DE1030067B - Anordnung zur Speicherung von Werten - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß der Ladungszustand der zu Speicherzwecken benutzten Kondensatoren regeneriert werden muß, falls ein Wert über längere Zeiträume erhalten bleiben soll. Der Grund dieser ungünstigen Erscheinung liegt in dem Widerstand des Dielektrikums, der je nach den Isoliereigenschaften des Dielektrikums einen mehr oder weniger schnell erfolgenden Ladungsausgleich ermöglicht. Kondensatoren mit einem Dielektrikum, das ferroelektrische Eigenschaften aufweist, benötigen keine Regenerierung ihres Ladungszustandes, weil nicht die Oberflächenladung den gespeicherten Wert anzeigt, sondern der dadurch verursachte Polarisationszustand. Die Polarisation bleibt erhalten, auch wenn sich die Ladung längst über das Dielektrikum ausgeglichen hat, so daß bei den üblichen Speicherzeiten praktisch keine Regenerierung des Polarisationszustandes erforderlich ist.

Die nach diesem Prinzip arbeitenden Speicherkondensatoren sind meist in Form einer sogenannten Matrix angeordnet, deren Zeilen- und Spaltenauswahlleitungen über Schaltvorrichtungen die Verbindung mit den den gewünschten Polarisationszustand hervorrufenden Spannungsquellen herstellen. Gemäß der Erfindung wird der Aufbau aus Kondensatoren mit ferroelektrischem Dielektrikum bestehenden Speicheranordnungen dadurch wesentlich vereinfacht, daß die Speicherkondensatoren auf einer rotierenden Trommel angebracht sind und durch lichtelektrische Widerstandszellen in Verbindung mit Steuerkreisen mit den entgegengesetzte Polarisationszustände hervorrufenden Stromquellen verbunden werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal besteht der Steuerkreis zur Eingabe von Werten aus einer Stromquelle, einer ortsfesten Lampe und einer an sich bekannten Abfüllvorrichtung für Lochkarten, während der Steuerkreis zur Entnahme von gespeicherten Werten eine Stromquelle, eine ortsfeste Lampe und einen zur Abfühlung der Lochkarte synchron betätigten Schalter enthält.

Weitere Merkmale enthält das an Hand von Zeichnungen erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Wenn eine aus diesem Dielektrikum mit ferroelektrischen Eigenschaften aufgebaute Zelle in geeigneter Weise an einen Ausgangskreis angeschlossen wird, unterscheidet sich der Ausgangsspannungsimpuls, welcher durch Aufdrücken einer neuen Ladung erhalten wird, durch ihre Größe, je nachdem, ob die neue Ladung von derselben Polarität wie die Restladung ist oder nicht. Diese Wirkung ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt.

Fig. 2 gibt die Wirkung wieder, wenn eine solche eine bestimmte (z. B. negative) Restladung auf-Anordnung zur Speicherung von Werten

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Würtl), Böblinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Januar 1954

Edward Silvers Wilson und Donald Reeder Young,

Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

weisende Zelle einen Impuls von derselben Größe und Polarität erhält. Die Ladung steigt bis zum Scheitelwert (z. B. Y in Fig. 1) und kehrt dann auf den Restwert T zurück. In diesem Falle entsteht ein kleiner Ausgangsimpuls P₁. Wenn jedoch die ferroelektrische Zelle eine Restladung von entgegengesetzter Polarität (z. B. positiver) aufweist und derselbe eben beschriebene Impuls aufgedrückt wird, erhält man einen größeren Ausgangsimpuls P₂, wie in Fig. 3 dargestellt ist, weil die Ladung vom positiven Wert 5" zum Scheitelwert Y (Fig. 1) und dann auf den negativen Restwert T geht.

Setzt man eine ferroelektrische Zelle voraus, welche schon eine Restladung von gegebener Polarität hat, so speichert man eine Nachricht entweder durch Aufdrücken eines Ladungsimpulses von entgegengesetzter Polarität auf die Zelle, um die Restladung umzukehren, oder durch Belassen der ursprünglichen Restladung, je nachdem, welche Alternative des Doppelzeichens gespeichert werden soll. Im zweiten Falle bleibt die Polarität der Restladung dieselbe, während sie im ersten Falle umgekehrt wird. Auf diese Weise entstehen zwei unterschiedliche Restladungsbedingungen, welche die Einführung und Speicherung jeder Alternative eines Doppelzeichens einer Informationsquelle gestatten. Ein Beispiel einer solchen Quelle, wie sie in dieser Beschreibung benutzt wird, ist eine Lochkarte, in der ein Loch eine Bedingung darstellt und ein Zeichen bedeutet, während das Fehlen eines Loches eine andere, ein anderes Zeichen beinhaltende Bedingung darstellt. Mitunter

