DE1092060B

DE1092060B - Circuit arrangement in which the conductivity state of a superconductor can be reversed

Info

Publication number: DE1092060B
Application number: DEI17003A
Authority: DE
Inventors: James Bruce Mackay
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1957-12-23
Filing date: 1959-09-22
Publication date: 1960-11-03

Description

DEUTSCHESGERMAN

Für die Verwendung in elektronischen Rechenmaschinen und anderen Geräten zur automatischen Datenverarbeitung sind in den letzten Jahren Schaltungselemente entwickelt worden, in welchen die Eigenschaft der sogenannten Supraleiter ausgenutzt wird, bei bestimmten tiefen Temperaturen in der Nähe des absoluten Nullpunktes ihren elektrischen Widerstand zu verlieren und beim Anlegen eines Magnetfeldes ausreichender Feldstärke wieder in den normalleitenden Zustand zu gelangen. Das bekannteste derartige Schaltungselement ist wohl das sogenannte Kryotron, das aus einem langgestreckten draht- oder streifenförmigen Supraleiter besteht, der von dem Magnetfeld einer auf ihn aufgebrachten Zylinderspule oder eines ihn in geringem Abstand kreuzenden Drahtes oder Streifens beeinflußt wird. Der ursprünglich widerstandslose Supraleiter wird durch Erregen der Steuerspule in den normalleitenden, widerstandsbehafteten Zustand übergeführt und geht beim Abschalten der Erregung in den supraleitenden Zustand zurück.For use in electronic calculating machines and other automatic devices Data processing circuit elements have been developed in recent years in which the Property of the so-called superconductors is exploited at certain low temperatures in the Near absolute zero, they lose their electrical resistance and when a magnetic field is applied sufficient field strength to return to the normally conductive state. The most popular such a circuit element is probably the so-called cryotron, which consists of an elongated wire or Strip-shaped superconductor consists of the magnetic field of a cylinder coil applied to it or a wire or strip crossing it at a small distance is affected. The originally Resistance-free superconductors are activated by energizing the control coil in the normally conducting, resistive State and goes into the superconducting state when the excitation is switched off return.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung, in welcher der Leitfähigkeitszustand eines Supraleiters bei tiefer Temperatur durch die Feldstärkeänderung eines auf den Supraleiter einwirkenden Magnetfeldes zwischen dem supraleitenden und dem normalleitenden Zustand umsteuerbar ist, mit einer gewissen Speicherfähigkeit, welche sich, etwa nach Art einer Gastriode, nach erfolgter Umsteuerung nicht mehr von dem Eingang aus beeinflussen läßt. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das auf den Supraleiter einwirkende Magnetfeld durch zwei entgegengesetzte Durchflutungen hervorrufende und fest miteinander gekoppelte Wicklungen auf dem Supraleiter erzeugt wird und daß eine der beiden Wicklungen mit dem Supraleiter in Reihe geschaltet ist.The invention relates to a circuit arrangement in which the conductivity state of a Superconductor at low temperature due to the change in the field strength of an acting on the superconductor Magnetic field between the superconducting and the normally conductive state can be reversed, with a certain storage capacity, which is, for example, in the manner of a gastriode, after reversal can no longer be influenced from the entrance. This is achieved according to the invention in that the Magnetic field acting on the superconductor through two opposing currents and tightly coupled windings are produced on the superconductor and that one of the two Windings is connected in series with the superconductor.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen, in denen die Anwendung der Anordnung nach der Erfindung in einer Verriegelungsschaltung und einem an einem Eingang umsteuerbaren Flip-Flop gezeigt wird, näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigtIn the following the invention on the basis of two exemplary embodiments in which the application of the Arrangement according to the invention in a locking circuit and a reversible at an input Flip-flop shown is described in more detail. In the drawings shows

Fig. 1 die Abhängigkeit der zum Umsteuern eines Supraleiters erforderlichen magnetischen Feldstärke von der Temperatur für verschiedene Materialien,1 shows the dependence of the magnetic field strength required to reverse a superconductor the temperature for different materials,

Fig. 2 die Abhängigkeit des Widerstandes eines Tantaldrahtes von der auf ihn einwirkenden Feldstärke, 2 shows the dependence of the resistance of a tantalum wire on the field strength acting on it,

Fig. 3 ein Kryotron mit einer Steuerspule,3 shows a cryotron with a control coil,

Fig. 4 ein Kryotron mit zwei fest gekoppelten Steuerspulen,4 shows a cryotron with two tightly coupled control coils,

Fig. 5 die Verriegelungsschaltung undFig. 5 shows the locking circuit and

Fig. 6 die an einem Eingang umsteuerbare bistabile Kippschaltung,6 shows the bistable multivibrator which can be reversed at an input,

Schaltungsanordnung,Circuit arrangement,

in welcher der Leitfähigkeitszustandin which the conductivity state

eines Supraleiters umsteuerbar ista superconductor is reversible

Anmelder:Applicant:

International Business Machines
Corporation,International Business Machines
Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. jur. E. Eisenbraun, Rechtsanwalt,
Böblingen (Württ), Poststr. 21Representative: Dr. jur. E. Eisenbraun, lawyer,
Böblingen (Württ), Poststr. 21

James Bruce Mackay, Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenJames Bruce Mackay, Poughkeepsie, N.Y. (V. St. A.), has been named as the inventor

Fig. 7 den zeitlichen Verlauf der Ströme in der Anordnung nach Fig. 6 und7 shows the course of the currents over time in the arrangement according to FIGS. 6 and

Fig. 8 eine Abänderung der Anordnung nach Fig. 6.8 shows a modification of the arrangement according to FIG. 6.

Die Darstellung in Fig. 1 zeigt die Übergangstemperaturen T für mehrere Materialien in Gegenwart verschieden starker magnetischer Felder H. Z,um Beispiel geht Tantal (Ta) bei etwa 4,4° K aus des supraleitenden in den mit Widerstand behafteten Zustand über, wenn kein magnetisches Feld vorhanden ist. Diese Übergangstemperatur sinkt bei Anlegung immer stärkerer magnetischer Felder an das Material. Der Zustand der verschiedenen Stoffe (supraleitend oder normal) bei verschiedenen Verhältnissen von Temperatur zu Feld wird danach bestimmt, ob der betreffende Zustand links oder rechts von der Kurve für das Material liegt. Bei links von der Kurve dargestellten Temperatur-Feld-Bedingungen ist das Material supraleitend und bei den rechts von der Kurve liegenden mit Widerstand behaftet oder normalleitend. Die Kurve für jedes Material kann sich etwas verändern je nach der Reinheit der verwendeten Probe und der Art, in der sie hergestellt worden ist. Wenn z. B. Tantal auf einer Temperatur von 4,2° K gehalten wird, bei dieser Temperatur siedet flüssiges Helium bei Atmosphärendruck, so bleibt das Material im supraleitenden Zustand, solange die Stärke des magnetischen Feldes, dem es ausgesetzt wird, unter der eines Übergangsfeldes liegt, die für verschiedene Proben zwischen etwa 50 und 100 örsted liegt. Für die Zwecke dieser Beschreibung wird angenommen, daß das verwendete Tantal ein Schwellenfeld von 50 ör-The representation in Fig. 1 shows the transition temperatures T for several materials in the presence of different magnetic fields H. Z, for example, tantalum (Ta) goes from the superconducting to the resistive state at about 4.4 ° K, if not magnetic field is present. This transition temperature drops when ever stronger magnetic fields are applied to the material. The state of the different substances (superconducting or normal) at different ratios of temperature to field is determined according to whether the state in question is to the left or right of the curve for the material. In the case of temperature-field conditions shown to the left of the curve, the material is superconducting, and in the case of those to the right of the curve, it has resistance or is normally conductive. The curve for each material may vary somewhat depending on the purity of the sample used and the way in which it was made. If z. B. Tantalum is kept at a temperature of 4.2 ° K, at this temperature liquid helium boils at atmospheric pressure, the material remains in the superconducting state as long as the strength of the magnetic field to which it is exposed is below that of a transition field, which is between about 50 and 100 örsted for various samples. For the purposes of this description it is assumed that the tantalum used has a threshold field of 50 ör-

