DE1961692A1 - Selektionsschaltung fuer einen Magnetkern - Google Patents

Description

PHA. 20.505.

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r: perroxcube Corporation of Ajaerika Akte No., PHA.-2O5O5

Anmeldung vomi 2. DeZ. 1969

Selektionsschaltung für einen Magnetkern.

Die Erfindung betrifft ein Informationsspeichersystem» insbesondere eine Selektionsschaltung für die Informationsspeiehermatrix der Magnetkernart.

Der Kernspeicher besteht aus einer Anordnung thorusformiger Kerne einer homogenen, kristallinischen Perritzusammensetzung mit rechteckiger Hystereseschleife und mit hohen Werten des Remanenzflusses* Die Kerne sind gewöhnlich in Reihen und Spalten angeordnet, wobei ein einziger Leiter durch jeden Kern eines Spaltes gefädelt und ein weiterer Leiter durch jeden Kern einer Reihe ^eführt ist. Jeder der Reihen- und Spaltleiter dient zum Umschalten des Kernes in einen seiner zwei magnetisch stabilen Zustände. Dies erfolgt dadurch, dass halbe Selektionsstromwerte durch die erwünschten Reihen- und Spaltleiter geführt

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werden, wodurch der am Schnittpunkt der betreffenden, selektierten Reihen- und Spaltleiter liegende Kern einen vollen Stromimpuls erhält. Die Koinzidenz der zwei Stromwerte beschaltet also nur einen Kern. Alle anderen Kerne des Selektierten Spaltes oder der gewShlton Reihe erhalten die halben Werte der Selektionsstromimpulse»so dass sie nicht umgeschaltet werden» Wenn ein Stromimpuls ausreichender Grosse einem Kern zugeführt wird, wira der Kern in einen seiner zwei magnetisch stabilen Zustände getrieben. Je nach der Stromrichtung wird er in den mit "0" oder in den mit "1" bezeichneten Zustand umgeschaltet. Nach dem Umschaltimpuls steht der Kern in einem seiner zwei remanenten Zustände, in ;:em er stehen bleibt, bis er durch einen Stromimpuls in der ^λ entgegengesetzten Richtung getrieben wird. Jeder Kern vertritt ein Bit · eines Wortes und eine Mehrheit von Bits oder Kernen in einer vorherbestimmten Anordnung bildet sin Multibit-Wort»

Wenn der Kern in dem "1" Zustand ist, kann der remanente Zustand eines Kernes durch Induktion eines Stromimpulses in dem Kerii bestimmt werden, der ihn in den""0" Zustand treibt. Beim Umschalten wird eine Spannung in einem anderen Leiter induziert» der auch durch uen Kern gefädelt ist und gewöhnlich der Lesedraht genannt wird. Die

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Induzierte Spannung im Kern ist proportional zur Änderung des Magnetflusses pro Zeiteinheit'.

wenn der Kt vn bereits im "0" Zustand ist, "wenn der Strom-

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impuls fur das Auslesen erscheint, tritt nur eine geringe Änderung des Magnetflusses auf, da aer Kern nur gestört aber nicht umgeschaltet ^ wird. Die Störung; im Kern ergibt eine geringere Ausgangs spannung als das umschalten eines KVr.ies.. . - ; *'

Aus einem Kern gelesene Information kann, in einem Kern

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durch geeignete Koinzidenz halber Stroraimpulse in der erwünschten Richtung fiber die erwünschten I»elter wieder ersetzt werden, um den Kern in Beinen ursprünglichen Zustand zurückzuführen oder den Zustand der darin gespeicherten Information zn Sndern» Die Wirkung der Speicherung der Information im ifern wird Schreiben und die Abfrage der Information wird lesen genannt,

Fehler beim Speichern und Abfragen von Information in Maghetkernapeichern entstehen in den meisten Ffillen infolge Lese- und Schreibfitrßme, die entweder zu hoch ο3er zu niedrig sind. Ba die Wirkung der Vorrichtung von der Koinzidenz selektierter halber Stromimpul-6fe abhängig ist, muss die GrSese des'Impulses hinreichend hoch sein, so daes bei Koinzidenz mit einem anderen Impuls gleicher Grosse der Kern umgeschaltet wird, wShrend oie Grb'sse des halben Stroraimpulses nicht so hoch sein soll, dass der Kern in Abwesenheit des komplementären Koinzid&nzimpulses umgeschaltet wird. Die Werte des Stromimpulses werden sogar noch kritischer,'wenn berücksichtigt" wird, dass die Hystereseschleife eines Kafx.eikernes r.icht genau rechteckig ist. Daher wird die Zufuhr eines Stromi'ipulses an einen Magnetkern eine j_ewisse Verschiebung der Magnetipierunf entweder in Richtung auf Sättigung, oder umgekehrt je nach der FolaritSt'-'ifes zugefUhrten Impulses mit sich bringen. Jeorr Htroiawert κ:νά sor.it cie Kaf^ietisierungszustande des Kernes in hinreichender«" Masse-verschieben, un eine Ausgangs spannung einer endlichen "rosse Übei- den Leseäraht wahrnehmbar zu machen.

