DE1119018B

DE1119018B - Shift register

Info

Publication number: DE1119018B
Application number: DES53889A
Authority: DE
Inventors: John Presper Eckert Jun
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1955-01-21
Filing date: 1957-06-14
Publication date: 1961-12-07

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

INTERNAT. IINTERNAT. I.

JefzfJefzf

Pa*. ß
NeuesPa *. ß
New

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL:

S 53889 IXc/42mS 53889 IXc / 42m

ANMELDETAG: 14. JUNI 1957REGISTRATION DATE: JUNE 14, 1957

7. DEZEMBER 1961DECEMBER 7, 1961

Verschieberegister bilden einen wesentlichen Baustein in vielen heutigen Recheneinrichtungen. Zum Beispiel werden Verschieberegister benutzt, um eine physische Umsetzung von Informationssignalen innerhalb eines Rechenapparates zu bewirken, oder sie können verwendet werden, um eine vorbestimmte oder eine einstellbare Verzögerung zu erzielen. Bekannte Verschieberegister verwenden Vakuumröhren; solche Röhrenstromkreise sind mit einigen Nachteilen verbunden. Die Verschieberegister sind verhältnismäßig groß, sie sind zerbrechlich und sind Fehlern in der Betätigung unterworfen.Shift registers form an essential building block in many modern computing devices. To the Example, shift registers are used to physically convert information signals within of a computing device, or they can be used to set a predetermined or to achieve an adjustable delay. Known shift registers use vacuum tubes; such tube circuits have several disadvantages. The shift registers are proportionate large, fragile, and subject to failure to operate.

Es sind bereits Speicherregister bekannt, welche an Stelle von Röhren Kerne aus magnetisierbarem Material verwenden. Diese Register benötigen jedoch je binäre Stelle zwei Kerne und sind daher recht aufwendig. There are already memory registers known which, instead of tubes, have cores made of magnetizable Use material. However, these registers require two cores for each binary digit and are therefore quite complex.

Ferner ist ein Verschieberegister mit nur einem Magnetkern je binäre Stelle bekannt; bei diesem wirkt der zu verschiebende Eingangsimpuls unmittelbar auf die magnetisierbaren Kerne aller Stufen ein. Zur Vermeidung einer Vermischung der Impulse von Stufe zu Stufe mit dem unmittelbar einwirkenden Eingangsimpuls sind bei dieser Anordnung zwischen den einzelnen Stufen Verzögerungskreise vorgesehen.Furthermore, a shift register with only one magnetic core per binary digit is known; works in this the input pulse to be shifted directly to the magnetizable cores of all stages. To avoid a mixing of the impulses from stage to stage with the directly acting input impulse are in this arrangement between the individual Step delay circuits provided.

Die Erfindung bezweckt, bei mit magnetisierbaren Kernen arbeitenden Verschieberegistern den Aufwand möglichst klein zu halten. Dies erreicht die Erfindung dadurch, daß bei einem Verschieberegister mit mehreren Kernen aus einem magnetisierbaren Material mit im wesentlichen rechteckförmiger Hysteresiskurve, deren eine Wicklungen an eine gemeinsame Impulse führende Leitung angeschlossen sind, die Eingangswicklung des ersten Kernes an die Signalquelle angeschlossen ist, die Eingangswicklungen des zweiten und jedes folgenden Kernes mit dem einen Ende der Ausgangswicklung des jeweils vorgeordneten Kernes über zwei mit entgegengesetzter Polung in Reihe geschalteten Dioden verbunden ist, deren Verbiridungspunkt an ein induktives Speicherelement angeschlossen ist, während die anderen Enden der Ausgangswicklungen aller Kerne über eine gemeinsame Leitung an eine Treibimpulsquelle angeschlossen sind. Während bei der bekannten Anordnung je eine Wicklung aller Kerne an der Leitung liegt, welche die Impulse der Signalquelle führt, ist bei dem Erfinduugsgegenstand nur die Eingangswicklung des ersten Kernes an die Signalquelle angeschlossen. Bei den Wicklungen der verschiedenen Kerne, welche mit einer gemeinsamen, Impulse führenden Leitung verbunden sind, handelt es sich um die Ausgangswicklungen der einzelnen Kerne, und diese Ausgangs-Verschieberegister The aim of the invention is to keep the outlay as low as possible in the case of shift registers operating with magnetizable cores. This is achieved by the invention in that, in a shift register with several cores made of a magnetizable material with an essentially rectangular hysteresis curve, one of which is connected to a common pulse-carrying line, the input winding of the first core is connected to the signal source, the input windings of the second and each subsequent core is connected to one end of the output winding of the respective upstream core via two diodes connected in series with opposite polarity, the connection point of which is connected to an inductive storage element, while the other ends of the output windings of all cores are connected to a drive pulse source via a common line are connected. While in the known arrangement each winding of all cores is connected to the line which carries the pulses of the signal source, in the subject matter of the invention only the input winding of the first core is connected to the signal source. The windings of the various cores, which are connected to a common line carrying pulses, are the output windings of the individual cores, and these output shift registers

Anmelder:Applicant:

Sperry Rand Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)Sperry Rand Corporation,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Weintraud, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Mainzer Landstr. 134-146Representative: Dipl.-Ing. E. Weintraud, patent attorney,
Frankfurt / M., Mainzer Landstr. 134-146

John Presper Eckert jun., Gladwyne, Pa. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenJohn Presper Eckert Jr., Gladwyne, Pa. (V. St. A.), has been named as the inventor

Wicklungen sind über die gemeinsame Leitung nicht mit der Signalquelle, sondern mit einer Treibimpulsquelle verbunden. Die Verbindung der Ausgangswicklung eines Kernes mit der Eingangswicklung des folgenden Kernes erfolgt über die Reihenschaltung zweier entgegengesetzt gepolter Dioden, deren Verbindungspunkt über ein induktives Speicherelement an einem Bezugspotential liegt. Die mit entgegengesetzter Polung in Reihe geschalteten Dioden werden abwechselnd leitfähig und bilden hierbei getrennte Stromwege für die Ladung und Entladung des induktiven Speicherelementes, welches an ihrem Verbindungspunkt gegen das Bezugspotential angeschaltet ist. Diese Ausbildung des Erfindungsgegenstandes zeitigt den Vorteil, daß jeder Kern nur zwei Wicklungen zu tragen braucht.Windings are not connected to the signal source via the common line, but to a drive pulse source tied together. The connection of the output winding of a core with the input winding of the The following core takes place via the series connection of two oppositely polarized diodes, their connection point is connected to a reference potential via an inductive storage element. The one with the opposite Polarity in series connected diodes are alternately conductive and thereby form separate ones Current paths for charging and discharging the inductive storage element, which is at its connection point is switched on against the reference potential. This formation of the subject matter of the invention has the advantage that each core only needs to carry two windings.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows

Fig. 1 eine idealisierte Hysteresisschleife eines magnetisierbaren Materials, welches vorzugsweise in den Kernen der magnetischen Verstärker des Verschieberegisters verwendet wird,1 shows an idealized hysteresis loop of a magnetizable Material, which is preferably in the cores of the magnetic amplifiers of the shift register is used,

Fig. 2 einen Stromlauf eines dreistufigen Ver-Schieberegisters, welches magnetische Verstärker und induktive Zwischenspeichermittel verwendet,Fig. 2 is a circuit diagram of a three-stage Ver shift register, which magnetic amplifier and inductive intermediate storage means are used,

Fig. 3 (A bis H) Kurvenformen, welche die Wirksamkeit des Verschieberegisters erläutern.Fig. 3 (A to H) waveforms illustrating the effectiveness of the shift register.

Die magnetischen Verstärker, die nach der Erfindung verwendet werden, haben vorzugsweise aber nicht notwendigerweise magnetisierbare Kerne, die eine im wesentlichen rechteckige HysteresisschleifeThe magnetic amplifiers used in accordance with the invention preferably have but not necessarily magnetizable cores that form a substantially rectangular hysteresis loop

109 748/247109 748/247

3 43 4

gemäß Fig. 1 besitzen. Solche Kerne können aus ver- Impedanz für den angelegten Impuls. Dies hat zur schiedenen Materialien hergestellt werden, unter Folge, daß alle Energie, die an die Spule angelegt denen sich die verschiedenen Typen von Ferriten und wird, dazu verwendet wird, um den Kern von dem die verschiedenen Arten von magnetischen Bändern Arbeitspunkt 12 in das Gebiet der positiven Sättieinschließlich der Materialien befinden, die unter der 5 gung, vorzugsweise bis zum Punkt 14 umzusteuern, Bezeichnung Orthonik und unter der Bezeichnung worauf er anschließend an den Punkt 10 wandert, 4-79 Moly-Permalloy bekannt sind. Diese Materialien und daß ein verhältnismäßig kleiner Teil dieser können Hitzebehandlungen unterworfen sein, um die Energie durch die Spule hindurchläuft und ein Ausgewünschten Eigenschaften zu erzielen. Darüber Stoßsignal bildet. Je nachdem also, ob der Kern anhinaus sind die verschiedensten geometrischen For- io fänglich auf den Arbeitspunkt 10 der positiven Renten für die Kerne anwendbar, einschließlich offener manenz oder auf den Arbeitspunkt 12 der negativen und geschlossener Eisenkreise, z. B. können topf- Remanenz magnetisierbar wird, bildet die Wicklung förmige Kerne, streifen- oder schraubenförmig ge- für einen angelegten Impuls der Richtung + H entwundene Kerne verwendet werden. Die Erfindung ist weder eine niedrige oder eine hohe Impedanz und nicht auf eine besondere geometrische Ausbildung 15 ruft daher entweder ein großes Ausstoßsignal oder der Kerne noch auf ein spezifisches magnetisierbares ein kleines Ausstoßsignal hervor. Diese Eigenschaften Material beschränkt; die Beispiele dienen nur zur Er- sind von Bedeutung für die Konstruktion magnetiläuterung der Erfindung. scher Verstärker, wie sie in der Erfindung verwendetaccording to FIG. 1 have. Such nuclei can be made of impedance for the applied pulse. This has resulted in different materials being manufactured, with the consequence that all the energy that is applied to the coil which is made up of the various types of ferrites and is used to move the core of which the various types of magnetic tapes operate 12 in the area the positive saturation including the materials that are known under the 5 supply, preferably up to point 14, called orthonics and under the name whereupon it then moves to point 10, 4-79 Moly-Permalloy are known. These materials, and a relatively small portion of them, may be subjected to heat treatments in order to pass the energy through the coil and achieve desired properties. Above it forms a shock signal. Depending on whether the core is also a wide variety of geometrical forms are initially applicable to the working point 10 of the positive pensions for the cores, including open manenz or to the working point 12 of the negative and closed iron circles, z. For example, pot remanence can be magnetized, the winding forms cores in the form of cores in the form of strips or screws, cores wound around an applied pulse in the direction of + H can be used. The invention is neither a low nor a high impedance and is not based on a particular geometric design 15, therefore, either a large ejection signal or the cores or a specific magnetizable ejection signal produces a small ejection signal. These material properties are limited; the examples are only for the purpose of illustration are of importance for the construction of the magnetization of the invention. shear amplifier as used in the invention

In der folgenden Beschreibung sind stabförmige werden.In the following description they are rod-shaped.