009 630/280009 630/280

sted bei einer Temperatur von 4,2° K hat. Wenn dieser Wert der Feldstärke überschritten wird, wird die Supraleitfähigkeit in dem Material beseitigt, d. h. das Material macht einen Übergang aus dem supraleitenden in den normalleitenden Zustand durch. Aus der Auftragung geht außerdem hervor, daß bei dieser Arbeitstemperatur sowohl Blei als auch Niobium im supraleitenden Zustand bleiben in Gegenwart von Feldern, deren Stärke viel größer als die des Schwellenfeldes für Tantal ist. In Abwesenheit eines magnetischen Feldes hat Niobium eine Übergangstemperatur von 8° K, und bei 4,2° K benötigt es ein Schwellenfeld von über 1000 örsted, um aus dem supraleitenden in den normalen Zustand umgeschaltet zu werden. Lediglich zur Veranschaulichung dieser Beschreibung und nicht als Beschränkung der Erfindung sei angenommen, daß die nachstehend besprochenen Kryotrons auf einer Arbeitstemperatur von 4,2° K gehalten werden und daß sie Tantal-Torleitungen enthalten, die ein Schwellenfeld von 50 örsted erfordern, sowie Niobium-Steuerleitungen. Es können auch andere Betriebstemperaturen und andere Kombinationen von Materialien verwendet werden. Zum Beispiel können bei Arbeitstemperaturen, die etwas unter 3,72° K liegen, der Übergangstemperatur für Zinn, Kryotrons verwendet werden, die Zinn-Torleitungen und Blei-Steuerleitungen enthalten.sted at a temperature of 4.2 ° K. If this value of the field strength is exceeded, eliminates superconductivity in the material, d. H. the material makes a transition from the superconducting into the normally conducting state. The application also shows that this Working temperature both lead and niobium in the superconducting state remain in the presence of fields, whose strength is much greater than that of the threshold field for tantalum. In the absence of a magnetic Field, niobium has a transition temperature of 8 ° K, and at 4.2 ° K it needs a threshold field of over 1000 örsted to be switched from the superconducting to the normal state. Only To illustrate this description and not to limit the invention, it is assumed that that the cryotrons discussed below are kept at a working temperature of 4.2 ° K and that they contain tantalum gate lines, which require a threshold field of 50 örsted, and niobium control lines. Other operating temperatures and other combinations of materials can be used. For example can at working temperatures slightly below 3.72 ° K, the transition temperature for tin, cryotrons may be used that contain tin gate leads and lead control leads.

Die Art des Überganges zwischen dem supraleitenden und dem normalen Zustand für einen auf 4,2° K gehaltenen Tantaldraht ist in Fig. 2 dargestellt. Die Abszisse der Auftragung stellt die Stärke des an das Tantal angelegten magnetischen Feldes H dar, und die Ordinate stellt den tatsächlichen Widerstand des Tantals R im Verhältnis zu dessen Widerstand im normalen oder mit Widerstand behafteten Zustand Ro dar. Wie die Auftragung zeigt, bleibt der Widerstand gleich Null bei Feldstärken unter 50 örstedt. Wenn jedoch die Stärke des an den Draht angelegten magnetischen Feldes über diesen Schwellenwert hinaus erhöht wird, der in der Figur durch Hc dargestellt wird, erfährt das Tantal einen Übergang und nimmt seinen normalen Zustand an. Der Übergang ist umkehrbar ohne merkliche hysteretische Wirkungen, und das Tantal geht wieder in den supraleitenden Zustand, wenn die Stärke des angelegten Feldes unter 50 örsted sinkt. Der Übergang erfolgt sehr schnell und grenzt — wie die Kurve zeigt — den supraleitenden und den mit Widerstand behafteten Zustand für das Tantal scharf gegeneinander ab.The type of transition between the superconducting and the normal state for a tantalum wire held at 4.2 ° K is shown in FIG. The abscissa of the plot represents the strength of the magnetic field H applied to the tantalum, and the ordinate represents the actual resistance of the tantalum R relative to its resistance in the normal or resistive state Ro . As the plot shows, the resistance remains equal to zero at field strengths below 50 örstedt. However, if the strength of the magnetic field applied to the wire is increased beyond this threshold value, represented in the figure by Hc , the tantalum will transition and assume its normal state. The transition is reversible without noticeable hysteretic effects, and the tantalum reverts to the superconducting state when the strength of the applied field falls below 50 örsted. The transition takes place very quickly and - as the curve shows - sharply delimits the superconducting and the resistive state for tantalum from one another.

Fig. 3 stellt schematisch ein sogenanntes Kryotron dar. Das Kryotron umfaßt eine Torleitung G aus Tantal, um die eine einzige Windung C aus Niobium gewickelt ist. Es können auch Kryotrons hergestellt werden, die mehrere überlagerte Steuerwicklungen verwenden, λόπ denen jede bei ihrer Erregung ein magnetisches Feld an das Tantaltor anlegt, so daß das an das Tor angelegte Nettofeld die Summe oder Differenz dieser einzelnen Felder ist, je nachdem, ob sie in derselben oder in entgegengesetzten Richtungen angelegt werden. Eine Anordnung dieser Art ist in Fig. 4 dargestellt, wo zwei überlagerte Wicklungen C1 und C 2 das Tor G umgeben.3 schematically shows a so-called cryotron. The cryotron comprises a gate line G made of tantalum, around which a single turn C made of niobium is wound. It can also be made cryotrons that use several superimposed control windings, λόπ each of which applies a magnetic field to the tantalum gate when excited, so that the net field applied to the gate is the sum or difference of these individual fields, depending on whether they are in in the same or in opposite directions. An arrangement of this type is shown in FIG. 4, where two superimposed windings C 1 and C 2 surround the gate G.