Um fehlerhaftes Auslesen infolge ungenauer Leiterstroni-" impulse zu vermeiden, ;r,iispen -\±e individuellen Le lter ströme innerhalb eines verhSltnisT.ässi*·- t.■.»·«??·. 'iöleranztereichs geregelt werden. Insbesondere ni.:?s der ?resonaerte, intwer.^r dem Reihen- oder dem Sp*altleiter

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zugeführte Stromimpuls auf einem Pegel gehalten werden, der ungenügend [ ist, um eine Umschaltung irgendeines Kernes hervorzurufen, während die Koinzidenz der Reihen- und Spaltleiterimpulse einen Stromimpuls hin*- reichender Grosse hervorrufen muss, um einen selektierten Kern umgehen zu lassen. Die Kernmagnetisierungseigenschaften werden auch durch Temperatur und die individuellen Eigenschaften jedes Kernes beeinflusst Alle diesen Paktoren bringen eine erheblich verengende Begrenzung des

Il

Bereichs und der zulSssigen Änderungen der Reihen- und Spaltströme

mit sich. r'

Die üblichen Selektionsmatrixschaltungen benutzen gesondert selektierbare Transistorstromschalter zum Erregen gesonderter Leiter von Speichern entsprechend einer vorherbestimmten Selektion· In einer bekannten Form einer Transistorstromselektionsmatrix wird ein erster Transistorschalter, von dem eine Kollektor-Emitterstrecke eine Spannungsquelle mit einem Ende mindestens einer Zeile von Speicherelementen verbindet, und ein zweiter Transistorschalter verwendet, von aera eine Kollektor-Emitterstrecke das andere Ende dieser Zeile mit einer Erregerstromquelle verbindet. Ein zweiter Satz von Schaltern wird in gleicher Weise mit dem gleichen Leiter verbunden und zwar an je einem Ende. Die ersten und zweiten Schalter werden zum Lesen bisw. zum Schreiben in diesem betreffenden Leiter verwendet. Diese Schaltung · kann mit einem Spaltleiter und eine ähnliche Schaltung mit einem Reihen leiter verbunden werden. Die Reihen- und Spaltleiterstromquellen können somit selektiv rait einem erwünschten Reihen-und Spaltleiter zum Selektieren eines besonderen Kernes gekoppelt werden. Die zum Erregen der erwünschten Reihe oder des erwünschten Spaltes verwendete Stromquelle Kam* auf cen erwünschten Strompegel .eingestellt werden* j ,. t

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um die richtige Schaltung innerhalb des betreffenden Toleranzbereichs fiürchzuf Öhren, '

Diese übliche Verwendung von Transistorselektion ergibt jedoch unterschiedliche ι unerwünschte Wirkungen. An erster Stelle ist der Strom durch den Leiter nicht der von der Stromquelle erzeugte Strom infolge der durch die Selektionsschaltung selber eingeführten Änderungen. Insbesondere werden die zwischen der Stromquelle und dem Leiter liegenden Schalter Basisstrom aufnehmen, wodurch der Istwert des Leiterstroms von dem Sollwert des Leiterstroms infolge der Erregerfstromquelle um einen Paktor verschieden ist, der von der GrSsse und der Polarität des vom betreffenden Transistorschalter aufgenommenen BasisstromB abhängig ist. Da viele Transistorschalter verwendet werden, und zwar einer für jeden Ltiter, während die gleiche Stromquelle über mehrere dieser Transistoren mit den unterschiedlichen Leitern, gekoppelt werden können, ist es notwendig, die Eigenschaften der Transistoren derart z/u steuern, dass jeder Leiter einen vorherbestimmten Strompegel aufweist. Aus wirtschaftlichen Gründen ist dies jedoch unerwünscht, da die Lieferung von qualitativ -elsktierten Transistoren mit nahe den "gleichen 3asisströmen aufven^it; ist.

Eine andere Losung der vorerwähnten Aufgabe besteht in der Verwendung von Transformatorkopplung zum Unterdrücken der Gleichstromkopplung mit den Basiselektroden der Transistoren, wobei ein unerwünschte Stromfluss durch den Selektionsleiter beseitigt wird» Ob-

Il

gleich auf diese Weise die unerwünschte Änderung beseitigt wird, hat eich die Verwendung oieser Transistoren als unerbringlich und unpraktisch sowohl in technischer- als auch in wirtschaftlicher Hinsicht erwieser..

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Me Erfindung bezweckt daher« eiae miu· Selektion·matrix

für ein Informationespeiohereyatem au schaffen, wobei der erwttnaohte Strompegel auf einem selektierten Speieherleiter ohne diet unervtfotohten Änderungen erhalten wird·

Weiterhin bezweckt die Erfindung, ein· Anordnung anzugeben» die den erwünschten Strompegel auf einem selektierten Speioherleiter ohne Verwendung von Transformatorstufen oder aufwendigen» qualitativ selektierten Transietorschaltungen liefern kann·

Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von Selektion·- ™ schaltungen bekannter Art besteht im Grade der Duplikation* die SUM Adressieren <ies Speicher· entweder in der Lese- oder in der Sahreib«· betriebsart notwendig ist. Jede Verringerung der stm Selektieren in einem Speichersystem notwendigen Schaltungselemente ist daduroh vorteilhaft, dass die erforderliche Betriebsleistung geringer sein kann und die Anzahl möglicher Lesequellen und der Aufwand pro Bit geringer sein können.

