DE1098536B

DE1098536B - Speicher- oder Schaltanordnung

Info

Publication number: DE1098536B
Application number: DES64123A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Edgar Heimbach
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-07-27
Filing date: 1959-07-27
Publication date: 1961-02-02
Also published as: GB953184A; NL254098A; US3179927A; BE593363A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Speicher- oder Schaltanordnung mit einer Mehrzahl von über mindestens einen gemeinsamen Leiter verknüpften Speicher- oder Schaltelementen.

Es ist z. B. bekannt, mit Hilfe magnetischer Elemente, z. B. mit Hilfe von Ringkernen, Informationen zu speichern bzw. Schaltfunktionen zu erfüllen. Die magnetischen Speicher- oder Schaltelemente werden dabei durch Stromimpulse auf den mit den Elementen verketteten Leitern in einen bestimmten magnetischen Zustand gebracht. Die Magnetisierungsänderung wird dann mit Hilfe der gleichen oder anderer, d. h. zusätzlicher Leiter, die ebenfalls in bestimmter Weise mit den Elementen verkettet sind, festgestellt.

Jeder dieser mit den magnetischen Elementen verknüpften Leiter besitzt eine gewisse Selbstinduktivität, die bei Beaufschlagung des Leiters mit einem Stromimpuls eine auf den treibenden Impulsstromgenerator zurückwirkende Gegenspannung hervorruft. Die Gegenspannung bewirkt, vor allem bei Impulsstromgeneratoren mit Transistoren, eine Verzögerung des Stromanstieges und des Stromabfalls. Diese Verzögerung beschränkt in einem beträchtlichen Umfang die Arbeitsgeschwindigkeit solcher Anordnungen. Eine Verzögerung und Verlängerung tritt aber nicht nur bei den zur Ansteuerung der Elemente vorgesehenen Impulsen auf, sondern betrifft genauso die von den magnetischen Elementen abgegebenen Impulse. Zum Beispiel bei großen Magnetkernspeichern können die Lesespannungsimpulee dadurch beträchtlich verzögert und so weit verlängert wenden, daß der Speicherzyklus des Magnetkernspeichers ausgedehnt werden muß.

Dieses Problem der störenden Selbstinduktivität von Leitern tritt aber nicht nur bei aus Magnetkernen bestehenden Speicher- oder Schaltanordnungen auf, sondern überall dort, wo es sich darum handelt, eine große Anzahl von mit mindestens einem gemeinsamen Leiter verbundenen Elementen, wie z. B. Relais, Kondensatoren, Transistoren, Röhren usw. impulsweise anzusteuern. Es ist bei den meisten dieser Anordnungen wünschenswert, die Selbstinduktivität aller mit den Speicher- oder Schaltelementen verknüpften Leiter möglichst gering zu halten.

Die Selbstinduktivität eines mit Speicher- oder Schaltelementen verketteten Leiters ist sowohl durch die Größe des bei Stromfluß entstehenden Luftfiusses als auch, was bei magnetischen Speicher- oder Schaltelementen besonders wichtig ist, durch die Größe des Flusses in den Elementen bestimmt. Die Erfindung betrifft aus Schalt- oder Speicherelementen bestehende Anordnungen, bei denen die durch den Luftfluß verursachte Selbstinduktivität verringert und sowohl die danach noch verbleibende, vom Luftfluß herrührende

Speicher- oder Schaltanordnung

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Edgar Heimbach, München,
ist als Erfinder genannt worden

Induktivität als auch die vom Fluß in den Speicheroder Schaltelementen herrührende Induktivität kom-

ao pensiert ist.

Es ist z. B. bekannt, die von dem Fluß in magnetischen Elementen herrührende Induktivität durch Verbesserung der Rechteckigkeit der Hystereseschleif e des für die Magnetkerne verwendeten magnetischen Materials zu verkleinern. Darüber hinaus geht die Erfindung aber von der Erkenntnis aus, daß die vom Luftfluß herrührende Selbstinduktivität eines Leiters um so geringer ist, je kleiner der von dem Feld des stromdurchflossenen Leiters erfüllte Raum ist. Eine in diesem Sinne wirkende Einengung des von dem magnetischen Feld erfüllten Raumes wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zumindest stellenweise in der Nähe der Leiter ein oder mehrere gutleitende Körper angeordnet sind. Da die Speicher- oder Schaltanordnungen, auf die sich die Erfindung bezieht, impulsweise betrieben werden, dringen die rings um die Leiter entstehenden Felder in die von den gutleitenden Körpern besetzten Räume nur sehr wenig ein. Es ist deshalb gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung möglich, zumindest stellenweise in der Nähe der Leiter ein oder mehrere Körper anzuordnen, die nur eine gutleitende Oberfläche besitzen.