Während des Betriebs der Kryotrons in einer Schaltung, wie der nachstehend beschriebenen, wird häufig bewirkt, daß Strom durch eine Kryotron-Torleitung zur gleichen Zeit fließt, wenn Erregungsströme an eine oder mehrere Steuerleitungen angelegt werden. Dieser Torstrom erzeugt ein magnetisches Feld, das rechtwinklig zu dem von der Steuerspule oder den Steuerspulen angelegten Feld liegt. Die Feldstärke in der Nähe des Torelements wird in einem solchen Falle bestimmt durch die Quadraturaddition der Spulen- und Torfelder. Damit nun die Kryotrons in Schaltungen verwendbar sind, in denen das eine das andere treibt, müssen sie so hergestellt werden, daß sie stromverstärkend wirken, und aus diesem Grunde wird die Wirkung des Eigenfeldes des Tors gegenüber dem von der Spule angelegten Feld auf einem Mindestwert gehalten. Obwohl das Eigenfeld der Torleitung bei derDuring the operation of the cryotrons in a circuit such as the one described below, frequent causes current to flow through a cryotron gate line at the same time as excitation currents are applied to a or several control lines can be created. This gate current creates a magnetic field that is right-angled to the field applied by the control coil or coils. The field strength in the In such a case, the proximity of the gate element is determined by the quadrature addition of the coil and peat fields. So that the cryotrons can now be used in circuits in which one is the other drives, they must be made in such a way that they have a current-boosting effect, and for this reason the Effect of the gate's own field compared to the field applied by the coil kept to a minimum value. Although the gate management's own field at the

ίο Bestimmung der tatsächlichen Feldstärke des jeweils daran angelegten magnetischen Feldes berücksichtigt werden muß, werden hier zur Erleichterung der Erklärung der nachstehend beschriebenen Schaltung nur die Felder berücksichtigt, die durch eine oder mehrere mit jedem Tor verbundene Spulen angelegt werden.ίο Determination of the actual field strength of each magnetic field applied to it must be taken into account here to facilitate the explanation the circuit described below only takes into account the fields that are marked by one or more with coils connected to each gate are applied.

Fig. 5 zeigt nun eine Schaltung nach der Erfindung, die sowohl Ein- als auch Zweispulenkryotrons verwendet. Es handelt sich dabei um eine Verriegelungsschaltung, die dazu dient, anzuzeigen, wenn derFig. 5 now shows a circuit according to the invention which includes both single and double coil cryotrons used. It is an interlocking circuit that is used to indicate when the

ao Strom in einer bestimmten Leitung aus irgendeinem Grunde unterbrochen wird. Kryotronschaltungen für Rechenanlagen der beschriebenen Art sind im wesentlichen abhängig von einem ununterbrochenen Stromfluß aus einer z. B. einzelnen Stromquelle. Die Schaltung von Fig. 5 kann verwendet werden, um anzuzeigen, wenn der Strom aus dieser Quelle für eine Zeitdauer unterbrochen worden ist, die ausreicht, um den Zustand der bistabilen Kippschaltungen und anderer Kryotronvorrichtungen in einer Rechenanlage, in der die Schaltung verwendet wird, zu ändern. Das Ventil 20 stellt die Schaltungen dar, die z. B. ein Netzwerk von aus Kryotrons aufgebauten bistabilen Kippschaltungen bilden können, das zur Ausführung von einer oder mehreren Funktionen in einer Rechenanlage verwendet wird. Diese Schaltungen empfangen ihren Gleichstrom aus einer Leitung 22, die an eine in der Figur durch eine Batterie 24 und einen Widerstand 26 dargestellte konstante Stromquelle angeschlossen ist. Die Schaltung von Fig. 5, die Unterbrechungen in dem von dieser Quelle der durch das Viereck 20 dargestellten Schaltung zugeführten Strom anzeigt, umfaßt vier Kryotrons KZ, K4, K5 und K6. Diese Kryotrons haben Tore GZ, Gi, G5 und G6. Jedes der Kryotrons K 5 und K 6 hat eine einzelne Steuerwicklung C 5 bzw. C6, und die Kryotrons KZ und KA haben jedes zwei Steuerwicklungen CZa und CZb bzw. CAa und C4b. Die Steuerwicklungspaare der Kryotrons KZ und KA sind in der in Fig. 4 gezeigten Weise einander überlagert, obwohl in Fig. 5 die tatsächliche Überlagerungao electricity on a particular line is interrupted for any reason. Cryotron circuits for computing systems of the type described are essentially dependent on an uninterrupted flow of current from a z. B. single power source. The circuit of Figure 5 can be used to indicate when power has been removed from this source for a period of time sufficient to maintain the state of flip-flops and other cryotron devices in a computer system in which the circuit is used change. The valve 20 represents the circuits which, for. B. can form a network of bistable multivibrators built up from cryotrons, which is used to carry out one or more functions in a computer system. These circuits receive their direct current from a line 22 which is connected to a constant current source shown in the figure by a battery 24 and a resistor 26. The circuit of FIG. 5, which indicates interruptions in the current supplied from this source to the circuit represented by square 20, comprises four cryotrons KZ, K 4, K 5 and K 6. These cryotrons have gates GZ, Gi, G5 and G 6. Each of the cryotrons K 5 and K 6 has a single control winding C 5 and C6, respectively, and the cryotrons KZ and KA each have two control windings CZa and CZb and CAa and C 4b, respectively. The control winding pairs of the cryotrons KZ and KA are superimposed on one another in the manner shown in FIG. 4, although in FIG. 5 the actual superimposition

So nicht gezeigt ist, um die Verbindung zu den verschiedenen Tor- und Steuerleitungen deutlicher zeigen zu können.So not shown is to make the connection to the various To be able to show gate and control lines more clearly.

Die Steuerspulen CZa und CAa auf den Kryotrons KZ und KA sind tatsächlich ein Teil der die Leitung 22 mit der Batterie 24 verbindenden Serienschaltung. Die Windungszahl dieser Wicklungen und der in dieser Schaltung normalerweise fließende konstante Strom sind so gewählt, daß jede an ihr zugeordnetes Tor ein magnetisches Feld anlegt, das größer ist als das Schwellenfeld Hc für das Tor (s. Fig. 2). Speziell legt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel jede Wicklung ein Feld an, das +l.lmal so groß ist wie die Stärke Hc des Schwellen- oder kritischen Feldes, was durch die in Kreisen stehenden Werte neben den Wick-Jungen angedeutet ist. Die Wicklung CAb auf dem Kryotron KA ist eine Vorspannungswicklung, die an eine durch eine Batterie 30 und einen Widerstand 32 dargestellte konstante Stromquelle angeschlossen ist. Der von dieser Quelle gelieferte konstante Strom ist unter der Annahme, daß die Ganghöhe der Wick-The control coils CZa and CAa on the cryotrons KZ and KA are actually part of the series circuit connecting the line 22 to the battery 24. The number of turns of these windings and the constant current normally flowing in this circuit are selected so that each associated gate applies a magnetic field which is greater than the threshold field Hc for the gate (see FIG. 2). Specifically, in the exemplary embodiment shown, each winding applies a field that is +1.1 times as large as the strength Hc of the threshold or critical field, which is indicated by the values in circles next to the Wick boys. The winding CAb on the Kryotron KA is a bias winding which is connected to a constant current source represented by a battery 30 and a resistor 32. The constant current supplied by this source is assuming that the pitch of the winding