Die Erfindung bezweckt daher ferner« eine neue Selektion·- matrix für ein Informationsspeichersystem su schaffen« wobei der er- ι k wünschte Strompegel sowohl sum Lesen als auch su« Schreiben mittels üblicher Adressenschaltungen erzielt wird·

ferner schafft die Erfindung eine transistorisierte

Speichermatrix, die sich leichter bauen Heat und die sowohl im Aufwand als auch im Wirkungsgrad wesentlioh vorteilhafter ist«

Entsprechend den vorerwähnten Sfweoken aahafft die Erfindung eine Anordnung zum Selektieren von Speicherleiteraohaltern durch Zwischenstufenschaltunken, wobei eine 5rregerstromquel}e unmittelbar mit dem selektierten Speicherleiter verbunden wird und sup Sohliessen |

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der etroabahn zwischen der Selektionsschaltung, dem Speicherleiter und Erde oder elntr Bezug·spannung dient.

Hn zusttzlioher, in Reihe mit jedem Erreger schalter

verbundener Behälter wird geöffnet, um den Strom in der einen oder der

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' \'\ anderen Jtiohtung duroh dtn selektierten Leiter zu führen.

i'^; ! '., ■ Sa die Erregerstromquelle unmittelbar mit dem Speicher- * leitet ohnii fcwisohtnschaltungen verbunden ist, kann der Stromfluss

',durch den Leiter euseohliesslioh durch den Strompegel der Quelle be-•tiaat werdent wobei unerwünschte Änderungen infolge zusätzlicher, mit dem Leiter verbundener Zweigstellen vermieden werden. Die zusStzlichen

Λ; . Behälter «trden selektiv geöffnet, um die Stromrichtung durch den selefe-

tierttn Leiter zu steuevn» wodurch <fie Lese- oder Schreiboperation bestiaat wird» Bei gesondert selektierten Lese- oder Schreiboperationen kann tine Übllohe Adreeeenaohaltung verwendet werden.

Sit Erfindung wird an Hand beiliegender Zeichnung nachstehend nther erllutert, in der

Fig· 1 gohematiaoh ein Beispiel einer Transistorf 'ektionssohaltung in bekannten Vorrichtungen,

Pig« Z «in vereinfachtes, schematiaches Prinzipschaltbild der vorliegenden Erfindung,

tig» I tintn Selektionevorgang im Diagramm nach Fig. 2 tu* ttrantchaaliohung tines ausgedehnten oelektionssysteme und

fig. 4 einen Stroa^uellenwthler zeigen.

Weiter unten wird unter einer Stromquelle eine Quelle po ti ti vt& oder negativen Stror.e verstanden* Sine negative Stromquelle wird gewöhnlich der Btrcmabfuhr ^leichf;eBtellt. Weiterhin wird angenoaaeitt Öass die Wahl ^es npn- oder pnp-Typs von Transistoren und die

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Polarität der Spannungsquelle beliebig sind.

Pig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Speichermatrixschaltung zum Steuern eines"üblichen Speichersystems. Eine zentrale Speichermatrix 10 enthält zwei Erregerleiter 11 und 12. In der Praxis kann eine Speichermatrix selbstverständlich bedeutend mehr als die zwei dargestellten 'Erregerleiter aufweisen. Jeder der Erregerleiter 11 und 12 ist durch eine Anzahl von Kernen 11A und -113 für den Leiter 11 und 12A und 123 für den Leiter 12 gefädelt.

Obgleich"dies nicht angegeben ist, wird angenommen, dass " ψ hei-einem K/inzidenzstrom-Speichersystem mit Kernen wie bei den " Leitern 1t und 12 angegeben additive Stromselektion benutzt wird, um den Remanenzzustand eines Magnetkernes mittels einer Anzahl .selektierter Teilströme zu schalten, die innerhalb eines einzigen Kernes zusaimiienfallen und eine additive Stromkomponente aufweisen, die ein hinreichendes Gesamtfeld erzeugt, un den Kern von dem einen Zustand in den anderen umzuschalten. Obgleich dies nicht angedeutet ist, wird angenommen, dass jeder der Kerne mindestens einen weiteren Erregerleiter, der durch den Kern gefädelt ist, und einen Leseleiter zum Detektieren der Zustandsänderung der Kerne enthalten kann. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind die Verbindungen mit einem einzige'n Erregerleiter angegeben. Ein t-pstimmter Erregerleiter ist in der Speichermatrix durch die Zufuhr eines Strociimpulses der erwünschten GrBsse selektiert. Vorrichtungen zum Anlegen.von Strömen der erwünschten GrBsee an Erregerleitern sind in grossen Zügen in Pig. 1 in Form des einer Gruppe gemeinsamen Erregers 14 und eines den Leitern gemeinsamen Erregers 15 dargestellt. Jeder der ,"fcmeiueanen. Erregerkreise 14 und 15 enthalt eine Anzahl umschaltbarer Transistorschalter. Die umschaltbaren Tran-

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sistorschalter einer Gruppenvorriehtung 14 sind mit den betreffenden Leitern in der Speichermatrix 10 über eine Diodenmatrix 15 verbunden. Die anderen Enden der Erregerleiter der Speieherinatrix 10 sind mit um-Bchaltbaren Transistorsohaltern des den Leitern gemeinsamen Erregers 15 verbunden» Der der Gruppe gemeinsame Erreger 14 enthält eine Anzahl von Gattern 16 (i6A, 16B, 16C und 16d). Jedes dieser Gatter lässt sich einzeln durch einen Kombinationskode adressiere^ wobei jedes der Gatter eine logische Nand-Funktion erfüllt. Ein allen Gattern gemeinsamer Eingang zeigt an» wenn die Gattereinheit ihre Sckreibfunktion mittels des selektierenden Gatters der Gruppe 16A bis 16D erfüllt. Die Selektion eines der Gatter z.B. i6a resultiert in der Umschaltung des damit verbundenen Transistors nach Fig. 1 z.B. des Transistors 17»

Zum Erfüllen einer ähnlichen Funktion beim Gruppenlesen sind eine Anzahl von Gattern 18 vorgesehen d.h. die Gatter 18A, B, C und D, und der Schalttransistor 19. Jede der Schreib- oder Lese- ! gruppenschaltungen kann einen der Transistoren 17 oder 19 umschalten, j um eine Anzahl von Leitern in der Speichermatrix zu selektieren. Der ! gesonderte, erwünschte Leiter wird durch geeignete Gatterschaltung in dem Leitererregerkreis 15 selektiert. Zu diesem Zweck enthält der Leiter erregerkreis 15 eine weitere Anzahl von Gattern 20 d.h. Gatter 2OA, 2OB, 2OC,und 20D und eine zweite Gattergruppe 21 d.h. Gatter 21A bis 21D, Die Gatter 20A bis 20D dienen zum"Schreiben, während die Gatter 21A bis D zum Lesen dienen. Jedes der Gatter in Verbindung mit dem Gruppensteuerkreis 14 hat eine Nand-Funktion und spricht an auf gesonderte Kombinationskodeeingänge zu* Selektieren eines Ausgangs eines der gesonderten Gatter in einer Gruppe. Die Ausgänge der Gatter sind je für sich mit unterschiedlichen Transistorschaltern zum Selektieren

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unterschiedlicher Leiter verbunden. Nach Fig»_¥1 "sind die und 2OB mit den Transistoren 22 bzw, 23 und die Gatter 21A und*21B sind mit den Transistoren 24 bzw« 25 verbunden» Jede Verbindung liegt an der Basiselektrode des Transistors und die Wirkung ist derart, dass das Auftreten eines Auagangssignals an jeder der selektierten Gatter=» schaltungen bei Kopplung mit der Basiselektrode des zugehörenden "transistors eine GriJsse und eine Polarität ergibt, bei denen der Transistor von dem einen Zustand in den anderen umgeschaltet werden kann»

Jeder der der Gruppe gemeinsamen und άβη Leitern gemeinsamen Erreger ist mit einer Lesestromquelle 26 und einer Söhreibstrom— quelle 27 verbunden, Die Widerstände 28 und 29 können mit jeder der Stromquellen parallel geschaltet sein, um Leiterklemmen zu bilden«

Die Anordnung nach Pig» 1 ist wie folgt wirksam* Es wird ;^; angenommen, dass ein Schreibvorgang durchgeführt werden soll; das Gatter 16A spricht an auf den einzigen 'Kombinationskode, 4er den zu erregenden, erwünschten Leiter und den durchzuführenden Schreibvorgang angibt, so dass ein Ausgangssignal zum Umschalten des Transistors geliefert wird. Der Transistor 17, der normalerweise nicht leitend ist, wird leitend gemacht durch die Vorwärtpvorspannung der Emitter-Basisstrecke, die von der Spannungsquelle +V geliefert wird, worauf der an der Basi$ des Transistors 17 auftretende, niedrige Impuls in der Gruppe alle mit der Kollekijorelektrode Jdes Transietors 17 verbundenen Diodenmatrizen selektiert. Nach dieser Gruppenselektion - hier umfasst die Gruppenselektion beide Leiter 11 und 12 - wiyd die entsxirechende Leiterserektion durch die Zufuhr eineip einzigen Kombination^· kodes über die Leiterselektionsschaltung durcJigefflhrt, Wobei. z.B. das Gatter. 2OB selektiert wird. Durph die Selektion des Gatt«3?8 2OB wird

