DE1288134B - Diskriminatorschaltung zur Umsetzung bipolarer Eingangssignale in unipolare Impulse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Diskriminatorschaltung Information unmöglich wird. Um dem abzuhelfen, zur Umsetzung bipolarer Eingangssignale in entspre- hat man beispielsweise als bistabile Elemente Paare chende unipolare Impulse unter Verwendung einer von Tunneldioden verwendet (s. IBM Technical instabilen Kippschaltung mit zwei gleichsinnig zu- Disclosure Bulletin, Bd. 4, Nr. 6, November 1961), einander gepolten, hintereinandergeschalteten, je eine 5 wobei durch Verdoppelung der Schaltung eine ge-Dynatroncharakteristik besitzenden Bauelementen, wisse Sicherheit erreicht wird. Das folgende Diodenderen gemeinsamer Verbindungspunkt zur Zuführung paar erhält eine andere Ansprechschwelle, so daß das bzw. Ableitung der Signalpulse dient und zwischen zweite Paar die gelesene Information nur vom ersten deren Verbindungspunkt und dem Symmetriepunkt Paar übernimmt, wobei durch eine Rückführung das der Betriebsspannungsquelle ein für beide Bau- io erste Paar für die umgekehrte Polarität des nachelemente gemeinsamer Arbeitswiderstand liegt. folgenden Impulses blockiert wird.

Die Schaltung ist zur Anwendung in der Technik Es sind aus der USA.-Patentschrift 3 027 464, der

der Rechenautomaten und Datenverarbeitungsanlagen schweizerischen Patentschrift 396 981 und der deut-

sowie in der Regelungs- und Steuerungstechnik ge- sehen Auslegeschrift 1159505 Schaltungsanordnun-

eignet. Insbesondere dient sie zum Erkennen und 15 gen mit zwei gleichsinnig zueinander gekoppelten, in

Auswerten der Lesesignale eines binären magne- Reihe geschalteten Tunneldioden bekanntgeworden,

tischen Speichers. deren gemeinsamer Verbindungspunkt zur Zuführung

Die Arbeitsgeschwindigkeit schneller Rechen- bzw. Ableitung der Signalimpulse dient. Dabei ist maschinenspeicher, beispielsweise von magnetischen zum Teil ein für beide Tunneldioden gemeinsamer Dünnschichtspeichern, hängt weitgehend von der 20 Lastwiderstand vorgesehen (z. B. F i g. 3 der USA.-erreichbaren Arbeitsgeschwindigkeit der peripheren Patentschrift), und zwar zwischen dem Verbindungs-Einheiten wie der Ansteuerungskontrolle, der Lese- punkt beider Dioden und dem Symmetriepunkt der Verstärker und der logischen Schaltung ab. Denn die Betriebsspannungsquelle. Die Strom-Spannungsextrem kurzen Schaltzeiten der magnetischen Schich- Kennlinien dieser Anordnungen weisen drei stabile ten können nur dann im Sinne einer Verkürzung der 25 Punkte auf. Infolgedessen lassen sie sich prinzipiell Speicherzyklen ausgenutzt werden, wenn die periphe- zur Diskrimination bipolarer Signale verwenden, ren Einheiten ebenfalls mit extrem hohen Geschwin- wenn gewährleistet ist, daß die Schaltung jeweils kurz digkeiten zu arbeiten in der Lage sind. Die in den vor dem Auftreten des in seiner Polarität zu er-Leseleitungen beim Abfragen der Magnetschicht- kennenden Signals den mittleren stabilen Arbeitsspeicher induzierten Spannungssignale sind sehr 30 punkt einnimmt.

schwach und oft von Störsignalen überlagert, so daß Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, bei

hohe Anforderungen an die zum einwandfreien einem Diskriminator der oben bezeichneten Art diese

Erkennen der gelesenen Informationen dienenden Anforderung in einfacher und sicherer Weise zu

Schaltungen gestellt werden. Hier sind nun Diskrimi- gewährleisten.

