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Elektronische Auswahleinrichtung für Magnetköpfe
Die Erfindung betrifft eine elektronische Einrichtung zur Auswahl von in einer Matrix angeordneten
Magnetköpfen und Zellen eines Magnettrommelspeichers.
Derartige Auswahleinrichtungen sind bekannt, und es ist jeder solcher Einrichtung eigen, dass der Auf- wand an Schaltelementen nach und nach immer geringer geworden ist. Es ist bekannt, die Anzahl der be- nötigen Schreib- und Leseverstärker so zu verringera, dass jeweils jeder Zeile oder Spalte einer Matrix des Typs m. n ein Schreib-und ein Leseverstärker zugeordnet wird und die rechtwinklig dazu laufenden
Zeilen oder Spalten Schaltelemente aufweisen, die den Stromkreis für den vorbestimmten Magnetkopf ei- ner Zeile oder Spalte schliessen. Es ist weiterhin bekannt, die Zahl der benötigten Schreib- und Lesever- starker zu verringern, indem für alle Spalten der Matrix nur ein gemeinsamer Leseverstärker und ein ge- meinsamer Schreibverstärker vorgesehen ist.
Zur Auswahl der in den Kreuzungspunkten der Matrix befind- lichen Magnetköpfe sind für die Zeilen und Spalten Schalter vorgesehen. Diese sind pnp-Transistoren, die durcueinidcuehrdung ihrer Basiselektroden den Strom leiten und dabei die gewünschten Verbindungswege herstellen. Der Schreibverstärker ist parallel zum Eingang des Leseverstärkers an die Schalter der Zeilen oder Spalten angeschlossen. Die Signalleitungen sind über die Kollektor-Emitter-Strecke derselben Schalter und über Dioden mit einem Ende der Magnetkopfwicklung verbunden, während das andere Ende der Magnetkopfwicklung über Dioden an'einen zweiten Schalter geführt wird. Diese sind leitend, wenn der entsprechende Magnetkopf ausgewählt wird.
Daraus ergibt sich als Nachteil dieser Anordnung, dass der volle Basisstrom des ersten Schalters über die Magnetkopfwicklung fliesst, wodurch es möglich ist, dass falsche Informationen auf die Trommel geschrieben werden. Ein weiterer Nachteil tritt dadurch auf, dass, bedingt durch die Schalter, die das Schreiben einer Information steuern, im Kreuzungspunkt der Lese- und Schreib- signalleitungen ein Spannungssprung von mindestens 15 V auftritt, der am Ausgang der Leseleitungen wirksam wird. Dadurch wird es erforderlich, den Aufwand für den Leseverstärker so zu erhöhen, dass dieser, ohne ihn zu blockieren, einen Aussteuerbereich von einigen mV bis zum vollen Sprung von 15 V besitzt, um ein unverfälschtes Signal an den Leseverstärker abzugeben.
Des weiteren müssen als Schreibschalter Transistoren mit anderer Zonenfolge verwendet werden, die schnell schaltende Transistoren sein müssen.
Es ist ferner nachteilig, dass, auf Grund des Basisstroms, der über die Magnetköpfe und Dioden fliesst, die Magnetköpfe symmetrisch geteilte Wicklungen tragen, da sonst infolge des beträchtlichen Basisstroms durch die Magnetköpfe auf den Magnettrommelspeicher nicht gewünschte Signale aufgezeichnet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Matrixanordnung zur Auswahl von Magnetköpfen zu schaffen, deren Magnetköpfe sowohl symmetrisch oder unsymmetrisch geteilte als auch getrennte als auch nur eine Wicklung für Schreiben und Lesen tragen können, und die Anordnung über einen Strom beliebiger Grösse für die Leseauswahl verfügt, bei der zur Steuerung Schalter niedriger Grenzfrequenz ausreichen.
Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe besteht in einer elektronischen Auswahleinrichtung für Magnetköpfe, die in einer Matrix des Typs m. n mit n-Spalten und 2n-Spaltenleitungen und m-Zeilen mit m-Zeilenleitungen mit 2n-Spaltenschaltern und 2m-Zeilenschaltern angeordnet sind und über Entkopplungsdioden an den Kreuzungspunkten der Spalten-und Zeilenleitung eingeschaltet werden und für alle Spalten- und Zeilenleitungen nur einen Lese-und Schreibverstärker aufweisen und ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswahl von Magnetköpfen von m-Zeilenschaltern ein Zeilenschalter und von 2n-Spaltenschaltern 2 (n-l)
-Spaltenschalteran ein und demselben Potential liegen und an sämtlichen Spaltenlei-
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tungen ein zusätzliches Potential auftritt und ein Schreibschalter n-Spaltenleitungen sperrt oder freigibt.
An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung erläutert.
Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung dient der Auswahl von Magnetköfpen auf einem Trommelspeicher. Die Magnetköpfe 1-16 sind über Dioden gegen die Betriebsspannung-U. begrenzt und werden sowohl zum Lesen als auch zum Schreiben von Informationen verwendet. Spaltenleitungen SL1 - SL4
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den Stromdie Spaltenschalter T9'-T12'an die Spaltenleitungen SL1'- SL4'angeschlossen sind. Sämtliche Spaltenschalter (Transistoren) sind im Ruhezustand leitend. Die Transistoren Tl - T8 sind als Zeilenschalter Sl - S4 angeordnet, wobei je ein Schalter S-Ssich aus zwei Transistoren, beispielsweise Tl und T5, zusammensetzt, die im Ruhezustand gesperrt sind.
Die Kollektoren von den Transistoren Tl-T4 liegen
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pulse verkörpern Dualzahlen, wobei der dualen 0 = "0" ein positives Potential und der dualen 1 ="L"ne- gatives Potential zugeordnet ist.
Durch Signale einer Adressenauswahl AW, die aus je einem Zähler sowohl für die Spalten als auch für die Zeilen aufgebaut sein kann, werden die Eingänge eines der UND-Kreise 21 - 24 und eines der UNDKreise 25 - 28 so mit Signalen versehen, dass beispielsweise bei Koinzidenz an den Eingängen der UND-
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Spal-tenschalter T9, T9', Tll, Tll', T12, T12'geschlossen, während alle ändern Zeilen-und Spaltenschal- ter S, Sg, S , T10, T10'offen sind. Am Kollektor des Transistors T6 liegt Massepotential, so dass die
Zeilenleitung L2 über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors T6 an Masse liegt. Um den Magnetkopf
7 empfangsbereit zur Weiterleitung einer Information zu machen, muss der Spaltenschalter T10 gesperrt werden.
Die Adressenauswahleinrichtung AW. wurde so weitergeschaltet, dass über die Leitungen 34,35 Signa- le erscheinen, die den UND-Kreis 27 veranlassen, ein negatives Signal abzugeben, das am Negator 45 umgekehrt wird. Alle ändern UND-Kreise 25, 27. 28 besitzen positive Ausgangssignale. Das Signal von Ne- gator 45 gelangt über entsprechende Spannungsteiler R3, R4 und R3', R4'an die Basis der Spaltenschalter T10, T10', so dass auch die Spaltenschalter T9, T9', Tll, Tll', T12, Tl2'in ihrem Ruhezustand verbleiben. Das Kollektorpotential des Spaltenschalters T10 steigt an und wird über die Diode D3 und den
Kollektor des Schreibschalters T13, auf Massepotential gehalten. Die am Eingang El anliegende"L"wird als einzuschreibende Information einen Eingang des UND-Kreises 38 abgegeben.
Das von dar Zellenauswahl kommende Signal erscheint am Eingang E2, von wo aus es ebenfalls an einen Eingang des UND-Kreises 38 gelangt. An weiteren Eingängen dieses UND-Kreises 38 liegen der Takt t sowie das Signal, das vom Schreib-Lese-Flip-Flop 37 im Falle Schreiben abgegeben wurde.