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der Transistor 23 leitend, so dass eine Serienstromstrecke von der Quelle +Y über den Transistor 17 t die Hiode 1JA der Diodenmatrix 1*3, den Erregerleiter 12, die Eraitter-Kollektorstrecke des Transistors 23 und die Schreibetromq.uelle 27 gebildet wird. Dann steht ein geeigneter Sohreibselektionsimpuls z.B. der GrSsse eines halben Schaltimpulses über dem Leiter 12 zur Verfugung* Zum timschalten der gesonderten Kerne z.B. des Kernes 12A wird ein weiterer halber Selektionsimpuls in Koinaidenz zugeführt.» Der Gesamtkoinzidenzstrom der zwei halben Selektionsimpulee genügt, ua einen Fluss einer Grosse zu erzeugen_t durch den der Remanenzzpptand des Kernes 12A von einem Zustand in den anderen entsprechend iipr ßrwfini?chten Information umschaltet. Venn die Schreibstromquelle genau den Strompegel aufweist, der zur Kopplung tnit den Kernen notwendig ist wird der Transistor 2J Über die Basis-Emitterstrecke einen Strom durch den Leiter 12 schickei:₉ ÜQS den Strom der Sohreibstromquelle 27 annähernd um den Basis-EmitterstEoafluss überschreitet. Diener zusStzliche Ström vie verstehend gesagt^ wird die Begrenzungen der Kernwirkung verringern. Die Ifotweadigke^t der Anbringung grosser Anzahlen von Gatterschaltungen zur Selektionen sowohl beim Lesen als auch beim Schreiben ist unerwünscht.

■ Fig. 2 zeigt eine vereinfachte AuefÜhrungsförm der Erfindung· Deutlichkeitshalber ist nur ein einziger Erregerleiter durch

jeden Kern und sind nur zwei ErregerleitersStze dargestellt. Es lassen sich viele verschiedene Arten von Leiteranordnungen bekannten Typs verwenden. Wie Pig. 1» zeigt Fig. 2 eine Speichermatrix 30 mit einem erst» Steuerleiter Jt und einem zweiten Steuerleiter 32» die je durch eine Anzahl von Kernen gefabelt sind» Lie Anordnung 30 hat vier Selektionsstufen n, n+1, n+2, n+3, die durch jeden Steuerleiter gekoppelt werden.

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Deutlichkeitshalber sind"vier. Stromquellen 331 34t 35 und J6 dargestellt. Die erste Stromquelle 33 ist mit dem Steuerleiter 31 ober eine Diode 37-ι die weitere Stromquelle 34 ist mit dem Steuerleiter 32 über eine Diode 38 verbunden. Die Stromquelle 35 ist mit dem Steuerleiter über eine Diode 39 und die Stromquelle 36 ist mit dem Steuerleiter J2 über eine Diode 40 verbunden. Die Stromquelle 33 ist mit einem Bezugspunkt über eine Diode 41 und die Stromquelle 34 ist mit einem Bezugspunkt übtr fine Mode 42 verbunden. Mne Diode 43 koppelt die Stromquelle ?5 ir.it '-inen Bezugspunkt und die Diode 44 koppelt die Stromquelle J: C mit ejnem Bezugspunkt. Leutlichkeitshalber sind diese Bezugs-

• punkte vie K'rdpotentialpunkte dargestellt. Die ersten und zweiten, selektiv wirksam zu machenden, in Reihe geschalteten Transistorschalter 45 und·j6 werden über äie Spannungsquelle +V und eine Diode 49 mit dem- Steuerleiter 31 una über eine Diode 50 ait dem Steuerleiter 32 gekoppelt. Ein zweiter Satz selektiv wirksam zu machender, in Reihe ge-

. schalteter Transistorschalter 47 und 48 ist mit einer Spannungequelle +V über eine erste Diode 51 mit dem anderen Ende des Steuerleiters und über eine zweite Diode 52 mit dem anderen Ende des Steuerleiters 32 verbunden. Eine Adressgatterschaltung 53 -ist gewöhnlich mit den Bases der Transistoren 4> un<i 48 gekoppelt, während die Bases 45 und 47 -^i t einer .quelle einer Schreib- und Leseschaltung verbunden sind, die nicht dargestellt sind. Die Gatterschaltung 53 ist der logischen Nand-Art, die ein Ausgangssignal beim Ansprechen auf die Gleichheit der EingangssignaIe erzeugt. ,

Die SchaltΛηί-sanordnung nach Fig. 2 arbeitet wie folgt:

Wenn* alle Λ rss^eneir.grl-ge des Gatters 53 eine positive PolaritSt auf- <

weisen, erscheint ein 'f--^ ti ve ε Ausgangs signal, das den betreffenden ri.s-rs -"er Tra- - ir> i:> -^c ' ■ -r-. /.R zuTefüh.rt wird. Unter fliesen Be- -.ir.,7tn «rliiUben aie 7■·■-...sidtoren ä~j und Al jedoch nur einen Leck-

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strom durch die Transistoren 46 und 48 so lange die Transistoren 45 und 47 ^im gesperrten Zustand bleiben infolge der hohen Basisspannungspegel. Wenn dann ein Leseimpuls niedrigen Pegels der Basis des Transistors 45 zugeführt wird, wird der Transistor 45 gesättigt. Dadurch · wird auch der Transistor 46 gesättigt, worauf eine Spannung von +V - V

des Transistors 45 und -V des Transistors 46 dem Punkt A zugeführt

Cc

wird. Wenn die Stromquelle leitend ist und einen Strom I durch die Diode 41 führt und wenn die Stromquellen 34, 35 und 36 alle im gesperrten Zustand sind, bildet sich ein Strom durch die Diode 49 über den Steuerleiter 31 und die Diode 371 um die Anforderungen des Stroms von der Stromquelle 33 zu erfüllen. Dann ist die Diode 4I iⁿ einem Rückwärtsvorspannungszustand. Auf diese Weise kann ein Lesevorgang über den Leiter 31 der Speichermatrix 30 durchgeführt werden* Umgekehrt, wenn die Stromquelle 34 einen Strom durch die Diode 42 statt der Stromquelle 33 durch die Diode 4I führt, und wenn ein Leseimpuls wieder der' Basis des Transistors 45 zugeführt wird und die Transistoren 46 und durch die gemeinsame Adresseneingangsgatterschaltung 53 leitend gemacht werden, wird der Leiter 32 statt des Leiters 31 selektiert. Schreibvorgänge werden in gleicher Weise durchgeführt durch eine geeignete Selektion der Stromquellen und der Basiselektrode des Schreibtransistors 47. .