Außer der gewünschten Verringerung der Selbstinduktivität der mit den Speicher- oder Schaltelementen verketteten Leiter bewirkt die Maßnahme gemäß der Erfindung auch noch eine Kompensation der verbleibenden Induktivität, da zwischen dem gutleitenden Körper und den parallel zu ihm verlaufenden Leitern eine verteilte Kapazität zur Auswirkung kommt. Jeder mit einer Reihe von Elementen verknüpfte Leiter stellt nämlich in Verbindung mit den leitenden Körpern einen Wellenleiter bestimmten Wellenwiderstandes dar. Von dieser Erkenntnis ausgehend, können gemäß einer vorteilhaften Weiterbil-

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Claims

dung der Erfindung die störenden, beim Ein- und Ausschalten der Impulsströme auftretenden Gegenspannungsstöße, die die Zusammenarbeit z. B. mit Transistorschaltungen wesentlich erschweren, dadurch vermieden werden, daß jeder mit den Speicher- oder Schaltelementen verknüpfte und in Verbindung mit den leitenden Körpern einen Wellenleiter darstellende Leiter an seinem Ende, gegebenenfalls am Anfang und Ende, durch einen dem Wellenwiderstand gleichen Widerstand reflexionsfrei abgeschlossen wird. An Hand der Fig. 1 bis 3 wird die Erfindung näher erläutert. In Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß der Erfindung eines Magnetkernspeichermatrix dargestellt. Es kann dies in der dargestellten Form z. B. eine Ebene einer dreidimensionalen Matrix sein. Die Anordnung besteht aius den Magnetkernen M, die mit den Zeilendrähten X, den Spaltendrähten Y und den Lesedrähten L verkettet sind. Erfindungsgemäß sind zwischen den Magnetkernen in der Nähe der Ansteuer- bzw. Lesedrähte gutleitende Körper angeordnet. Bei der dargestellten Aueführungsform ist dies dadurch erreicht worden, daß unterhalb der Magnetkerne die gutleitende Platte Pl mit den Erhebungen K1 und oberhalb der Magnetkerne die gutleitende Platte P 2 angeordnet ist. In Fig. 1 wurde eine Darstellung gewählt, die es gestattet, in die zwischen den beiden Metallplatten Pl und P 2 befindliche Matrixanordnung hineinzuschauen. Es wunde dazu die gutleitende Platte P 2 in einer gehobenen Lage dargestellt. Normalerweise liegt aber diese gutleitende Platte P 2 unmittelbar auf dem Isolierrahmen R, der zur Halterung der Zeilendrähte X, der Spaltendrähte Y und des Lesedrahtes L dient. Wie bereits oben erwähnt wurde, stellen die mit den Magnetkernen M verknüpften Drähte in Verbindung mit den gutleitenden Platten Pl und P 2 sowie deren ErhebungenKi ein Wellenleitersystem mit einem bestimmten Wellenwiderstand dar. Der Wellenwiderstand dieser Leiter kann durch Veränderung des Abstandes der gutleitenden Platte P 2 von den Magnetkernen M auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. In Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus der Matrixanordnung gemäß Fdg. 1 dargestellt worden. Die Bezeichnung der einzelnen Elemente ist die gleiche wie in Fig. 1. Der zur Halterung der Ansteuer- und Lesedrähte dienende Isolierstoffrahmen R sowie die gutleitende Platte P 2 wurden zur besseren Übersicht weggelassen. Aus Fdg. 2 ersieht man, daß die Magnetkerne M direkt auf der gutleitenden Platte Pl, die die ebenfalls gutleitenden Erhebungen Kl trägt, aufsitzen. Bei dieser Anordnung sind außer den gutleitenden Platten P1 und P 2 nur neben den zylinderförmigen Mantelflächen der Magnetringkerne gutleitende Körper K1 angebracht. Zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der Magnetringkerne befinden sich dagegen keine gutleitenden Körper. Sollte jedoch eine weitere Reduzierung der Selbstinduktivität der mit den Magnetkernen M verknüpften Leiter wünschenswert sein, dann ist es, wie in Fig. 3 dargestellt, möglich, auch noch zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der Magnetkerne M gutleitende Körper K2 anzuordnen. In Fig. 3 ist dies nur für die gutleitende Platte P1 dargestellt. Gleiche oder ähnliche gutleitende Körper können natürlich auch an der Unterseite der gutleitenden, die Magnetkernanordnung von oben abdeckenden Platte P 2 vorgesehen sein. Diese zwischen den Stirnflächen der Magnetringkerne M angeordneten gutleitenden Körper A'2 werden zweckmäßigerweise gerade so hoch gemacht, daß zwischen ihnen noch Raum für die mit den Magnetkernen M verknüpften Zeilendrähte X, Spaltendrähte Y und Lesedrähte L vorhanden ist. Um die Anordnung des gutleitenden Körpers K2 zwischen den Stirnflächen der Magnetringkerne M erkennen zu können, wurde in Fig. 3 der an sich zwischen den beiden vorderen Körpern K1 befindliche Magnetiing- kern weggelassen. Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Anordnungen sind keineswegs die allein möglichen Ausführungsformen von Anordnungen gemäß der Erfindung. Als Beispiel für eine andere Ausführungsform sei darauf hingewiesen, daß die zwischen den Magnetkernen und den Leitern befindlichen Leerräume auch mit Metall ausgegossen werden können. Bei solchen Anordnungen ist jedoch darauf zu achten, daß durch den Innenraum der Magnetringkerne hindurch keine leitende Verbindung zwischen den neben den Magnetringkernen angeordneten gutleitenden Körpern gebildet werden darf. Eine solche Verbindung würde nämlich für den betreffenden Ringkern eine Kurzschlußwindung darstellen und bei der Ummagnetfisierung des Magnetkernes die Abgabe eines Impulses auf den mit diesem Magnetkern verknüpften Lesedraht verhindern. Es ist aber andererseits natürlich auch möglich, an Stelle von Metallplatten -andere aus nicht gutleitendem Material bestehende Körper anzuordnen, die eine gutleitenrie Oberflächenschicht besitzen. Ebenso ist die Anwendung des Erfindungsgedankens nicht nur auf Speicher- oder Schaltanordnungen aus Magnetkernen mit rechteckförmiger Hystereseschleife beschränkt. Eine unerwünschte Selbstinduktivität der die Speicher- oder Schaltelemente verbindenden Leiter macht sich, wie bereits eingangs erwähnt, auch bei anderen Speicher- oder Schaltelementen, wie z. B. Röhren, Transistoren, Dioden, Relais, Kondensatoren usw. störend bemerkbar. Die Erfindung ist bei diesen Anordnungen bzw. Elementen genausogut wie bei dem in der Beschreibung näher erläuterten Beispiel eines Magnetkernspeichers anwendbar. Besonders vorteilhaft ist aber die Anwendung bei Magnetkernspeichern oder Magnetkernschaltern, da bei diesen die durch das Material der Ringkerne und ihre meist sehr große Zahl bedingte Induktivität der Leiter einen sehr hohen Wert hat. Eine Verringerung der Induktivität ist also gerade dort besonders wünschenswert. PatentAMSPRücHE:

1. Speicher- oder Schaltanordnung mit einer Mehrzahl von über mindestens einen gemeinsamen Leiter verknüpften Speicher- oder Schaltelementen, insbesondere Magnetkernen mit zumindest annähernd rechteckförmiger Hystereseschleife, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung und Kompensation der Selbstinduktivität der mit den Speicher- oder Schaltelementen verknüpften Leiter zumindest stellenweise in der Nähe der Leiter gutleitende Körper angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den den Leitern benachbarten Leerräumen ein oder mehrere Körper mit gutleitenden Oberflächen angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Nähe der Leiter befindlichen Leerräume mit Metall ausgegossen sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Leerräumen ange-

ordneten gutleitenden Körper derart ausgebildet sind, daß sie auch als Träger oder Führungsmittel für die Speicher- oder Schaltelemente und deren Leiter dienen.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit den Speicher- oder Schaltelementen verknüpfte Leiter an seinem Ende bzw. am Anfang und Ende durch einen dem Wellenwiderstand gleichen Widerstand reflexionsfrei abgeschlossen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Leitern und den in der Nähe der Leiter angeordneten gutleitenden Körpern einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen