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Verfahren und Schaltungsanordnung zur Verringerung der Störspannungen
im Lesesignal von Magnetkernmatrizen Bei der Auswahl eines Kernes aus einer zweidimensionalen
Matrix nach dem Koinzidenzverfahren ist es bekannt, den Impuls in der .Spaltenwicklung
nicht gleichzeitig mit dem Impuls in der Zeilenwicklung, sondern beide geringfügig
zeitlich versetzt beginnen zu lassen, wobei jedoch eine zeitliche überlappung gewährleistet
sein muß. Dieses Verfahren dient dazu, die Störspannungen im Lesesignal gering zu
halten. Es beruht auf der Tatsache, daß der Störimpuls, der durch einen Halbstrom
hervorgerufen wird, abgeklungen ist, wenn der zweite Halbstrom durch den auszuwählenden
Kern zu fließen beginnt. Bei gleichzeitigem Auftreten der beiden Halbströme zur
Auswahl eines Kernes würden sich die durch diese Halbströme hervorgerufenen Störimpulse
addieren, und die resultierende Störspannung wäre, verglichen mit dem erstgenannten
Fall, doppelt so groß. Die Erzeugung der nötigen zeitlichen Verzögerung zwischen
Spalten- und Zeilenimpuls geschieht dadurch, daß monostabile Stufen, welche die
Impulse für die Spalten- und Zeilenwicklungen liefern, von einem dafür ausgelegten
Taktgeber zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt getriggert werden.
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In Rechenmaschinen ist mitunter der Fall zu verwirklichen, daß die
in Matrixform angeordneten Kerne zwar nach dem Koinzidenzprinzip eingeschrieben
werden, daß aber alle Kerne gemeinsam durch eine einzige Wicklung, über die der
volle Ummagnetisierungsstrom fließt, abgefragt werden. Dies ist beispielsweise bei
einer Addiermatrix der Fall. Unter der Voraussetzung, daß die Lesewicklung nicht
wechselsinnig durch die entsprechenden Kerne geführt ist, erscheint das Lesesignal
immer mit der gleichen Polarität, unabhängig davon, welcher Kern eingespeichert
war. Die Polarität des in der Lesewicklung induzierten Impulses beim Einschreiben
in den Kern ist umgekehrt der Polarität des Impulses, der beim Abfragen entsteht.
Bei Verwendung einer Leseimpulsverstärkerschaltung, die nur auf Impulse derjenigen
Polarität ansprechen kann, wie sie die beim Abfragen der Kerne in der Lesewicklung
induzierten Impulse besitzen, sind nur die durch den vollen Abfragestrom hervorgerufenen
Störspannungen zu beachten, da sie eine Polarität besitzen, auf die der Leseverstärker
anspricht. Diese Störimpulse treten besonders stark in den Lesewicklungen auf, die
durch Kerne führen, welche beim Einspeichern mit dem halben Magnetisierungsstrom
eingeschrieben worden sind. Das vorbeschriebene bekannte Verfahren der zeitlichen
Verschiebung zwischen den Spalten- und Zeilenimpulsen zur Herabsetzung der Störsignale
ist hierbei nicht anwendbar, da nur eine einzige Abfrageleitung vorhanden ist.
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Zweck der Erfindung ist es nun, mit geringem Aufwand ein Verfahren
zu schaffen, das ermöglicht, beim Abfragen mit vollem Magnetisierungsstrom die auftretenden
Störspannungen im Lesesignal auf ein Minimum zu reduzieren. Das erfindungsgemäße
Verfahren geht davon aus, daß an Stelle eines Vollstromes ein Quasi-Vollstrom angewendet
wird, der einem Abfragen mit zwei I/2-Strömen entspricht.