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kann auch die Verneinung oder das Fehlen eines anderen Worten, die vorher im Zusammenhang bejahenden Zeichens durch ein Loch dargestellt der Fig. 1 beschriebenen Eigenschaften. ι. .

werden. Die lichtelektrischen Widerstandszellen 20, 30 ent-

Zur Entnahme der so gespeicherten Nachricht wird halten bekanntlich z. B. Bleisulfid, das die Eigenschaft der ferroelektrischen Zelle ein Impuls von gegebener 5 hat, seinen elektrischen Widerstand schnell und meife Polarität zugeführt und die oben geschilderte Unter- lieh zu ändern, wenn es unterschiedlichen Beleuchschiedlichkeit im Ausgang benutzt, wenn die in der tungsstärken ausgesetzt wird. Der normale Widerferroelektrischen Zelle gespeicherte Restladung von stand ist so groß, daß er praktisch einem geöfäketen derselben Polarität wie die Entnahmeimpulsladung Stromkreis gleichkommt, während der WiderÖBfwi ist, verglichen mit dem Fall, in dem diese von ent- io unter dem Einfluß von Licht so niedrig ist, gegengesetzter Polarität ist. praktisch einen Kurzschluß darstellt, der die

Wenn auf diese Weise, wie in Fig. 4 dargestellt, tragung eines Ladeimpulses an die ferroelektrische eine Anzahl solcher ferroelektrischer Zellen B₁-E₆ Zelle 10 ermöglicht. Ein Schalter 20 liegt in Reihe mit | von gleicher Anfangsrestladung wahlweise mit Im- einer Stromquelle21, z.B. positiver Polarität, wäh- I pulsen entsprechend einer Anzahl von Doppelzeichen 15 rend der andere Schalter 30 in Reihe mit einer Strom- >, beaufschlagt worden sind, so daß einige eine Ladung quelle31 entgegengesetzter, d.h. negativer Polarität | der einen und die anderen eine Ladung der ent- liegt. Als Ausgangsstelle nehmen wir hier ^: und '||;

gegengesetzten Polarität enthalten, so kann die ge- künftig an, daß die ferroelektrische Zelle bereife ,Is speicherte, so dargestellte Nachricht nacheinander negativ geladen worden ist und eine negativessftast- | entnommen werden durch aufeinanderfolgende Beauf- 20 ladung aufweist. In diesem Falle dienen der Schalter I;

schlagung aller Zellen mit Impulsen derselben Polari- 20 in der »positiven« Leitung 22 und sein Steuerkreis ,Jl

tat. Diejenigen Zellen, bei denen der Entnahmeimpuls 40 als Eingangsschaltmittel. Lampe 41 des Steuer-" Ij.;

dieselbe Polarität wie die Restladung aufweist, wer- kreises 40 befindet sich in einem durch den Z*iöi- i||

den einen kleinen Ausgangsimpuls P₁ ergeben, wäh- Stellungsschalter 42-43 gesteuerten Stromkreis, weil·· · |:| rend diejenigen, bei denen er von verschiedener 25 eher seine Stellung entsprechend den beiden Big-: *^!l*^!

Polarität ist, einen großen Ausgangsimpuls P₂ ab- dingungen eines Doppelnachrichtenzeichens ändert,

geben werden. Es ist bemerkenswert, daß durch die _z. B. entsprechend dem Vorhandensein oder Niehfr

Zuführung eines Impulses gleicher Polarität zu allen Vorhandensein eines Loches B an einer bestimmten

Zellen eine Löschung des Speichers stattfindet. Zählpunktstelle in einer Lochkarte oder in einem