hingen .Κ4α und KAb gleich ist, 1, 9/1, lmal größer als derjenige, der in der von Batterie 24 gespeisten Reihenschaltung fließt. Daher legt die Wicklung CAb ein Vorspannungfeld von —1,9 Hc an das Tor G 4 an, wobei das negative Vorzeichen anzeigt, daß dieses Feld in einer Richtung angelegt wird, die der Richtung des durch die Wicklung CAa angelegten Feldes entgegengesetzt ist.hung .Κ4α and KAb is the same, 1, 9/1, l times greater than that which flows in the series circuit fed by battery 24. Therefore, winding CAb applies a bias field of -1.9 Hc to gate G 4, the negative sign indicating that this field is applied in a direction opposite to the direction of the field applied by winding CAa.

Die zweite Wicklung C3b auf dem Tor G 3 ist mit diesem Tor in Reihe geschaltet, so daß der ganze Strom in dem Tor diese Wicklung durchfließen muß. Die Verriegelungs- oder Anzeigeschaltung empfängt ihren Strom von einer durch eine Batterie 40 und einen Widerstand 42 dargestellten konstanten Stromquelle, und zwar wird der gelieferte Strom so gewählt, daß, wenn er gänzlich durch das Tor G 3 fließt, die Wicklung C3b an dieses Tor ein Feld mit der Stärke —0,9 Hc anlegt, wobei das Minuszeichen anzeigt, daß dieses Feld in entgegengesetzter Richtung zu dem Feld angelegt wird, das von der anderen überlagerten Wicklung C3a angelegt wird.The second winding C3b on gate G 3 is connected in series with this gate so that all of the current in the gate must flow through this winding. The latch or display circuit receives its current from a constant current source represented by a battery 40 and a resistor 42 and the current supplied is selected so that, when it flows entirely through port G 3, winding C3b is applied to that port A field of magnitude -0.9 Hc is applied, the minus sign indicating that this field is applied in the opposite direction to the field applied by the other superimposed winding C3a .

Die Wicklung C 5 auf dem Tor G'5 ist eine Steuerwicklung, die wahlweise mit einem Strom erregt wird, der ausreicht, um die Wicklung wirksam zu machen, an das Tor ein Feld anzulegen, dessen Stärke größer als der kritische Wert ist, nämlich 1,5 Hc. Wenn die Wicklung C 5 mit einem aus den Batterien 24, 30 und 40 fließenden Strom erregt wird, findet folgende Operation statt:The winding C 5 on the gate G'5 is a control winding which is optionally excited with a current sufficient to make the winding effective to apply a field to the gate whose strength is greater than the critical value, namely 1 , 5 Hc. When the winding C 5 is energized with a current flowing from the batteries 24, 30 and 40, the following operation takes place:

Wenn beide Wicklungen CAa und CAb erregt sind, ist das an das Tor G 4 angelegte Nettofeld schwächer als der kritische Wert, so daß dieses Tor in einem supraleitenden Zustand ist. Die Erregung der Spule C 5 bringt das Tor G 5 in den mit Widerstand behafteten Zustand, so daß ohne Rücksicht auf das an das Tor G 3 angelegte Feld der ganze Strom aus der Batterie 40 veranlaßt wird, in dem das Tor G 4 umfassenden, gänzlich supraleitenden Pfad zu fließen. Die Spule C 5 wird für eine Zeitdauer erregt gehalten, die ausreicht, um sicherzustellen, daß dieser Zustand hergestellt wird, und wird dann abgeschaltet.When both windings CAa and CAb are energized, the net field applied to gate G 4 is weaker than the critical value so that this gate is in a superconducting state. The excitation of the coil C 5 brings the gate G 5 into the resistive state, so that regardless of the field applied to the gate G 3, all the current from the battery 40 is caused in which the gate G 4 encompassing, entirely superconducting path to flow. The coil C 5 is held energized for a period of time sufficient to ensure that this condition is established and is then turned off.

Da die Spulen C4a und CAb beide erregt bleiben und entgegengerichtete Felder an das Tor G 4 anlegen, wird dieses Tor einem Nettofeld von — 0,8 Hc ausgesetzt und bleibt im supraleitenden Zustand. Da die Spule C3b abgeschaltet bleibt, wenn kein Strom im Tor O3 fließt, genügt das durch die Wicklung C3a angelegte Feld, um das Tor G 3 im Normalzustand zu halten. Wenn daher die Wicklung C 5 einmal erregt worden ist, um diesen Zustand herzustellen, und der ganze Strom aus der Batterie 40 in der Seite der Parallelschaltung fließt, die das Tor G 4 einschließt, hält dieser Zustand nach Abschaltung dieser Wicklung an, solange keine Änderung in dem die anderen Wicklungen durchfließenden Strom eintritt.Since the coils C4a and CAb both remain energized and apply opposing fields to the gate G 4, this gate is exposed to a net field of -0.8 Hc and remains in the superconducting state. Since the coil C3b remains switched off when no current flows in the gate O 3, the field applied by the winding C3a is sufficient to keep the gate G 3 in the normal state. Therefore, once winding C 5 has been energized to produce this condition and all of the current from battery 40 flows in the side of the parallel circuit that includes gate G 4, this condition continues after that winding is turned off as long as there is no change in which the current flowing through the other windings enters.

Bei Unterbrechung des Stroms von der Batterie 24 zur Leitung 22 aus irgendeinem Grunde werden jedoch die Wicklungen C3a und C4a abgeschaltet. Das Tor G4 ist dann nur dem Feld der Wicklung CAb ausgesetzt und wird daher in den normalen Zustand geschaltet, während das Tor G 3 nach Entfernung des Feldes der Spule C3 α supraleitend wird. Der Strom verschiebt sich dann von dem Tor G4 zu dem anderen Zweig der Parallelschaltung, der das Tor G 3 enthält, und die Zeit für die Ausführung dieser Stromverschiebung hängt ab von der L/i?-Zeitkonstante des Stromkreises. However, if power from battery 24 to line 22 is interrupted for any reason, windings C3a and C4a are turned off. The gate G4 is then only exposed to the field of the winding CAb and is therefore switched to the normal state, while the gate G 3 becomes superconducting after removal of the field of the coil C3 α. The current then shifts from gate G4 to the other branch of the parallel circuit which contains gate G3, and the time for this current shift to be carried out depends on the L / i? Time constant of the circuit.

