DE1277929B

DE1277929B - Motorized memory for electrical impulses

Info

Publication number: DE1277929B
Application number: DE1966J0032163
Authority: DE
Inventors: Arthur Edward Brewster
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1965-11-10
Filing date: 1966-11-04
Publication date: 1968-09-19
Also published as: BE689540A; FR1499713A; GB1088117A; NL6615849A

Description

Motorischer Speicher für elektrische Impulse Die Erfindung bezieht sich auf einen motorischen Speicher für elektrische Impulse mit oder ohne Einrichtung zur Adressierung der Speicherplätze. Aus dem Stand der Technik sind motorische Speicher in mehreren Ausführungen bekannt, z. B. Lochkarten und Lochstreifen, Magnetband, ferroelektrische Speicher u. dgl. Mit der Erfindung wird ein Speicher bzw. ein Aufzeichnungsträger angegeben, der mit keinem der bekannten motorischen Speicher direkt vergleichbar ist.Motorized memory for electrical pulses The invention relates on a motorized memory for electrical impulses with or without a device for addressing the memory locations. From the state of the art are motorized memories known in several versions, e.g. B. punch cards and tape, magnetic tape, ferroelectric memories and the like. The invention provides a memory or a recording medium which is not directly comparable with any of the known motorized storage systems is.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine niederohmige Trägerschicht, auf der eine zweite hochohmige Informationsschicht aufgebracht ist, die durch Strom- oder Spannungsimpulse vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand umschaltbar ist, und umgekehrt, und durch mindestens eine Impulsquelle, deren einer Pol mit der Trägerschicht und deren anderer Pol über eine auf der Informationsschicht gleitende Spitzenelektrode mit dieser verbunden ist.The invention is characterized by a low-resistance carrier layer, on which a second high-resistance information layer is applied, which is generated by current or voltage pulses can be switched from the high-resistance to the low-resistance state, and vice versa, and by at least one pulse source, one pole of which is connected to the carrier layer and the other pole thereof via a tip electrode sliding on the information layer is connected to this.

Eine Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer elektrisch leitenden Unterlage, die mit einer Informationsschicht aus Molybdändisulfid überzogen ist. Bei einer Abwandlung dieser Ausführungsform ist diese Informationsschicht von einer zweiten Schicht bedeckt, die eine Anzahl von voneinander getrennten elektrischen Kontakten enthält, von denen jeder in dauerndem Kontakt mit der Informationsschicht steht.One embodiment of the invention consists of an electrically conductive one Base covered with an information layer made of molybdenum disulphide. In a modification of this embodiment, this information layer is of one second layer covering a number of separate electrical Contains contacts, each of which is in constant contact with the information layer stands.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer Unterlage aus einem Streifen aus Aluminium mit einer anodischen Oxydschicht als Informationsschicht. In diesem Fall wird das Signal in der Weise gespeichert, daß der isolierende Oxydfilm zerstört wird und das Löschen durch erneute anodische Behandlung geschieht.Another embodiment of the invention consists of a pad made of a strip of aluminum with an anodic oxide layer as an information layer. In this case, the signal is stored in such a way that the insulating oxide film is destroyed and the quenching is done by renewed anodic treatment.

Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch einen Speicher, bei dem eine Nadelelektrode die Informationsschicht berührt, F i g. 2 einen Schnitt durch einen Speicher, bei dem die Informationsschicht mit Kontakten versehen ist.The invention will now be explained in more detail with reference to the figures. It shows F i g. 1 shows a section through a memory in which a needle electrode forms the information layer touched, F i g. 2 shows a section through a memory in which the information layer is provided with contacts.

Bei den unten beschriebenen Ausführungsformen kann der Speicher die Form einer Scheibe, eines Bandes oder eines Zylinders haben, was sich nach dem Verwendungszweck und dem verwendeten Material richtet. Zur Vereinfachung sind in den Figuren scheibenförmige Speicher dargestellt.In the embodiments described below, the memory may contain the In the form of a disc, a belt or a cylinder, depending on the intended use and the material used. For the sake of simplicity, the figures are disk-shaped Memory shown.