Weisen diese vier Signale alle negative Amplituden auf, erzeugt der UND-Kreis 38 ein negatives Ausgangssignal, das an die Basis des Transistors T14 abgegeben wird und diesen leitend macht. Dadurch tritt am Kollektor des Transistors T14 Massepotential auf, das den Transistor T16 über den Widerstand R12 sperrt. Das positive Potential vom Emitter des Transistors T16 öffnet den Schreibschalter T13. Das auf Masse liegende Kollektorpotential des Transistors T14 liegt über Überhöhungskondensator C2, Spannungsteiler R13, R14 ebenfalls an der Basis des Schreibschalters T13.
Damit ist der Stromkreis geschlossen, der von-Ub, Widerstand R9, Spaltenleitung SL3, Diode D7, Magnetkopf 7, Zeilenleitung L2, Transistor T6 gebildet wird, so dass der Strom durch den ausgewählten Magnetkopf 7 nach Masse fliesst, wodurch eine Information eingeschrieben wird. Der Transistor T17 ist zu diesem Zeitpunkt leitend und schliesst den Eingang des Leseverstärkers LV kurz.
Es ist also mit, dieser Anordnung möglich, Zellen und Spuren eines Magnettrommelspeichers auszuwählen.
Wenn mit einem Magnetkopf eine Information gelesen werden soll, muss der Schreib-Lese-Flip-Flop 37 auf Lesen umgeschaltetsein, was durch ein nichtgezeigtes Befehlssteuerwerk geschieht, wie durch Ein- gangspfeile am Flip-Flop 37 angedeutet ist. Vom Zellenauswahleingang E2 gelangt zu diesem Zeitpunkt, wievomFlip-Flop 37 anden UND-Kreis 39 ein negatives Signal, wobei erst dann ein Ausgangssignal entsteht, wenn ein gleiches Signal vom Leseverstärker LV abgegeben wurde. Ein Magnetkopf gibt nur dann eine Information ab, wenn durch die Widerstände Rc5 - Rc8 sämtliche Kollektorpotentiale der Transistoren T5 - T8, ausserdem des leitenden Transistors T6, auf negativem Potential liegen.
Um eine der Spaltenleitungen SL1'- SL4'auszuwählen, wird einer der Spaltenschalter T9'-T12'gesperrt. Der Transistor
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T10 wird aber über die Diode D3 durch den beim Lesevorgang leitenden Transistor T13 ersetzt. Dies ge- schiehtderart, dass am Ausgang des UND-Kreises 27 ein negatives Signal erscheint, das vom Negator 45 um- gekehrt beide Spaltenschalter T10, TI0'sperrt. Der Schreib-Lese-Flip-Flop 37 liegt rechtsseitig auf ne- gativem Potential, während linksseitig ein Signal an den UND-Kreis 38 abgegeben wird, das TransiKor.
T17 sperrt. Am Ausgang des UND-Kreises 38 tritt Massepotential auf, so dass der Schreibschalter T13 lei- tend wird, da das negative Kollektorpotential des Transistors T14 über Überhöhungskombination C2, R13,
Widerstand R14 an die Basis des Schreibschalters T13 gelangt.
Das Signal, das der Magnetkopf 7 abliest, wird über Dioden D6, D8 auf den Leseverstärker LV über das Koppelglied Cl geführt. Dieser Weg wird freigegeben, da der Spaltenschalter T10'geöffnet ist und sich der Stromkreis, Widerstand R9', Diode D8, Magnetkopf 7 und Zeilenschalter T6 schliesst. Dadurch wird die Diode D8 leitend und das Signal kann sie passieren. Weiterhin schliesst sich der Stromkreis-Ub,
Widerstand R9', Diode D6, Widerstand R11 nach +U... Damit ist auch Diode D6 leitend und das Signal von dem Magnetkopf 7 gelangt auf den Leseverstärker LV. Die Ströme durch die Dioden sind ausschliess- lichdurch die verwendeten Widerstände bestimmt und somit frei wählbar, so dass mit Sicherheit ein Auf- schreiben von Störinformationen vermieden wird.
Alle andern Dioden, die die Köpfe gegen -Ub begren- zen, bleiben in ihrem Zustand, so dass ein geringer Vorstrom durch Kopf 7, dessen Betrag durch den Wi- derstand R9, Diode D7, Magnetkopf 7 und Zeilenschalter T6 bestimmt ist, der keinen Einfluss auf die Aus- wahlanordnung hat, dazu verwendet wird, Magnetköpfe durch eine geringe Vormagnetisierung in den Be- reich höherer Permeabilität zu rücken. Ausserdem schliessen die leitenden Spaltenschalter T9', TU* und T12'dieandernLeitungen SL1', SL2', SL4'kurz. DerTransistor T15, der Bestandteil dieses Leseverstärkers LV ist, gibt ein entsprechendes Ausgangssignal an den UND-Kreis 39 ab, der dieses an den Ausgang LA des Leseverstärkers LV weiterleitet, wenn dessen andere Eingänge ebenfalls auf negativem Potential liegen.
Das Signal nimmt jetzt folgenden Weg : Transistor T6, Magnetkopf 7 über Dioden D8, D6. Der
Kondensator Cl koppelt dieses Signal an den Leseverstärker LV an, der es über Transistor T15 an den UND-
Kreis 39 legt, wodurch am Leseausgang LA ein entsprechendes Ausgangssignal bereit steht.
Mit der gleichen Anordnung können Informationen gelöscht werden, indem entgegengesetzte Magnetisierungen auf dem Trommelspeicher aufgezeichnet werden. Dazu ist es zweckmässig, die Magnetköpfe 1 - 16 mit Anzapfungen auszuführen, die mit den Kollektoren der Transistoren T5 - T8 verbunden sind.
Je einer der andern beiden Seiten der Magnetköpfe 1 - 16 müssen dann Spaltenschalter T9-T12'zuge- ordnet werden, damit in den Eingängen dieser Seiten Stromamplituden entgegengesetzter Polarität auftreten, so dass auch in den Spulen der Magnetköpfe 1 - 16 ein Strom in entgegengesetzter Richtung fliesst, der die Löschung einer eingetragenen Information herbeiführt. Dazu werden die Spuleneingänge der einen Seite der Magnetköpfe 1 - 16 mit Spaltenschaltern T9'-T12 für den Schreib- und Lesevorgang verbunden, die von den Spaltenschaltern für den Löschvorgang der Spuleneingänge der andern Seite der Magnetköpfe 1-16 unabhängig arbeiten.
Neben diesen letztgenannten Schaltern ist weiterhin eine zweite Impulssteuerung notwendig, die mit Dioden Dl-D4, Transistor T13, Widerständen R7 - RI0 (s. Zeichnung) arbeitet. Diese zweite nichtgezeigte Impulssteuerung wird durch eine ebenfalls nichtgezeigte Kippstufe so beeinflusst, dass in den Ma- gnetköpfen 1-16 eine Spannung induziert wird, mittels der ein Strom in entgegengesetzter Richtung zum Schreibstrom fliesst, so dass eine auf der Trommel eingetragene Information gelöscht wird. Dazu ist weiter erforderlich, dass die Adressenauswahl AW sämtliche Spaltenschalter T9-T12, T9'-T12', die für den Schreib- und Lesevorgang Verwendung finden, von der Auswahleinrichtung (s.
Zeichnung) trennt, so dass nur eine andere oder dieselbe Adressenauswahl AW auf die Zeilenschalter Sl - S4 und die Spaltenschalter für den Löschvorgang einwirken kann.
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