Da die Spannungsquelle +V eine erheblich höhere Spannung liefert als-die Summe der Spannungsabfalls über die gesättigten Transistoren, über die Leiterdioae und den selektierten Leiter, werden die Amplituden 4er durch Steuerleiter der Matrix fliessenden Leiterströme lediglich durch die Stromquellen 3^3, 34» 35 und 36 gesteuert. Die Ampli· tuften der Basisstrb'me der Transistoren 451 46, 47 und 48 haben daher

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keinen einzigen Einfluss auf die Amplituden der Leiterströme so' lange die Basisströme zum Sättigen der betreffenden Transistoren genügen. Der die unterschiedlichen, selektierten Steuerleiter der Matrix durch- ·' fliessende Strom kann daher genau dadurch geregelt werden, dass keine Abzweigungen oder Anzapfungen in dem Leiter vorhanden sind, die den Durchfluss des verlangten Stroms durch den Kernleiter verhüten könnten. Auf diese Weise können die Begrenzungen verbessert werden'· Die Verwendung der zusätzlichen Transistoren in Reihe mit dem Selektionetransistor zum brennen der Schreib- und Leseschaltung von der Adressenschaltung ermöglicht, die Adresseneingangssignale gemeinsam den Lese- und den Schreibleitern zuzuführen, während die Lese- und Schreibleiterselektion ausserhalb der Adressenschaltung erfolgen, wodurch eine wesentliche Ersparung in Einzelteilen erzielt wird.

Die Steuerleiterschaltung nach der Erfindung ergibt daher eine verbesserte bessere Marginalwirkung, da der Strom genau gesteuert und die Selektion der Steuerleiter vorteilhafter wird. Letzteres wird an Hand der Fig. 3 deutlicher sein, in der die Prinzipselektionsschaltung nach Pig.. 2 ausgedehnt ist, um eine grSssere Matrix zu betätigen \ durch die Erhöhung der Anzahl von Selektionsschaltern und Stromquellen. Durch die Selektion von Stromquellen und Schaltern in Abhängigkeit von dem Eingangssignal und der Adresse kann die Anzahl von Stromquellen erheblich verringert werden. Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig.3 ist im übrigen gleich der nach Fig. 2. Der Lesetransistor 46 nach Fig»2 ist in Fig. 3 durch vier Transistoren 46A, 46B₁ 46C und 46D ersetzt, die zwischen der gemeinsamen Diodenklemme und einem ersten Punkt A «'

geschaltet sind und die je ein Leiterpaar selektieren Ähnlich wie der Transistor 46 nach Fig. 2. Der Transistor 48«nach Fig. 2 ist auoh auf

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vier Transistoren 48A_f 48B, 4SC und 46D ausgedehnt} die zwischen je der gemeinsamen Diodenleiterklemmen und einem zweiten Punkt B verbunden sind) wobei jeder dieser Transistoren ein Leiterpaar selektiert. Die Lese- und SchreibvorgSnge werden wieder durch die Transistoren 45 und 47 durchgeführt, die in den Fig. J und 2 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, da sie genau die gleichen Punktionen erfüllen. Adressierung erfolgt durch Adresseneinheiten 53A, 55B, 53^ ^und 53D» die die Transistoren 46A, 48A, 46B₁ 48B,-46C₁ 48C, 46D, 48D steuern. Die Lese- und Schreibtransistoren 45 und 47 bestimmen, welche der Transistorreihen 46A bis D oder 46A bis D einen Strom den betreffenden Kernleitern zuführen wird. Der Strom vird durch die Quellen 54, 55» 56, 57 in Richtung der Pfeile geführt. Wie vorstehend gesagt, können die Stromquellen je für sich als Funktion der Eingangsadressen: mittels geeigneter Gatterschaltungen gewählt werden. Ein Beispiel einer von der Adresse abhSngigeh Stromquelle ist in Fig. 4 veranschaulicht. Die Kollektoren der Trans istore*h 6OA, 60B, 6OC und 6OD sind mit den Punkten 57, 56, 55 bzw, 54 nach Fig. 3 verbunden. Die Enitter der Transistoren 6OA, 6OB, 6OC und 6OD sind miteinander und mit einem Widerstand R₁verbunden. R, ist mit einem negativen Potential -V verbunden. Die Dioden 6IA, 6IB,

Il

61C und 6IL sind je für sich Über einen Basis-Emitter-Ubergang der Stromquellentrajisistoren gekoppelt. Diese Dioden verhüten einen Duroh-

Il

schlag der Basis-Emitter-UbergHnge der drei Transistoren, die in der RückwSrteriohtung vorcespannt sind, wenn der Übrige Transistor gewählt wird; Die Basis jedes Transistors ist mit dem Ausgang eines TJnd-Gatters 62A, 62B, 62C und 62D und mit einem Widerstand verbunden, der mit -V verbunden ist. Liese Widerstände sind z.3. 100-mal grosser als R₁. Die geeignete Stromquelle 54t 1:51 5*> oder 57 wird durch die positive Koin-

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BAD ORIQlNAi

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zidenz von zwei Signalen! Lese- und Schreibsignalen A bzw. S an einem der vier IJnd-Gatter selektiert. Das Ausgangssignal des selektierten Und-Gatters steigt an von einem Potential von -V bis zu einem positiven Potential. R₁ wird von einem Strom durchflossen! der gleich

b "* be beträgt, wobei V das negative Bezugspotential, V. die ^Rl

Basisspannung des selektierten Transistors, V. den Basis-Emitter Span- ■ nungsabfall und R, den allen Transistoremittern gemeinsamen Widerstand

bezeichnen, .

Ba nur einer der Transistoren 6üA, 6OB, 6OC und 60D zu einem bestimmten Zeitpunkt selektiert wird, bestimmt der Widerstand R, den Strom für alle Transistoren. Beim Selektieren ist der Transistor nicht gesättigt, so d&ss der Basisstrora verhältnisrnSssig gering let und nicht nennenswert zu Leiterstromänderungen beiträgt. Leiterstrom-Snderungen von weniger als 1 % können durch billige Normaleinzelteiie erzielt werden.

Es sei bemerkt, dass die nach Fig. 3 notwendige Stromquelle derart wirksam ist, dass sie einen einzigen Strom in einer von zwei Richtungen liefert. La nur eine Stromquelle zu einem bestimmten Zeitpunkt selektiert wird, können die Stromquellen praktisch durch eine einzige Quelle mit zwei Stromrichtungen gebildet werden und, die Selektionsschaltung nach Fig. 4 kann die Stromquelle an der richtigen Stelle mit der richtigen Polarität aufnehmen.

Weiterhin ist eine Anzahl von Stromquellen anwendbar, die selektiv mit dem richtigen Strompunkt verbunden werden können, wenn dies erwünscht ist*

Lie Selektionsjaatrix nach Fig. 3 Jst for acht Steuerleiter

BAD ORiGINAL

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und eine Zweibit-Selektion dargestellt. In der Praxis werden jedoch mehr als zwei Bits selektiert und wird die ganze Selektion durch mindestens einen weiteren Koinzidenzselektionsleiter gesteuert, der durch Koinzidenz jeden Leiter einen der damit gekoppelten Kerne wählen lasst. Die dadurch erhaltene Srsparung an Transistorschaltungen, die durch einen Vergleich der Fig. 3 und 1 deutlich sein wird, bedeutet eine Ernparung an Gattern und Transistoren, die zum Selektieren eines Informationsbits notwendig sind, und einen Kernleiter selektieren.

f
Obgleich die Erfindung an Hand einiger bevorzugter Ausflih-

rungsformen beschrieben ist, werden dem Fachmann Abarten in Form'und in Einzelheiten innerhalb des Rahmens der Erfindung zur Verfügung stehen.

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Claims (4)

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1. Magnetische Speichermatrix mit einer Anzahl magnetischer, bistabiler Speicherelemente, die durch einen magnetischen Fluss ausreichender Grosse erregt werden können, welcher Fluss durch einen Stronimpuls hinreichender Grosse geliefert wird, wobei eine Erregerschaltung zum Liefern eines genauen Bruchstelle dieses Stromimpulses vorgesehen ist, die eine Lesestroraquelle in Verbindung mit einem ersten Ende des Erregerleiters, eine Schreibstromquelle in Verbindung mit dem anderen Ende des Erregerleiters, einen ersten Satz von zwei Transistoren) deren Emitter-Kollektorstrecken in Reihe zwischen einer Spannungsquelle und einem Ende des Erregerleiters verbunden sind, einen zweiten Satz von zwei Transistoren, deren Smitter-Xollektorstrecken in Reihe zwischen dieser Spannungsquelle und. dein anderen Ende des Erregerleiters liegen, Mittel zum .£;leichzeitieren Seleictieren eines dieser Transistoren jeder der erwähnten ersten und zweiten Reihenschaltungen dieser Transistoren und Mittel zum selektiven Adressieren eines oder dee anderen dieser Transistoren in der ersten oder zweiten Reihenschaltung der Transistoren zum Schlieseen einer Strombahn in einer oder in der anderen Richtung durch den Erregerleiter enthält.