Nach Verschiebung des ganzen Stroms legt der Strom in der Spule C3b ein Feld von —0,9 Hc an das Tor G 3 an. Da dieses Feld unter dem kritischen Wert liegt, bleibt dieses Tor supraleitend. Bei Wiedereinsetzung des Stroms in der die Spulen C3a und C3b umfassenden Speiseschaltung bleibt das Tor G3 supraleitend, da das Feld der Spule C3b das der Spule C3a verkleinert. Das Tor G4 wird wieder supraleitend, da das Feld der Spule CAa das der Spule C4b schwächt. Wenn jedoch der Strom einmal in dem die Tore G 3 und G 5 umfassenden, vollständig supraleitenden Pfad errichtet ist, hat es keine Wirkung, wennAfter shifting the entire current, the current in coil C3b applies a field of -0.9 Hc to gate G3. Since this field is below the critical value, this gate remains superconducting. When the current is restored in the supply circuit comprising coils C3a and C3b, gate G3 remains superconducting, since the field of coil C3b reduces that of coil C3a. The gate G4 becomes superconducting again as the field of the coil CAa the coil C4 b weakens. However, once the current is established in the fully superconducting path comprising gates G 3 and G 5, it has no effect if

ίο danach der andere Parallelpfad supraleitend gemacht wird. Dies beruht darauf, daß eine supraleitende Schleife gebildet wird, wenn alle Tore supraleitend sind, und eine der Erscheinungen dieses Zustandes ist es, daß der eine vollständig supraleitende Schleife verkettende Nettofluß nur dann geändert werden kann, wenn irgendein Widerstand in die Schleife eingeführt wird.ίο then made the other parallel path superconducting will. This is because a superconducting loop is formed when all gates are superconducting and one of the phenomena of this condition is that it is chaining a completely superconducting loop Net flow can only be changed if some resistance is introduced into the loop will.

Wenn also der Strom einmal in der Speiseschaltung zu der Rechenanlage oder anderen durch das Viereck 20 dargestellten supraleitenden Vorrichtung unterbrochen worden ist, wird die Anzeige-Verriegelungsschaltung in einen stabilen Zustand geschaltet, in dem der ganze Strom in dem die Tore G 3 und G 5 umfassenden Pfad fließt. Wenn die Schaltung einmal umgeschaltet ist, wird sie in diesem Zustand verriegelt infolge der regenerativen Verbindung zwischen der Wicklung C3b und dem Tor G3. Die Länge der Stromunterbrechung in der Speiseschaltung, die nötig ist, um diesen verriegelten Zustand herbeizuführen, hängt natürlich von der L/i?-Zeitkonstante der Verriegelungsschaltung ab.Thus, once the current in the supply circuit to the computer or other superconducting device represented by the square 20 has been interrupted, the display interlock circuit is switched to a stable state in which all the current in the gates G 3 and G 5 including Path flows. Once the circuit is switched, it is locked in this state due to the regenerative connection between winding C3b and gate G3. The length of the current interruption in the supply circuit, which is necessary to bring about this locked state, depends of course on the L / i? Time constant of the locking circuit.

Der Ausgang der Schaltung kann über ein weiteres Kryotron abgenommen werden, dessen Steuerspule in einem der Parallelarme der Schaltung eingeschlossen ist. Ein Beispiel für eine solche Anordnung zeigt die Spule C 6 des Kryotrons K 6, das in der linken Seite der Verriegelungsschaltung liegt. Das Tor G 6 dieses Kryotrons ist in einem widerstandslosen Zustand, wenn die Verriegelungsschaltung im normalen Zustand ist, wird jedoch in den mit Widerstand behafteten Zustand getrieben, wenn der Strom in der Speiseschaltung unterbrochen wird. Der Zustand der Schaltung kann festgestellt werden durch Beobachtung des Widerstandes zwischen einem Klemmenpaar 50 und 52, oder das Tor G 6 des Kryotrons K 6 kann in einem weiteren Kryotronschaltkreis liegen, der betätigt wird, wenn der Strom in der Netzleitung unterbrochen wird.The output of the circuit can be taken from another cryotron, the control coil of which is enclosed in one of the parallel arms of the circuit. An example of such an arrangement shows the coil C 6 of the cryotron K 6, which is located in the left-hand side of the interlocking circuit. The gate G 6 of this cryotron is in a resistance-free state when the latch circuit is in the normal state, but is driven into the resistive state when the current in the supply circuit is interrupted. The state of the circuit can be determined by observing the resistance between a pair of terminals 50 and 52, or the gate G 6 of the cryotron K 6 can be in another cryotron circuit that is actuated when the current in the power line is interrupted.

Als weitere Begleiterscheinung bei der VerwendungAs a further side effect of the use

der regenerativen Wicklung C 3 b für die Herbeiführung der Eigenverriegelung der Schaltung sei darauf hingewiesen, daß die Länge der Stromunterbrechung nicht die Zeitkonstante der Schaltung zu überschreiten braucht, um eine gespeicherte Anzeige dafür zu erlangen, daß eine Unterbrechung stattgefunden hat. Bei Verwendung der Spulen und Ströme für die Anlegung der angegebenen Feldwerte ist es z. B. für eine verriegelte Anzeige einer Unterbrechung nur nötig, daß die Länge der Unterbrechung ausreicht, um einen Strom, der größer als ein Neuntel des Gesamtstroms aus der Batterie 40 ist, vom Tor G 4 zum Tor G 3 verschieben zu lassen. Wenn eine Verschiebung dieses Stromes erfolgt ist, legt die Wicklung C 3 b ein Feld von über — 0,1 Hc an, das dem von der Wicklung C3a bei Wiedererregung angelegten Feld entgegengerichtet ist.of the regenerative winding C 3 b for bringing about the self-locking of the circuit, it should be pointed out that the length of the current interruption does not need to exceed the time constant of the circuit in order to obtain a stored indication that an interruption has taken place. When using the coils and currents for the application of the specified field values, it is z. B. for a locked display of an interruption only necessary that the length of the interruption is sufficient to allow a current that is greater than a ninth of the total current from the battery 40 to move from gate G 4 to gate G 3. If a shift of this current is carried out, determines the winding C 3 b a field of about - 0.1 Hc of which is opposite to the applied from the coil C3a upon re-excitation field.

