der Magnetkerne in der Gruppe 7-1 und 7-2 und ist mit einer Sperr-Treiberstufe
9-1 und einem Leseverstärker 10-1 verbunden, um sowohl das Sperren als auch das Lesen zu bewirken. In gleicher Weise
sind nicht dargestellte Sperr-Treiberstufen und Leseverstärker zusammen
mit einer gemeinsamen Leitung ähnlich der Leitung 8 für jedes Paar von Magnetkerngruppen 7-3, 7-4; 7-5, 7-6 und 7-7, 7-8
vorgesehen. So ist jede Ebene mit 4 Sperr-Treiberstufen, 4 Leseverstärkern und den 4 ihnen gemeinsamen Leitungen verbunden. Ebenso
besitzt jede der Ebenen 4-2 bis 4-n einen entsprechenden Satz von 4 Sperr-Treiberstufen und 4 Leseverstärkern, die mit Ausnahme der
Sperr-Treiberstufen 9-n und des Leseverstärkers 10-n nicht dargestellt
sind.
Eine erste Gruppe von Zeilen-Lese/Schreib-Schaltern 11-1 und eine
zweite Gruppe von Zeilen-Lese/Schreib-Schaltern 11-2 sind mit den Zeilen-Treiberleitungen 5-1 bis 5-n über Diodenmatrizen 12-1 und
12-2 verbunden. Eine Gruppe von Spalten-Lese/Schreib-Schaltern 13
ist mit den Spalten-Treiberleitungen 6-1 bis 6-n über eine Diodenmatrix 14 verbunden.
Die Sekundärwicklung eines ersten Transformators 20 ist mit den
Spalten-Lese/Schreib-Schaltern 13 verbunden. Die Sekundärwicklung
23 eines zweiten Transformators 22 ist ebenfalls mit den Spalten-
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Lese/Schreib-Schaltern 13 verbunden und bildet zusammen mit
dem Transformator 20 die einzige Quelle für den Lese- und Schreibstrom der Spalten-Treiberleitungen 6-1 bis 6-n.
Die Sekundärwicklung 25 eines Transformators 24 ist mit den Zeilen-Lese/Schreib-Schaltern 11-1 und 11-2 verbunden. In
ähnlicher Weise ist die Sekundärwicklung 27 eines Transformators 26 mit den Zeilen-Lese/Schreib-Schaltern 11-1 und 11-2 verbunden
und bildet mit dem Transformator 24 die einzige Stromquelle für den Lese- und Schreibstrom für die Zeilen-Treiberleitungen 5-1
bis 5-n.
Die unvollständigen Schaltbilder der Fig. 2a, 2b und 2c zeigen bevorzugte
Formen der Tranrformatoren 20, 22, 24 und 26 und die Einzelheiten
eines der Lese/Schreib-Schalters in jeder Gruppe II-1 und
11-2, ferner die Einzelheiten zweier der Lese/Schreib-Schalter in
der Gruppe 13 und die Zeilen- und Spalten-T reiber leitungen 5-m und
6 -m, die durch die obengenannten Schalter ausgewählt werden, eine
Sperr-Treiberstufe 9-n, einen Leseverstärker 10-n und die Leitung 8-n, die der Sperr-Treiberstufe und dem Leseverstärker gemeinsam
ist und bestimmte der Schalter-Auswählkreise.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Klemme der Primärwicklung
des Transformators 20 über einen Widerstand 41 mit dem Erdpotential und die andere Klemme über eine Treiberschaltung 43
mit dem negativen Pol 42 einer Spannungsquelle verbunden. 'Die Se kundärwicklung
des Transformators 20 besteht aus einem Paar über eine Diode 45 in Serie geschalteten Wicklungen 21a und 21b. Parallel
zu dieser Serienschaltung liegt die Serienschaltung einer Diode 46
mit einem Widerstand 47.
Die Transformatoren 20, 22, 24 und 26 sind vorzugsweise gleich aufgebaut.