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Das Verfahren zur Verringerung der Störspannung im Lesesignal bei
der Abfrage von Magnetkernmatrizen, bei denen der Abfrageimpuls über nur eine Wicklung
allen Kernen zugeführt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abfrageimpuls eine
treppenförmige Anstiegsflanke mit mindestens zwei Stufen aufweist; deren Größe für
sich allein zur Änderung des Remanenzzustandes eines Magnetkernes nicht ausreicht
und deren Breite größer ist als die Dauer der Störspannung.
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Nach dem Verfahren der Erfindung wird zunächst ein I/2-Strom auf die
Kerne gegeben. Dieser Strom ruft einen Störimpuls, das sogenannte dVZ, dessen Größe
von der Anzahl der mit Null eingeschriebenen Kerne abhängt, hervor. Für diesen ersten
Stromsprung ist die Steilheit der Anstiegsflanke nicht ausschlaggebend, da die eingeschriebenen
Kerne noch kein Signal geben. Wenn das dVZ abgeklungen ist, wird der zweite Stromsprung
ausgelöst, der mit möglichst großer Steilheit erfolgen soll, um ein möglichst großes
Ausgangssignal zu erhalten. Da dieser zweite Strom dem ersten überlagert ist, reicht
der Strom jetzt aus, die Remanenzlage der entsprechenden Kerne zu ändern. Das zweite
Störsignal ist aber aus obengenannten Gründen wesentlich geringer als bei den bekannten
Verfahren zum Auslesen von Magnetkernmatrizen
mit einem einzigen
Vollstrom, wobei die Größe der Ausgangssignale bei beiden Verfahren gleich ist.
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Eine besonders vorteilhafte Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses
Verfahrens besteht darin, daß die Abfragewicklung der Matrix mit den Ausgängen zweier
parallelgeschalteter Kippschaltungen verbunden ist, von denen die eine die erste
Stufe der Anstiegsflanke erzeugt und über einen Übertrager, dessen Eisenkern ein
Magnetkern mit Recht eckcharakteristik ist, die zweite Kippschaltung betätigt, welche
die zweite Stufe der Anstiegsflanke erzeugt.
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Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren und eine Schaltungsanordnung
zu dessen Ausführung näher an Hand von Zeichnungen beschrieben.
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In F i g. 1 ist eine treppenförmige Anstiegsflanke M eines Abfragestromimpulses
dargestellt, wie er vorzugsweise verwendet wird. Die Amplitude a einer jeden Stufe
ist so bemessen, daß sie für sich noch nicht ausreicht, die Kerne umzumagnetisieren.
Andererseits besitzt jede Stufe auch eine solche Breite b, daß sie mit Sicherheit
die durch ihre Anstiegsflanke erzeugten Störsignale überdeckt.
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Die F i g. 2 zeigt eine Ferritkern-Addiermatrix, bei der das erfindungsgemäße
Verfahren beispielsweise angewandt wird. Über die Zeilenwicklungen X 1, X 2,
X 3 werden Magnetkernen T mit Rechteckcharakteristik die halben Ummagnetisierungsströme
zugeführt, während über Spaltenwicklungen Y1, Y2, Y3
die andere Hälfte des
Ummagnetisierungsstromes fließt. Die Wicklungen X l, X2, X 3 sowie
Y 1, Y2,
Y3 sind den zu addierenden Ziffern Eins, Zwei, Drei zugeordnet. Durch
einen Impuls auf einer Abfragewicklung A werden die Kerne T gemeinsam
in ihren magnetischen Ausgangszustand rückmagnetisiert. Dabei entstehen in Lesewicklungen
S1, S2, S3, S5, S6 Ausgangssignale, die den zu bildenden Summen zugeordnet
sind. Wird beispielsweise über die Wicklungen X 3 und Y 2 der am Kreuzungspunkt
liegende Magnetkern ummagnetisiert, so stellt das als Folge eines Abfrageimpulses
in der Lesewicklung auftretende Lesesignal die Summe fünf der Addition drei plus
zwei dar. Gleichzeitig entstehen aber in den Lesewicklungen S2, S3, S6 Störsignale,
da sie durch Kerne führen, die über die Wicklungen X 3 oder Y2
mit
dem halben Ummagnetisierungsstrom eingeschrieben wurden.