Daher bleibt das Tor G 3 supraleitend, wenn der Speisestrom wieder erscheint, und der verschobene Strom fließt weiter durch dieses Tor. Diese Stromverschiebung ist kumulativ, da bei jeder Unterbrechung des Stroms in der die Spulen C3o und CAa enthaltenden Netzleitung ein Teil des Verriegelungs-Therefore, the gate G 3 remains superconducting when the supply current reappears, and the shifted current continues to flow through this gate. This current shift is cumulative, since every time the current in the power line containing coils C3o and CAa is interrupted , part of the interlocking

Schaltungsstromes vom Tor G 4 zum Tor G 3 verschoben wird und die Stromverteilung stets durch die Wiederherstellung des Speisestromes unbeeinflußt bleibt. Daher kann der Aufbau der Kryotrons und die Zeitkonstante der Verriegelungsschaltung je nach den Eigenschaften der durch das Viereck 20 dargestellten Rechenschaltung verändert werden, so daß z. B. kein Strom dauernd verschoben wird mit Ausnahme einer Stromunterbrechung, die lang genug ist, um diese Rechenschaltung zu stören. Wenn auch aufeinanderfolgende Unterbrechungen kürzerer Dauer schädliche Wirkungen haben, kann eine Anordnung verwendet werden, in welcher entweder durch eine einzige Unterbrechung von vorherbestimmter Dauer oder durch eine Reihe von Unterbrechungen kürzerer Dauer genügend Strom verschoben wird, um das Tor G6 in dem mit Widerstand behafteten Zustand gehen zu lassen.Circuit current is shifted from gate G 4 to gate G 3 and the current distribution is always through the restoration of the supply current remains unaffected. Therefore, the structure of the cryotron and the time constant of the interlock circuit depending on the properties of the one represented by the square 20 Computing circuit can be changed so that, for. B. no current is shifted continuously with the exception of one Power interruption long enough to disrupt this computing circuit. Albeit consecutive Interruptions of shorter duration can have harmful effects, an arrangement can be used in which either a single interruption of a predetermined duration or through a series of interruptions of shorter duration enough current is shifted to the gate G6 in the to let go of the resisted state.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer bistabilen Kippschaltung mit Kryotrons mit binärem Eingang. Die Schaltung umfaßt zwei parallele Pfade A und B, durch welche Strom aus einer durch eine Batterie 56 und einen Widerstand 58 dargestellten Quelle fließen kann. Der Pfad A umfaßt das Tor G 7 eines Kryotrons K7, die Spule C8 eines Kryotrons KS, das Tor G 9 eines Kryotrons K 9, eine Spule ClOc eines Zweispulenkryotrons KlO und die Spule CIl eines Kryotrons KIl. Der andere Pfad B umfaßt das Tor GB, die Spule C 7, das Tor G12 eines Kryotrons Ä"12, eine Spule C13 α eines Zweispulenkryotrons K13 und die Spule C14 eines Kryotrons K 14t. Die Kryotrons K7 und K 8 sind über Kreuz gekoppelt, d. h., das Tor jedes von ihnen ist mit der Steuerspule des anderen in Reihe geschaltet, so daß bei Errichtung von Strom in einem der Pfade dieser Strom durch eine Steuerspule fließt, die ein Tor in dem anderen Pfad umgibt, um das betreffende Tor in dem mit Widerstand behafteten Zustand und damit die Schaltung in diesem Zustand stabil zu halten.Fig. 6 is a schematic representation of a flip-flop bistable circuit with binary input cryotrons. The circuit includes two parallel paths A and B through which current from a source represented by battery 56 and resistor 58 can flow. The path A comprises the gate G 7 of a cryotron K7, the coil C8 of a cryotron KS, the gate G 9 of a cryotron K 9, a coil ClOc of a two-coil cryotron KlO and the coil CIl of a cryotron KIl. The other path B comprises the gate GB, the coil C 7, the gate G 12 of a cryotron Ä "12, a coil C13 α of a two-coil cryotron K 13 and the coil C14 of a cryotron K 14t. The cryotrons K7 and K 8 are crossed coupled, that is, the gate of each of them is connected in series with the control coil of the other, so that when current is established in one of the paths, this current flows through a control coil which surrounds a gate in the other path to the gate in question in to keep the resistive state and thus the circuit stable in this state.

Der binäre Eingang zu dieser bistabilen Kippschaltung wird an eine Klemme 60 unter der Steuerung eines Schaltkreises 62 angelegt. Die Kryotrons K10 und K13 dienen als Steuerschaltung, um die Eingangsschaltimpulse zu dem richtigen Eingangskryotron K 9 oder K12 zu lenken, so daß die Schaltung aus dem gegenwärtigen in den anderen Zustand geschaltet wird bei Empfang jedes Schaltimpulses. Die Wicklungen C13a und ClZb des Kryotrons K13 und ClOa und ClOb des Kryotrons ATlO sind tatsächlich in der in Fig. 4 gezeigten Weise einander überlagert. Jede der Wicklungen ClO b und C13 6 ist mit ihrem eigenen Tor in Reihe geschaltet, so daß aller Strom in dem Tor unbedingt in der Wicklung fließen muß. Die an die Klemme 60 angelegten Stromsignale sind solcher Art. daß, wenn dieser ganze Strom durch eine der Wicklungen ClO b oder C13 6 fließt, diese Wicklung an das von ihr umgebene Tor ein Feld anlegt, dessen Stärke gleich —0,75 Hc ist. Die Wicklungen ClOa und C13 α liegen in Pfaden A bzw. B, und der Strom von der durch die Batterie 56 und den Widerstand 58 dargestellten Quelle ist so stark, daß, wenn der ganze Strom in einem der Pfade fließt, diejenige Spule, die in dem betreffenden Pfad liegt, an das von ihr umgebene Tor ein Feld mit der Stärke +1,5 Hc anlegt. Wie zuvor, sollen die Plus- und Minuszeichen nur anzeigen, daß die von den beiden überlagerten Spulen auf jedem der Kryotrons KlO und K13 angelegten Felder entgegengesetzt gerichtet sind.The binary input to this flip-flop is applied to a terminal 60 under the control of a circuit 62. The cryotrons K 10 and K 13 are used as a control circuit for steering the input switching pulses to the right Eingangskryotron K 9 or K 12, so that the circuit is switched from the present state to the other upon receipt of each switching pulse. The windings C13a and ClZb of the cryotron K 13 and ClOa and ClOb of the cryotron AT10 are actually superimposed on one another in the manner shown in FIG. Each of the windings ClO b and C13 6 is connected in series with its own gate, so that all current in the gate must necessarily flow in the winding. The current signals applied to terminal 60 are such that when all of this current flows through one of the windings ClO b or C13 6, that winding will apply a field to the gate surrounding it, the strength of which is -0.75 Hc . Windings ClOa and C13α are in paths A and B, respectively, and the current from the source represented by battery 56 and resistor 58 is so strong that if all of the current is flowing in either path, the coil which is in on the path in question, place a field with the strength +1.5 Hc on the gate around it. As before, the plus and minus signs are only intended to indicate that the fields applied by the two superimposed coils on each of the cryotrons KlO and K13 are directed in opposite directions.