Daher ist die Primärwicklung 50 des Transformators 22 über einen Widerstand 51 mit dem Erdpotential und über eine Treiberschaltung
'3 mit dem negativen Pol 52 einer Spannungsquelle verbunden. Die
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Sekundärwicklungen 23a und 23b sind über eine Diode 55 in Serie geschaltet. Parallel dazu liegt die Serienschaltung einer Diode 56
mit einem Widerstand 57,
Die Primärwicklung 60 des Transformators 24 ist über einen Widerstand
61 mit dem Erdpotential und über eine Treiberschaltung 63 mit dem negativen Pol 62 einer Spannungsquelle verbunden. Die Sekundärwicklungen
25a und 25b sind über eine Diode 65 in Serie geschaltet. Parallel dazu liegt die Serienschaltung einer Diode 66 mit einem
Widerstand 67.
Die Primärwiclung 70 des Transformators 26 ist über einen Widerstand
71 mit dem Erdpotential und über eine Treiberschaltung 73 mit dem negativen Pol 72 einer Spannungsquelle verbunden. Die Sekundärwicklungen
27a und 27b sind über eine Diode 75 in Serie geschaltet. Parallel dazu liegt die Serienschaltung einer Diode 76 mit einem Widerstand
77.
Eine Klemme der Sekundärwicklung 21a des Transformators 20 ist mit
jedem der Spalten-Lese/Schreib-Schalter 90-1 bis 90-n der Gruppe verbunden. Eine der Klemmen der Sekundärwicklung 21b ist mit jedem
der Spalten-Lese/Schreib-Schalter 91-1 bis 91-n der Gruppe 13 verbunden.
In ähnlicher Weise ist eine Klemme der Sekundärwicklung 23a des Transformators
22 mit jedem der Spalten-Lese/Schreib-Schalter 90-1 bis 90-n verbunden. Eine der Klemmen der Sekundärwicklung 23b ist mit
jedem der Spalten-Lese/Schreib-Schalter 91-1 bis 91-n verbunden.
Eine Klemme der Sekundärwicklung 25a des Transformators 24 ist mit
jedem der Zeilen-Lese/Schreib-Schalter 92-1 bis 92-n der Gruppe 11-1
verbunden. Eine der Klemmen der Sekundärwidung 27a des Transformators
26 ist mit jedem der Spalten-Lese/Schreib-Schalter 92-1 bis 92-n verbunden. Eine der Klemmen.der Sekundärwicklung 27b ist mit
jedem der Spalten-Lese/Schreib-Schalter 93-1 bis 93-n verbunden.
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Die Transformatoren 20 und 22 liefern daher die Energie für das Erregen der Spalten-Treiberleitungen mit Lese- und Schreib strömen
und die Transformatoren 24 und 26 die Energie für das Erregen der Zeilen-Treiberleitungen mit Lese- und Schreib strömen.
Der Spalten-Lese/ Schreib -Schalt er 90-1 enthält ein Paar Transistorstufen
100 und 101. Der Kollektor der Transistorstufe 100 ist mit der Sekundärwicklung 21a und der Emitter mit der Spalten Treiberleitung
6-m über eine Diode 102-n aus einer Gruppe von Dioden 102-1 bis 102-n verbunden, von denen jede mit einer Spalten-Treiberleitung
verbunden ist. Die Sekundärwicklung 103 eines T rare formators 104 liegt parallel zur Basis-Emitterstrecke der Transistor.stufe
100. Eine zusätzliche Sekundärwicklung 105 und eine Diode 106 liegen parallel zur Emitter-Kollektorstrecke der Transistor stufe
100.
Eine Klemme der Primärwicklung 107 des Transformators 104 ist über eine Transistorstufe 108 mit dem Erdpotential verbunden. Ein
Widerstand 109 liegt parallel zur Primärwicklung 107. Die andere Klemme der Primärwicklung 107 ist über eine Diode 110-1 und einen
Widerstand 111 mit dem Erdpotential verbunden. Die Sekundärwicklung
112 eines Transformators 113 liegt parallel zum Widerstand 111,
die Primärwicklung 114 des Transformators 113 ist einmal mit dem positiven Pol 119 einer Spannungsquelle und über einen Widerstand
und eine Transistor-Treiberstufe 116 mit dem Erdpotential verbunden.
Der Verbindungspunkt zwischen der D iode 110-1 und dem Widerstand
111 ist über eine Diode 117 mit dem negativen Pol 118 einer Strom quelle
verbunden, um die negativen Potentialsprünge in der Wicklung
112 zu begrenzen. Leitendmachen der Transistor stufe 108 und der
Transistor-Treiberstufe 116 erzeugt in der Primärwicklung 107 einen
Impuls und bringt die Traneistorstufe 100 in ihren niederohmigen Zustand.
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Der Emitter der Transistor stufe 101 ist mit einer Klemme der
Sekundärwicklung 23a des Transformators 22 und der Kollektor mit der Spalten-Treiberleitung 6-m über eine Diode 125-n einer
Gruppe von Dioden 125-1 bis 125-n verbunden, von denen jede mit einer der Treiberleitungen verbunden ist, die den Dioden 102-1
bis 102-n zugeordnet sind. Die Sekundärwicklung 126 des Transformators
127 liegt parallel zur Basis-Emitterstrecke der Transistorstufe 101 . Eine zusätzliche Sekundärwicklung 128 des Transformators
127 und eine Diode 129 sind in Reihe geschaltet und liegen parallel zur Emitter-Kollektorstrecke der Transistorstufe 101. Die
Primärwicklung 130 des Transistors 127 und ein dazu parallel liegenderWiderstand
131 sind über die Transistorstufe 108 mit dem
Erdpotential verbunden. Die Primärwicklung 130 und ihr Parallel widerstand
131 sind auch über eine Diode 132-1 und einen Wider stand
133 mit dem Erdpotential verbunden.
Der Widerstand 133 liegt parallel zur Sekundärwicklung 134 eines Transformators 135. Eine Klemme der Primärwicklung 136 des Transformators
135 ist mit dem positiven Pol 137 einer Spannungsquelle und die andere Klemme der Primärwicklung 136 über einen Widerstand
138 und eine Transistor-Treiberstufe 139 mit dem Erdpotential verbunden.
Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 133 und der Diode 132-1 ist über eine Begrenzerdiode 140 mit dem negativen Pol
141 einer Spannungsquelle verbunden.
Durch gleichzeitiges Leitendmachen der Transistorstufen 108 und der
Transistor-Treiberstufe 139 wir d die Transistorstufe 101 leitend gemacht.
Die Transistor-Treiberstufen 116 und 139 steuern in Verbindung
mit den zu ihnen gehörenden Schaltungen, der ihnen gemeinsamen und als Wählschalter dienenden Transistorstufe 108 und ähnlichen, nicht
dargestellten und als Wählschalter dienenden Transistorstufen für die anderen Spalten-Lese/Schreib-Schaltern 90-2 bis d0 -n und den Dioden
110-1 bis 110-n und 132-1 bis 132-n die Auswahl der Spalten-Lese/-Schreib-Schalter
90-1 bis 90-n.
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Vorzugsweise sind die Spalten-Lese/Schreib-Schalter 90-1 bis 90-n
gleich aufgebaut. Jeder der Spalten-Lese/Schreib-Schalter 91-1 bis 91-n ähnelt dem Spalten-Lese/Schreib-Schalter 90-1. Daher wird
nur der Spalten-Lese/Schreib-Schalter 91-1 kurz beschrieben. Der Spalten-Lese/ Schreib-Sehalter 91-1 enthält ein I^ar Transistor Treiberstufen
150 und 151, die mit dem anderen Ende der Spalten-Treiberleitung 6-m über die Dioden 152-n und 153-n verbunden sind.
