DE1084057B - Magnetisches Schieberegister - Google Patents

Description

In Nachrichtenverarbeitungsmaschinen werden an verschiedenen Stellen sogenannte Schieberegister verwendet. Sie haben die Aufgabe, gespeicherte Informationen z. B. von einem Register zu einem anderen zu verschieben. Es sind die verschiedensten Arten von Schieberegistern bekannt. Die einzelnen Stufen eines Schieberegisters können z. B. aus bistabilen Kippstufen, bestehend aus zwei Verstärkersystemen, oder aus mit Wicklungen versehenen Magnetkernen mit annähernd rechteckiger Hystereseschleife aufgebaut sein. Die Erfindung bezieht sich auf Schieberegister, deren einzelne Stufen aus solchen Magnetkernen aufgebaut sind. Bei aus magnetischen Speichergliedern aufgebauten Registern wird jede Informationseinheit in Form negativer oder positiver Remanenz gespeichert. (Im allgemeinen bezeichnet als Null- oder Einslage.)

Verwendet man in einem Schieberegister für jede Einheit (bit) der zu verschiebenden Information nur einen Magnetkern, so ist es erforderlich, den beim Umkippen des Remanenzzustandes eines Magnetkernes in seiner Ausgangswicklung auftretenden Impuls um eine gewisse Zeit zu verzögern, so daß er in der Eingangswicklung des folgenden Magnetkernes erst dann wirksam wird, wenn in diesem der das Umkippen des ersten Kernes bewirkende Schiebeimpuls bereits abgeklungen ist. Ein für diesen Zweck aufgebautes Schaltglied wird Verzögrungsglied genannt. Derartige Verzögerungsglieder wurden bislang aus integrierenden i?C-Kombinationen aufgebaut, mit denen zur Verhinderung von Rückwirkungen jeweils ein oder mehrere Richtleiter verbunden sind. Ein Nachteil derartiger Schaltungsanordnungen ist die relativ große Leistung je Kern, die der Taktgeber liefern muß. Bekannt sind auch Anordnungen, die wohl ebenfalls integrierende i?C-Kombinationen verwenden, bei denen aber die Richtleiter durch Transistoren ersetzt sind, so daß außer der Richtwirkung noch eine gewisse Verstärkung ausgenutzt werden kann. Der Leistungsaufwand des Taktgebers für solche Anordnungen ist schon geringer als bei Verzögerungsgliedern, die nur mit Richtleitern aufgebaut sind. Wesentlich günstiger im Leistungsaufwand sind dagegen solche Anordnungen, bei denen die an Stelle von Richtleitern verwendeten Transistoren in einer Rückkopplungsschaltung geschaltet sind. Der Leistungsaufwand je Kern ist dann für den Taktgeber sehr gering.

Auf eine derartige Schaltungsart der Verzögerungsglieder bezieht sich die Erfindung. Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Verzögerungsglied aus einem Parallelresonanzkreis besteht, der die gewünschte Verzögerung durch die Phasenverschiebung zwischen Spannung am Konden-Magnetisches Schieberegister

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Peter Kupec, München,
ist als Erfinder genannt worden

sator und Strom in der Spule erzeugt. Zur Vermeidung von Rückschwingungen ist es zweckmäßig, in den Resonanzkreis einen Richtleiter einzuschalten. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Spule mit dem Parallelresonanzkreis in Serie geschaltet sein. Sie verhindert einen vorzeitigen Stromfluß im Resonanzkreis und begrenzt außerdem die Verlustleistung im Transistor. Der Vorteil dieser Ausführungsform eines Verzögerungsgliedes gegenüber Verzögerungsgliedern mit integrierenden RC-Kombinationen ist der noch geringere Leistungsaufwand. Es entfällt der Leistungsverlust am Widerstand der /iC-Kombination. Außerdem macht sich ein Leistungsgewinn durch die Resonanzüberhöhung des Spulenstromes im Parallelresonanzkreis bemerkbar.

An Hand der Fig. 1 und 2 werden der Aufbau und die Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung erläutert.

Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Schieberegisters gemäß der Erfindung dar. Es ist aufgebaut aus den Magnetkernen Kl, K2 und K3, den Transistoren TrI und Tr 2, den Kondensatoren Cl und C 2, den Spulen Ll und L 2 und den Richtleitern Dl und D 2. Jeder Kern ist mit vier Wicklungen versehen. Wl ist die Taktpulswicklung, W2 die Eingangswicklung, W 3 und WQl bilden die Rückkopplungsschaltung des jeweiligen Transistors. Die Klemmen U stellen die Anschlüsse der für die Stromversorgung der Transistoren nötigen Stromquellen dar.

Für die Betrachtung des Schiebevorganges in dem Schieberegister sei vorausgesetzt, daß im Kern Kl eine Informationseinheit in Form negativer Remanenz gespeichert ist. In den Kernen K 2 und K 3 sollen keine Informationseinheiten gespeichert sein; die Kerne liegen also im positiven Remanenzpunkt. Soll nun die im Kern Kl gespeicherte Informationseinheit zum Kern K 2 verschoben werden, so wird an die Taktpulsleitung T ein positiver Taktpuls gelegt.