natorschaltungen zweckmäßig, die das Vorhandensein 35 Bei den bekannten Schaltungsanordnungen ist die

von Information tragenden Stromimpulsen im Betriebsspannungsquelle als eine lediglich einfache

üblicherweise vorverstärkten Lesesignal feststellen Rechteckimpulse liefernde Impulsquelle ausgebildet,

und diese so auswerten, daß sie eindeutige Ausgangs- Damit die Schaltung im Ruhezustand jeweils den

signale an die nachfolgenden logischen Schaltungen mittleren Arbeitspunkt einnimmt, muß auf unbe-

weitergeben. 40 dingte Symmetrie geachtet werden, was unter Um-

Für eine bestimmte Art von magnetischen Dünn- ständen mit hohem Aufwand bei weiterhin verblei-

schichtspeichern typische Lesesignale bestehen z. B. bender relativer Unsicherheit verbunden ist.

aus einem Wellenzug, der im wesentlichen aus zwei Demgegenüber ist die Erfindung dadurch gekenn-

aufeinanderfolgenden Stromimpulsen abwechselnder zeichnet, daß die Betriebsspannungsquelle durch eine

Polarität gebildet ist, wovon jedoch nur der erste 45 Impulsquelle gebildet wird, deren Ausgangsimpuls

Impuls der einen Polaritätsrichtung eine binäre Infor- zu Beginn der Impulsdauer eine solche Amplitude

mation verkörpert. Wenn nun ein solcher z. B. positiv besitzt, daß beide Bauelemente mit Dynatron-

gerichteter erster Impuls die gelesene Information »1« charakteristik in ihren jeweiligen oberen Arbeitspunkt

bedeutet, so besteht die Gefahr, daß der nachfolgende geschaltet werden, und anschließend auf einen

negativ gerichtete Impulstrabant irrtümlicherweise 50 Amplitudenwert absinkt, bei dem der mittlere

das Vorhandensein einer weiteren Information »0« Arbeitspunkt der resultierenden Charakteristik beider

vortäuscht. Die Schaltung muß deshalb in der Lage Bauelemente mit Dynatroncharakteristik eingenom-

sein, nur die Polarität der Anstiegsflanke des ersten, men wird.

die Information verkörpernden Impulses als Kriterium Die Zuführung der Eingangssignale muß dabei

zum Erkennen dieser Information auszuwerten und 55 zeitlich so gesteuert werden, daß keine Störung bei

den Rückschwung des Trabantenimpulses oder der Einstellung des mittleren Arbeitspunktes eintreten

andere Besonderheiten des Wellenzuges zu ignorieren. kann. Dies läßt sich in einfacher Weise unter An-

Bisher gebrauchte Diskriminatorschaltungen für wendung entsprechender Taktgeberimpulse erzielen,

bipolare Signale als Eingangsstufen eines Lese- Eine solche Schaltung ist ferner zur Anwendung in

Verstärkers enthalten beispielsweise Halbleiterbau- 60 der Regelungs- und Steuerungstechnik geeignet. Dies

elemente, von denen ein Teil auf einen positiven, der gilt insbesondere für die Anwendung bei sehr emp-

andere Teil auf einen negativen Impuls anspricht und findlichen Dreipunktreglern. Als Bauelemente mit

die ein verstärktes Signal abgeben. Es besteht nun die Dynatroncharakteristik können Elektronenröhren,

Gefahr, wenn keine besonderen Vorkehrungen ge- insbesondere Tetroden, Gasentladungsgefäße, magne-

troffensind, daß sowohl eines der Elemente anspricht, 65 tische Bauelemente oder Halbleiterbauelemente, wie

daß aber wegen des Rückschwunges des Impuls- Transistoren oder auch Kombinationen, aus den ge-

trabanten jedoch auch das andere Element anspricht, nannten Elementen benutzt werden. Eine weitere

womit ein einwandfreies Erkennen der gelesenen Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung ist

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beim Aufbau von logischen Schaltungen auch mit ches die F-Achse kreuzt und bis zu einem Strom-

ternärer Logik gegeben. Minimum im dritten Quadrant bei relativ kleinen

Ein besonderer Vorteil ergibt sich dann, wenn als negativen Spannungswerten reicht. Es folgt ein wei-Bauelemente mit Dynatroncharakteristik Tunnel- terer Abschnitt mit positiver Steigung, der durch den dioden Verwendung finden, da dann Eingangssignale 5 mit A bezeichneten Koordinatenursprung hindurch sehr geringer Amplitude angewendet werden können, in den ersten Quadranten übergeht und bis zu einem weil eine Vorspannung in der Größenordnung von Strom-Maximum bei relativ kleinen positiven Span-220 mV für die Lösung der gestellten Aufgabe voll- nungswerten reicht. Anschließend folgt ein viertes kommen ausreichend ist. Eine mit Tunneldioden Teilstück mit fallender Tendenz bis zu einem Strombestückte Diskriminatorschaltung, wie sie oben be- ίο Minimum im zweiten Quadranten bei relativ großen schrieben ist, ist dann in vorteilhafter Weise in der positiven Spannungswerten. Ein fünfter Abschnitt Lage, als Leseschaltung bei magnetischen Dünn- mit positiver Steigung kreuzt die F-Achse bei B und schichtspeichern zu dienen. In diesem Fall sind die setzt sich in den ersten Quadranten fort. Um gleiche Tunneldioden in Vorwärtsrichtung vorgespannt, wo- Empfindlichkeit für positive und negative Signale zu bei die Leseimpulse über Eingangsklemmen zugeführt 15 erreichen, ist die Charakteristik der Schaltung zweckwerden, die an den gemeinsamen Verbindungspunkt mäßig symmetrisch.

der beiden Tunneldioden und an die mit der Impuls- Die Strom-Spannungs-Charakteristik / = /(F) nach quelle sowie mit Erde verbundene Kathode der einen F i g. 1 besitzt drei Teilstücke mit steigender Ten-Tunneldiode angeschlossen sind. Die Überhöhung der denz, zwischen denen jeweils ein Teilstück mit fallen-Amplitude des Spannungsimpulses der Impulsquelle ao der Tendenz eingefügt ist. Der differentielle Widerbeträgt dann in zweckmäßiger Weise etwa 25%. stand der Teilstücke mit fallender Tendenz ist nega-Damit ergibt sich eine extrem schnell ansprechende tiv. Beim Strom Null, d. h. auf der F-Achse, sind Diskriminatorschaltung, die den Umschaltgeschwin- nur drei stabile Arbeitspunkte möglich, die mit A, B digkeiten bei magnetischen Dünnschichten folgen und C bezeichnet sind. Die dazwischenliegenden kann. 25 Schnittpunkte der Charakteristik mit der Abszissen-

Bei Beginn eines Arbeitszyklus der erfindungs- Achse sind als stabile Arbeitspunkte der Schaltung gemäßen Diskriminatorschaltung wird also, wie oben nicht möglich, da sie auf Teilstücken der Kennlinie beschrieben, die Schaltung zunächst auf den mittleren mit negativem differentiellem Widerstand liegen.
Arbeitpunkt eingestellt. Danach werden die Lese- Es sei nun angenommen, daß sich die Schaltung signale als Eingangssignale zugeführt und lösen einen 30 im mittleren Arbeitspunkt A, dem Koordinaten-Schaltvorgang aus, bei welchem der Arbeitspunkt der Ursprung der Darstellung nach F i g. 1 befinde. Ein Diskriminatorschaltung je nach der Polarität der der Schaltung zugeführter kleiner positiver Strom Anstiegsflanke der Eingangssignale in eine der verschiebt den Arbeitspunkt im ersten Quadranten äußeren stabilen Lagen der instabilen Kennlinie ver- auf dem ansteigenden Ast der Kennlinie in Richtung schoben wird, wobei ein entsprechend der aus- 35 auf das Maximum hin. Bleibt dieser zugeführte Strom gelesenen binären Information (1 oder 0) polarisiertes unterhalb des Wertes Ii, so läuft nach Abklingen (positives oder negatives) Ausgangssignal entsteht. des zugeführten Stromimpulses die Schaltung wieder Ein anschließend folgendes Signal gegenüber dem in den Arbeitspunkt A zurück. Überschreitet der auslösenden Signal von umgekehrter Polarität ergibt Strom das Maximum von der Höhe/1, so wird der dann bei entsprechender Auslegung der Schaltung 40 anschließende Kennlinienteil mit negativem differenlcein Ausgangssignal. tiellem Widerstand unstetig durchlaufen, und die