Die Transistor-Treiberstufe 150 ist mit einer bis auf die Leitung 6-m
nicht dargestellten Gruppe von Spalten-Treiberleitungen über die Diodengruppe 152-1 bis 152-n verbunden. Die Transistor-Treiberstufe 151
ist mit diesen Spalten-Treiberleitungen über eine Gruppe von Dioden 153-1 bis 153-n verbunden. Die Transistor-Treiberstufe 150 wird durch
gleichzeitiges Leitendmachen der Transistorstufe 160 und der Transistor-Treiberstufe
161 leitend gemacht. Die Transistor-Treiberstufe 151 wird durch gleichzeitiges Leitendmachen der Transistorstufe 160 und
einer Transistor-Treiberstufe 162 leitend gemacht.
Die Transistor-Treiberstufe 161 und 162 und nicht dargestellte Tranistorstufen,
die der Transistorstufe 160 ähneln und den S palten-Lese/-Schreib-Schaltern
91-2 bis 91-n zugeordnet sind, steuern die Auswahl dieser Schalter. Die Zeilen-Lese/Schreib-Schalter 92-1 bis 92-n, 93-1
bis 93-n und die Mittel zur Auswahl dieser Schalter sind vorzugsweise
denjenigen ähnlich, die mit Bezug auf die Spalten-Lese/Schreib-Schalter 90-1 bis 90-n beschrieben wurden.
Die Zeilen-Lese/Schreib-Schalter 92-1 bis 92-n und 93-1 bis 93-n werden
daher nur kurz beschrieben.
Der Zeilen-Lese/Schreib-Schalter 92-1 enthält die Transistorstufen 200
und 201, die über Dioden 202-n bzw. 203-n mit dem einen Ende der Zeilen-Treiberleitung
5-m verbunden sind. Die Transistorstufen 200 und 201 sind mit einer ausgewählten Gruppe von Zeilen-Treiberleitungen einschließlich
der Leitung 5-m über die Diodengruppen 202-1 bis 202-n und 203-1 bis 203-n verbunden. Das Leitendmachen der Transistorstufe 200
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wird durch das gleichzeitige Leitendmachen einer Transistor Treiberstufe
205 und einer Transistorstufe 206 bewirkt. Das Leitendmachen der Transistor stufe 201 wird durch gleichzeitiges
Leitendmachen der Transistorstufe 206 und einer Transistor Treiberstufe 207 bewirkt.
Der Zeilen-Lese/Schreib-Schalter 93-1 enthält ein Paar von
Transistorstufen 210 und 211, die über die Dioden 212-n bzw. 213-n
mit der Zeilen-Treiberleitung 5-m verbunden sind. Die Transistorstufen
210 und 211 sind auch mit einer Gruppe von Zeilen-Treiberleitungen einschließlich der Zeilen-Treiberleitungen 5-m über die
Diodengruppen 212-1 bis 212-n und 213-1 bis 213-n verbunden.
Das Leitendmachen der Transistorstufe 210 wird durch gleichzeitiges
Leitendmachen einer Transistor-Treibersttf e 215 und einer Transistorstufe
216 gesteuert. Das Leitendmachen der Transistor stufe 211
wild durch das gleichzeitige Leitendmachen der Transistorstufe 216
und der Transistor-Treiberstufe 217 gesteuert.
Die Wirkungsweise der Schaltungen nach den Fig. 2a, 2b und 2c wird
in Verbindung mit dem Zuführen von Lese- und Schreibströmen zur Eingabe von Daten, in den in Fig. 2b in Verbindung mit der Gruppe 7-6
dargestellten Magnetkern 3 beschrieben.
Nicht dargestellte Adressierschaltungen bewirken das gleichzeitige
Leitendmachen der Transistor-Treiberstufe 116 und der Transistorstufe
108 um die Basis-Emitterstrecke der Transistorstufe 100 leitend zu machen. Gleichzeitig veranlassen die Adressierschaltungen
das gleichzeitige Leitendwerden der Transistor-Treiberstufe 161 und
der Transistorstufe 160, um die Basis-Emitterstrecke der Transistorstufe 150 leitend zu machen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Transformator 20 noch nicht beaufschlagt worden, wenn die Transistorstufe 100 und die Transistor-Treiberstufe 150 leitend
werden. Das geschieht sehr rasch, da diese Stufen nicht unter Last geschaltet werden. Sie nehmen ihren niederohmigen Zustand an und
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vervollständigen dadurch eine Reihenschaltung für die Spalten-Treiberleitung
6-m. Diese Schaltung besteht aus der Sekundärwicklung 21-a, der Transistorstufe 100, der Diode 102-n, der
Spalten-Treiberleitung 6-m, der Diode 152-n, der Transistor-Treiber
stufe 150 und der Sekundärwicklung 21-b.
25 Nanosekunden nach dem Leitendwerden der Transistorstufe 100 und der Transistor-Treiber stufe 150 wird ein Impuls der
Treiberschaltung 43 zugeführt, um einen Rechteckimpuls in der Primärwicklung 40 des Transformators 20 zu erzeugen. Dadurch
wird ein Rechteckimpuls in den Sekundärwicklungen 21-a und 21-b hervorgerufen, der der Spalten-Treiberleitung 6-m über die oben
beschriebene Schaltung zugeleitet wird. Dieser Spannungsimpuls
erzeugt einen Halbwähl-Schreibstrom in der Spalten-Treiberleitung.
Zu der gleichen Zeit, in der die Transistor-Treiberstufe 116 und die
Transistorstufe 108 leitend gemacht werden, um die Transistor stufe 100 leitend zu machen, werden auch die Transistor-Tr eiberstufe
207 und die Transistorstufe 206 leitend gemacht, um die Transistorstufe 201 leitend zu machen. Die Transistor-Treiberstufe
und die Transistorstufe 216 werden leitend gemacht, um die Transistorstufe 211 leitend zu machen. Die Transistorstufen 201 und 211 gelangen
in ihren niederohmigen Zustand und vervollständigen eine Schaltung für die Zeilen-Treiberleitung 5-m, die aus der Wicklung
27-b, der Transistorstufe 211, der Diode 213-n, der Leitung 5-m,
der Diode 203-n, der Transistorstufe 201 und der Wicklung 27-a besteht.
25 Nanosekunden später wird ein Impuls der Treiberschaltung 73 zugeführt,
um einen Rechteckimpuls in der Primärwicklung 70 des Transformators 26 zu erzeugen. Dadurch wird ein Rechteckimpuls in den
Sekundärwicklungen 27-a und 27-b erzeugt. Dieser letztere impuls erzeugt einen Halbwähl-Schreibstrom in der Zeilen-Treiberlaitung 5-m.
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-is- H99717
Es sei angenommen, daß ein binäres Eins-Bit in dem Magnetkern 3 der Gruppe 7-6 gespeichert werden soll. Die Sperr-Treiberstufe 9-m
wird zu diesem Zeitpunkt nicht erregt und die beiden Halbwähl-Ströme in der Spalten-Treiberleitung 6-m und der Zeilen-Treiberleitung 5-m
erzeugen einen ausreichenden Magnetfluß, um den Magnetkern 3 in seinen entgegengesetzten stabilen Zustand umzuschalten. Wenn ein
binäres Null-Bit in dem Magnetkern 3 gespeichert werden soll, wird die Sperr-Treiberstufe 9-m so erregt, daß in der Leitung 8-m ein
Strom fließt, der die gleiche Größe des Spalten-Halbwählstromes, jedoch die entgegengesetzte Polarität aufweist und dadurch ein Umschalten
des Magnetkernes 3 verhindert.
Nach einem vorbestimmten Zeitintervall werden die Treiberschaltungen
73 und 43 abgeschaltet, um den Impuls in den Sekundärwicklungen 27-a,
27-b, 21-a und 21-b zu beenden. Die Dioden 75 und 45 die während des
Zeitintervalle, währenddessen ein Impuls den Sekundärwicklungen zugeführt wurde, leitend wurden, sperren jetzt, so daß die mit den Sekundärwicklungen
verbundenen Stromkreise jetzt unterbrochen werden und unabhängig von den durch den Widerstand 77 und die Diode 76 sowie den
Widerstand 47 und die Diode 46 gebildeten Parallelzweigen wieder in den Ausgangszustand zurückkehren. Beim Abschalten der der Primärwicklung
zugeführten Energie werden die Dioden 46 und 76 leitend und schließen beim Abfallen des Strömen in den Zeilen- und Spalten-Treiberleitungen
5-m und 6-m diese ab.
D ie Widerstände 51 und 71 bilden einen Abschlußwiderstand für den ansteigenden
und flach verlaufenden Teil eines Stromimpulses in der Anordnung.
Es wird jetzt ein Lesezyklus für den Magnetkern 3 in der Gruppe 7-6
beschrieben, wobei angenommen wird, daß in dem Magnetkern durch den vorauf gehenden Schreibzyklus ein binäres Eins-Bit gespeichert wurde.
Die Transätor-Treiberstufe 139 und die Transistor stufe 108 werden leitend
gemacht, um die Transistorstufe 101 in ihren niederohmigen Zustand zu bringen und die Transistor-Treiberstufe 162 und die Transistorstufe
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160 werden leitend gemacht, um die Transistor-Treiberstufe 151
in ihren niederohmigen Zustand zu bringen. Dadurch wird ein Stro mkreis
geschlossen, der aus der Spalten-Treiberleitung 6-m, der Transistorstufe 101, der Transistor-Treiberstufe 151, den Dioden
125-n und 152-n und den Sekundärwicklungen 23-a und 23-b des
Transformators 22 besteht. Gleichzeitig werden die Transistor Treib'erstufen 205 und die Transistorstufe 206 leitend gemacht, um
die Transistorstufe 200 in ihren niederohmigen Zustand zu bringen. Die Transistor-Treiberstufe 215 und die Transistorstufe 216 herden
leitend gemacht, um die Transistorstufe 110 in ihren niederohmigen
Zustand zu bringen; Die Transistorstufen 200 und 210 vervollständigen einen Stromkreis, der ihre Dioden 202-n und 212-n einschließt,
die die Zeilen-Treiberleitungen 5-m mit den Sekundärwicklungen 25-a und 25-b des Transformators 24 verbinden.
25 Nanosekunden nachdem die Transistor-Treiberstufe 151 und die Transistorstufen lOl, 200 und 210 leitend werden, werden Impulse
den Treiberschaltungen 53 und 63 zugeführt, um die zugehörigen Primärwicklungen 50 und 60 zu speisen. Dadurch werden in den Sekundärwicklungen
23-a, 23-b, 25-a und 25-b Rechteckimpulse erzeugt. Diese Impulse in den Sekundärwicklungen erzeugen Halbwähl-Leseströme in
den zugehörigen Treiberleitungen. Diese Leseströme schalten den in der Gruppe 7-6 dargestellten Magnetkern 3 in seinen Anfangs zu stand
um, und erzeugen dadurch einen Aus gangs impuls in der Leseleitung
8-m. Dieser Impuls wird dem Leseverstärker 10-m über eine symmetrische
Eingangsschaltung 250 zugeführt, die ein Paar von Dioden 251 und 252 und ein Paar Spulen 253 und 254 enthält, über deren ■Verbindungpunkt
die Leitung 8-m mit dem Erdpotential verbunden ist. Der Ausgang des Leseverstärkers ist mit einer Detektorschaltung 255 verbunden.
Um den Einfluß der Störimpulse zu verringern und eine bessere Unterscheidung zwischen ihnen und den Datenimpulsen zu erreichen, wird
der Leseverstärker 10-m an seinem Eingang 256 durch einen Ausblendimpuls und der Detektor 255 an seinem Eingang 257 ebenfalls durch einen
Ausblendimpuls beeinflußt.
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U99717
Nach einem festgesetzten Zeitintervall werden die Stromkreise zur Speisung
der Transformatoren 24uad22 unterbrochen, um den in den Sekundärwicklungen
erzeugten Spannungsimpuls zu beenden. Wie indem voraufgehenden Schreib- ·
zyklus werden die Dioden 55 und 65, die den Sekundärwicklungen der Transformatoren
zugeordnet sind, nichtleitend und unterbrechen die mit den Sekundärwicklungen verbundenen Stromkreise und erlauben, daß diese in ihren Ausgangszustand
zurückkehren, unabhängig von den parallel liegenden Widerständen 57, 67 und den Dioden 56, 66. Die Dioden 56 und 66 werden beim Abklingen des den
Transformator speisenden Impulses leitend, und bilden beim Abfallen des Stromes
in der Anordnung den Abschluß für die zugehörigen Treiberleitungen.
Die Widerstände 51 und 61 bilden den Abschluß der Anordnung für den ansteigen- (
den und flachen Teil des Impulses.
In dem Fall, daß der Magnetkern 3 in der Gruppe 7-4 adressiert wird, liefert
der Transformator 22 anstelle des TransforiiBtors 20 den Spalten-Schreibstrom und der Transformator 20 erzeugt anstelle des Transformators 22 den Spalten-Lesestrom.
Die Lese- und Schreibströme für die Zeilen-Treiberleitungen wie z.B. für die Zeilen-Treiberleitung 5-m sind die lgleichen für die Kerne in
beiden Gruppen 7-4 und 7-6.
Die dargestellten Schaltungen stellen nur Beispiele für die Erfindung dar, an
denen verschiedene Abänderungen vorgenommen werden können, ohne den Bereich
der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die Schalter zur Auswahl der Treiberleitungen auch wesentlich verschieden von den dargestellten
sein. Es ist lediglich erforderlich, daß die Schalter, wenn sie geschlossen sind,
bestimmte Zeilen- und Spalten-Treiberleitungen mit den Transformatoren verbinden.
Ebenso ist es möglich, anstelle von 2 Transformatoren einen vorzusehen, sowohl fir die Lese- als auch für die Schreibströme der Spalten-Treiberleitungen
und einen weiteren Transformator für die Lese- und Schreibströme der Zeilen-Treiberleitungen.
In diesem Fall ist es notwendig, bipolare Impulse anstelle von unipolaren in den Sekundärwicklungen der Transformatoren zu erzeugen. Es ist
ebenfalls möglich, nur einen Transform tor für alle Treiberleituigen zu verwenden.
Wie im vorhergehenden Fall muß dieser Transformator wieder an seinen
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U99717
Sekundärwicklungen bipolare Impulse anstelle von unipolaren Impulsen
liefern. Wenn die Anzahl der Transformatoren auf einen Transformator anstelle von vier Transformatoren verringert wird, muß dieser eine Transformator
eine welsentlich größere Leistung liefern. In beiden Fällen werden
die Schalter zum Verbinden der Treiberleitungen vorzugsweise vor dem Erregen der Sekundärwicklungen des Transforrretors geschlossen.
009812/1325 bad original
Claims (3)
1. Treiberschaltung für einen Magnetkernspeicher, bei dem die Treiberstromimpulse
den Treiberleitungen über Transistorschalter zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellen für die Treiberstromimpulse
nur durch die Sekundärwicklungen (21, 23, 25, 27; Fig. 1) von Leistungstransformatoren (20, 22, 24, 26) gebildet werden.
2. Treiberschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-Emitterstrecken
der Transistorschalter (z. B. 100, 101; Fig. 2a) an die Sekundärwicklungen (z.B. 103, 126) von weiteren Transformatoren
(z.B. 104, 127) angeschlossen sind und daß die Emitter an kein festes Potential angeschlossen sind, so daß die Treiberleitungen (z. B. 6-m, 5-m,
Fig. 2b) vollständig von den Gleichstromquellen der Magnetkernspeicheranordnung getrennt sind.
3. Treiberschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transistorschalter vor dem Auftreten der T reiber stromimpulse in den Sekundärwicklungen der Leistungstransformatoren in ihren nie derohmigen
Zustand und erst nach dem Abklingen der Tr eiber stromimpulse wieder in ihren hochohmigen Zustand gebracht werden, d. h., daß sie nicht
unter Last geschaltet werden.
009812/1325
BAD
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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