Kerne verwendet, da an diesen die Anordnung und 20 Bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Schaltung der Wicklungssinn der Spulen leichter darzustellen ^; sind mehrere magnetische Verstärker in Reihe geist. Diese stabförmigen Kerne können die Enden von schaltet, so daß sie eine Kette bilden. Drei Stufen schraubenförmig gewundenen Kernen bilden. In der eines solchen Verschieberegisters, welches magnenachfolgenden Beschreibung wird das Wesen der Er- tische Verstärker verwendet, sind in Fig. 2 dargestellt, findung auch an Hand einer rechteckigen Hysteresis- 25 Diese Stufen umfassen die magnetischen Verstärschleife erläutert. Weder die Form des Kernes noch ker I, II und III. Jeder dieser magnetischen Verdie Form der Hysteresisschleife ist jedoch zwingend stärker ist. ein komplementbildender Verstärker, und für die Erfindung, und die verschiedensten Abwand- die verschiedenen Verstärkerstufen sind miteinander lungen können von dem Fachmann vorgenommen durch Speichermittel verbunden, welche vorzugsweise werden. 30 induktiver Natur sind. Der magnetische Verstärker I Die in Fig. 1 dargestellte Hysteresisschleife besitzt besitzt einen Kern 20, welcher vorzugsweise, aber mehrere wichtige Arbeitspunkte, nämlich den Punkt nicht notwendigerweise eine Hysteresisschleife be-10 (+Br), der den Punkt der positiven Remanenz sitzt, welche ähnlich in Fig. 1 dargestellt ist. Der darstellt; der Punkt 11 (+Bs) stellt den Punkt der Kern 20 trägt zwei Wicklungen, nämlich die Wickpositiven Sättigung dar; der Punkt 12 (—Br) stellt 35 lung 21, welche als Kraftwicklung oder Ausstoßwickdie negative Remanenz dar; der Punkt 13 (-Bs) lung bezeichnet wird, und die Wicklung 22, welche stellt die negative Sättigung dar; der Punkt 14 stellt als Signalwicklung oder Eingangswicklung bezeichnet den Beginn des positiven Sättigungsgebietes und der wird. Das eine Ende der Kraftwicklung ist mit einem Punkt 15 stellt den Beginn des negativen Sättigungs- Anschluß 23 verbunden, über den nach Positiv und nach gebietes dar. Wenn der Kern auf den Punkt 10 der 40 Negativ abwechselnd verlaufende Kraftimpulse zugepositiven Remanenz magnetisiert ist und wenn dann führt werden, wie sie in Fig. 3, Linien, dargestellt ein Spannungsimpuls an die Spule angelegt wird, sind. Diese Kraftimpulse besitzen die Amplituden welcher in der Spule einen Stromfluß erzeugt, der eine + F₂ und — V₁ Volt. Das andere Ende der Kraftmagnetomotorische Kraft in Richtung eines An- oder Ausstoßwicklung 21 ist über eine Diode D 2 mit Wachsens des Flusses in dem Kern, also in der Rieh- 45 dem positiven Ende einer Induktivität Ll verbunden, tung + H erzeugt, dann wird der Arbeitspunkt längs und das Ausstoßsignal dieses Verstärkers I erscheint dem oberen Ast der Hysteresisschleife von 10 (-Br) an diesem oberen Ende der Induktivität Ll über die nach 11 (+Bs) verschoben. Während dieser Magne- Diode D2. Die Signal- oder Eingangswicklung 22 ist tisierung tritt nur eine verhältnismäßig kleine Ände- über eine Diode Dl mit dem Eingangsanschluß 24 rung des magnetischen Flusses auf. Daher bildet die 5° verbunden, über den Eingangssignale wahlweise zuSpule eine verhältnismäßig niedrige Impedanz, so daß geführt werden können. Das andere Ende der Eindie Energie, die an die Spule gelegt wird, durch die gangswicklung 22 ist an den Verbindungspunkt eines Spule schnell hindurchläuft und zur Bildung eines Widerstandes .R mit einer Diode D 8 angeschlossen, wirksamen Ausstoßsignals verwendet werden kann. welche zwischen den Anschluß 23 und Erde geschallst der Kern andererseits so magnetisiert, daß sein 55 tet sind, wie in der Figur dargestellt.
Arbeitspunkt bei 12 (-Br), d.h. bei dem negativen Angenommen, der Kern20 ist anfänglich auf den Remanenzpunkt liegt, und wird wieder ein Impuls Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz magnetiangelegt, der eine Magnetisierung in der Richtung + H siert. Ein in der Zeitspannen bis T 2 angelegter, erzeugt, dann wird der Arbeitspunkt durch diese Ma- nach der positiven Seite verlaufender Kraftimpuls gnetisierung über den steilen Ast der Hysteresis- 60 verursacht einen Stromfluß durch die Wicklung 21 schleife von dem Punkt 12 (-Br) in das Gebiet der und über die DiodeD2 an den Ausstoßpunkt des positiven Sättigung verschoben. Die Größe des ange- Verstärkers I. Da in diesem Fall einer Anfangsmagnelegten Impulses wird zweckmäßig so gewählt, daß tisierung auf dem positiven Remanenzpunkt dieKraftder Arbeitspunkt nur bis zum Beginn der positiven wicklung 21 eine verhältnismäßig niedrige Impedanz Sättigung, d.h. bis zum Punkt 14 verschoben wird. 65 darstellt, tritt ein Ausstoßsignal an dem Ausstoßpunkt Während dieser Magnetisierung tritt eine große An- auf und wird über die Impedanz L1 nach Erde gederung des magnetischen Flusses in der Spule auf, leitet; dieses Signal hat positive Polarität am oberen und daher bildet die Spule eine verhältnismäßig große Ende der Induktivität Ll und negative Polarität anCores are used because the arrangement and 20 In the circuit shown in FIGS. 2 and 3, the direction of winding of the coils can be more easily represented ^; are several magnetic amplifiers in series in mind. These rod-shaped cores can switch the ends of them so that they form a chain. Three levels of helically wound cores form. In the shift register of this type, which is used in the following description, the essence of the erential amplifiers is shown in FIG. 2, also using a rectangular hysteresis. These stages include the magnetic amplification loop. Neither the shape of the core nor ker I, II and III. However, each of these magnetic verdicts form the hysteresis loop is necessarily stronger. a complementary amplifier, and for the invention, and the most varied of modifications, the various amplifier stages are connected to one another by the person skilled in the art by means of storage means, which are preferred. 30 are inductive in nature. The magnetic amplifier I The hysteresis loop shown in Fig. 1 has a core 20, which preferably, but several important operating points, namely the point not necessarily a hysteresis loop be-10 (+ Br), which sits the point of positive remanence, which is similar is shown in FIG. Which represents; the point 11 (+ Bs) represents the point the core 20 carries two windings, namely the winding-positive saturation; the point 12 (- Br) represents 35 development 21, which as force winding or ejection winding represents the negative remanence; the point 13 (-Bs) ment is denoted, and the winding 22 which represents the negative saturation; The point 14 represents the beginning of the positive saturation region and that is referred to as the signal winding or input winding. One end of the force winding is connected to a point 15 represents the beginning of the negative saturation connection 23, via the positive and area. If the core is magnetized to positive remanence at point 10 of the 40 negative alternating force pulses and if so leads, as shown in Fig. 3, lines, a voltage pulse is applied to the coil, are. These force pulses have the amplitudes which generate a current flow in the coil that is + F ₂ and - V ₁ volts. The other end of the force magnetomotive force in the direction of an impulse or ejector winding 21 is connected via a diode D 2 with the increase in the flux in the core, that is to say in the direction of the positive end of an inductance L1, direction + H is then generated Working point along and the output signal of this amplifier I appears to the upper branch of the hysteresis loop of 10 (-Br) at this upper end of the inductance Ll shifted to 11 (+ Bs). During this Magne diode D2. The signal or input winding 22 is tization occurs only a relatively small change on a diode Dl with the input terminal 24 tion of the magnetic flux. Therefore, the 5 ° connected via the input signals optionally to the coil forms a relatively low impedance so that routing can be carried out. Rapidly passing the other end of Eindie energy that is applied to the coil through the winding gear 22 is connected to the junction of a coil and connected to form a resistor with a diode D .R 8 effective output signal can be used. which between the terminal 23 and earth the core is on the other hand magnetized so that its 55 tet are, as shown in the figure.
Working point at 12 (-Br), ie at the negative Assuming that the core 20 is initially located on the remanence point, and a pulse working point 10 of the positive remanence magneti is applied again, which siert a magnetization in the + H direction. A generated in the time span up to T 2 , then the working point is generated by this force pulse running on the positive side via the steep branch of the hysteresis 60 causes a current to flow through the winding 21 loop from the point 12 (-Br) shifted into the area of and across the diode D2 to the point of emission of positive saturation. The size of the amplifier I. Since in this case an initial magnet applied pulse is expediently chosen so that the force of the working point is shifted to the positive remanence point only up to the beginning of the positive winding 21, a relatively low impedance saturation, ie up to point 14. 65 represents, an ejection signal occurs at the ejection point. During this magnetization, a large amount occurs and is conducted through the impedance L1 to earth when the magnetic flux in the coil occurs; this signal has positive polarity at the top and therefore the coil forms a relatively large end of the inductance Ll and negative polarity

dem unteren Ende. Dieses Ausstoßsignal ist in Fig. 3, Linie C, dargestellt. Tritt im Zeitpunkt Tl kein Eingangssignal auf, dann kehrt der Arbeitspunkt des Kernes 20 auf den Punkt 10 der positiven Remanenz (+ Br) zurück, und der nächste in der Zeitspanne Γ 3 bis T 4 auftretende positive Kraftimpuls verschiebt den Arbeitspunkt erneut nach der positiven Sättigung und erzeugt daher erneut in dem Zeitintervall T 3 bis Γ 4 ein Ausstoßsignal. Würden also keine Eingangssignale angelegt, dann würde ein Kern 20, der auf den positiven Remanenzpunkt magnetisiert ist, unter dem Einfluß von positiven Kraftimpulsen positive Ausstoßsignale erzeugen.the lower end. This ejection signal is shown in FIG. 3, line C. If no input signal occurs at time T1 , the working point of core 20 returns to point 10 of positive remanence (+ Br) , and the next positive force pulse occurring in time period Γ 3 to T 4 shifts the working point again to positive saturation and therefore generates an ejection signal again in the time interval T 3 to Γ 4. If no input signals were applied, then a core 20 which is magnetized to the positive remanence point would generate positive ejection signals under the influence of positive force pulses.

Wird jedoch ein Eingangssignal über den Anschluß 24 und die Diode D1 der Eingangswicklung 22 zugeführt, beispielsweise im Zeitintervall Γ 6 bis Γ 7, dann erzeugt dieser Eingangsimpuls einen Stromfluß durch die Diode D1, die Spule 22 zu dem Verbindungspunkt des Widerstandest und der DiodeD8. Die Spule 22 ist im entgegengesetzten Sinne gewickelt wie die Spule 21. Der Eingangsimpuls in der Zeitspanne T 6 bis Tl erzeugt daher eine negative Magnetisierung in Richtung — H; diese Magnetisierung veranlaßt, daß der Arbeitspunkt des Kernes 20 entgegen dem Uhrzeigersinn längs der Hysteresisschleife wandert von dem Punkt der positiven Remanenz 10 zu dem Punkt 15 am Beginn des negativen Sättigungsbereiches und anschließend an den Punkt 12 der negativen Remanenz. Im Zeitpunkt Γ 7 ist daher der Kern 20 so magnetisiert, daß sein Arbeitspunkt an dem Punkt 12 der negativen Remanenz liegt. Wird nunmehr im Zeitintervall ΤΊ bis T 8 der positiv verlaufende Kraftimpuls an den Anschluß 23 angelegt, dann findet dieser in der Spule 21 eine verhältnismäßig hohe Impedanz; infolgedessen wird die gesamte Energie des Kraftimpulses verbraucht, um den Kern wieder in das Gebiet der positiven Remanenz umzusteuern, wobei der Arbeitspunkt über den Punkt 14 der positiven Sättigung nach dem Punkt 15 der positiven Remanenz verschoben wird, und es entsteht kein wirksamer Ausstoß.If, however, an input signal is fed to the input winding 22 via the terminal 24 and the diode D 1, for example in the time interval Γ 6 to Γ 7, then this input pulse generates a current flow through the diode D 1, the coil 22 to the connection point of the resistor test and the diode D 8. The coil 22 is wound in the opposite direction as the coil 21. The input pulse in the time span T 6 to Tl therefore generates a negative magnetization in the direction - H; this magnetization causes the working point of the core 20 to migrate counterclockwise along the hysteresis loop from the point of positive remanence 10 to point 15 at the beginning of the negative saturation range and then to point 12 of negative remanence. At the time Γ 7, the core 20 is therefore magnetized in such a way that its operating point is at the point 12 of the negative remanence. If the positive force pulse is now applied to the connection 23 in the time interval ΤΊ to T 8, then this will find a relatively high impedance in the coil 21; As a result, the entire energy of the force pulse is consumed in order to redirect the core back into the area of positive remanence, the operating point being shifted beyond point 14 of positive saturation to point 15 of positive remanence, and no effective ejection occurs.

Das Auftreten eines Eingangsimpulses während der Zeitspanne, in der ein negativer Kraftimpuls an der Klemme 23 angelegt ist, verhindert ein Ausstoßsignal während des nächstfolgenden Kraftimpulses. Der magnetische Verstärker arbeitet also als Komplementbildner. Komplementbildende magnetische Verstärker, wie sie die Erfindung für das Verschieberegister verwendet, erzeugen bei Abwesenheit eines Eingangsimpulses einen Ausstoßimpuls während des nächstfolgenden positiven Kraftimpulses. Der Ausstoß eines solchen komplementbildenden Verstärkers wird jedoch unterbunden während eines bestimmten positiven Kraftimpulses, wenn in der vorhergehenden Periode ein Eingangsimpuls an die Eingangswicklung angelegt wurde.The occurrence of an input pulse during the period in which a negative force pulse is applied to the Terminal 23 is applied prevents an ejection signal during the next force pulse. Of the So magnetic amplifier works as a complementer. Complementing magnetic amplifiers, as used by the invention for the shift register, in the absence of an input pulse, generate an output pulse during the next one positive force impulse. The output of such a complementary amplifier is however, inhibited during a certain positive force impulse if in the previous one Period an input pulse was applied to the input winding.

Jeder der magnetischen Verstärker I, II und III, die in Fig. 2 dargestellt sind, sind komplementbildende magnetische Verstärker und arbeiten entsprechend der vorstehenden Beschreibung. Es muß erwähnt werden, daß die Signalwicklung 32 des Verstärkers II und die Signalwicklung 42 des Verstärkers III auf ihren Kernen in einer entgegengesetzten Richtung aufgewickelt sind zu der Richtung der Signalwicklung 22. Der Signalimpuls fließt daher durch diese Signalwicklungen 32, 42 in einem umgekehrten Sinn zu dem Stromfluß durch die Signalwicklung 22 und erzeugt daher magnetomotorische Kräfte in den Kernen 30 und 40 des Verstärkers II und III im gleichen Sinne wie die magnetomotorische Kraft, die durch den Stromfluß in der Signalwicklung 22 erzeugt wurde.Each of the magnetic amplifiers I, II and III shown in Fig. 2 are complementary magnetic amplifiers and operate as described above. It must be mentioned that the signal winding 32 of the amplifier II and the signal winding 42 of the amplifier III on their Cores are wound in a direction opposite to that of the signal winding 22. The signal pulse therefore flows through these signal windings 32, 42 in a reverse sense to that Current flows through the signal winding 22 and therefore generates magnetomotive forces in the cores 30 and 40 of the amplifier II and III in the same sense as the magnetomotive force generated by the Current flow in the signal winding 22 was generated.

Der Stromfluß durch die Kraftwicklung 21 unter dem Einfluß eines positiven Kraftimpulses an der Klemme 23 verursacht eine Flußänderung in der Spule 21, und diese Flußänderung ist bestrebt, eine Spannung in der Signalwicklung 22 zu erzeugen. Diese induzierte Spannung ist negativ an der KathodeThe current flow through the power winding 21 under the influence of a positive force pulse on the Terminal 23 causes a change in flux in the coil 21, and this change in flux tends to be a To generate voltage in the signal winding 22. This induced voltage is negative at the cathode

ίο des Gleichrichters D1 und positiv an der Kathode des Gleichrichters D 8. Obwohl die induzierte Spannung klein ist, wenn der Kern in dem Augenblick des Anlegens des positiven Kraftimpulses an den Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz magnetisiert war, ίο of the rectifier D 1 and positive at the cathode of the rectifier D 8. Although the induced voltage is small if the core was magnetized at the moment the positive force pulse was applied to the operating point 10 of the positive remanence,

is ist es trotzdem notwendig, zu verhindern, daß unter ihrem Einfluß in der Signalwicklung 22 Strom fließt. Die Kombination des Widerstandes R und der Diode D 8 erfüllt diesen Zweck, weil sie es ermöglicht, daß das untere Ende der Signalwicklung, das an den Verbindungspunkt des Widerstandes R und der Diode D 8 angeschlossen wird, die Kraftimpulsspannung behält, wenn der Kraftimpuls positiv ist. Da die an die Klemme 24 angelegten Signalimpulse von der Basis 0 Volt aus nach Negativ verlaufen, kann kein Strom unter dem Einfluß der geringen induzierten Spannung fließen. War der Kern 20 anfangs so magnetisiert, daß sein Arbeitspunkt in dem Gebiet der negativen Remanenz bei dem Punkt 12 lag, dann tritt unter dem Einfluß eines nach Positiv verlaufenden Kraftimpulses eine verhältnismäßig große Änderung des magnetischen Flusses auf, und es wird eine verhältnismäßig große Spannung in der unteren Wicklung 22 induziert. Die Sperrwirkung des Widerstandes R und der Diode D 8 verhindert einen Stromfluß in der Wicklung 22, wenn diese weniger Windungen besitzt als die Kraftwicklung 21. Es ist bekannt, daß diese Beziehung zwischen den Wicklungszahlen der Wicklungen 21 und 22 besteht, wenn ein Spannungsgewinn in dem Verstärker erzeugt werden soll. Ein ähnlicher Sperreffekt wird bei den Verstärkern II und III hervorgerufen durch die Anwendung von nach der negativen Seite verlaufenden Sperrimpulsen, die über den Anschluß 25 den unteren Enden der Signalwicklungen 32, 42 usw. zugeführt werden. Diese nach der negativen Seite verlaufenden Sperrimpulse (Fig. 3, Linie B) treten im gleichen Zeitpunkt auf, in dem der nach der positiven Seite verlaufende Kraftimpuls die Kraftwicklung des betreffenden Verstärkers durchläuft. Sie bilden daher dieselbe Sperrwirkung, die zuvor anläßlich der aus dem Widerstand R und der Diode D 8 gebildeten Anordnung beschrieben wurde. Wenn ein Kraftimpuls, wie er in Fig. 3, Linie/4, dargestellt ist, nach der negativen Seite verläuft, fließt ein Strom in dem Widerstand R und der Diode D 8,It is nevertheless necessary to prevent current from flowing in the signal winding 22 under their influence. The combination of resistor R and diode D 8 serves this purpose because it enables the lower end of the signal winding connected to the junction of resistor R and diode D 8 to maintain the force pulse voltage when the force pulse is positive . Since the signal pulses applied to the terminal 24 run from the base 0 volts to negative, no current can flow under the influence of the low induced voltage. Was the core 20 initially magnetized so that its working point was in the area of negative remanence at the point 12, then under the influence of a positive force pulse occurs a relatively large change in the magnetic flux, and there is a relatively large voltage in the lower winding 22 induced. The blocking action of the resistor R and the diode D 8 prevents a current flow in the winding 22 when it has fewer turns than the power winding 21. It is known that this relationship between the number of turns of the windings 21 and 22 exists when a voltage gain in the Amplifier is to be generated. A similar blocking effect is caused in the amplifiers II and III by the use of blocking pulses running to the negative side, which are fed via the terminal 25 to the lower ends of the signal windings 32, 42 and so on. These blocking pulses running on the negative side (FIG. 3, line B) occur at the same point in time at which the force pulse running on the positive side passes through the power winding of the amplifier in question. They therefore form the same blocking effect that was previously described on the basis of the arrangement formed from the resistor R and the diode D 8. When a force pulse, as shown in Fig. 3, line / 4, runs to the negative side, a current flows in the resistor R and the diode D 8,

dessen Größe ungefähr -—■ ist. Dieser Strom dientwhose size is approximately -— ■ . This stream serves

dazu, das Ende der Signalwicklung 22, welches mit dem Verbindungspunkt des Widerstandes R und der Diode D 8 verbunden ist, auf ungefähr Erdpotential zu halten, so daß Signalimpulse, die über die Diode Dl während eines nach der negativen Seite verlaufenden Kraftimpulses eintreffen, über diese Diode Dl, durch die Wicklung 22 zu dem Verbindungspunkt vom Widerstand i? und Diode D 8 verlaufen. Der Strom, der als Folge eines solchen Eingangsimpulses durch die Diode Dl fließt, ruft eine ausreichende magnetische Kraft hervor, um den Kern 20 umzumagnetisieren, z. B. von seinem positiven Remanenz-to keep the end of the signal winding 22, which is connected to the connection point of the resistor R and the diode D 8, at approximately ground potential, so that signal pulses which arrive via the diode Dl during a force pulse extending to the negative side, via this Diode Dl, through the winding 22 to the connection point from the resistor i? and diode D 8 run. The current flowing through the diode Dl as a result of such an input pulse causes a sufficient magnetic force to reverse the magnetization of the core 20, e.g. B. from its positive remanence

punkt auf seinen negativen Remanenzpunkt. Die Größe dieses Stromes darf den Wert -~ nicht über-point to its negative remanence point. The magnitude of this current must not exceed the value - ~

JKJK

steigen, aber diese Bedingung läßt sich leicht durch geeignete Wahl des Widerstandes R einhalten.increase, but this condition can easily be met by a suitable choice of the resistance R.

Die Ausstoßwicklung 21 des Verstärkers I ist über eine Diode D 2 mit dem oberen Ende einer Induktivität Ll gekuppelt, und dieses obere Ende der Induktivität Ll ist wiederum über eine Diode D 3, welche entgegengesetzt gepolt ist, mit der Signalwicklung 32 des Verstärkers II verbunden und darüber mit dem Anschluß 25 für Sperrimpulse. In gleicher Weise ist die Ausstoßwicklung 31 des Verstärkers II über eine Diode D 4 mit dem oberen Ende einer Induktivität L 2 verbunden, und dieses obere Ende der Induktivität L 2 ist wiederum über eine entgegengesetzt gepolte Diode DS mit der Signalwicklung 42 des Verstärkers III und darüber mit dem Anschluß 25 für Sperrimpulse verbunden. Der Ausstoß des Verstärkers III kann mit einer weiteren Verstärkerstufe verbunden werden durch Anordnung von Dioden D 6, D 7 und einer Induktivität L 3, wie dies in der Zeichnung Fig. 2 angedeutet ist. Es können so viele Verstärkerstufen angewendet werden, wie dies für den besonderen Zweck, für den das Verschieberegister eingesetzt werden soll, erforderlich ist.The output winding 21 of the amplifier I is coupled via a diode D 2 to the upper end of an inductance Ll, and this upper end of the inductance Ll is in turn connected to the signal winding 32 of the amplifier II via a diode D 3, which has opposite polarity above with the connection 25 for blocking pulses. In the same way, the output winding 31 of the amplifier II is connected via a diode D 4 to the upper end of an inductance L 2 , and this upper end of the inductance L 2 is in turn connected to the signal winding 42 of the amplifier III and above via an oppositely polarized diode DS connected to the terminal 25 for blocking pulses. The output of the amplifier III can be connected to a further amplifier stage by arranging diodes D 6, D 7 and an inductance L 3, as indicated in the drawing FIG. As many amplifier stages can be used as is necessary for the particular purpose for which the shift register is to be used.

Angenommen, es liegen keine Eingangsimpulse an dem Anschluß 24 der ersten Verstärkerstufe I, dann erzeugt dieser Verstärker I Ausstoßimpulse während der Zeitintervalle Tl bis T2, T3 bis TA, usw., und zwar stets in Übereinstimmung mit der Anlegung eines nach Positiv verlaufenden Kraftimpulses. Während des Zeitintervalls Tl bis Γ 2 ζ. B. wird der positiv verlaufende Ausstoßimpuls an der Induktivität L1 auftreten, wobei die Polarität an dem oberen Ende der Induktivität positiv ist und negativ an dem unteren Ende, das mit Erde verbunden ist. Während des Zeitintervalls Γ 2 bis Γ 3 fließt kein Ausstoßimpuls von dem Verstärker I über die Diode D 2, jedoch ist nach den bekannten Prinzipien die Induktivität L1 bestrebt, den Stromfluß durch sie aufrechtzuerhalten, wobei sie durch Umkehrung der Polarität bestrebt ist, als Stromquelle zu dienen. Während der Zeitspanne Γ 2 bis 7'3 ist daher die Induktivität Ll bestrebt, Strom aus dem Anschluß 25 für Sperrimpulse über die Signalwicklung 32 des Verstärkers II, über die Diode D 3 und dann über die Induktivität Ll fließen zu lassen. Dieses Verhalten der Induktivität Ll verursacht tatsächlich einen Signalimpuls an dem Verstärker II während der Zeitspanne Γ 2 bis T 3, der synchron verläuft mit der Anlegung des nach der negativen Seite verlaufenden Kraftimpulses an die Kraftwicklung 31 des Verstärkers II. Solange sich der Verstärker I in dem Zustand befindet, in dem er Ausstoßimpulse erzeugt, treten an dem Verstärkern Eingangsimpulse in den entsprechenden Zeitperioden auf, und der Verstärker II befindet sich daher in dem Zustand, in dem er keine Ausstoßimpulse erzeugt. Das Fehlen von Ausstoßimpulsen an dem Verstärker II bewirkt daher, daß an dem Verstärker III keine Eingangsimpulse auftreten. Diese den Verstärker III umfassende Stufe des Registers befindet sich daher in dem Zustand, in dem Ausstoßimpulse erzeugt werden. Der Verstärker III wirkt seinerseits wieder über die Diode D 6, die Induktivität L 3 und die Diode D 7 auf eine weitere Verstärkerstufe in der gleichen Weise, wie der Verstärker I auf den Verstärker II einwirkt. Bei Abwesenheit eines Eingangssignals an der Eingangsklemme 24 erzeugen die Verstärkerstufen I, III usw. Ausstoßimpulse, während die Verstärkerstufen II usw. keine Ausstoßimpulse erzeugen. Die ungerade bezifferten Verstärkerstufen sind in einem Zustand, in dem sie Ausstoßimpulse erzeugen, während die gerade bezifferten Verstärkerstufen in dem Zustand sich befinden, in dem sie keine Ausstöße erzeugen. Angenommen, ein Signaleingangsimpuls wird in der Zeitspanne Γ 6 bis Γ 7 (Fig. 3, Linie E) dem Anschluß 24 zugeführt, dann verhindert dieses Eingangssignal einen Ausstoß des Verstärkers I, es wird daher während des Zeitintervalls Γ 7 bis Γ 8 (Fig. 3, Linie C) kein Ausstoßimpuls auftreten. Das Fehlen eines Ausstoßimpulses an dem Verstärker I bewirkt wiederum, daß die Induktivität Ll keinen Strom durch die Wicklung 32 des Verstärkers II in dem Zeitintervall T8 bis T9 fließen läßt und daß daher der Verstärker II einen Ausstoßimpuls in dem Zeitintervall T 9 bis Γ10 (Fig. 3, Linie E) liefert. Dieser Ausstoßimpuls des Verstärkers II veranlaßt einen induktiven Stoß seitens der Induktivität L 2 in dem Zeitintervall Γ10 bis Γ11, wodurch ein Signalstrom durch die Signalwicklung 42 des Verstärkers III in diesem Zeitintervall Γ10 bis Γ11 zum Fließen gebracht wird, der einen Ausstoß des Verstärkers III in dem Zeitintervall Γ11 bis Γ12 unterbindet. Das Fehlen eines Ausstoßes von der geraden Verstärkerstufe III ermöglicht einen Ausstoßimpuls von der nächstfolgenden geraden Verstärkerstufe, usw.Suppose that there are no input pulses at the terminal 24 of the first amplifier stage I, then this amplifier produces I discharge pulses during the time interval Tl to T2, T3 to TA, etc., and always in accordance with the application of a trending positive force pulse. During the time interval Tl to Γ 2 ζ. E.g., the positive going ejection pulse will appear on inductor L1 with the polarity being positive at the top of the inductor and negative at the bottom which is connected to ground. During the time interval Γ 2 to Γ 3 no ejection pulse flows from the amplifier I via the diode D 2, however, according to the known principles, the inductance L1 tries to maintain the flow of current through it, and by reversing the polarity tries to supply it as a power source to serve. During the period Γ 2 to 7'3, the inductance Ll is therefore anxious to allow current to flow from the terminal 25 for blocking pulses via the signal winding 32 of the amplifier II, via the diode D 3 and then via the inductance Ll. This behavior of the inductance Ll actually causes a signal pulse to the amplifier II during the period Γ 2 to T 3, which runs synchronously with the application of the force pulse running to the negative side to the power winding 31 of the amplifier II. As long as the amplifier I is in the Is in the state in which it generates ejection pulses, input pulses occur to the amplifier in the corresponding time periods, and the amplifier II is therefore in the state in which it does not generate any ejection pulses. The absence of ejection pulses at amplifier II therefore causes no input pulses to appear at amplifier III. This stage of the register comprising the amplifier III is therefore in the state in which ejection pulses are generated. The amplifier III in turn acts via the diode D 6, the inductance L 3 and the diode D 7 on a further amplifier stage in the same way as the amplifier I acts on the amplifier II. In the absence of an input signal at the input terminal 24, the amplifier stages I, III etc. generate ejection pulses, while the amplifier stages II etc. do not generate any ejection pulses. The odd numbered amplifier stages are in a state in which they produce ejection pulses, while the even numbered amplifier stages are in the state in which they do not produce any ejections. Assuming a signal input pulse is fed to the terminal 24 in the time interval 6 to Γ 7 (Fig. 3, line E) , this input signal prevents an output from the amplifier I, it is therefore during the time interval Γ 7 to Γ 8 (Fig. 3, line C) no ejection pulse occurs. The absence of an output pulse at the amplifier I in turn, causes the inductor Ll leaves no current through the winding 32 of the amplifier II flowing in the time interval T8-T9 and therefore, the amplifier II ejection pulse in the time interval T 9 to Γ10 (Fig. 3, line E) . This ejection pulse of the amplifier II causes an inductive surge on the part of the inductance L 2 in the time interval Γ10 to Γ11, whereby a signal current is made to flow through the signal winding 42 of the amplifier III in this time interval Γ10 to Γ11, which causes an output of the amplifier III in the Time interval Γ11 to Γ12 prevented. The lack of an output from the even amplifier stage III enables an output pulse from the next even amplifier stage, etc.

Das Anlegen eines Eingangsimpulses während der Zeitspanne Γ 6 bis Γ 7 veranlaßt einen Wechsel des Arbeitszustandes des Verstärkers I während des Zeitintervalls Γ 7 bis TS, der wiederum einen Wechsel in der Arbeitsweise des Verstärkers II während des Zeit-Intervalls T 9 bis Γ10 hervorruft, und dieser ruft wiederum einen Wechsel des Arbeitszustandes des Verstärkers III während des Zeitintervalls Γ11 bis T12 hervor. Das Anlegen eines Eingangsimpulses ist somit charakterisiert durch einen Wechsel des Ausstoßzustandes jedes der Verstärker, die ein Verschieberegister nach der Erfindung bilden, und diese Wechsel der Ausstoßzustände treten während immer späterer Zeitintervalle auf. Die Eingangsimpulse schreiten von Verstärkerstufe zu Verstärkerstufe fort unter der Steuerung der eingelegten Kraftimpulse. Die Gesamtanordnung arbeitet somit als Verschieberegister und erzeugt einen Verzögerungseffekt für den Eingangsimpuls, wobei das Ausmaß der Verzögerung sowohl von der Zahl der Verstärkerstufen abhängt, die das Verschieberegister bilden, als auch von der Häufigkeit der angelegten Kraftimpulse.The application of an input pulse during the period Γ 6 to Γ 7 causes a change in the working state of the amplifier I during the time interval Γ 7 to TS, which in turn causes a change in the operation of the amplifier II during the time interval T 9 to Γ10, and this in turn causes a change in the working state of amplifier III during the time interval Γ11 to T12 . The application of an input pulse is thus characterized by a change in the output state of each of the amplifiers which form a shift register according to the invention, and these changes in the output states occur during increasingly later time intervals. The input pulses progress from amplifier stage to amplifier stage under the control of the applied force pulses. The overall arrangement thus works as a shift register and produces a delay effect for the input pulse, the extent of the delay depending both on the number of amplifier stages which form the shift register and on the frequency of the applied force pulses.

Die beschriebene Einrichtung stellt eine bevorzugte Verwirklichung der Erfindung dar; es sind jedoch verschiedene Abwandlungen für den Fachmann möglieh. Während das Ausführungsbeispiel magnetische Verstärkereinrichtungen verwendet, können die Prinzipien der Zwischenspeicherung auch bei anderen Verstärkertypen, z. B. bei elektronischen Verstärkern, Halbleiterverstärkern usw., angewendet werden. Auch können andere Formen der Zwischenspeicherung verwendet werden einschließlich Gliedern einer Verzögerungskette, wobei Induktivitäten und Kapazitäten zusammen als Speicherglieder verwendet werden können. Eine solche Anordnung ist wirkungsvoller und erfordert weniger Energie als die rein induktive Speicherung. Auch dienen die gezeigten magnetischen Verstärker nur als Beispiel, und solche Verstärker können eine Reihe von verschiedenen AusbildungenThe device described represents a preferred implementation of the invention; there are, however various modifications possible for the skilled person. While the embodiment is magnetic If amplifier devices are used, the principles of caching can also be applied to others Types of amplifiers, e.g. B. in electronic amplifiers, semiconductor amplifiers, etc., can be used. Even other forms of caching can be used including links in a delay chain, whereby inductances and capacitances can be used together as storage elements. Such an arrangement is more efficient and requires less energy than the purely inductive one Storage. Also, the magnetic amplifiers shown serve only as an example, and such amplifiers can take a number of different trainings

besitzen, die alle im Rahmen der Erfindung liegen. Die Erfindung kann sowohl mit komplementbildenden wie mit nicht komplementbildenden Verstärkern ausgeführt werden; unter der Bezeichnung nicht komplementbildender Verstärker wird hierbei ein Verstärker verstanden, der einen Ausstoßimpuls nur in Beantwortung eines Eingangsimpulses erzeugt. Werden magnetische Verstärker verwendet, dann können sie nach dem Reihentyp und dem Paralleltyp ausgebildetall of which are within the scope of the invention. The invention can be used both with complementary as carried out with non-complementing amplifiers; under the name not complementary Amplifier is understood here to mean an amplifier that only responds to an ejection pulse generated by an input pulse. If magnetic amplifiers are used, then they can formed according to the series type and the parallel type

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Shift register with several cores made of a magnetizable material with a substantially rectangular hysteresis curve, one of the windings of which are connected to a common, pulse-carrying line, characterized in that the input winding (22) of the first core (20) to the signal source (24) is connected, the input winding (32, 42) of the second and each subsequent core (30, 40) with one end of the output winding (21, 31, 41) of the respective upstream core via two diodes (D 2 , D 3; D 4, D 5; D 6, DT) , the connection point of which is connected to an inductive storage element (Ll, L 2, L 3).

1010

is closed, while the other ends of the output windings (21, 31, 41) of all cores (20, 30, 40) are connected to a drive pulse source (23) via a common line.

2. Shift register according to claim 1, characterized in that a resistor (R) and a rectifier (D 8) are connected in series between the end of the output winding (21) of the first core (20) and a reference potential

ίο and that one end of the input winding (22) of the first core is connected to the connection point of the rectifier (D 8) and resistor (R) .

3. Shift register according to claim 1 and 2, characterized in that a blocking pulse supplying pulse source (25) with one ends of the input windings (32, 42) of the second and each subsequent nucleus is connected.

4. Shift register according to claim 1, characterized in that the diodes (D 2, D 3; D 4, D 5; D 6, DT) are connected to one another with their cathodes.

Considered publications:
as German patent applications I 4652/21 a ³ (published on August 28, 1952); 16187 / 2Ia ¹ (published October 31, 1956).

For this purpose, 1 sheet of drawings