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DE1227944B - Speichervorrichtung mit einer bistabil vorgespannten Tunneldiode - Google Patents

Speichervorrichtung mit einer bistabil vorgespannten Tunneldiode

Info

Publication number
DE1227944B
DE1227944B DER28622A DER0028622A DE1227944B DE 1227944 B DE1227944 B DE 1227944B DE R28622 A DER28622 A DE R28622A DE R0028622 A DER0028622 A DE R0028622A DE 1227944 B DE1227944 B DE 1227944B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
diode
storage device
resistance
resistor
tunnel diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DER28622A
Other languages
English (en)
Inventor
James Cobean Miller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
Publication of DE1227944B publication Critical patent/DE1227944B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/58Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being tunnel diodes
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/36Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using diodes, e.g. as threshold elements, i.e. diodes assuming a stable ON-stage when driven above their threshold (S- or N-characteristic)
    • G11C11/38Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using diodes, e.g. as threshold elements, i.e. diodes assuming a stable ON-stage when driven above their threshold (S- or N-characteristic) using tunnel diodes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
GlIc
Deutsche KL: 21 al - 37/52
Nummer: 1227 944
Aktenzeichen: R 28622IX c/21 al
Anmeldetag: 26. August 1960
Auslegetag: 3. November 1966
Die Erfindung betrifft Speichervorrichtungen mit einer bistabil vorgespannten Tunneldiode als Speicherelement, an der beim Umschalten zwischen den beiden stabilen Lagen ein Spannungsstoß auftritt.
Tunneldioden haben bekanntlich eine etwa N-förmige Strom-Spannungs-Kennlinie und können so vorgespannt werden, daß die Kennlinie durch die Arbeitsgerade in zwei stabilen Arbeitspunkten geschnitten wird. Eine so vorgespannte Tunneldiode kann durch Spannungspegel oder Impulse zwischen den beiden stabilen Arbeitspunkten umgeschaltet werden, und es ist bekannt, diese Eigenschaften zur Speicherung binärer Signale zu verwenden. Da der Umschaltvorgang wegen des negativen Widerstandes der Tunneldiode sehr rasch verläuft, eignen sich Speichervorrichtungen mit Tunneldioden besonders für elektronische Datenverarbeitungsanlagen hoher Arbeitsgeschwindigkeit.
Die einen Teil negativen Widerstandes umfassende Kennlinie einer Tunneldiode kann auch zur Schwingungserzeugung ausgenutzt werden. Es sind beispielsweise Oszillatorschaltungen bekannt, die eine Tunneldiode mit parallelgeschaltetem Serienresonanzkreis enthalten.
Es ist außerdem allgemein üblich, Speicherelemente, die matrixartig in einem Speicher angeordnet sind, mit Halbimpulsen über Wort- und Ziffernleitungen anzusteuern.
Tunneldioden haben den bisher üblichen Speicherelementen, wie Magnetkernen, stromgesteuerten Dioden und speichernden Schalttransistoren, zwar den Vorteil einer wesentlich höheren Arbeitsgeschwindigkeit voraus, es ist jedoch schwierig, das Nutzsignal von der Tunneldiode abzunehmen, da die an einer Tunneldiode abfallenden Spannungen relativ klein sind und die Arbeitsgeschwindigkeit bei Belastung durch einen Verbraucher stark beeinträchtigt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Dies wird bei einer Speichervorrichtung mit einer bistabil vorgespannten Tunneldiode als Speicherelement, an der beim Umschalten zwischen den beiden stabilen Lagen ein Spannungsstoß auftritt, gemäß der Erfindung mittels eines parallel zur Tunneldiode angeordneten Widerstandszweiges erreicht, der so ausgebildet ist, daß in ihm durch die beim Umschalten an der Tunneldiode entstehende vorübergehende Spannung Schwingungen angestoßen werden, die zwecks Anzeige des Schaltvorganges bzw. Speicherzustandes gemessen werden.
Der Widerstand im Parallelzweig ist vorzugsweise
Speichervorrichtung mit einer bistabil
vorgespannten Tunneldiode
Anmelder:
Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. E. Sommerfeld und Dr. D. v. Bezold,.