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Zur Herabsetzung dieser Störimpulse dient die Schaltungsanordnung
nach F i g. 3, die einen Abfrageimpuls in der Abfragewicklung in der in F i g. 1
dargestellten Form erzeugt. Ein Magnetkern K von der Art der in der Matrix nach
F i g. 2 verwendeten Magnetkerne wird über eine Einschreibwicklung E mit Impulsen,
die von einem nicht dargestellten Taktgeber geliefert werden, eingeschrieben. Eine
weitere Wicklung c dieses Magnetkernes besitzt zwei Windungen und ist über einen
Widerstand R 1 und eine Klemme K13 mit der Abfragewicklung A der Matrix nach F i
g. 2 in Reihe geschaltet. Die andere Seite der Wicklung c ist an den Ausgang einer
monostabilen Kippschaltung Mo l angeschlossen. Der Magnetkern K besitzt eine weitere
Wicklung L, die mit dem Eingang einer weiteren monostabilen Kippschaltung Mo2 verbunden
ist. Der Ausgang dieser Kippschaltung ist über eine Leitung d und einen Widerstand
R 2 parallel zur Wicklung c mit der Abfragewicklung A der Matrix verbunden. Sobald
an den Eingang K11, K12 der monostabilen Kippschaltung Mo l ein Triggerimpuls
angelegt wird, kippt diese in den Ein-Zustand, wobei in der Abfragewicklung A ein
Impuls erzeugt wird, dessen Stromamplitude durch den Widerstand R 1 auf den Wert
a (F i g. 1) begrenzt wird. Für die Magnetkerne T der Matrix reicht dieser Strom
zu einer Ummagnetisierung nicht aus. Da jedoch der Magnetkern K zwei Windungen besitzt,
wird dieser ummagnetisiert. Er wirkt dabei als Übertrager, indem in der Wicklung
L ein Impuls induziert wird, der die monostabile Kippschaltung Mo 2 in den Ein-Zustand
schaltet. Hierdurch stellt sich auch auf Wicklung d ein Stromimpuls ein, der durch
Widerstand R 2 begrenzt wird und die zweite Stufe des Abfrageimpulses in Wicklung
A bildet. Der resultierende Impuls in Wicklung A besitzt somit die in F i g. 1 dargestellte
Form und reicht in seiner Gesamtamplitude zur Ummagnetisierung der Kerne T aus.
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Bekannterweise dauert die Schaltzeit eines Ferritkernes länger als
die beim Ummagnetisieren in der Lesewicklung entstehenden Störimpulse. Der gewünschte
Effekt, daß nämlich der Abfragestrom für die Matrix erst dann auf seinen vollen
Wert ansteigen darf, wenn die Störimpulse, die durch die Stirnflanke der ersten
Stufe des Abfrageimpulses hervorgerufen werden, abgeklungen sind, wird somit durch
diese Anordnung erreicht. Zudem ist es auch möglich, durch Veränderung der Steilheit
des Abfrageimpulses auf Wicklung c eine Veränderung der Schaltzeit des Magnetkernes
K zu erreichen. Dadurch kann die Breite b der ersten Stufe auf die tatsächliche
Dauer der Störimpulse abgestimmt werden. Die Amplitude der Störsignale kann demzufolge
mittels der dargestellten Anordnung halbiert werden. Nach einer entsprechend bemessenen
Dauer kippen die monostabilen Kippschaltungen Mol, Mo2 in ihren Ausgangszustand
zurück. Die Rückkippzeit der Kippschaltung Mo l dauert dabei entsprechend länger
als die der monostabilen Kippstufe Mo 2. Vor Auslösung eines neuen Abfrageimpulses
ist jeweils wieder eine Ummagnetisierung des Kernes K über den Taktgeber und die
Wicklung E notwendig.