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Durch einen positiven Impuls des Taktpulses an der Wicklung Wl wird der Kern Kl in seine positive Remanenzlage gebracht. Dabei werden in allen übrigen Wicklungen den auftretenden Flußänderungen im Kern proportionale Spannungen induziert. Die Spannung an der Wicklung WZ öffnet den Transistor TrI. Der Transistor zieht dadurch Kollektorstrom und übernimmt die Rückkopplungsschaltung (Wicklungen W3 und W4) die Rolle des Taktpulses. Die Hystereseschleife wird nun vom negativen Remanenzpunkt aus bis zum positiven, annähernd waagerechten Sättigungsast durchlaufen. Wenn der obere waagerechte Teil der Hystereseschleife erreicht ist, werden die Flußänderungen so klein, daß der für den Transistor TrI notwendige Basissteuerstrom in der Wickhing WZ nicht mehr aufgebracht werden kann. Der Transistor sperrt wieder, und die Lage des Zustandes des Kernes A'l im positiven Remanenzpunkt seiner Hystereseschleife bleibt bestehen. Die Kerne K 2 und Ä'3 lagen vor dem Anlegen des Taktpulses im positiven Remanenzpunkt und bleiben somit, da ihre zugehörigen Transistoren infolge fehlender Spannungen an den entsprechenden Wicklungen WZ gesperrt bleiben, in diesem Zustand liegen. Inzwischen wird jedoch über den Transistor TrI infolge des Kollektorstromes der Kondensator Cl ungefähr auf die Batteriespannung U aufgeladen. Nach Ende dieses Aufladevorganges entlädt sich der Kondensator Cl über die Spule L1, den Richtleiter D1 und die Eingangswicklung W2 des Kernes K 2. Durch diesen Entladestrom wird der Kern K 2 in den negativen Remanenzpunkt gebracht, und die Informationseinheit ist damit vom Kern Kl zum Kern K 2 verschoben worden.

Die Spule Ll stellt zusammen mit dem Kondensator Cl einen Parallelresonanzkreis dar. Bei entsprechender Bemessung speichert er die zu verschiebende Informationseinheit so lange, bis der folgende Kern gegebenenfalls eine in ihm gespeicherte Informationseinheit weitergegeben hat und die neue, vom vorhergehenden Kern kommende Informationseinheit aufnehmen kann. Diese kurze Verzögerung wird durch die Phasenverschiebung zwischen der Spannung am Kondensator C1 und dem Strom in der Spule L1 erreicht.

Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform eines Schieberegisters gemäß der Erfindung dar. Das Schieberegister besteht aus den Magnetkernen KIl, K12, K13, den Transistoren TrIl und Tr 12, den Spulen LIl, L12, L13 und L14, den Kondensatoren CIl und C12 und den Richtleitern DIl und D12. Auf jedem Magnetkern sind wiederum vier Wicklungen angebracht. TFIl ist jeweils die Taktpulswicklung, W12 die Eingangswicklung, die Wicklungen WlZ und W14 bilden die Rückkopplungsschaltung des jeweiligen Transistors.

Der Vorgang der Verschiebung einer Informationseinheit von einem Kern zum nächsten ist der gleiche, wie in der Beschreibung zu Fig. 1 erläutert wurde. Die mit den Parallelresonanzkreisen C H-L12 und C12-L14 in Serie liegende Spule LIl bzw. L13 ist mit der Resonanzkreisspule L12 bzw. L14 fest gekoppelt. Sie induziert beim Ansteigen des Kollektorstromes des zugehörigen Transistors in der Resonanzkreisspule L12 bzw. L14 eine Spannung, die der Ladespannung am Kondensator CIl bzw. C12 entgegengesetzt ist. Es wird dadurch die Entladung des Kondensators sowie infolgedessen der Stromanstieg in der Spule und in der Eingangswicklung des folgenden Kernes verzögert. Außerdem liegt beim öffnen eines Transistors die Batteriespannung nicht mehr voll an ihm, sondern an -der zugehörigen Zusatzspule. Die Verlustleistung des Transistors wird damit herabgesetzt.

Die Anwendung dieser besonderen Ausführungsform des Verzögerungsgliedes ist nicht etwa beschränkt auf die in den Fig. 1 und 2 dargestellte spezielle Transistorschaltung. Sie ist prinzipiell in Verzögerungsgliedern an Stelle der bisher bekannten i?C-Kombination anwendbar und bringt auch in anderen bekanntgewordenen Schaltungen von Verzögerungsgliedern einen Leistungsgewinn gegenüber Schaltungen mit integrierenden i?C-Kombinationen.

Claims (3)

PATENTANSPKÜCHE:

1. Schieberegister unter Verwendung von Magnetkernen mit annähernd rechteckiger Hystereseschleife und Transistoren als Verstärkerelementen, wobei zwischen je zwei Kernen des Schieberegisters ein Verzögerungsglied geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied aus einem Parallelresonanzkreis (Cl, Ll) besteht, der die gewünschte Verzögerung durch die Phasenverschiebung zwischen Spannung am Kondensator (Cl) und Strom in der Spule (Ll) erzeugt.

2. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Parallelresonanzkreis zur Vermeidung von Rückschwingungen ein Richtleiter (D 1) eingeschaltet ist.

3. Schieberegister nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Parallelresonanzkreis (CIl, L12) eine Spule (LH) in Serie liegt, die sowohl einen vorzeitigen Stromfluß im Parallelresonanzkreis vermeidet als auch die Verlustleistung im Transistor (TrIl) begrenzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 547/203 6.60