Patentanwälte, München 23, Dunantstr. 6
Als Erfinder benannt:
James Cobean Miller,
Hamilton Square, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. September 1959
(838 676)
ein in seiner Eigenfrequenz anstoßbarer Resonanzwiderstand, insbesondere ein Serienresonanzwiderstand oder ein mit einem Entkopplungswiderstand in Reihe geschalteter Parallelresonanzwiderstand. Der Widerstand im Parallelzweig kann jedoch auch ein mit einem Gleichstrom-Sperrwiderstand in Reihe geschalteter induktiver Widerstand sein, der mit dem kapazitiven Widerstand der Tunneldiode einen Resonanzkreis bildet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die den Schalt- bzw. Speicherzustand anzeigenden Schwingungen in dem Resonanzkreis der Speicheranordnung drahtlos mittels einer mit einer Antenne ausgerüsteten Vorrichtung empfangen.
Bei Verwendung der vorliegenden Speichervorrichtung in einer Matrixspeicheranordnung können Schreib- und Lesevorgänge in an sich bekannter Weise mittels Halbimpulsen durchgeführt werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 eine bekannte Strom-Spannungs-Kennlinie einer Tunneldiode,
Fig. la eine bekannte Schaltungsanordnung zur Messung der in F i g. 1 dargestellten Kennlinie,
F i g. 2 ein vereinfachtes Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Speichervorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 3 graphische Darstellungen des zeitlichen Verlaufs von Signalen, auf die bei der Erläuterung der F i g. 2 Bezug genommen wird,
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3 4
Fig. 4 und 5 Schaltbilder von abgewandelten Tei- zustand und zurück kann bekanntlich durch einen in
len der in F i g. 2 dargestellten Schaltung und Flußrichtung bzw. einen in Sperrichtung gepolten
Fig. 6 eine vereinfachte Darstellung einer Spei- Impuls erfolgen.
chermatrix, die Speichervorrichtungen gemäß der Er- Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
findung enthält. ■. 5 Fig. 2 dargestellt. Die Schaltung enthält eine Tun-
F i g. 1 zeigt die bekannte Kennlinie einer Tunnel- neldiode 36, mit deren Anode 34 über einen Wider-
diode, dabei ist längs der Ordinate der die Tunnel- stand 32 unipolare Impulse liefernde Impulsquellen
diode durchfließende Strom und längs der Abszisse 30, 46 und über einen Widerstand 40 unipolare Im-
die an der Tunneldiode liegende Spannung aufge- pulse liefernde Impulsquellen 38, 48 angeschlossen
tragen. io sind. Die Impulsquellen mögen einen genügend hohen
Die Teile a-b und c-d der Strom-Spannungs-Kenn- Innenwiderstand aufweisen, um voneinander entkop-
linie entsprechen einem positiven Widerstand, das pelt zu sein. Die Impulsquellen 30, 38 liefern jeweils
Gebiet b-c einem negativen Widerstand. Impulse 60, 62, die in Flußrichtung der Diode 36 ge-
Die in Fig. 1 dargestellte Kennlinie kann mittels polt sind, während die Impulsquellen 46, 48 entder in Fig. la dargestellten, bekannten Schaltung 15 gegengesetzt gepolte Impulse 64 bzw. 66 liefern. Wie gemessen werden. Diese Schaltung enthält eine Tun- es bei Koinzidenzstromsteuerung von Speichern übneldiode 10 in Reihe mit einem Lastwiderstand 12, Hch ist, vermögen die beiden Impulse 60, 62 bei dessen Wert zwischen zehn und mehreren hundert gleichzeitigem Auftreten die Diode in den Hochspan-Ohm liegen kann, und eine Spannungsquelle 14, die nungszustand zu schalten, während die Impulse 64, etwa 3 Volt liefert. Der Widerstand 12 möge gleich- 20 66 bei gleichzeitigem Auftreten die Diode aus dem zeitig den Innenwiderstand der Spannungsquelle 14 Hochspannungszustand in den Niederspannungszumit umfassen. Da der Widerstand der Diode hoch- stand zu schalten vermögen. Die Leitung 42 kann als stens 2 bis 3 Ohm beträgt, fließt in dem in Fig. la x-Draht und die Leitung 44 als y-Draht bezeichnet dargestellten Serienkreis ein praktisch konstanter werden.
Strom,-der vom Betriebszustand der Tunneldiode un- 25 Die Anode 34 der Tunneldiode 36 ist mit einem abhängig ist* und die Belastungslinie entspricht der Resonanzkreis verbunden, der ein Serienresonanzausgezogen gezeichneten Geraden 20. Wäre der Strom kreis oder auch ein Parallelresonanzkreis sein kann, ideal konstant, so verliefe die Belastungsgerade par- In Fig. 2 ist ein Serienresonanzkreis 50 dargestellt, ällel zur Abszisse. Schwingungen, die in diesem Resonanzkreis auftreten,
Die Belastungslinie 20 schneidet die Kennlinienäste 30 können durch einen mit einer Antenne 52 ausgerüstepositiven Widerstandes a-b und c-d in den stabilen ten Verstärker 54 angezeigt werden. An Stelle der Arbeitspunkten 22 bzw. 24, außerdem den Ast b-c Anordnung 52,54 kann man zur Anzeige der Schwinnegativen Widerstandes im Arbeitspunkt 26, der in- gungen auch eine an den Resonanzkreis unmittelbar stabil ist. Die Tunneldiode ist also in bekannter Weise angeschlossene Leitung verwenden, die jedoch einen .bistabil vorgespannt, da sie nur entweder im Arbeits- 35 großen Widerstand enthalten muß.
punkt 22 oder im Arbeitspunkt 24 arbeiten kann. Die Ruhevorspannung der Tunneldiode wird durch
Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, eine Gleichstromquelle 56 über einen Widerstand 58
wird im folgenden die bekannte Arbeitsweise einer geliefert. Stromquelle 56 und Widerstand 58 sind so
bistabil vorgespannten Tunneldiode kurz rekapitu- bemessen, daß sich eine Belastungsgerade entspre-
liert. Es sei dabei angenommen, daß die Spannung 40 chend der Belastungsgeraden 20 in F i g. 1 ergibt,
an der Tunneldiode anfänglich etwa 25 mV betrage. Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung arbeitet fol-
Durch die Diode fließt dann ein Strom von etwa gendermaßen: Wenn die Binärziffer 1 eingeschrieben
23 Milliampere, und der Betriebszustand entspricht werden soll, liefern die Impulsquellen 30, 38 gleich-
dem Arbeitspunkt 22. Wenn der Flußstrom durch die zeitig Impulse 60, 62 an die Diode 36. Die Amplitude
Diode erhöht wird, beispielsweise durch Erhöhung 45 dieser Impulse ist in an sich bekannter Weise so be-
der Spannung, verschiebt sich die Belastungsgerade messen, daß beide Impulse zusammen, nicht jedoch
20 nach oben, bis sie den Punkt b der Tunneldioden- einer allein, ein Anheben der Belastungslinie 20 über
kennlinie erreicht. Dieser Punkt entspricht einem den Punkt b hinaus zu bewirken vermögen. Wenn die
Strom von etwa 43 Milliampere. Bei einer weiteren Binärziffer 0 eingeschrieben werden soll, liefern die
'Stromerhöhung springt der Arbeitspunkt der Tunnel- 50 Impulsquellen 46, 48 gleichzeitig negative Impulse
diode zum Kennlinienast c-d; die Diode arbeitet dann 64, 66, die zusammen, jedoch nicht einzeln, aus-
im Arbeitspunkt 28, und an ihr liegt eine Spannung reichen, um die Diode vom Hochspannungszustand
von ungefähr 400 mV. Wird der die Diode durch- in den Niederspannungszustand umzuschalten,
fließende Strom wieder auf den ursprünglichen Wert Das Abfragen der gespeicherten Information kann
verringert, so wandert der Arbeitspunkt zum stabilen 55 mit Hilfe der Impulsquellen 30, 38 bewirkt werden.
Arbeitspunkt 24r, indem an der Diode eine Spannung Wenn in der Tunneldiode 36 die Binärziffer 0 ge-
von 380 mV liegt. speichert ist, vermögen nämlich die von den Impuls-
Der Betriebszustand der Diode, "bei dem der Ar- quellen 30, 38 erzeugten Impulse die Diode umzubeitspunkt auf dem Ast a-b liegt, soll im folgenden schalten, wobei ein Ausgangsimpuls entsteht. Wenn als Niederspannungszustand bezeichnet werden, wäh- 60 die Diode jedoch die Binärziffer 1 speichert und rend der Betriebszustand, bei dem der Arbeitspunkt schon im Hochspannungszustand arbeitet, vermögen auf dem Ast c-d liegt, als Hochspannungszustand be- die Impulse 60, 62 den Betriebszustand der Tunnelzeichnet werden soll. diode nicht zu ändern.
Zum Umschalten der Tunneldiode zwischen den In Fig. 3 sind die in der Schaltung gemäß Fig. 2
stabilen Arbeitspunkten 22, 24 genügen bekanntlich 65 auftretenden Signale graphisch dargestellt. Es sei zu-
sehr kurze Stromimpulse, deren Dauer 0,1 bis nächst angenommen, daß die Tunneldiode 36 im Nie-
2 Nänosekunden betragen kann. Die Umschaltung derspannungszustand arbeitet, also die Bmärziffer 0
vom Niederspannungszustand in den Hochspannungs- speichert. Wenn die Impulsquellen 30, 38 in bekann-
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5 6
ter -Weise gleichzeitig die in Flußrichtung gepolten zeichnet und über einen Kondensator 78 mit der Tun
Impulse60, 32 (Fig. 2), die in Fig. 3a als einziger neldiode verbunden. Der Kondensator 78 hat einen
Impuls dargestellt sind, liefern, schaltet die Diode in Kapazitätswert, der groß im Vergleich zur Kapazität
den Hochspannungszustand um. Der dabei an der 74 ist, und dient als Entkopplungselement.
Diode auftretende Spannungssprung ist in Fig. 3b 5 Bei der in Fig. 2 dargestellten Schaltung können
dargestellt. Die Spannung steigt beim Umschalten die Widerstände 32, 40 jeweils einen Wert von
vom Niederspannungszustand in den Hochspannungs- 47 Ohm haben, der Widerstandswert des Widerstan-
zustand sehr steil an. Durch den Spannungssprung des 58 kann etwa 470 Ohm betragen, und der Reso-
wird der Resonanzkreis 50 angestoßen und schwingt nanzkreis 50 kann aus einer Kapazität von 0,1 μΡ.
sodann mit seiner Eigenfrequenz. Das Auftreten die- 10 und einer Induktivität von 74 μΡ bestehen. Die
ser Eigenfrequenz zeigt also an, daß die Diode nun Schwingungsfrequenz beträgt dann 184 kHz. In der
die Binärziffer 1 speichert. Schaltung nach F i g. 4 können die Widerstände 32,.
Es sei nun angenommen, daß die Diode anfänglich 40 und 58 (sofern vorhanden) dieselben Werte wie
im Hochspannungszustand entsprechend dem Ar- bei F i g. 2 haben. Als Entkopplungselement 72 die-
beitspunkt 24 (F i g. 1) arbeitet, also die Binärziffer 1 15 nen beispielsweise Dioden, die so gepolt sind, daß
speichert. Zwei in bekannter Weise gleichzeitig an- kein Gleichstrom durch den Resonanzkreis fließen
gelegte Impulse 60, 62 (Fig. 2) entsprechend der kann. Die Schwingungsfrequenz des Schwingkreises
Kurve 3 d in F i g. 3 vermögen dann die Belastungs- 70 betrug 35 MHz.
linie 20 nach oben zu verschieben, nicht jedoch den Bei beiden Ausführungsbeispielen hängen die ver-
Betriebszustand der Diode umzuschalten. Der Span- so wendeten Spannungen von der Größe der Strom-
nungsverlauf an der Diode entspricht daher der impulse und insbesondere vom Typ der verwendeten
Kurve 3d, d. h., sie ändert sich von etwa 380 mV auf Tunneldiode ab. Die unipolaren Impulse können eine
400 mV und geht anschließend wieder auf 380 mV Amplitude zwischen einem Bruchteil eines Volts und
zurück. Die dabei an der Spule des Resonanzkreises einigen Volt haben.
auftretende Spannung ist in F i g. 3 e dargestellt. Sie 25 F i g. 6 zeigt eine Speichermatrix; der Einfachheit besteht aus einem positiven Impuls, der mit der Vor- halber sind nur drei ^-Leitungen und drei v-Leitunderflanke des in Fig. 3d dargestellten und aus den gen mit insgesamt neun Speicherelementen dargestellt. Impulsen 60, 62 bestehenden Impulses zusammen- In der Praxis wird eine solche Speichermatrix selbstfällt, und einem negativen Impuls bei der Rückflanke verständlich wesentlich mehr Speicherelemente entdes Impulses der Fig. 3d. Der Spannungsverlauf ge- 30 halten. Ein Speicher kann außerdem eine verhältnismäß Fig. 3e ist auf die verteilten und konzentrierten mäßig große Anzahl solcher Speicherebenen umfas-Blindwiderstände im Resonanzkreis zurückzuführen. sen. Die zum Einschreiben und Herauslesen dienen-Die Impulse in der Kurve gemäß F ig. 3 e haben eine den Impulsquellen für die x-Leiter, die in Fig. 6 verhältnismäßig kleine Amplitude, verglichen mit nicht dargestellt sind, können wie bei F i g. 2 ausgedem beim Umschalten der Diode auftretenden Span- 35 bildet sein. Die x- und y-Leitungen der F i g. 2 könnungsstrom, und vermögen daher nicht, den Reso- nen also beispielsweise der Xy bzw. ^-Leitung entnanzkreis anzustoßen. sprechen. Für die anderen Leitungen der F i g. 6 sind
Bei der in F i g. 2 dargestellten Schaltung erfolgt entsprechende Schaltungen vorgesehen. Normalerdie Abfrage des Speicherzustandes durch in Flußrich- weise enthält eine Speicherebene nur jeweils zwei tung der Diode gepolte Impulse. Diese Impulse rufen 40 Impulsquellen zum Einspeichern und zwei zum Her-Schwingungen im Resonanzkreis hervor, wenn die auslesen, die über nicht dargestellte Schalter an Diode die Binärziffer 0 gespeichert hatte. Selbstver- adressierte x- bzw. y-Leitungen angeschlossen werden, ständlich können zur Abfrage auch entgegengesetzt Allen Tunneldioden 36 der in F i g. 6 dargestellten gepolte unipolare Impulse verwendet werden, die Speicherebene ist eine einzige Antenne 80 zugeorddann Schwingungen im Resonanzkreis verursachen, 45 net, die an einen Verstärker 82 angeschlossen ist. wenn die Diode vom Hochspannungszustand in den Statt der gemeinsamen Antenne 80 kann auch allen Niederspannungszustand umgeschaltet wird, nicht je- Dioden gemeinsam eine nicht dargestellte Meßleitung doch, wenn sich die Diode schon anfänglich imNieder- zugeordnet werden, die die Tunneldioden direkt mit spannungszustand befunden hatte. In diesem Fall dem Verstärker 82 verbindet. Das Herauslesen der zeigen also Schwingungen des Resonanzkreises, die 50 gespeicherten Information kann während der Dauer von den negativen Impulsen ausgelöst wurden, an, der zusammenfallenden Abfrageimpulse oder nach daß die Diode die Binärziffer 1 gespeichert hatte, deren Beendigung erfolgen. In beiden Fällen kann während das Fehlen solcher Schwingungen anzeigt, der Verstärker 82 für die Dauer der Abfrage aufdaß in der Diode die Binärziffer 0 gespeichert war. getastet werden.
Bei F i g. 4 wird statt des Serienresonanzkreises 50 55 Die Dauer der Schwingungen, die durch das Um-
(F i g. 2) ein Parallelresonanzkreis 70 verwendet, der schalten der Tunneldiode im zugehörigen Schwing-
über ein Entkopplungselement 72 mit der Tunnel- kreis erzeugt werden, hängt von den Verlusten des
diode 36 verbunden ist. Das Entkopplungselement 72 betreffenden Schwingkreises ab. Je höher die Güte
kann beispielsweise eine Diode, einen Widerstand des Schwingkreises ist, um so länger dauern die
oder einen Kondensator enthalten. Es dient außer 60 Schwingungen an. Die Anzahl der Schwingungen, die
zur Entkopplung auch noch dazu, das Fließen von in der Praxis zur Abfrage herangezogen werden,
Gleichstrom durch die Spule des Resonanzkreises 70 hängt von der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit
zu verhindern oder zu verringern. der Rechenmaschine ab. Gewöhnlich werden etwa
Bei der in F i g. 5 dargestellten Abwandlung dient zehn Schwingungen benutzt, diese Zahl kann jedoch
die verteilte Kapazität der Tunneldiode 36 als Kapa- 65 gewünschtenfalls überschritten oder unterschritten
zität des Resonanzkreises, sie ist durch einen punk- werden. Die Dauer der Ableseimpulse kann zwischen
tiert gezeichneten Kondensator 74 versinnbildlicht. einem Bruchteil einer Nanosekunde und mehreren
Der induktive Teil des Resonanzkreises ist mit 76 be- Nanosekunden betragen.
Die in Fig. 6 dargestellte Schaltung enthält konventionelle Schaltungselemente. In der Praxis wird man jedoch eine Konstruktion mit gedruckten Stromkreisen bevorzugen. Die Resonanzkreise können dar bei Teile von Hochfrequenzleitungen sein oder aus Hohlraumresonatoren oder anderen Einrichtungen mit verteilten Blindwiderständen bestehen.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden die Binärziffern 1 bzw. 0 in einer Tunneldiode dadurch gespeist, daß der Diode in an sich bekannter Weise zwei in Flußrichtung bzw. in Sperrichtung gepolte unipolare Impulse zugeführt wurden. Es besteht jedoch noch eine andere Möglichkeit zum Speichern von Information in einer Tunneldiode. Hierbei wird eine in F i g. 6 gestrichelt dargestellte z-Leitung 83 verwendet, die einerseits an alle Tunneldioden 36 und andererseits über einen Entkopplungswiderstand 85 an eine Impulsquelle 87 angeschlossen ist, die unipolare Impulse negativer Polarität liefert, die als Sperrimpulse bezeichnet werden sollen. Bei vielen Speichern erfolgt auf einen Ablesevorgang ein Einschreibevorgang. Während des Ablesevorganges werden die negativ gepolten Impulse über eine x-Leitung und eine y-Leitung einer adressierten Diode zugeführt, um diese Diode in den Niederspannungszustand umzuschalten. Nach jedem Ablesevorgang befindet sich daher die adressierte Diode im Niederspannungszustand, der der Binärziffer 0 entspricht. Während des folgenden Einschreibevorganges muß dann entweder die Binärziffer 0 oder die Binärziffer 1 gespeichert werden. Zur Speicherung der Binärziffer 0 werden der adressierten Diode über die entsprechende x- und y-Leitung gleichzeitig in Flußrichtung gepolte, also positive Impulse zugeführt. Soll in der Diode die Binärziffer 0 gespeichert werden, so wird ihr außerdem noch ein negativer Impuls von der Impulsquelle 87 zugeführt. Dadurch, daß der Diode außer den beiden in Flußrichtung gepolten Impulsen auch noch der in Sperrichtung gepolte Impuls von der Impulsquelle 87 zugeführt wird, verbleibt die Diode im Niederspannungszustand. Will man dagegen die Binärziffer 1 speichern, so liefert die Impulsquelle 87 keinen Impuls, während über die x- und y-Leitung je ein positiver Impuls zugeführt wird, der die Diode dann in den Hochspannungszustand, der der Speicherung der Binärziffer 1 entspricht, umgeschaltet werden kann.
" Bei jedem Umschalten einer Tunneldiode treten in einer Speichervorrichtung gemäß der Erfindung Schwingungen auf. Es können also sowohl während des Einschreibevorganges als auch während des Ablesevorganges Schwingungen auftreten. Hierdurch können jedoch keine Schwierigkeiten auftreten, da die während des Einschreibevorganges auftretenden Schwingungen einfach außer acht gelassen werden können. Um dies zu erreichen, können beispielsweise der Verstärker 54 (Fig. 2) bzw. der Verstärker 82 (Fig. 6) nur innerhalb oder kurz nach dem Ableseintervall· auf getastet werden. Die während des Einschreibevorganges auftretenden Schwingungen können auch dadurch unwirksam gemacht werden, daß die an die Verstärker 54 bzw. 82 angeschlossenen logischen Schaltungen nur während der Ablesevorgänge auf getastet werden.
Die Speichervorrichtung gemäß der Erfindung haben die Vorteile, daß für jedes zu speichernde Bit nur eine einzige Tunneldiode-benötigt wird, daß das Verhältnis von Nutzsignal- zu Störsignalamplitude sehr groß ist, daß zum Einschreiben und zur Ablesung eine einzige Matrix (z. B. die Matrix gemäß Fig. 6) verwendet werden kann und daß die Schaltung einfach ist und sich gewichtssparend und miniaturisiert ausführen läßt.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Speichervorrichtung mit einer bistabil vorgespannten Tunneldiode als Speicherelement, so. der beim Umschalten zwischen den beiden stabilen Lagen ein Spannungsstoß auftritt, gekennzeichnet durch einen parallel zur Tunneldiode angeordneten Widerstandszweig, der so ausgebilde tist, daß in ihm durch die beim Umschalten an der Tunneldiode entstehende vorübergehende Spannung Schwingungen angestoßen werden, die zwecks Anzeige des Schaltvorganges bzw. Speicherzustandes gemessen werden.
2. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand im Parallelzweig ein in seiner Eigenfrequenz anstoßbarer Resonanzwiderstand ist.
3. Speichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzwiderstand ein Serienresonanzwiderstand (50) ist.
4. Speichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand im Parallelzweig ein mit einem Entkopplungswiderstand (72) in Reihe geschalteter Parallelresonanzwiderstand (70) ist.
5. Speichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand im Parallelzweig ein mit einem Gleichstrom-Sperrwiderstand (78) in Reihe geschalteter induktiver Widerstand (76) ist, der mit dem kapazitiven Widerstand (74) der Tunneldiode einen Parallelresonanzkreis bildet.
6. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schalt- bzw. Speicherzustand anzeigenden Schwingungen in dem Resonanzkreis der Speicheranordnung drahtlos mittels einer mit einer Antenne (52) ausgerüsteten Vorrichtung (54) empfangen werden.
7. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung in einer Speichermatrix der Schreib und Lesevorgang in an sich bekannter Weise mittels Halbimpulsen durchgeführt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 061 380;
USA.-Patentschriften Nr. 2235 667, 2713 639; australische Patentschrift Nr. 166 800; »NTZ«, 1958, H. 6, S. 293;
»IRE Wescon Convention Record«, 18. bis 21. August 1959, Part.
3. S. 3 bis 8 und 9 bis 31;
»Proc. IRE«, Juli 1959, S. 1201 bis 1206;
Nentwig,GeffkenundRichter: »Die Glimmröhre in der Technik«, 3. Auflage, 1944, S. 81, 2. Zeile an unten ff., und Abb. 97 (Deutsch-Literarisches Institut I);
Radio-Praktiker-Bücherei, Bd. 28: »Die Glimmröhre und ihre Schaltungen«, S. 40 und 41.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 709/217· 10.66 © Bundesdruckerei Berlin
DER28622A 1959-09-08 1960-08-26 Speichervorrichtung mit einer bistabil vorgespannten Tunneldiode Pending DE1227944B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US838676A US3089126A (en) 1959-09-08 1959-09-08 Negative resistance diode memory

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Publication Number Publication Date
DE1227944B true DE1227944B (de) 1966-11-03

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DER28622A Pending DE1227944B (de) 1959-09-08 1960-08-26 Speichervorrichtung mit einer bistabil vorgespannten Tunneldiode

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US (1) US3089126A (de)
DE (1) DE1227944B (de)
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