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus Schaltung springt auf einen Punkt auf dem aufstei-

der nachfolgenden Beschreibung, die an Hand von genden fünften Ast der Charakteristik im ersten

Ausführungsbeispielen mit Hilfe der Zeichnungen Quadranten auf einen Wert, der um die Amplitude

die Erfindung näher erläutert und aus den Patent- 45 des eingespeisten Stromes über dem Arbeitspunkt B

ansprächen. Es zeigt liegt. Nach Abklingen des Stromimpulses bleibt die

F i g. 1 die resultierende Charakteristik der erfin- Schaltung in dem stabilen Zustand, der dem Arbeits-

dungsgemäßen Schaltung, punkt B entspricht. Da nun ein definierter positiver

Fig. 2a, 2b die graphische Darstellung von Lese- Spannungszustand herrscht, ist ein entsprechendes

Signalen aus Dünnschichtspeichern, 5° Ausgangssignal abnehmbar.

F i g. 3 die erfindungsgemäße tristabile Kipp- Folgt auf den ersten positiven Stromimpuls ein

schaltung, solcher mit negativer Amplitude, der jedoch in sei-

F i g. 4 eine graphische Darstellung zur Erläute- nem Wert unterhalb des Minimums /2 bleibt, so

rung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen verharrt die Schaltung im oberen stabilen Zustand,

Kippschaltung, 55 d. h., sie kehrt nach Abklingen des negativen Strom-

F i g. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin- impulses in ihren Arbeitspunkt B zurück. Ist jedoch

dungsgemäßen instabilen Kippschaltung. der negative Stromimpuls größer als /2, wird auch

In F i g. 1 ist der grundsätzliche Verlauf der ge- das mittlere Gebiet der Charakteristik durchlaufen, forderten Strom-Spannungs-Kennlinie I = 1(V) in und die Schaltung geht in den unteren stabilen Zuwillkürlichen Einheiten dargestellt. Es können fünf 60 stand über, der nach Abklingen des eingespeisten aufeinanderfolgende Abschnitte mit im Vorzeichen negativen Stromimpulses durch den Arbeitspunkt C verschiedenem differentiellem Widerstand unterschie- gekennzeichnet ist.

den werden. Im dritten Quadranten beginnt die Entsprechende Betrachtungen können angestellt

Kennlinie mit positiver Steigung, kreuzt die F-Achse werden, wenn die Schaltung auf den mittleren Ar-

bei Punkte und bildet im vierten Quadranten bei 65 beitspunkt/i eingestellt ist und ein negativ gerich-

relativ großen negativen Spannungswerten ein posi- teter Stromimpuls zugeführt wird. Ist er größer als

tives Strom-Maximum. Daran schließt sich ein Teil- das Minimum im dritten Quadranten und ein even-

stück der Kennlinie mit fallender Tendenz an, wel- tueller, nun positiver Rückschwung kleiner als das

Maximum im vierten Quadranten, läuft die Schal- sprechenden Elementen des ersten Zweiges polaritung in die untere stabile Lage, die durch den Ar- siert. Der dritte Zweig wird durch einen ohmschen beitspunktC und eine definierte negative Spannung Widerstand gebildet, der besonderen Bemessungsgekennzeichnet ist, die die Grundlage für ein ab- Vorschriften genügen muß, die weiter unten an Hand nehmbares Ausgangssignal bilden kann. 5 der F i g. 4 erläutert werden. Die Eingangsstrom-