Die Wirkungsweise der Schaltung geht am besten aus dem Impulsdiagramm von Fig. 7 hervor, das die Änderungen im Strom und im magnetischen Feld an verschiedenen Stellen in der Schaltung zeigt, wenn ein binäres Eingangssignal an die Klemme 60 angelegt wird und der ganze Strom anfangs im Pfad A fließt. Das Eingangsstromsignal wird durch die Kurve 70 dargestellt. Da der Strom im Pfad A die Wicklung ClOa veranlaßt, ein Feld von 1,5 Hc an das Tor ClO anzulegen (s. Kurve 78) und dadurch dieses Tor im mit Widerstand behafteten Zustand hält, wird der ganze Strom von der Klemme 60 nach einem anfänglichen Einschwingimpuls im Tor GlO (s. Kurve 79) durch das Tor G13 gelenkt, das im supraleitenden Zustand ist. Diesen Stromfluß zeigt die Kurve 76, und das resultierende magnetische Feld, das anfangs an dieses Tor durch die in Reihe mit dem Tor geschaltete Wicklung C 13 b angelegt wird, ist durch die Kurve 80 dargestellt. Das Tor G13 ist mit der Steuerspule C 9 des Kryotrons if 9 in Reihe geschaltet, und kurz bevor der angelegte Stromimpuls durch diese Wicklung seinen Höchstwert erreicht hat, wird das im Pfad A liegende, von ihr umgebene Tor G 9 in den mit Widerstand behafteten Zustand getrieben. Jetzt beginnt, wie die Kurven 72 und 74 zeigen, der Strom von der Batterie 56 sich von Pfad A zu Pfad B zu verschieben, wodurch das von der Wicklung ClOa an das Tor GlO angelegte Feld verringert wird (Kurve 78) und das von der Wicklung C13 α an das Tor G13 angelegte Feld erhöht wird (Kurve 80). Die von den Wicklungen C13 α und C 13 b an das Tor 13 angelegten Felder wirken in entgegengesetzten Richtungen, so daß, da das von der Wicklung C13 α angelegte Feld mit der Zunahme des Stromes im Pfad B sich verstärkt, das an das Tor G13 angelegte Nettofeld von — 0,75 Hc, der Stärke des von der Wicklung C 13 b angelegten Maximalfeldes, auf +0,75 Hc steigt, das die Differenz zwischen diesem Feld und dem von der Wicklung C13 α angelegten Maximalfeld darstellt, wenn der ganze Strom zum Pfad B verschoben worden ist. Der vorher errichtete Strom durch das Tor G13 und die damit in Reihe geschaltete Wicklung C 13b verhindert, daß dieses Tor bei Verschiebung des Stroms vom Pfad A zum Pfad B in den mit Widerstand behafteten Zustand getrieben wird.The operation of the circuit is best seen in the timing diagram of Figure 7, which shows the changes in current and magnetic field at various points in the circuit when a binary input is applied to terminal 60 and all of the current is initially in the path A flows. The input current signal is represented by curve 70. Since the current in path A causes winding ClOa to apply a field of 1.5 Hc to gate ClO (see curve 78) and thereby keeps this gate in the state with resistance, the entire current from terminal 60 is after a initial transient pulse in gate GlO (see curve 79) is directed through gate G 13, which is in the superconducting state. This current flow is shown by curve 76, and the resulting magnetic field which is initially applied to this gate by winding C 13 b connected in series with the gate is shown by curve 80. The gate G13 is connected in series with the control coil C 9 of the cryotron if 9, and shortly before the applied current pulse through this winding has reached its maximum value, the gate G 9 in path A , which is surrounded by it, is in the state afflicted with resistance driven. Now, as shown by curves 72 and 74, the current from battery 56 begins to shift from path A to path B , reducing the field applied by winding ClOa to gate GIO (curve 78) and that by the winding C13 α applied to the gate G 13 field is increased (curve 80). The α of the coils C13 and C 13 b of the gate 13 applied fields acting in opposite directions so that, as the by the winding C13 α applied field with the increase in the current in the path B intensifies, the voltage applied to the gate G13 Net field of -0.75 Hc, the strength of the maximum field applied by winding C 13 b , increases to +0.75 Hc , which is the difference between this field and the maximum field applied by winding C13 α when all the current is fed to the Path B has been moved. The previously established current through gate G13 and the winding C 13b connected in series with it prevents this gate from being driven into the resistive state when the current is shifted from path A to path B.

Während der Stromverschiebungsoperation wird das Tor G10 supraleitend mit der \'"erschiebung des Stroms aus Pfad A und damit Spule ClOa in den Pfad B. Dies tritt jedoch erst dann ein, wenn der ganze an die Klemme 60 angelegte Strom im Tor G13 fließt, und wie bereits oben erklärt worden ist, wird, wenn ein Strom erst einmal in dem einen supraleitenden Pfad fließt, dieser Zustand nicht dadurch gestört, daß danach ein Parallelpfad supraleitend wird. Daher wird der ganze Strom in Pfad B verschoben, und wenn bei Beendigung des Eingangssignals die Wicklung C 13 b abgeschaltet wird, legt der Strom durch die Wicklung C13 α an das Tor G13 ein Feld an, dessen Stärke 1,5 Hc beträgt, um dieses Tor in den mit Widerstand behafteten Zustand zu treiben. Das nächste an die Klemme 60 angelegte Eingangssignal wird daher durch Tor GlO, Wicklung ClOb und Wicklung C12 gelenkt, um das Tor G12 in den mit Widerstand behafteten Zustand zu treiben und die Schaltung wieder in den anderen stabilen Zustand zu kippen, in dem der Strom von der Batterie 56 im Pfad A fließt.During the current shifting operation, gate G10 becomes superconducting with the shifting of the current from path A and thus coil ClOa into path B. However, this only occurs when all of the current applied to terminal 60 flows in gate G13, and As explained above, once a current flows in one superconducting path, this condition will not be disturbed by a parallel path becoming superconducting thereafter, therefore all of the current is shifted in path B , if upon termination of the input signal the winding C 13 b is switched off, the current through the winding C13 α applies a field, the strength of which is 1.5 Hc , to the gate G13 in order to drive this gate into the resistive state The applied input signal is therefore directed through gate GlO, winding ClOb and winding C12 in order to drive gate G12 into the resistive state and to flip the circuit back into the other stable state n, in which the current from battery 56 flows in path A.

Die überlagerten Wicklungen ClOa und C10 6 und C13α und C 13b sind induktiv gekoppelt, und jede von ihnen induziert bei ihrer Erregung oder Abschaltung einen Strom in der anderen. Diese gegenseitige Induktivität könnte schädliche Auswirkungen während der Schaltoperation haben. Zum Beispiel induzieren in der oben beschriebenen Operation bei Umschaltung desThe superimposed windings ClOa and C10 6 and C13α and C 13b are inductively coupled and each of them induces a current in the other when energized or switched off. This mutual inductance could have deleterious effects during the switching operation. For example, in the operation described above, when switching the

Stroms vom Pfad A zum Pfad B die Wicklungen ClOa und C 13 a Ströme in den Wicklungen ClOb und C13 b. Diese induzierten Ströme sind additiv und könnten möglicherweise die Stromverteilung zwischen den Toren G10 und G13 ändern. Um diese Möglichkeit auszuschalten, werden der Schaltung zwei Paare von Spulen 82 und 84 mit gegenseitiger Induktivität hinzugefügt. Die gegenseitige Induktivität dieser Spulenpaare ist von gleicher Stärke und engegengesetzter Richtung gegenüber der der überlagerten Wicklungen auf den Kryotrons K10 und K13, und daher heben die Spulen die gegenseitige Induktivität zwischen den überlagerten Spulen auf den Kryotrontoren auf.Current from path A to path B, the windings ClOa and C 13 a currents in the windings ClOb and C13 b. These induced currents are additive and could potentially change 13, the current distribution between the gates G10 and G. To eliminate this possibility, two pairs of coils 82 and 84 with mutual inductance are added to the circuit. The mutual inductance of these pairs of coils is of equal strength and opposite direction to that of the superimposed windings on the cryotrons K 10 and K 13, and therefore the coils cancel the mutual inductance between the superimposed coils on the cryotrons.

Eine Möglichkeit zur Ausschaltung schädlicher Wirkungen infolge der gegenseitigen Induktivität zwischen den Spulen ClOa und ClOb und den Spulen C13 α und C 13 b ist in Fig. 8 dargestellt. Hier ist nur ein Teil der Schaltung gezeigt, und es werden dieselben Bezeichnungen für Elemente verwendet, die den in Fig. 6 dargestellten entsprechen. In dieser Schaltung fallen die Spulen 82 und 84 mit gegenseitiger Induktivität aus, und an ihrer Stelle sind zwei über Kreuz gekoppelte Kryotrons K15 und K16 der Eingangsschaltung hinzugefügt worden. Das Tor jedes dieser Kryotrons ist in einen der beiden Parallelzweige der Eingangsschaltung eingebaut, und da in jedem von ihnen die Spule mit dem Tor des anderen in Reihe geschaltet ist, sind beide wirksam, um den Stromfluß durch eine Seite des Paralleleingangskreises nach dessen Errichtung aufrechtzuerhalten. Wenn daher einmal ein Eingangssignal zu dem einen oder dem anderen der beiden Parallelzweige der Eingangsschaltung je nach dem Zustand der Tore G10 und G13 gerichtet worden ist, wird ein entsprechendes der Tore der über Kreuz gekoppelten Kryotrons K14 und K15 in den mit Widerstand behafteten Zustand getrieben und darin gehalten durch diesen Stromfluß, und die Wirkung der gegenseitigen Induktivität auf die überlagerten Spulen auf den Kryotrons K10 und K13 ändert nicht den hergestellten Stromzustand der Eingangsschaltung.A possibility of eliminating harmful effects due to the mutual inductance between the coils and CLOA CLOB and the coil C13 and C 13 α b is shown in Fig. 8. Only part of the circuit is shown here and the same designations are used for elements that correspond to those shown in FIG. In this circuit, the mutual inductance coils 82 and 84 fail, and two cross-coupled cryotrons K 15 and K 16 have been added to the input circuit in their place. The gate of each of these cryotrons is built into one of the two parallel branches of the input circuit, and since the coil in each of them is connected in series with the gate of the other, both are effective to maintain the flow of current through one side of the parallel input circuit after it has been established. Therefore, once an input signal has been directed to one or the other of the two parallel branches of the input circuit depending on the state of the gates G 10 and G 13, a corresponding one of the gates of the cross-coupled cryotrons K 14 and K 15 is in the with resistance afflicted state driven and held therein by this current flow, and the effect of the mutual inductance on the superimposed coils on the cryotrons K 10 and K 13 does not change the established current state of the input circuit.

Ob nun die in Fig. 6 gezeigten Spulen mit gegenseitiger Induktivität oder die in Fig. 8 gezeigten über Kreuz gekoppelten Kryotrons verwendet werden, der Ausgang der binären Eingangsschaltung wird über zwei Kryotrons KIl und K14: entnommen. Die Spulen C11 und C14 dieser Kryotrons liegen in den Pfaden A bzw. B, so daß, wenn die bistabile Kippschaltung in dem einen stabilen Zustand ist, in dem Strom im Pfad A fließt, das Tor GIl des Kryotrons KIl mit Widerstand behaftet und das Tor G14 des Kryotrons i£14 supraleitend ist, während im anderen stabilen Zustand der bistabilen Kippschaltung das Tor G11 supraleitend und das Tor G14 mit Widerstand behaftet ist. Diese Tore sind mit einer durch eine Batterie 90 und einen Widerstand 92 dargestellten Stromquelle parallel geschaltet, und der Zustand der bistabilen Kippschaltung wird ständig durch dasjenige dieser Tore angezeigt, in dem Strom aus dieser Quelle fließt.Whether the coils shown in FIG. 6 with mutual inductance or the cross-coupled cryotrons shown in FIG. 8 are used, the output of the binary input circuit is taken via two cryotrons KI1 and K14 : . The coils C11 and C14 of these cryotrons are in the paths A and B, respectively, so that when the bistable multivibrator is in the one stable state in which current flows in path A , the gate GIl of the cryotron KIl is subject to resistance and the gate G 14 of the cryotron i £ 14 is superconducting, while in the other stable state of the bistable flip-flop the gate G 11 is superconducting and the gate G14 is subject to resistance. These gates are connected in parallel with a current source represented by a battery 90 and a resistor 92, and the state of the flip-flop is continuously indicated by the one of these gates in which current is flowing from this source.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement in which the conductivity state of a superconductor of low temperature can be reversed between the superconducting and the normally conducting state by the change in the field strength of a magnetic field acting on the superconductor, characterized in that the magnetic field acting on the superconductor (G 3) is caused by two opposite currents and windings (CSa ,, C3b) that are firmly coupled to one another are generated on the superconductor (G 3) and that one of the two windings (C3b) is connected in series with the superconductor (G3) (FIG. 5).

2. Interlocking circuit with an arrangement according to claim 1, characterized in that the series connection of the superconductor (G 3) and one of its two windings (C 3 b) in parallel with a second superconductor (G 4) whose conductivity state can be reversed to a power source ( 40) is connected, that the other of the two windings (C3α) of the first superconductor (G4) is connected to the input, and that the second superconductor (G 4) via a second winding (C 4 b) is one of the first winding (C 4 α) induced flux receives opposite premagnetization (Fig. 5).

3. bistable flip-flop which can be reversed at one input with an arrangement according to claim 1, characterized in that each input winding (C 9) one at two inputs (C 9, C12) one or. resettable bistable multivibrator with two superconducting branches (A, B ) connected in parallel to a current source (56) and reversible in their conductivity state, in which on each branch (A: G 9, G 7) an input winding (C 9) and preferably one in the other branch (B) activated control winding (C 7) acts in series with the reversible superconductor (G 13) and its one winding (C 13 b) of an arrangement according to claim 1 (K 13) at the input (62) of the arrangement is connected and that the second winding (C 13 α) of each arrangement according to claim 1 (K13) is connected to the other branch (B) of the bistable multivibrator (Fig. 6).

1 sheet of drawings