Der Speicher besteht nach F i g. 1 aus einer elektrisch leitenden Unterlage 10 in Form einer Scheibe, die auf einer Seite mit einer Schicht 11 aus Molybdändisulfid bedeckt ist. Die Scheibe wird auf einen nicht dargestellten Drehtisch gelegt und wie eine Schallplatte gedreht. Ein elektrisch leitender Stift 12 berührt die Oberfläche der Molybdändisulfidschicht 11 wie die Abtastnadel bei einer Schallplatte. Die zu speichernden Signale liegen entweder in binärer Form vor oder werden in eine solche Fom umgewandelt und an einen Impulskreis 13 angelegt. Der Ausgang des Impulskreises ist über den Stift 12 mit der Molybdändisulfidschicht und mit der Unterlage 10 verbunden. Die Unterlage 10 kann mit dem einen Anschluß des Impulskreises 13 über die Drehachse verbunden sein.The memory consists of FIG. 1 from an electrically conductive base 10 in the form of a disk, which is covered on one side with a layer 11 of molybdenum disulfide. The disc is placed on a turntable, not shown, and rotated like a record. An electrically conductive pin 12 contacts the surface of the molybdenum disulfide layer 11 like the stylus on a record. The signals to be stored are either in binary form or are converted into such a form and applied to a pulse circuit 13. The output of the pulse circuit is connected to the molybdenum disulphide layer and to the base 10 via the pin 12. The base 10 can be connected to one terminal of the pulse circuit 13 via the axis of rotation.

Geht man davon aus, daß die ganze Schicht 11 zunächst hochohmig ist, dann verursacht ein Impuls von genügend hoher Spannung eine Umwandlung des Materials in den niederohmigen Zustand, und zwar an der Stelle, an der der kürzeste Stromweg zwischen dem Stift 12 und der leitenden Unterlage 10 ist, d. h. direkt unter dem Stift 12. Die infolge der Umwandlung niederohmigen Stellen sind durch die Schraffierungen 14 in der Schicht 11 dargestellt. Jede niederohmige Stelle rührt von einem einzelnen Impuls her. Da eine relative Bewegung zwischen der Scheibe und dem Stift vorhanden ist, werden die einzelnen Impulse nacheinander in einer kreisförmigen Spur der Schicht 11 gespeichert. In Analogie zur Schallplatte kann der Stift 12 vom äußeren Rand der Scheibe bis zur Mitte in Form einer Spirale geführt werden, wodurch sich eine relativ lange Speicherspur ergibt. Um die gespeicherte Information zu lesen, ist es nur erforderlich, an den Stift einen geringen Lesestrom anzulegen, der ausreicht, anzuzeigen, welche Teile der Speicherspur hochohmig und welche niederohmig sind. Da bei einem Stift mit sehr scharfer Spitze Genauigkeitsschwierigkeiten auftreten können, wird man zweckmäßig den gleichen Stift 12 so-,-johl zum Schreiben als auch zum Lesen verwenden.Assuming that the entire layer 11 is initially high resistance, then a pulse of sufficiently high voltage causes the material to transform in the low-resistance state, namely at the point where the shortest current path between the pin 12 and the conductive pad 10, i. H. directly under the Pin 12. The areas with low resistance as a result of the conversion are indicated by the hatching 14 shown in layer 11. Each low-resistance point comes from a single one Impulse here. Because there is relative movement between the disc and the pin is, the individual pulses are successively in a circular track of the layer 11 saved. In analogy to the record, the pin 12 can from the outer edge of the disc up to the middle in the form of a spiral, creating a results in a relatively long storage track. To the stored information to read, it is only necessary to apply a low reading current to the pen, which is sufficient to indicate which parts of the storage track are high-resistance and which are low-resistance are. Because a pen with a very sharp point has accuracy problems can, one will expediently use the same pen 12 so -, - hoot for writing as well use for reading.

Da an den beeinflußten Stellen ein scharfer übergang von hochohmigen zu niederohmigen Schichtteilen auftritt, und umgekehrt, eignet sich die Anordnung hauptsächlich, jedoch nicht ausschließlich zur Speicherung binärer Signale.Since there is a sharp transition from high resistance at the affected points occurs to low-resistance layer parts, and vice versa, the arrangement is suitable primarily, but not exclusively, for storing binary signals.

Zum Löschen der gespeicherten Information verwendet man Stromimpulse, die über Stift und Platte zugeführt werden. Zum Schreiben einer neuen Information an Stelle einer bereits gespeicherten bzw. zum Löschen benötigt man einen geeigneten Spannungs-bzw. Stromimpuls im richtigen Zeitpunkt. Man wird hierzu den Impulskreis 13 so ausbilden, daß er synchron zu den binären Impulsen Löschimpulse liefert und diese Löschimpulse sperrt und durch einen Spannungsimpuls ersetzt, wenn ein Bit gespeichert werden soll.Current pulses are used to delete the stored information, which are fed via pen and plate. For writing new information Instead of an already saved one or to delete one you need a suitable one Voltage or Current pulse at the right time. One becomes for this the momentum circle 13 train so that it delivers erase pulses synchronously with the binary pulses and this erase pulse blocks and replaced by a voltage pulse if a bit should be saved.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist die leitende Unterlage 20 mit einer Molybdändisulfidschicht 21 überzogen, auf der eine weitere leitende Schicht angeordnet ist. Diese Schicht wird dann geätzt, so daß eine Anzahl Kontaktstellen 25 verbleibt. Die Zwischenräume werden mit einem Isoliermaterial 26 ausgefüllt. Der Stift 22 bleibt in Kontakt mit der glatten Oberfläche der zusammengesetzten Schicht 25/26, und wenn er in Kontakt mit einem leitenden Teil 25 steht, kann ein Schreib- oder ein Löschimpuls über den Kontakt 25 an die Schicht 21 gegeben werden. Nachdem der Impuls angelegt wurde, ist der Stift nicht weiter in Kontakt mit diesem Kontaktteil 25, während dieser selbst dauernd in Kontakt mit der Schicht 21 steht. Hierbei ergibt sich der Vorteil, daß man - obwohl der niederohmige Bereich 24 nur sehr klein ist und es deshalb schwierig wäre, ihn allein wieder aufzufinden - den Kontakt 25 größer machen kann, wodurch auch der niederohmige Bereich 24 leichter wieder auffindbar ist. Natürlich bedeutet eine solche Anordnung eine Verminderung der maximal möglichen Packungsdichte.In the embodiment according to FIG. 2, the conductive base 20 is coated with a molybdenum disulfide layer 21 , on which a further conductive layer is arranged. This layer is then etched so that a number of contact points 25 remain. The spaces are filled with an insulating material 26. The stylus 22 remains in contact with the smooth surface of the composite layer 25/26, and when it is in contact with a conductive part 25, a write or an erase pulse can be given to the layer 21 via the contact 25. After the pulse has been applied, the pin is no longer in contact with this contact part 25, while the latter is itself continuously in contact with the layer 21. This has the advantage that although the low-resistance area 24 is only very small and it would therefore be difficult to find it again on your own, the contact 25 can be made larger, so that the low-resistance area 24 is easier to find again. Of course, such an arrangement means a reduction in the maximum possible packing density.

Die elektrischen Verbindungen und der Schaltkreis 23 sind in F i g. 2 gleich wie in F i g. 1.The electrical connections and circuit 23 are shown in FIG. 2 is the same as in FIG. 1.

Bisher wurde nur Molybdändisulfid als Werkstoff erwähnt. Es können jedoch auch andere Stoffe verwendet werden, z. B. Vanadium-Phosphor-Oxyde oder Natrium-Bor-Titan-Oxyde oder solche, die einen negativen Widerstand haben oder einen Impedanzdurchschlagseffekt zeigen. Die verwendeten Stoffe können dabei kristallin oder amorph sein.So far only molybdenum disulfide has been mentioned as a material. It can however, other substances can also be used, e.g. B. vanadium-phosphorus oxides or sodium-boron-titanium oxides or those that have negative resistance or an impedance breakdown effect demonstrate. The substances used can be crystalline or amorphous.

Als Speichermedium kann auch eine Metallschicht verwendet werden, die als leitende Unterlage entsprechend dem Teil 10 dient und die eine Oxydschicht hat. die der dünnen Schicht 11 in F i g. 1 entspricht. Wenn diese Schicht relativ zu einem Stift bewegt wird, der mit dem Speichermedium in elektrischem Kontakt steht, bleibt die Isolation unverändert, wenn die Spannung zwischen dem Stift und der Metallunterlage kleiner als die Durchbruchsspannung der Oxyd-Schicht ist. Ein Impuls von genügend hoher Spannung durchbricht die Oxydschicht, so daß der Impuls dauernd gespeichert ist. Wie bei der Anordnung nach F i g. 1 kann mit einer geeigneten Leseelektrode die gespeicherte Information abgefragt werden, wobei die Widerstandsänderungen des bewegten Mediums festgestellt werden.A metal layer can also be used as the storage medium, which serves as a conductive base corresponding to part 10 and which has an oxide layer. that of the thin layer 11 in FIG. 1 corresponds. If this layer is moved relative to a pin that is in electrical contact with the storage medium, the insulation remains unchanged if the voltage between the pin and the metal base is less than the breakdown voltage of the oxide layer. A pulse of sufficiently high voltage breaks through the oxide layer so that the pulse is permanently stored. As with the arrangement according to FIG. 1, the stored information can be queried with a suitable reading electrode, the changes in resistance of the moving medium being determined.

Ein geeigneter Speicher besteht aus einer Aluminiumunterlage mit einer durch anodische Behandlung erzeugten Oxydschicht. In diesem Fall wird die gespeicherte Information dadurch gelöscht, daß die Aluminiumoberfläche erneut oxydiert wird.A suitable memory consists of an aluminum base with a oxide layer created by anodic treatment. In this case the saved Information is erased by re-oxidizing the aluminum surface.

Für nichtflexible Speichermedien kann an Stelle einer Scheibe auch eine Trommel als Unterlage verwendet werden.For non-flexible storage media, a disk can also be used a drum can be used as a base.

Wenn das Speichermedium flexibel ist, kann dieses selbst bandförmig ausgebildet werden.If the storage medium is flexible, it can itself be tape-shaped be formed.

Die Geschwindigkeit des Speichervorganges hängt von den entsprechenden Verfahren ab. Das zuerst beschriebene Verfahren ist etwa so schnell wie die bekannten Speicherverfahren, während das Verfahren unter Verwendung eines Aluminiumspeichers mit durch anodische Behandlung erzeugter Oxydschicht langsamer ist, da eine chemische Reaktion stattfindet.The speed of the storage process depends on the corresponding Procedure. The method described first is about as fast as the known ones Storage method, while the method using an aluminum memory with an oxide layer produced by anodic treatment is slower because a chemical one Reaction takes place.

Claims

Claims: 1. Motorized memory for electrical pulses with or without a device for addressing the memory locations, characterized by a low-resistance carrier layer on which a second high-resistance information layer is applied is generated by current or voltage pulses from the high-resistance to the low-resistance State can be switched, and vice versa, and by at least one pulse source, one pole of which with the carrier layer and the other pole of which via one on the information layer sliding tip electrode is connected to this.

2. Memory according to claim 1, characterized in that on the information layer many individual, together unconnected low-resistance contact points are applied and the no contact points having part of the information layer is covered with an insulating layer.

3. Memory according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier layer is designed as a rigid drum or disk on which an inelastic information layer is upset.

4. Memory according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier layer is designed as an elastic band on which one is also elastic Information layer is applied.

5. Memory according to claim 3 or 4, thereby characterized in that molybdenum disulphide, vanadium-phosphorus-oxygen compounds, Sodium-boron-titanium solids compounds or the like can be used.

6. Memory after Claim 3 or 4, characterized in that as a carrier layer and aluminum Information layer an anodic oxide layer applied to the aluminum is used.