Wie aus der unten näher ausgeführten Beschreibung 30 Steuerorgan 45. Für Bedingung A (kein Loch) istidef

hervorgeht, kann die Aufnahme von Zeichen gleich- Schalter42-43 offen, weil die Karte45 zwischen :|i

zeitig oder aufeinanderfolgend oder in einer Kombi- Kontaktarm 42 und der rotierenden Trommel 43, die t·:

nation des gleichzeitigen Eintritts einiger Zeichen den anderen Arm des Schalters bildet, liegt. Bei Be** ig

und des aufeinanderfolgenden Eintritts anderer er- dingung B (ein Loch) ist durch den Schalter 42-43 .^*

folgen. Die stellungsmäßige Beziehung der einzelnen 35 der Stromkreis über Lampe 41 geschlossen, so d|tPi Sl

bei dem Aufnahmevorgang wahlweise beaufschlagten die lichtelektrische Widerstandszelle20 einen posi^ ,|||

Einheiten entspricht der der Originalzeichen und ge- tiven Impuls an die forroelektrische Zelle 10 abgibt

stattet den Ausgang in der richtigen Reihenfolge. mit dem Ergebnis, daß die Polarität der Restlaätift|; ||

In Fig. 5 ist eine einzelne Grundeinheit schematisch umgekehrt wird. ; Ii; ' |ji!§;

dargestellt. Diese Grundeinheit umfaßt die ferro- 40 Die in der ferroelektrischen Zelle 10 gespeicheij:» jl'j

elektrische Zelle 10, den Ausgangskreis 15, zwei Nachricht wird durch den Schalter 30 in der negüfe φ

Schalterelemente 20, 30 (hier als lichtelektrische tiven Leitung 32 entnommen, z. B. dadurch, a$ä, ctgjf^

Widerstandszellen gezeigt) für die beiden Eingangs- Steuerorgan 55 den Schalter 52 in dem Steuerkreis 1||

kreise entgegengesetzter Polarität, durch welche die 50 geschlossen wird, um die Schaltzelle 30 leiteiiullh'!^

ferroelektrische Zelle entweder mit einer positiven 45 zu machen. Das veranlaßt das Aufdrücken eiags J|ji|

oder einer negativen Ladung versehen wird, ferner Entnahmeimpulses von negativer Polarität auf dieV:|j|!

Schaltersteuerkreise 40, 50 für die entsprechenden ferroelektrische Zelle 10. Wenn die Polarität dpr,;:""""

Schalterelemente. Diese Schaltersteuerkreise ent- Restladung in der forroelektrischen Zelle 10 duriÄJ,

halten, wie dargestellt, Glühlampen 41 und 51 zur den vorangegangenen Aufnahmeimpuls nicht umg^e-: ,i

Belichtung der entsprechenden Schalterzellen 20 50 kehrt wurde, so daß diese Restladung negativ bliigfc i

und 30. Jede Lichtquelle besitzt ihren eigenen (Bedingung^), wird der negative Entnahmeimpuls'''\^:||!",:

Stromversorgungskreis sowie das Steuerorgan 45 einen kleinen Ausgangsimpuls P₁ aus der ZelleÄ :|||

bzw. 55, der schematisch dargestellt ist, um in ein- zum Ausgangskreise 15 (Fig. 2) zur Folge habfeflu /1£

fächer Weise zu zeigen, wie die Lampe 41 zur Auf- Wenn andererseits die Polarität der Restladung iln |[

nähme von einem Doppelzeichen (A-B) gesteuert 55 der ferroelektrischen Zelle 10 durch den voran--'4I'

wird, z. B. durch Schließen eines Lichtschalters 42-43 gegangenen Aufnahmevorgang umgekehrt wunde ·;

unter dem Einfluß eines Loches B in einer Lochkarte (Restladung positiv, Bedingung B), so wird diet |l::

(Bedingung B) oder durch Offenlassen des Schal- negative Entnahmeimpuls einen verhältnismäßig

ters 42-43 auf Grund des Fehlens eines solchen Loches großen Ausgangsimpuls von der Zelle 10 (Fig.sS) :in

in der Karte (Bedingung^). Außerdem ist gezeigt, 60 bewirken. In jedem Falle wird die ferroelektrisciie :'

daß das Licht 51 zur Entnahme getrennt gesteuert Zelle 10 am Schluß des Entnahmevorganges ei«e ΐ

wird, nämlich von dem Organ 55. negative Restladung aufweisen, so daß sie »gelöscht* :

Die ferroelektrische Zelle 10 ähnelt in der Kon- und für den nächsten Aufnahmevorgang bereit igt. <i struktion einem der üblichen Kondensatoren, welcher Der Ausgangskreis 15 besteht — wie gezeigt >sr: .4}

zwei leitende Platten 11, 11a aufweist, zwischen 65 aus einem Parallel-iiC-Glied. Die Erdverbindung ·

denen sich ein Dielektrikum 12 befindet. Die Zelle schließt die beiden Ladestromkreise zu den eitr, |,

unterscheidet sich von einem Kondensator nur da- sprechenden Polen 21,31. Aufgabe des Ausgangär t-

durch, daß ihr Dielektrikum ferroelektrische Eigen- kreises 15 ist die Erzeugung eines Impulses wSi

schäften, die z. B. Rochellesalz oder Bariumtitanat steiler Flanke als Ergebnis des Stromflusses dwcjfr

besitzen, hat. Die ferroelektrische Zelle 10 hat, mit 70 eine ferroelektrische Zelle 10 sowie die Verhiigler

rung eines nennenswerten Fehlstromes in der ferroelektrischen Zelle durch den Dunkelwiderstand der lichtelektrischen Widerstandszellen 20, 30. Der Widerstand R dient zur Entladung des Kondensators C zwischen den Impulsen. Seine Größe beträgt ein Mehrfaches des Dunkelwiderstandes der lichtelektrischen Widerstandszellen, so daß der Fehlstrom durch die ferroelektrische Zelle 10 auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Die größte Spannungsänderung an der Kapazität C wird mit einem Ausgangsimpuls P₂ gemäß Fig. 3 erzielt. Die Empfindlichkeit der Zähl-, Tabellier- oder anderweitigen (nicht dargestellte) Maschine, welche von der ferroelektrischen Zelle 10 beim Entnahmevorgang gespeist wird, kann so eingeregelt werden, daß die betreffende Maschine auf diesen großen Spannungswechsel anspricht, nicht aber auf den Nullnetzspannungswechsel, welcher von einem Ausgangsimpuls P₁ (Fig. 2) herrührt, oder daß sie auf diese beiden Fälle verschieden anspricht.

Selbstverständlich müssen die lichtelektrischen Widerstandszellen 20, 30 gegen Fremdlicht abgeschirmt werden, wie es bei dem Gebrauch solcher Zellen üblich ist. Die zu diesem Zwecke dienenden Vorrichtungen sind bekannt und daher nicht näher dargestellt.

Die grundsätzliche Wirkungsweise läßt sich bei Betrachtung zweier solcher Grundeinheiten, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind, leicht übersehen. Beide sind zunächst in dem Zustand, daß beide ferroelektrische Zellen 10 eine negative Restladung aufweisen. Eine Einheit spricht auf Bedingungen einer Zählpunktstelle, die andere Einheit spricht auf Bedingungen an einer anderen Zählpunktstelle, z. B. auf einer Lochkarte an. Es sei angenommen, daß an der erstgenannten Zählpunktstelle die Bedingung A, an der anderen Zählpunktstelle die Bedingung B herrscht. Auf Grund der Bedingung ^i bleibt der Lichtschalter 42-43 der ersten Einheit offen, so daß seine ferroelektrische Zelle negativ geladen bleibt. Die an der anderen Zählpunktstelle herrschende Bedingung B schließt den Lampensteuerschalter 42-43 der zweiten Einheit, so daß ein Impuls mit der Folge einer positiven Ladung zu der ferroelektrischen Zelle 10 gelangt. Die unterschiedliche Restladung an den beiden ferroelektrischen Zellen »speichert« nun die Nachrieht, welche durch die unterschiedlichen Bedingungen an den beiden Zählpunktstellen der Karte dargestellt wird.

Zur Entnahme der so in den beiden Einheiten gespeicherten Nachricht, z. B. Bedingung A in einer Einheit und B in der anderen, wird eine beide Einheiten versorgende Lampe 51 zweimal hintereinander eingeschaltet, und ihre Lichtimpulse gelangen auf die lichtelektrische Widerstandszelle 30 zuerst der einen und so dann der anderen der beiden Einheiten. Sie verursachen negative Impulse, welche zu den zugehörigen ferroelektrischen Zellen 10 geleitet werden. Das Ergebnis ist die Umkehr der Polarität der Restladung auf der Zelle 10 der i?-Einheit, während die Polarität der Zelle 10 der ^(-Einheit nicht geändert wird. Der Ausgangsimpuls der yi-Einheit, welche schon negativ war, ist nur klein, P₁, während der der zweiten oder B-Einheit größer ist, P₂. Der Entnahmevorgang löst also zuerst einen schwachen, die Bedingung A darstellenden Impuls P₁ und sodann einen größeren, der Bedingung B entsprechenden Impuls P₂ aus. Die gespeicherte Nachricht besteht infolgedessen bei der Speicherentnahme aus einer Aufeinanderfolge von Impulsen verschiedener Größe, die alle Einrichtungen steuern können, die in geeigneter Weise auf eine solche Folge von Impulsen ansprechen. Die Reihenfolge, in welcher die Ausgangsimpulse erscheinen, entspricht der Reihenfolge der aufgenommenen Zeichen. Diese Reihenfolge bleibt durch die Anordnung der Speichereinheiten erhalten und durch die Zuordnung der Aufnahme- und Entnahmevorgänge zu den Abfühl vorgängen, z. B. von einer Lochkarte.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Schalter 20, 30 (Fig. 5) in Form von lichtelektrischen Widerstandszellen für die entsprechenden Ladequellen 21, 31 verwendet. Diese Schalter können natürlich andere Formen annehmen, oder es kann ein einziger Schalter (z. B. der Schalter 20) für Aufnahme und Entnahme verwendet werden. Wenn die Entnahme stattfinden soll, wird dann einfach die Polarität der Stromquelle 21 umgekehrt. Auch eine einzige Lampe 41 kann sowohl zur Aufnahme als auch zur Entnahme verwendet werden. In diesem Falle wird die Aufnahme wie früher beschrieben vorgenommen. Zur Entnahme wird die Polarität der Stromquelle 21 umgekehrt und das Steuerorgan 55 und der Schalter 52 durch den kartengesteuerten Schalter 42-43 ersetzt, der die Lampe 41 des Steuerkreises 40 mit Impulsen versorgt.

Es ist auch nicht wesentlich, für die Aufnahme und Entnahme zwei Stromquellen 21, 31 mit entgegengesetzter Polarität zu benutzen. Wenn man — wie oben beschrieben — einen einzigen Schalter 20 für jede Grundeinheit verwendet, so kann die Entnahme ohne vorherige Umkehrung der Polarität der Stromquelle 21 stattfinden. Der positive Entnahmeimpuls, welcher von dem momentanen Schließen des Schalters 20 herrrührt, wird dann einen kleinen Ausgangsimpuls P₁ an den ferroelektrischen Zellen 10 liefern, deren Zustand der B-Bedingung entspricht (mit einer Restladung von positiver Polarität), weil die Ladung der ferroelektrischen Zelle 10 sich nur von dem Punkt 6" (Fig. 1) bis zu dem Punkt X erhöhen und sodann zum Punkt 5 zurückkehren wird. Wenn aber der Zustand der ferroelektrischen Zelle 10 der yi-Bedingung entspricht (mit einer Restladung von negativer Polarität), so wird beim Entnahmevorgang das Schließen des Schalters 20 einen verhältnismäßig großen Ausgangsimpuls P₂ erzeugen, weil die Ladung sich entsprechend vom Punkt T (Fig. 1) über Punkt X in Punkt S ändert. Mit anderen Worten wird der kräftigere Entnahmeimpuls nun von der Bedingung^ herrühren und der schwächere von der Bedingung B (im Gegensatz zu dem Fall, wo die Polarität der Stromquelle 21 nach dem Aufnahmevorgang und vor dem Entnahmevorgang umgekehrt wurde). In diesem Falle ist es jedoch notwendig, die ferroelektrische Zelle 10 nach jeder Entnahme zu löschen (z. B. durch Aufdrücken einer negativen Ladung) durch Schalter 30, so daß die für die nächste Aufnahme geeignete negative Restladung entsteht.

Fig. 6 zeigt schematisch eine Baueinheit zur Speicherung und Entnahme einer größeren Anzahl von Doppelzeichen, z. B. einer Nachricht, die auf einer Lochkarte 45 mit vier Spalten zu je zwölf Zählpunktstellen also 48 Zeichen enthalten kann.

Mehrere solcher Baueinheiten können zusammengesetzt werden und ergeben eine entsprechend höhere Speicherkapazität. Jede Zählpunktstelle kann zwei Alternativbedingungen darstellen, eine Lochung B oder keine Lochung A.