2, Magnetischer Speicher mit einer Anordnung magnetischer Elemente, die in Reihen und Spalten angeordnet sind, wobei Erregerleiter zwischen jedem dieser Sienente der be^reffenden Reihen und Spalte, eine selektiv wirksam zu machende, mit einera'Ende jedes Erregerleiters gekoppelte LeseBtromquelle, eine selektiv wirksam zu machende, mit defc anderen Ende jedes Erregerleiters gekoppelte Schreibstromquelle, ein erster selektiv erregbarer Schalter zur Verbindung eines Endes eines ; Erregerleitersmit einem Bezugspunkt, ein zweiter, selektiv erregbarer

009825/1970

BAD ORIGINAL

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Schalter zur Verbindung des anderen Endes des Erregerleiters mit einem Bezugspunkt ι Adressiermittel^zur Selektieren einer dieser Stromquellen und des. angemessenen Schalters vorgesehen sind, um einen Strom von der selektierten Stromquelle durch diesen Erregerleiter zu schicken.

3· . Speicher nach Anspruch 2 dadurch .gekennzeichnet! dass der erste selektiv betRtigbare Schalter einen ersten und einen zweiten,. normalerweise nicht leitenden Transistor enthRlt, deren Kollektor-Emitterstrecken in Reihe zwischen aen; betreffenden Erregerleiter und den Bezugspunkt geschaltet sind, wRhrend der zweite, selektiv betätigbare Schalter einen dritten und einen vierten, normalerweise nicht leitenden Transistor enthalt, deren Kollektor-Emitterstrecken in Reihe zwischen dem betreffenden Erregerleiter und dem Bezugspunkt liegen, wobei Mittel zum Leitendmachen des ersten oder dritten Transistors zur Bestimmung der Stromrichtung durch den betreffenden Erregerleiter und Adressiermittel zum Selektieren des zweiten und vierten Traneistors sum Seltktieren des betreffenden Erregerleiters vorgesehen, sind«

4. Magnetischer .Speicher mit t-iner Atiordnung magnetischer Elemente, die in Reihen und Spalten angeordnet sind und mit durch die Reihen und Spalte eefSdelten Erregerleitern dadurch gekennzeichnet, dass Jedes Leiterpaar in dieser Anordnung an ihrem ersten und zweiten Ende reit ersten'und zweiten Dioßenpaaren einander entgegengesetzter PolaritSt verbunden sind, deren von den Erregerleiter abgewftndte Elektroden miteinander versanden Kiftd, wobei* eine erste Anzahl von Transistoren, derer. Kollektcr-Emittersirecken zwischen je einem gemeinsamen Eiodenende des ersten Satzes der Enden aev Bxxqger leiter und einen ereten Punkt liegen, eir. zweiter Satz ν m Transistoren, deren Kollektor»« Emitters trecken -zvißc'-.en. ^r- eincH. der ^ Re ins amen· Biodenenden des zwei«

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ten Satzes der Enden der Erreger leiter und einem zweiten Punkt liegen« ,' < ein Lesetransistor, dessen Smitter-Kollektorstrecke zwischen dom genannt ten ersten Punkt und einem BetriebSRpatinungspunkt verbunden ist, eiit I Schreibtransistor , dessen Emitter-KoliKktotstreoke zwischen dem genant ., ten zweiten Funkt und einem Betriebsapannungapunkt gekoppelt ist« eine Schrelbstromciuellenverbindung mit einem Ende jedes der ersten Leiter dieses Satzes von Erregerleiterendpaaren mit einer ersten Polarität und mit einem Ende jedes der zweiten Leiter de.s ersten Satzes von Srffegerleiterendpaaren mit einer zweiten Pölaritli, eiiie Leeestuöiaquellenverbindung mit einem Ende jedes der eretön Leiter "des aweiten Satze» von Erregerleiterendpaaren mit einer ersten Polarität und mit einem' Ende jedes der zweiten Leiter des zweiten Satzes von Erregerlei tereiidpaaren mit einer zweiten Polarität, erste Selektionsmittel, die selektiv mit den genannten Stromquellenverbindungen verbunden sind und eiftö Gruppe von ersten der erwähnten SStze oder .eine Gruppe von zweiten deS erwähnten Sätze von Erregerleitern und zweite Selektionemittel vorgesehen sind, die selektiv einen Transistor,jeder der erwähnten ersten und zweiten Anzahlen von Transistoren {Sum Selektieren eines Paares der •erwähnten Erregerleiter innerhalb der Gruppe wirksam machen, wobei die erwähnten ersten und zweiten Selektionsmittel dadurch einen einzigen der erwähnten Erregerleiter erregen«

5· Speichermatrix nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Selektionsmittel eine Anzahl von nnd-Gattern_f eine Anzahl von Transistoren, die je auf das Ausgangssignal des betreffen* " den Ünd-Gatters ansprechen und die je eine Diode zwischen den BaiiS-und Emitterelektroden aufweisen, und einen ersten Widerstand gejüieineap Mit, allen Emitterelektroden für die Zufuhr einer ersten Spannung an ^ed

00982S/1S70

ORIGINAL INSPECTED

-J j——j.»—

~2t- ?KA, 30,505»

\ ' 1.361892;..

Transistor und eine Ansah! zweiter Widerstände enthalten die j» eine aweite Sattel lenspannung επ di* Basiselektrode jedes Transistor« s»wftlhreni wobei jede Kollektorelektrode jedes der erwähnten Tranftiitoren einaeln erregbar ist_t um den erwünschten Stromfluers bei» entgpreohendin Erregen der erwShnte« Und-8attar zu liefern*

QO9825/ISTO

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