In Fig. 2 sind nun die für eine Art von binären impulse/ werden dem einen gemeinsamen Anschlußmagnetischen Speichern typischen Lesesignale in punkt zugeführt, wo die Kathode der Tunneldiode zeitabhängiger Form als Spannungsimpulse F(i) dar- TDl mit der Anode der Tunneldiode TD 2 und dem gestellt. Das in die Leseleitungen des Speichers indu- Widerstand R verbunden sind. Die andere Seite der zierte Signal sei beispielsweise eine binäre »1«, wenn io Parallelschaltung ist geerdet. Die für die folgende der erste Impuls positiv und sein Trabant negativ Betrachtung zugrunde liegende Richtung der Spanist, entsprechend der Darstellung in Fig. 2a. Analog nung F ist als Pfeil neben dem WiderstandR einbestehe das »O«-Signal aus einer Folge eines nega- getragen.

tiven Impulses mit einem positiven Trabanten gemäß Wie aus den Strom-Spannungs-Charakteristiken Fig. 2b. In ausgezogenen Linien sind nun die besten 15 der Fig. 4 ersichtlich ist, werden die symmetrischen erreichbaren Lesesignale angedeutet. Wie die ge- Tunneldioden beispielsweise mit 200 mV vorgestrichelten Linienzüge zeigen sollen, können jedoch spannt. Dünn ausgezogen sind die Kennlinien der die Lesesignale z. B. durch den Einfluß der Dämp- einzelnen Elemente dargestellt. Die Kennlinie der fung der Treibleitungen des Speichers in ihrer Ampli- Tunneldiode TD 2 ist gegenüber dem /-F-Achsentude verringert sein. Nicht gezeigt sind außerdem ao kreuz um die negative Vorspannung F2=—200 mV Impulsverformungen durch irgendwelche Störeffekte, nach links verschoben. Die Kennlinie der Tunnelnach denen es beispielsweise möglich ist, daß der diode TDl ist entsprechend der vereinbarten Beerste, die Information verkörpernde Impuls etwa zugsrichtung der Spannung (Pfeil in Fig. 3) um eine geringere Amplitude als der nachfolgende ent- 180° gedreht eingezeichnet und um die positive Vorgegengerichtete Trabant hat. Auch weitere Schwin- 35 spannung Vl = +200 mV nach rechts verschoben, gungen oder anders geformte Impulse, meist jedoch Der Strom-Maßstab der /-Achse ist auf den Höckermit geringerer Amplitude, können im Betrieb eines strom Ip der verwendeten Tunneldiode normiert, so magnetischen Speichers auftreten. daß der Höckerstrom im Diagramm mit der dimen-

Die als Lesedetektor gebrauchte Diskriminator- sionslosen Zahl 1 bezeichnet ist. Als passives EIeschaltung soll nun einwandfrei nur die Information 30 ment hat der ohmsche Widerstand R als Kennlinie tragenden Signale feststellen und auswerten können. eine durch den Ursprung und durch den ersten und Es muß deshalb dafür Sorge getragen werden, daß dritten Quadranten gehende Gerade. Der Widerin der ausgeführten Schaltung der Wert/1 der Cha- standswert wird gleich dem Quotienten aus Vorrakteristik nach F i g. 1 sicher kleiner als das schlech- spannung und Höckerstrom gewählt, so daß für teste Nutzsignal und /2 größer als das größtmögliche 35 dieses Beispiel gilt: R = 200 mV/Ip.
Störsignal ist. Die der Schaltung zugeführten Strom- Um die Gesamt-Charakteristik der Schaltung zu impulse sind im allgemeinen proportional zu den in ermitteln, werden zunächst die Tunneldioden-F i g. 2 gezeigten Spannungsimpulsen anzusehen. Charakteristiken zu der gestrichelt eingetragenen

Ein an sich passives Halbleiterbauelement, das Summenkennlinie TDl + TD 2 zusammengefaßt, jedoch zusammen mit einer geeigneten Vorspannung 40 Diese ist noch mit der Widerstandsgeraden zu kom- oder einem eingeprägten Strom aus einer Quelle als binieren, um die Strom-Spannungs-Charakteristik Energielieferant geeignet ist, wie ein aktives Element /(F) der Schaltung zu konstruieren. Wie aus der zu wirken mit einer Kennlinie, die in ihrem mittleren Figur ersichtlich, ergibt sich dank der gewählten Abschnitt einen negativen differentiellen Widerstand Dimensionierung des Parallelwiderstandes R als reaufweist, ist die Tunneldiode. Sie hat außerdem den 45 sultierende Kennlinie der Schaltung die stark aus-Vorteil, daß die das Schaltverhalten kennzeichnenden gezogene, fünffach geknickte Strom-Spannungs-Kippvorgänge außerordentlich rasch verlaufen, so Charakteristik I = I(V) der Fig. 1. Zur Verdeutdaß sehr schnelle Schaltungen damit aufgebaut wer- lichung sind im Diagramm noch die möglichen staden können, wie sie besonders erstrebenswert sind bilen Arbeitspunkte A, B und C der Schaltung einfür die Entwicklung peripherer Schaltkreise von 50 getragen.

magnetischen Dünnschichtspeichern. Eine Besonder- Für praktische Anwendungen ist es naturgemäß

heit der Tunneldioden ist natürlich ihre Zweipol- umständlich, zwei getrennte Vorspannungsquellen

eigenschaft, d. h., Eingang und Ausgang der Schal- vorzusehen. Nach dem Schaltungsbeispiel der F i g. 5

rung sind identisch, weshalb Vorkehrungen zum wird eine gemeinsame Vorspannungsquelle Fs ver-

Trennen der Eingangs- und Ausgangssignale erfor- 55 wendet, an die zwei in Serie liegende Tunneldioden

derlich sind. TDl und TD2 anschaltbar sind. Parallel zum Zweig

In Fig. 3 ist ein einfaches Schaltungsbeispiel mit mit den beiden Tunneldioden TDl und TD2 ist ein Tunneldioden gezeigt, das die geforderte Charakte- Spannungsteiler aus zwei in Serie liegenden Widerristik hat. Die Schaltung besteht aus der Parallel- ständenR1 und R2 geschaltet. Der WiderstandR schaltung dreier Zweige, von denen der erste Zweig 60 ist zwischen dem den beiden Tunneldioden gemeineine vorwärts vorgespannte Tunneldiode TD1 mit samen Anschlußpunkt an der Kathode TD1 und der ihrer in Reihe liegenden Spannungsquelle Vl ent- Anode TD 2 in der Mitte des erstgenannten Zweiges hält. Der zweite Zweig wird ebenfalls durch eine vor- und dem Mittelanschluß des Spannungsteilers aus wärts vorgespannte Tunneldiode TD2 gebildet zu- den WiderständenRl und R2 eingefügt. Es ist zu sammen mit ihrer in Reihe liegenden Spannungs- 65 bemerken, daß für dieses Schaltungsbeispiel die Diquelle F2. Diese zweite Tunneldiode und ihre Vor- mensionierungsvorschrift für den Widerstand anders Spannungsquelle sind jedoch bezüglich des Eingangs- lautet, weil hier auch noch die Teilwiderstände des stromes / in entgegengesetzter Richtung zu den ent- Spannungsteilers in den für die Erzielung der tri-

stabilen Strom-Spannungs-Charakteristik maßgeblichen Widerstand mit eingehen. Die Eingangsklemme 11 zum Zuführen der Stromimpulse/ des Eingangssignals ist mit dem den beiden Tunneldioden gemeinsamen Anschluß verbunden. Der andere Anschluß einer der beiden Tunneldioden, hier der Tunneldiode TD 2, ist mit der zweiten Eingangsklemme 12 verbunden. Gegebenenfalls ist die Schaltungsseite mit der zweiten Eingangsklemme (und Ausgangsklemme) 12 am Punkt 14 geerdet. Da Tunneldioden Zweipole sind, ist auch die Ausgangsklemme 13 mit dem den beiden Tunneldioden TD1 und TD 2 gemeinsamen Anschluß verbunden.

Für die Bemessung der Widerstände gilt folgende Bedingung:

20OmV _n R1-R2 20OmV
0,75/;? Rl + R2 1,25 Ip

Dabei bedeutet Ip den Höckerstrom der verwen- ao deten Tunneldioden. Sollte bei Verwendung abweichender Tunneldiodentypen die Vorspannung nicht mehr in der Größenordnung von 200 mV liegen, so sind sinngemäß korrigierte Werte einzusetzen. Der Widerstand R liegt nun in Serie mit den beiden parabgeschalteten Spannungsteiler-Widerständen R1 und R2. Die Bemessungsvorschrift dient besonders dazu, ein brauchbares Verhältnis der an Hand der Fig. 1 definierten Stromwerte /1 und /2 herzustellen. Gewisse Toleranzunsymmetrien sind ausgleichbar durch Verändern der Spannung Vs. Unsymmetrien der Schwellwerte, z. B. /1 in einer Schaltungshälfte und der analoge Wert IV in der anderen Hälfte der Schaltung, lassen sich durch geringfügiges Verändern des Spannungsteilerverhältnisses ausgleichen. An sich sollten die Tunneldiodenkennwerte und die Vorspannungen, also auch die Spannungsteiler-Widerstände unter sich jeweils gleich sein. Zum Ausgleich eventueller Kennlinienunterschiede der beiden verwendeten Tunneldioden sind zweckmäßig die Spannungsteiler-Widerstände Rl und R2 justierbar. Sie können beispielsweise als Potentiometer ausgeführt sein. Betrachtet man jedoch die Schaltungsgruppe, bestehend aus zwei Tunneldioden und drei Widerständen, als Schaltungsbaustein, der beispielsweise in Modul-Bauweise in der Art gedruckter Schaltungen hergestellt wird, so läßt sich während des Herstellungsprozesses das zweckmäßigste Widerstandsverhältnis hintrimmen und liegt dann, angepaßt an die eingebauten Tunneldioden, ein für allemal fest.

Das Schaltungsbeispiel nach F i g. 5 kann zum Erkennen und Auswerten der Lesesignale eines binären magnetischen Speichers benutzt werden. Zur zeitlichen Trennung von Eingangs- und Ausgangs-Signalen, die ja praktisch das gleiche Klemmenpaar passieren müssen, wird die Vorspannungsquelle nur zeitweilig als zum Maschinenzyklus gehöriger Tastimpuls Vs eingeschaltet. Weiter ist Vorsorge getroffen, daß zu Beginn eines jeden Lesevorganges die Schaltung auf den mittleren Arbeitspunkt A eingestellt ist. Die Lesesignale werden als Eingangssignale dem Diskriminator zugeführt, wo sie einen Schaltvorgang oder Kippvorgang in der Weise auslösen, daß der Arbeitspunkt der Diskriminatorschaltung je nach der Polarität der Anstiegsflanke der Eingangssignale in eine der beiden äußeren stabilen Lagen (B oder C) der tristabilen Kennlinie verschoben wird.