Bei der gezeigten Anordnung wird die Nachricht auf einer Karte in zwölf Schritten abgenommen. Bei jedem Schritt werden gleichzeitig die vier Spalten

der Karte abgefühlt. Eine rotierende Trommel oder Scheibe 60 trägt 48 ferroelektrische Speicherzellen 10, denen jeweils zwei lichtelektrische Widerstandsschalter 20, 30 zugeordnet sind. (Im Hinblick auf die Vereinfachung sind nur einige der Grundeinheiten 10, 20, 30 gezeigt). Sie sind alle kreisförmig um die Trommelachse angeordnet, und jede Grundeinheit 10, 20, 30 ist von den anderen isoliert. Die beiden Eingangsklemmen und die Ausgangsklemmen liegen jeweils gemeinsam an Gleitringen 23, 33 und 13. Die Eingangsschleifringe 23 und 33 dienen zum Anschluß der Schalter 20, 30 mittels Bürsten 24 und 34 an die entsprechende positive und negative Ladungsquelle 21 und 31. Über den Umfang der Trommel, gleichmäßig verteilt, liegen vier Aufnahmelampen 41 α bis 41 d, um mit den lichtelektrischen Widerstandsschaltzellen 20 der zwölf Einheiten in einem Quadranten zusammenzuarbeiten. Jeder Quadrant entspricht somit einer Spalte auf der Karte. Eine einzige Entnahmelampe 51 beeinflußt die lichtelektrischen Widerstandszellen 30 aller 48 Einheiten. Jede Aufnahmelampe 41 ist so ausgerichtet, daß, wenn die Trommel 60 rotiert, die Schaltzellen 20 der zwölf Elemente ihres Quadranten nacheinander den Lichtstrahl durchlaufen. Die Entnahmelampe 51 bestrahlt bei einer vollen Umdrehung der. Trommel nacheinander die Schaltzellen 30 aller 48 Elemente.

Um die Aufnahme zu bewirken, wird jede der vier Aufnahmelampen 41 α bis 41 d wahlweise durch einen Stromkreis erregt, der von der Stromquelle 46 über eine leitende Walze 43 und eine der vier Bürsten 42 a bis 42 d, zwischen denen die Karte 45 während einer Vierteldrehung der Trommel hindurchgeführt wird, zur betreffenden Lampe verläuft. Jede Bürste 42 ist einer Spalte der Karte zugeordnet und steuert über die für die Spalte zuständige Lampe 41, die Aufnahme der zwölf Speichereinheiten dieses Quadranten entsprechend den von den zwölf Zählpunktstellen der Kartenspalte abgefühlten Bedingungen. Die Zeiteinteilung ist so groß, daß, wenn die zwölf Zählpunktstellen der Karte an der Bürste vorbeilaufen, die Schaltzellen 20 der zwölf Speichereinheiten den Weg des Lichtstrahls der zugehörigen Lampe 41 kreuzen. Jeder Lampenstromkreis wird geschlossen und erzeugt einen Lichtimpuls, wenn ein Loch in der betreffenden Spalte der Karte die Kontaktgabe der Bürste 42 mit der Walze 43 ermöglicht. Auf diese Weise bewirkt jedes Loch die Abgabe eines Lichtimpulses einer Lampe 41 auf diejenige Schaltzelle 20, die dieser Zählpunktstelle entspricht. Dies bewirkt, daß ein Stromimpuls vom positiven Pol 21 über die Teile 24, 23 und 22, den jetzt geschlossenen Schalter 20 zu der entsprechenden ferroelektrischen Zelle 10 gelangt, die über die Teile 13, 14 an Erde liegt. Die Polarität der Restschaltung in der entsprechenden ferroelektrischen Zelle 10 wird umgekehrt. Jede ungelochte Stelle (^-Bedingung) der Karte läßt den Lampenstromkreis offen und daher seine entsprechende Speicherzelle 10 unbeeinflußt, sie behält also ihre ursprüngliche Restladung. 6q

Um eine Entnahme zu bewirken, gibt die Entnahmelampe synchron mit der Umdrehung der Trommel 60 Lichtblitze ab, so daß immer dann ein Lichtimpuls ausgesendet wird, wenn die Schaltzelle 30 jeder Speichereinheit die Entnahmelampe überstreicht. Jede Einheit empfängt daher der Reihe nach einen negativen Impuls, weil die ferroelektrische Zelle 10 über die Teile 34, 33 und 32 und den jetzt geschlossenen Schalter 30 mit der Stromquelle 31 verbunden ist. Da alle diese Impulse die gleiche Polaritat haben, unterscheiden sich die aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulse nur, wenn die Polarität der Restladungen verschieden war.

Die Trommel 60 besteht aus einem elektrisch nichtleitenden Material und wird über eine Achse 61 mil· Hilfe eines gewöhnlichen, mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Motors (nicht gezeigt) angetrieben. Die Zellen 20 sind gleichmäßig in einer ringförmigem Zone der Trommel in Form von Schichten des lichtempfindlichen Materials angeordnet und gegen die· Zellen 30 versetzt, die auf einer anderen ringförmigen Zone, die die erste umgibt, ähnlich angeordnet sind¹. Ihre Eingangsseiten sind über die Leiter 22 und 32 mit den entsprechenden Schleifringen 23 und 33 auf der Trommel verbunden, während die Ausgangsseiten jedes Zellenpaares 20, 30 über die entsprechende ferroelektrische Zelle 10 an den Schleifring 13 angeschlossen sind. Um diese Anschlüsse zwischen den Zellen und den Gleitringen herzustellen, kann die bekannte Arbeitstechnik zur Herstellung gedruckter Stromkreise verwendet werden. Wie gezeigt, werden die zwei Aufladungsstromkreise durch die entsprechenden Schalterzellen 20 und 30 durch Erden des Ausgangsstromkreises 15 und der Stromquelle®, die jeweils an die Klemmen 21 und 31 angeschlossen sind, geschlossen. ' "

Die vier Aufnahmelampen 41 α bis 41 d sind fesl·' stehend und gleichmäßig um die Trommelachse verteilt. Das Licht jeder dieser Lampen ist z. B. durch ein übliches optisches System (nicht gezeigt) si einem schmalen Strahl gesammelt, der auf die Ringzone der Zellen 20 gerichtet ist, so daß der Strahl nur, eine von den Zellen 20 beleuchten kann, wenn die Trommel rotiert. Die Stromkreise für diese Lampen verlaufen über die entsprechenden Bürsten 42 a bis 42 d, die leitende Walze 43, den Hauptschalter 47, die Stromquelle 46 zur Erde. Die Walze 43 dient dazu, die Karte 45 unter den Bürsten 42 mit einer'Ge¹*'"..' schwindigkeit vorbeizubewegen, die so groß ist, daß alle zwölf Zählpunktstellen der vier Spalten der Karte unter der entsprechenden Bürste während einet¹;

Vierteldrehung der Trommel 60 abgefühlt werde*!"'

Zur genauen Synchronisation kann die Walze 43 VOn₁ der Trommel welle 61 über ein Zahnräderwerk, schema-" tisch durch 48 gezeigt, angetrieben werden. Immer, wenn die Führungskante einer Karte unter die Bürsten , 42 als Vorbereitung des Aufnahmevorganges g#-, schoben wird, schließt der Hauptschalter 47, um die Aufnahmelampenstromkreise vorzubereiten. Wenn das Ende der Karte unter den Bürsten hervorkommt, öffnet der Hauptschalter.

Das Licht der Entnahmelampe 51 ist zu einem schmalen Strahl gesammelt, der auf die Ringzone der Zellen 30 gerichtet ist, so daß sie immer nur eine dieser Zellen beleuchten kann. Ihr Speisestromkreis umfaßt den periodisch arbeitenden Schalter 52, den Hauptschalter 53 und eine Stromquelle 54. Der Schalter 52 wird durch eine Nockenwelle 55, die über ein " Zahnradgetriebe mit der Trommelwelle 61 verbundein ist, gesteuert. Jede Drehung der Nockenwelle schließt für einen Augenblick den Schalter 52; die Nockenwelle dreht sich 48mal bei einer Umdrehung der Trommel 60. Daher wird, wenn der Hauptschalter 53 geschlossen ist, die Lampe 51 immer dann gezündet, wenn eine Zelle 30 den Lichtstrahl kreuzt. In der Ausgangsstellung der Trommel beim Entnahmevorr gang liegt die erste Zelle 30 eines Quadranten kurz vor dem Punkt, an dem der Lichtstrahl der Lampe 51 , die Trommel trifft. Sobald der Hauptschalter 53 .; geschlossen wird und die Trommel rotiert, werden

die Zellen dieses Quadranten nacheinander belichtet, um — wie vorher beschrieben — Ausgangsimpulse zu erzeugen. Eine vollständige Umdrehung der Trommel entnimmt nacheinander die gespeicherten Nachrichten.

Es sind jedoch auch andere physikalische Anordnungen möglich, um eine Aufnahme und Entnahme von Nachrichten zu bewirken, und es können auch andere Nachrichtenquellen als Lochkarten verwendet werden. Im Falle einer Nachrichtenaufnahme aus einer Lochkarte können z. B. die Speichereinheiten auf einer ebenen rechteckigen Platte entsprechend der Anordnung der Zählpunktstellen auf der Karte angeordnet werden. Die Lochkarte wird dann auf die Platte gelegt und einer Belichtung ausgesetzt, die dazu führt, daß die unter den Lochungen befindlichen lichtelektrischen Widerstandssteuerorgane die Ladung der Speichereinheiten verändern, während an allen Stellen, an denen nicht gelocht ist, die ferroelektrischen Zellen 10 ihre ursprüngliche Ladung beibehalten. Es können auch mehrere Platten, jede dazu bestimmt, eine darüberliegende Karte abzufühlen, vorgesehen werden. Zur Entnahme können die Platten dann entweder zeilen- oder spaltenweise vor einer Entnahmelampe vorbeigeführt werden, oder aber der Strahl wird auf bestimmtem Wege über die Platten hinweggelenkt.

Die Aufnahme- und Entnahmeimpulse können aber auch durch andere als durch jedem ferroelektrischen Element zugeordnete lichtelektrische Widerstandsschalter zugeführt werden. Zum Beispiel kann jedes ferroelektrische Element mit einem Segment eines Kommutators oder eines Verteilers (geradlinig oder kreisförmig verbunden sein,, über den die Eingänge in den Speicher erfolgen. Lichtelektrische Widerstandssteuerorgane werden vorzugsweise benutzt, weil sie sehr rasch arbeiten und keine bewegten Teile enthalten Eine Einsparung an Raum kann auch durch den Gebrauch desselben Schalters sowohl für Aufnahme als auch für die Entnahme erreicht werden, indem die Polarität des den einzelnen Einheiten zugeführten Stromes bei Aufnahme und Entnahme umgekehrt wird.

In den Fällen, in denen die Speichereinheiten auf einer rotierenden Unterlage, z. B. einer Trommel, angebracht sind, ist es zweckmäßiger, diese auf der zylindrischen Oberfläche als auf der Stirnfläche — wie beim beschriebenen Ausführungsbeispiel — zu befestigen. Um Platz zu sparen, können die einzelnen Schaltelemente jeder Einheit auch in der Tiefe gestaffelt werden, d. h., das lichtelektrische Widerstandselement kann ζ. B. allein auf der Oberfläche und das ferroelektrische Element und die Schaltglieder des Ausgangsstromkreises können darunter, also weiter innen, angeordnet warden, ζ. B. auf der inneren Wand eines Hohlzylinders. Durch geeignete Schaltanordnungen kann auch ein einziger Satz von Schaltgliedern (C-R) des Ausgangsstromkreises für eine Anzahl von ringförmigen Sätzen von Speichereinheiten vorgesehen sein, da aus den einzelnen Sätzen von Einheiten nacheinander entnommen wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Speicherung von Werten mittels Kondensatoren mit ferroelektrischem Dielektrikum, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkondensatoren (10) auf einer rotierenden Trommel (60) angebracht sind und durch lichtelektrische Widerstandszellen (20 bzw. 30) in Verbindung mit Steuerkreisen (40 bzw. 50) mit den entgegengesetzte Polarisationszustände hervorrufenden Stromquellen (21 bzw. 31) verbunden werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (40) zur Eingabe von Werten aus einer Stromquelle, einer ortsfesten Lampe (41) und einer an sich bekannten Abfüllvorrichtung (42) für Lochkarten besteht.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (50) zur Entnahme von gespeicherten Werten aus einer Stromquelle, einer ortsfesten Lampe (51) und einem zur Abfühlung der Lochkarte (45) synchron betätigten Schalter (52) besteht.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Trommel (60) synchron zur Abfühlung der Lochkarte (45) erfolgt und die Speicherzellen (10) und Widerstandszellen (20, 3OJ, am Umfang der Trommel (60) verteilt, in einer den Zählpunktstellen der Lochkarte (45) entsprechenden Anzahl vorgesehen sind.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkondensatoren (10) und die Widerstandszellen (20,30) nach Art der gedruckten Schaltung ausgeführt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: A. I. E. E. Transactions, Part I, 1952, S. 395 bis 401.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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