Das verstärkte Ausgangssignal, ein entsprechend der ausgelesenen binären Information (1 oder 0) polarisierter positiver oder negativer Impuls, erhält seine Energie ebenfalls aus dem von der Speichersteuerung der Rechenmaschine bereitgestellten Tastimpuls Vs. Um zu Beginn eines jeden Lesevorgangs sicherzustellen, daß die Diskriminatorschaltung zunächst in ihre Ausgangsstellung in der mittleren Lage entsprechend dem Arbeitspunkt A geht, weist der Tastimpuls Vs, wie in der F i g. 5 graphisch dargestellt, an seiner Anstiegsflanke eine Überspannungsspitze auf. Werte von etwa 25% Überspannung haben sich als zweckmäßig erwiesen. Durch die Überspannung werden die beiden Tunneldioden zunächst in ihren oberen stabilen Spannungszustand (ihrer eigenen Tunneldiodenkennlinie) geschaltet. Mit Absinken der Spannung Ks auf ihren Normalwert nehmen die Vorspannungen Vl und V 2 solche Werte an, daß die Schaltung sich auf den mittleren Arbeitspunkt A der tristabilen Kennlinie einstellt. Es muß nur mittels der Speichersteuerung dafür Sorge getragen werden, daß in diesem ersten Zeitraum kein Stromimpuls eingespeist wird, der den Einstellvorgang stören könnte. In dem folgenden Zeitraum, der etwa der Mitte des Tastimpulses entspricht, ist die Diskriminatorschaltung empfindlich für Lesesignale, welche den Kippvorgang in eine der äußeren stabilen Lagen der tristabilen Kennlinie bewirken. Der dann noch andauernde Tastimpuls liefert die Energie für das Ausgangssignal, das durch die Tunneldioden geschaltet wird.

Obwohl die Diskriminatorschaltung nach der Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, können offenbar von Fachleuten mannigfaltige Änderungen in der Form und in Einzelheiten und auch in der Anwendung vorgenommen werden, ohne dadurch den nachfolgend beanspruchten Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Diskriminatorschaltung zur Umsetzung bipolarer Eingangssignale in entsprechende unipolare Impulse unter Verwendung einer tristabilen Kippschaltung mit zwei gleichsinnig zueinander gepolten, hintereinandergeschalteten, je eine Dynatroncharakteristik besitzenden Bauelementen, deren gemeinsamer Verbindungspunkt zur Zuführung bzw. Ableitung der Signalpulse dient und zwischen deren Verbindungspunkt und dem Symmetriepunkt der Betriebsspannungsquelle ein für beide Bauelemente gemeinsamer Arbeitswiderstand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannungsquelle (Fs) durch eine Impulsquelle gebildet wird, deren Ausgangsimpuls zu Beginn der Impulsdauer eine solche Amplitude besitzt, daß beide Bauelemente mit Dynatroncharakteristik (TD 1, TD 2) in ihren jeweiligen oberen Arbeitspunkt (Vl, V 2) geschaltet werden, und anschließend auf einen Amplitudenwert absinkt, bei dem der mittlere Arbeitspunkt (A) der resultierenden Charakteristik beider Bauelemente mit Dynatroncharakteristik (TD 1, TD 2) eingenommen wird.

2. Diskriminatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Tunneldioden als Bauelemente mit Dynatroncharakteristik (TDl, TD 2) die Vorspannung

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einer Tunneldiode in der Größenordnung von 200 mV liegt.

3. Diskriminatorschaltung mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannungsquelle aus einer Vorspannungsquelle (Vs) mit hierzu parallelgeschaltetem Spannungsteiler (Rl, R2) besteht, dessen Mittelabgriff mit dem Arbeitswiderstand (R) verbunden ist.

4. Diskriminatorschaltung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung als

Leseschaltung bei magnetischen Dünnschichtspeichern, indem die Tunneldioden (TD 1, TD 2) in Vorwärtsrichtung vorgespannt sind, die Leseimpulse über Eingangsklemmen (11, 12) zugeführt werden, die auf den gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden Tunneldioden (TDl, TD 2) und an die mit der Impulsquelle (Vs) sowie mit Erde verbundene Kathode der einen Tunneldiode (TD 2) angeschlossen sind, und die Überhöhung der Amplitude des Spannungsimpulses der Impulsquelle (Vs) etwa 25 % beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen