DE1168131B - Kryotronschaltung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES S//mVm± PATENTAMT Internat. Kl.: G06f;

AUSLEGESCHRIFT

G 06 b

Deutsche Kl.: 42 m -14

Nummer: 1 168 131

Aktenzeichen: N 22964 IX c / 42 m

Anmeldetag: 29. März 1963

Auslegetag: 16. April 1964

Die Erfindung betrifft eine Kryotronschaltung insbesondere zur Verwendung in Verknüpfungs- und Rechenstromkreisen von elektronischen Ziffernrechnern.

Im allgemeinen bestehen Verknüpfungs- und Rechenstromkreise eines Ziffernrechners aus einer Gruppe Flip-Flops, die durch eine logische Schaltung so miteinander verbunden sind, daß durch einen zwischen zwei Taktperioden auftretenden Taktimpuls verschiedene Flip-Flops einen neuen Zustand annehmen, der nur von den Zuständen der mit der Eingangsschaltung der jeweiligen Flip-Flops während der vorangehenden Taktperiode abhängt. Häufig treten jedoch Schwierigkeiten auf, die ein sicheres und einwandfreies Arbeiten einer solchen Anordnung verhindern. Diese Schwierigkeiten ergeben sich daraus, daß sich beim Umschalten der Flip-Flops die an diese angelegten Eingangssignale ändern und den Umschaltvorgang beeinträchtigen. Es ist unzweckmäßig, sich auf Ausgleichsvorgänge zu verlassen, und es wird daher häufig zur Beseitigung dieses Problems eine Art Zwischenspeicherung angewandt, d. h., die Ausgänge der Flip-Flops werden so verzögert, daß die neuen Zustände die Eingänge der Flip-Flops nicht beeinflussen können, bevor die Umschaltung beendet ist. Dieses Verfahren ist jedoch ebenfalls unzweckmäßig bzw. in vielen Fällen nicht anwendbar. Ein zweites Verfahren zur Beseitigung des obengenannten Problems besteht darin, die Flip-Flops in mehrere Gruppen mit einer solchen Anordnung der Verbindungsschaltungen aufzuteilen, daß die Flip-Flops jeder Gruppe nur durch eine einzige vorangehende Gruppe gesteuert werden. Die einzelnen Gruppen werden nacheinander derart umgeschaltet, daß die zum Verändern der gerade in einer beliebigen angesteuerten Gruppe von Flip-Flops befindlichen Information erforderliche Anzahl von Schaltschritten bzw. Phasen gleich der Anzahl der Gruppen ist. Ein Beispiel hierfür ist das Dreiphasenparametronsystem. Andere Beispiele sind die Magnetkernanordnungen, die für jedes Bit zwei Kerne aufweisen.

Es wurden bereits Kryotronschaltungen vorgeschlagen, die als Mehrphasensysteme arbeiten. Insbesondere wird auf den Seiten 432 bis 437 des Buches »Digital Computer Components and Circuits« von R. K. Richards (D. van Nostrand) ein Zweiphasensystem kurz beschrieben. In diesem System sind die logischen Verbindungsschaltungen in zwei elektrisch getrennte Gruppen geteilt, von denen jede Gruppe von einer Gruppe von Flip-Flops gesteuert wird und die andere Gruppe der Flip-Flops steuert.

Kryotronschaltung

Anmelder:

The National Cash Register Company,

Dayton, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,

Düsseldorf, Feldstr. 80

Als Erfinder benannt:

Michael Godfrey Harman, London

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 30. März 1962

(12 265/62 und 1584/63)

Die beiden Gruppen der Verbindungsschaltungen werden abwechselnd erregt, um die Übertragung von Informationen zwischen den beiden Flip-Flop-Gruppen zu bewirken. In diesem Buch wird ausgeführt, daß es zweckmäßig ist, logische Kryotronschaltungen so anzuordnen, daß an jeder Stromquelle jeweils ein supraleitender Pfad vorhanden ist.

Mehrphasensysteme haben jedoch den Nachteil, daß sie eine größere Anzahl an Schaltungselementen benötigen und außerdem langsamer arbeiten als Einphasensysteme. Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Kryotronschaltung, die als Einphasensystem betrieben werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Kryotronschaltung, bestehend aus mehreren parallel geschalteten Strompfaden eines Speisestromleiters, in der der Speisestrom veranlaßt wird, durch einen ausgewählten der Strompfade zu fließen.

Das kennzeichnende Merkmal der erfindungsgemäßen Schaltung besteht darin, daß der Speisestromleiter an einer Wechselstromquelle liegt, wodurch der Speisestrom periodisch umgekehrt wird.

Sind mehr als zwei Strompfade vorgesehen, dann ist notwendigerweise, und sind genau zwei Strompfade vorgesehen, dann ist vorzugsweise auch eine Übertragungsschaltung angeordnet, die so betätigbar ist, daß sie zumindest so viele der genannten Strompfade während der Umkehrung des Speisestroms im normalleitenden Zustand hält, daß nur zwei sich im supraleitfähigen Zustand befinden, wobei die ge-

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nannte Übertragungsschaltung so aufgebaut ist, daß nur ein leitender Pfad durch sie hindurchgeht. Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf die Zusammenschaltung einer Vielzahl solcher Schaltungen zwecks Durchführung logischer und arithmetischer Operationen in einem Einphasensystem und auf Vorrichtungen zum Steuern der Umkehrungen des Speisestroms.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer i d Zh d

Wicklung 3 c" ist im entgegengesetzten Sinn wie die Wicklungen 3 c und 3 c' gewickelt. Das Symbol hierfür ist bei 3 in F i g. 1 B gezeigt. Der dem Gatterleiter am nächsten liegende Strich ist zusammenhängend und überkreuzt den Gatterleiter, so daß er die Wicklung 3 c" auf der gegenüberliegenden Seite des Gatterleiters kreuzt.

In der vorliegenden Beschreibung wird häufig die

g Anordnung von zwei sich gegenseitig steuernden

Vielzahl verschiedener, in den Zeichnungen dar- io Leitern verwendet, wie sie durch die beiden Kryotrogestellter Schaltungen im einzelnen beschrieben, und nen bei 4 (Fig. IA) dargestellt ist. Hierfür wird

d Sbl 4 F i B

zwar zeigen

Fig. IA und IB die in den Zeichnungen verwendeten Symbole,

Fig. 2A eine Grundschaltung eines Flip-Flops mit einer Übertragungsschaltung,

Fig. 2B verschiedene in der in Fig. 2A dargestellten Schaltung auftretende Signalformen, F i g. 3 ein Schieberegister,

F i g. 4 einen Binärzähler,

F i g. 5 einen komplementierenden Binärzähler, F i g. 6 einen Dezimalzähler,

g g

das Symbol 4 (F i g. IB) verwendet.

Fhp-Flop-Grundschaltung

Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Flip-Flop-Grundschaltung ist in F i g. 2 A gezeigt. Ihre Arbeitsweise wird an Hand der in Fig. 2B gezeigten Signalformen nachstehend beschrieben.

Das Flip-Flop besteht aus zwei parallelen Strompfaden 5 und 6 und einer Speiseleitung 7. Die Strompf ade 5 und 6 steuern einander durch Kryotrone 8 und 9, so daß, wenn ein genügend großer Strom in

F i g. 7 einen Binärparalleladdierer, der Speiseleitung 7 fließt, sich in bekannter Weise

Fig. 8 die Verwendung von Brückenschaltungen entweder der eine oder der andere der Strompfade5 zur Bildung eines Binärparallel-Addierer-Subtra- 25 und 6 im supraleitenden Zustand befindet. In der hierers, vorliegenden Beschreibung sind Flip-Flops im all-

h d hk dll

F i g. 9 ein vereinfachtes Flip-Flop, Fig. 10 mehrere in dem in Fig. 9 gezeigten Flip-Flop auftretende Signalformen,
Fig. 11 ein Verdrahtungsschema, Fig. 12 eine Speisestromumkehrsteuerschaltung, F i g. 13 A bis 13 C multistabile Schaltungen, F i g. 14 ein ternäres Schieberegister und F i g. 15 ein Zweirichtungsschieberegister.

gemeinen als aufrecht stehende Rechtecke dargestellt, die kleinere Dreiecke an zwei diagonal liegenden Ecken aufweisen. Ferner wird zugrunde gelegt, daß im »0«- bzw. »L«-Zustand Strom im rechten bzw. linken Strompfad des Rechtecks fließt.

Wie in F i g. 2 B gezeigt, hat der durch den Speiseleiter 7 fließende Strom i_c wechselnde Polarität. Es versteht sich, daß die gezeigte Signalform nur zur Veranschaulichung dient. In der Praxis kann statt _dessen ^ckmäßigerweise ein sinusförmiger Strom

i dß d

Erklärung der symbolischen Darstellung _dessen ^ckmäßigerweise ein sinusförmig

Die Fig. IA und IB veranschaulichen die in den verwendet werden. Es sei angenommen, daß das Zeichnungen verwendeten Symbole, wobei die Flip-Flop sich in der Taktperiode TO im L-Zustand Fig. IA einen Teil einer Kryotronschaltung in einer befindet, so daß der Strom /- im Strompfad 5 gleich bildlichen Darstellung wiedergibt, während Fig. IB 40 /,. und der Strom/,, im Strompfad 6 gleich Null ist. die gleiche Schaltung mit den entsprechenden Sym- k bi d Si i b

bolen zeigt. Das Grundsymbol für ein Kryotron besteht aus zwei sich kreuzenden Leitern, wobei ein oder mehrere kurze Striche parallel zum Gatterleiter eingezeichnet sind.
(Fig. IA) in Fig.

/, n , p g

Zum Zeitpunkt t₀ beginnt der Speisestrom i_c abzufallen, wodurch /_s ebenfalls abfällt. Zum Zeitpunkt I₁ erreicht der Strom i. den kritischen Wert i_a, bei dem Kryotron 9 gerade supraleitend wird. Daher

Somit ist das Kryotron 45 wird auch der Strompfad 6 zum Zeitpunkt ^₁ leitend, IB so dargestellt, daß der und eine weitere Veränderung des Stromes 4 be-

fl

Steuerleiter 1 c den senkrecht verlaufenden Gatter- einflußt /₅ und z_e gleichermaßen. Demzufolge fällt i_s draht ig und den diesem zugeordneten parallelen langsamer auf Null ab, und f₆ steigt im negativen Strich im rechten Winkel kreuzt. Die Anzahl der Sinne an. Zum Zeitpunkt t₂ erreicht der Strom i'₆ Striche ist proportional zu der Anzahl der Windun- 50 den kritischen Wert z„, bei dem das Kryotron 8 gen der Steuerwicklung oder, genauer gesagt, zu dem normalleitend wird. Da die beiden Strompfade 5 reziproken Wert des Stroms, der erforderlich ist, und 6 annähernd symmetrisch sind, ist zu diesem um den Gatterleiter in den normalleitenden Zustand Zeitpunkt /_s annähernd Null, während z_e annähernd zu schalten. Somit ist das Kryotron 2, dessen Steuer- i_c ist. Der Strom /₆ folgt nun i_c, wobei /₅ durch das wicklung2c in Fig. IA mit viereinhalb Windungen 55 Kryotron 8 auf Null gehalten wird. Zum Zeitpunkt f₃ dargestellt ist, in F i g. 1B durch drei Striche am wird i_c konstant.

Kreuzungspunkt des Gatter- und Steuerleiters Somit wechselt infolge der Polaritätsänderung des

symbolisiert, während die eineinhalb Windungen Speisestroms i_c zwischen den Taktperioden TO aufweisende Steuerwicklung des Kryotrons 1 durch und T1 der Zustand des Flip-Flops von »L« nach einen zum Gatterleiter parallelen Strich veranschau- 60 »0«. Die Zustandsänderung von 0 nach L zwischen licht ist. den Taktperioden T1 und Tl findet in der gleichen

Das Kryotron3 (Fig. IA) ist mit drei Steuer- Weise statt. Selbstverständlich erfolgt die gleiche wicklungen 3 c, 3 c' und 3 c" dargestellt, deren Zustandsumkehrung, wenn sich das Flip-Flop wähgleichzeitig auftretende Magnetfelder ein resultieren- rend der positiven Halbwelle des Stromes i_c im Zudes Magnetfeld erzeugen, das den Strömen / + 3 /' 65 stand »0« befände.

— i" proportional ist, worin i, /' und /" die Ströme Mit dem Flip-Flop ist eine als Sperrschaltung

sind, die von den linken Anschlüssen der drei Steuer- arbeitende Übertragungsschaltung 10 verbunden, wicklungen 3 c, 3 c' bzw. 3 c" nach rechts fließen. Die Diese Übertragungsschaltung 10 ist in zwei Strom-

pfade 11 und 12 aufgeteilt. Der Strompfad 11 steuert den Strompfad 6 des Flip-Flops und wird umgekehrt auch von diesem gesteuert, während der Strompfad 12 in gleicher Weise den Strompfad 5 des Flip-Flops steuert und auch von diesem gesteuert wird. Es sei 5 angenommen, daß ein Stromz_s, wie in Fig. 2B gezeigt, während der Taktperiode Γ 2 durch die Übertragungsschaltung 10 geschickt und der während der Umkehrung von i_c zwischen den Taktperioden T 2 und Γ 3 aufrechterhalten wird. Während der Ta'ktperiode T 2 werden die Strompfade 6 und 12 durch den Strom im Strompfad 5 in ihrem nichtleitenden Zustand gehalten, und der Übertragungsstrom i_s fließt daher durch den Strompfad 11. Dieser Strom hält ebenfalls den Strompfad 6 im nichtleitenden Zustand. Beginnt der Speisestrom i_c sich umzukehren, dann fällt der Strom i₅ zum Zeitpunkt i₆ unter den kritischen Wert z₆, der mindestens erforderlich ist, um den Strompfad 12 in seinem nichtleitenden Zustand zu halten. Da jedoch i_s konstant und der Strompfad 11 leitend bleibt, fließt /_s weiter durch den Strompfad 11. Der Strompfad 6 des Flip-Flops bleibt daher nichtleitend, und der durch diesen Strompfad hindurchgehende Strom z₆ bleibt daher auf Null. Der Strom Z₅ folgt aus diesem Grunde dem Strom z_c, und der Strompfad 5 bleibt während der Taktperiode T 3 leitend. Auf diese Weise hat der Strom i_s die Zustandsänderung des Flip-Flops verhindert. Es liegt daher auf der Hand, daß das Flip-Flop durch den Strom i_s in dem einen oder anderen seiner beiden Zustände gehalten werden kann.

Es versteht sich, daß die Stromkreise i_c und i_s so aufgebaut sein müssen, daß nur eine geringe oder gar keine magnetische Kopplung zwischen ihnen besteht, so daß die Änderung von i_c keinen nennenswerten Umlaufstrom in der durch die Strompfade 11 und 12 gebildeten Schleife verursacht.

Das Flip-Flop ist mit Ausgangsleitern 13 und 14 ausgestattet. Diese können einen Teil der Über·=· tragungsschaltung bilden, die andere Flip-Flops steuert, während die Übertragungsschaltung 10 des gezeigten Flip-Flops ihrerseits wieder durch die Ausgangsleiter anderer Flip-Flops gesteuert wird, wobei sämtliche Flip-Flops mit dem gleichen Speisestrom gespeist werden. Die Kryotrone 8 und 9, die das Flip-Flop in dem einen oder anderen seiner beiden Zustände halten, sind so bemessen, daß deren kritischer Strom i_a kleiner ist als der zur Steuerung der Auggangsleiter 13 und 14 erforderliche kritische Strom i_b. Während jeder Umkehrung des Speisestroms schalten daher sämtliche Kryotrone in den Übertragungsschaltungen in den supraleitenden Zustand, bevor das entsprechende, der das Arbeiten des Flip-Flops bewirkenden Kryotrone 8 und 9 in den supraleitenden Zustand schaltet. Da kein Widerstand in die Übertragungsschaltung eingeführt wird, bleibt die Stromverteilung in den Stromzweigen derselben, jedoch hiervon unbeeinflußt, und die Umkehrung oder Sperrung der Umkehrung des Zustandes des Flip-Flops erfolgt so, als ob die die Übertragungsschaltung steuernden Kryotrone in ihrem ursprünglichen Zustand wären. Eines der Flip-Flop-Kryotrone schaltet schließlich wieder in den normalleitenden Zustand, wodurch das Flip-Flop in seinem neuen Zustand gehalten wird. Erst nachdem dieses »Halten« erfolgt ist, erreicht der Speisestrom für das Flip-Flop einen Wert, durch den die entsprechenden Übertragungsschal· tungskryotrone wirksam werden können, um eine Änderung der Verteilung der Übertragungsschaltungsströme herbeizuführen. Demzufolge ist es unmöglich, daß bei einer Zusammenschaltung mehrerer Flip-Flops die Zustandsänderung eines beliebigen der Flip-Flops die Einstellung eines anderen Flip-Flops während der gleichen Umkehrung des Speisestroms beeinflußt.

Dies wird durch die Signalformen der F i g. 2 B veranschaulicht. Zwischen den Taktperioden Tl und Γ2 schaltet das in Fig. 2A gezeigte Flip-Flop von »0« nach »L«. Zum Zeitpunkt t₄ schaltet das Kryotron 9 den Strompfad 6 ab, während zu einem späteren Zeitpunkt t_s der Strom i_s eingeschaltet wird, und zwar durch ein dem in Fig. 2A gezeigten ähnliches Flip-Flop, dessen den Ausgangsleiter 13 und 14 ähnliche Ausgangsleiter die Übertragungsschaltung 10 steuern. Die Verzögerung zwischen r₄ und dem Zeitpunkt, zu dem der Strom i_s wirksam wird, wird in der Praxis noch weiter erhöht durch die Anstiegszeit von z_s, die durch die getrichelte Kurve in Fig. 2B dargestellt ist. Während der nächsten Umkehrung von i_c zwischen den Taktperioden Γ 2 und Γ 3 ist der Strom z_s, beginnend mit dem Zeitpunkt t_e, für eine bestimmte Zeit unkontrolliert, doch ändert er sich nicht vor der Zeit i₈, nachdem zwar zu der Zeit t₇ die Sperrung der Flip-Flops in ihren neuen Zustand erfolgte.

Die Kryotrone in den Strompfaden 11 und 12 sind so bemessen, daß sie den gleichen kritischen Stromwert wie die in Strompfaden 13 und 14 befindlichen Kryotrone besitzen, da die Strompfade 11 und 12 einen Teil der Eingänge zu den Ubertragungsschaltungen anderer Flip-Flops bilden können.

Schieberegister

Fig. 3 zeigt vier Stufen Pl bis P4 eines Schieberegisters zum Verschieben von Informationen von rechts nach links. Die das Schieberegister bildenden Flip-Flops sind miteinander in Reihe geschaltet und werden in der in F i g. 3 gezeigten Weise durch einen Taktwechselstrom i_c gespeist. Die Übertragungsschaltung wird durch einen dem Leiter 15 zugeführten konstanten Gleichstrom z'_o gespeist.

Die erste Stufe Pl wird durch eine nicht gezeigte Vorrichtung eingestellt. Der Übertragungsstrom vom Leiter 15 fließt entweder durch den Strompfad 16 oder 17, je nachdem, ob Pl eine »0« oder »L« speichert. Ist beispielsweise in Pl eine »0 «gespeichert, dann fließt der Ubertragungsstrom durch den Strompfad 16 und dann entweder durch den Strompfad 18 oder 19, je nachdem, ob P2 eine »0« oder »L« speichert. Speichert P 2 eine »0«, dann muß eine Umschaltung dieser Stufe bei der nächsten Umkehrung von i_c verhindert werden. Aus diesem Grunde steuert der Strompfad 18 den unken Strompfad 20 der Flip-Flop-Stufe P 2. Speichert andererseits P 2 eine »L«, dann muß die Umschaltung zugelassen werden. Aus diesem Grunde steuert der Strompfad 19 den rechten Strompfad 21 von P 2 nicht. Ist dagegen in Pl eine »L« gespeichert, dann muß die Stufe P 2 auch dann umschalten, wenn sie eine »0« speichert, sie darf jedoch nicht umschalten, wenn sie eine »L« speichert. Demzufolge wird der Strompfad 22 durch den Strompfad 20 gesteuert, steuert diesen jedoch selbst nicht, während der Strompfad 23 durch den Strompfad 21 gesteuert wird und seinerseits diesen steuert.

Das Flip-Flop der Stufe P 2 besitzt vier Übertragungsschaltungsausgänge, nämlich die Strompfade

18, 19, 22 und 23, die den vier möglichen Zuständen der Flip-Flops Fl und Pl entsprechen, die ingesamt durch diese beiden Flip-Flops dargestellt werden können. Da jedoch nur die beiden Zustände von P 2 für die nächste Stufe P 3 von Bedeutung sind, werden die Strompfade 18 und 22 so miteinander verbunden, daß sie den »Übertrag O«-Eingang zu P3 bilden, während die Strompfade 19 und 23 in gleicher Weise miteinander verbunden sind, um den »Übertrag L«- Eingang zu P 3 zu bilden. Diese beiden Eingänge zu P 3 gleichen den Eingangssleitern 16 und 17 zu P 2.

Alle weiteren Stufen P 3, P 4 usw. sind in der gleichen Weise aufgebaut. Die vier Übertragungsausgangsleiter der letzten Stufe sind miteinander verbunden und liegen an dem anderen Pol der Übertragungsstromquelle. Es sei bemerkt, daß nur ein einziger leitender Strompfad durch die Übertragungsschaltung vorhanden ist. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß jeder Flip-Flop-Eingang in zwei Zweigen durch das Flip-Flop führt, die jedoch durch die zwei Strompfade des Flip-Flops gesteuert werden. Somit ist an jedem Verbindungspunkt nur einer der beiden Strompfade leitend. Dies bedeutet auch, daß am Verbindungspunkt zweier Ausgänge kein Strom nach rückwärts fließen kann (d. h. Strom kann nicht vom Strompfad 22 zurück in den Strompfad 18 fließen). Diese Eigenschaft der Übertragungsschaltung ist jedoch kein spezielles Merkmal der erfindungsgemäßen Schaltung.

Es ist selbstverständlich, daß bei der Umkehr des Taktstromes i_c jedes Flip-Flop des Schieberegisters infolge des Übertragungsstromes entweder seinen Zustand ändert oder daran gehindert wird und daß der Übertragungsstrom erst dann »gestört« wird und beginnt in seinem neuen Strompfad zu fließen, wenn die Flip-Flops ihre neuen Zustände angenommen haben, wobei der neue Zustand jedes Flip-Flops dem letzten Zustand des vorangehenden Flip-Flops entspricht. Somit wird das ganze Binärmuster bei jeder Umkehrung des Speisestroms i_c um eine Stufe nach links verschoben.

Binärzähler

Fig. 4 zeigt die ersten vier Stufen Ql, Ql, Q4 und Q 8 eines Binärzählers. Die angewandte Regel ist: Um einen Binärzähler um Eins weiterzuschalten, wird jede Ziffer von rechts beginnend nacheinander bis einschließlich der ersten auftretenden »0« verändert. Alle übrigen, ünks dieser ersten Null befindlichen Ziffern bleiben unverändert. Der Inhalt dieses Zählers wird daher bei jeder Umkehrung von i_c um Eins vermehrt.

Der Übertragungsstrom wird dem Leiter 24 zugeführt. Die Übertragungsschaltung hat die Form einer Leiter mit einem unteren Leiterstreifen 25, einem doppelten oberen Leiterstreifen 26 und Verbindungsleitern 27, 28, 29 und 30. Der Übertragungsstrom fließt so lange auf dem unteren Leiterstreifen 25 durch die Flip-Flops, solange diese »L« speichern. Bei der ersten innerhalb des Zählers auftretenden »0« fließt der Strom über den entsprechenden Verbindungsleiter zum oberen Leiterstreifen 26. Somit fließt der Strom, wenn die Flip-FlopsQ1, Ql, Q 4 und Q 8, »L«, »L«, »0« bzw. »L« speichern, auf dem unteren Leiterstreifen durch die Flip-Flops Ql und Ql, auf dem Verbindungsleiter 29 durch das Flip-Flop Q 4 und auf dem Zweig 31 des oberen Leiterstreifens 26 durch das Flip-Flop Q 8. Es versteht sich, daß bei der Umkehrung von i_c die Flip-Flops von rechts beginnend bis einschließlich zu demjenigen Flip-Flop, an dem der Übertragungsstrom durch den Verbindungsleiter fließt, ihre Zustände ändern, während alle anderen Flip-Flops an der Umschaltung gehindert werden, wodurch die obengenannte Regel erfüllt und die Zählung des Zählers um Eins erhöht wird.

Es liegt auf der Hand, daß in der letzten Stufe kein Verbindungsleiter erforderlich ist, so daß der untere Leiterstreifen nicht durch die letzte Stufe gesteuert wird. Der obere und untere Leiterstreifen werden am Ausgang der letzten Stufe verbunden und an den anderen Pol der Übertragungsstromquelle geführt.

Komplementierender Binärzähler

In Fig. 4 sind die ersten vier Stufen Al, Rl, R 4 und R 8 einer anderen Ausführungsform eines Binärzählers gezeigt. Dieser Zähler arbeitet durch Bildung entweder des Einer- oder des Zweierkomplements der gespeicherten Zahl bei jedem Schritt. Bei η Stufen entspricht das Einer- bzw. das Zweierkomplement dem Komplement von 2" — 1 bzw. 2". Je nachdem, ob zum Zeitpunkt der Umkehrung des Speisestroms i_c der Übertragungsstrom auf dem Leiter 32 vorhanden ist oder nicht, wird entweder das Eineroder Zweierkomplement gebildet. Die Zählung dieses Zählers kann daher längs eines beliebigen der mit Pfeilen angedeuteten Wege der nachstehenden Tabelle, in der 1 und 2 die Einer- bzw. Zweierkomplemente anzeigen, fortschreiten:

0000

1111 0000

0001

(1)

0000

(0) (15)
κ \

1110

1111

/¹⁵K

0010

0001 0000

0000 0001

K J¹

1111

1110

Es versteht sich, daß, wenn die Zählung nur in jeder weiteren Taktperiode durchgeführt wird, entweder ein Aufwärts- oder Abwärtszählen möglich ist.

Im Aufbau gleicht der Zähler einer vereinfachten Ausführung von Fig. 4. Das Einerkomplement wird auf ganz einfache Weise dadurch realisiert, daß keine Ubertragungsströme angelegt werden: Das Zweierkomplement wird durch die Anwendung der folgenden Regel realisiert:

Beginnend mit dem niedrigsten Stellenwert läßt xo man sämtliche Ziffern bis einschließlich der ersten »L« unverändert und ändert alle nachfolgenden Ziffern. Dies wird durch Anordnung eines unteren Leiterstreifens 33 erreicht, auf dem Strom bis zur ersten gespeicherten »L« fließt. Die auf diesem Leiterstreifen 33 stromdurchflossenen Flip-Flops werden am Umschalten gehindert. In jedem Flip-Flop ist ein Verbindungsleiter 34 bis 37 vorgesehen, der leitet, wenn in dem betreffenden Flip-Flop die erste »L« gespeichert ist und dadurch ein Umschalten dieses Flip-Flops verhindert. Außerdem ist ein oberer Leiterstreifen 38 vorgesehen, der lediglich zur Vervollständigung des Stromkreises dient.

Die Steuervorrichtungen zum Zuführen eines Übertragungsstromes an den Leiter 32 sind nebensächlich und daher nicht gezeigt. Wird der Übertragungsstrom statt an den Leiter 32 an einen Zwischenpunkt auf den unteren Leiterstreifen 33 angelegt, dann wird zu der betreffenden gespeicherten Zahl eine entsprechende Zweierpotenz addiert oder subtrahiert. Somit erhöht oder vermindert ein dem Punkt 39 zugeführter Strom die Zählung um Vier.

Dezimalzähler

35

F i g. 6 zeigt eine vollständige Stufe eines Binärdezimalzählers. Die Stufe besteht aus vier Flip-Flops Ul,_ V2, Z74 und C/8 mit den Wertigkeiten 1, 2, 4 und 8. Die Übertragungsschaltung besteht im allgemeinen aus oberen und unteren Leiterstreifen 40 und

41 mit zwischen diesen vorgesehenen Verbindungsleitern und einer Schaltung zum Rückstellen der Stufe von »9« nach »0«.

Der Übertragungsstrom gelangt auf dem unteren Leiterstreifen 41 in die erste Stufe. Zunächst fließt er in einen Stromkreis, durch den festgestellt wird, ob eine »9« in der Stufe gespeichert ist oder nicht. Dieser Stromkreis besitzt zwei Ausgangsleiter 42 und 43, wobei der Leiter 42 nur dann leitet, wenn eine »9« gespeichert ist. Dies bedeutet, daß Strom von dem unteren Leiterstreifen 41 zum Leiter 42 fließt, wenn die Flip-Flops Ul und U8 beide »L« speichern, was nur bei der Zählung von »9« der Fall ist. Führt der Leiter 42 Strom, dann bewirkt er die Rückstellung der Stufe auf »0« auf folgende Weise: Da die Flip-Flops E/l, U2, t/4 und U8 bei der Zählung »9« die Zustände »L«, »0«, »0« bzw. »L« aufweisen, verhindert der Leiter 42, wie aus F i g. 6 ersichtlich, ein Umschalten der Flip-Flops U 2 und U 4. Der Leiter

42 wird als unterer Leiterstreifen zur nächsten Stufe geführt, wobei in diesem unteren Leiterstreifen nur dann Strom fließt, wenn ein Übertrag erfolgen soll. Ist die gespeicherte Ziffer nicht »9«, dann fließt der vom Leiter 41 gelieferte Eingangsstrom durch den Leiter 43. Die Übertragungsschaltung zwischen dem Leiter 43 und dem oberen Leiterstreifen 40 ist im wesentlichen gleich dem in F i g. 4 gezeigten Binärzähler, so daß ein Strom auf dem Leiter 43 die Zählung der Stufe bei jeder Umkehrung von i_c um Eins erhöht.

Der an die nächste Stufe anzulegende Ausgangsstrom erscheint entweder auf dem Leiter 40, wenn kein Übertrag erfolgt, oder auf dem Leiter 41, wenn ein Übertrag stattfinden muß.

Parallelbinäraddierer

F i g. 7 zeigt zwei Stufen eines Parallelbinäraddierers. Die Flip-Flops B 2 und B 3 bilden einen Teil eines B-Registers zum Speichern des Addenden, während Flip-Flops A2 und A3 einen Teil eines A -Registers bilden, das zur Speicherung sowohl des Augenden als auch der Summe dient. Die A- und B-Register-Flip-Flops sind mit zwei verschiedenen Speiseleitern verbunden, mittels denen voneinander unabhängige Speiseströme i_A bzw. i_B zugeführt werden, da es nicht erforderlich ist, die B-Register-Flip-Flops während der Addition umzuschalten und das B-Register zumindest während der Addition mit Gleichstrom gespeist werden kann.

Der Übertragungseingang zu jeder Stufe des Addierers besteht aus zwei Leitern, die den Übertrag »L« darstellen, d. h., der Leiter 46 führt bei einem Übertrag »0« und der Leiter 47 bei einem Übertrag »L« Strom. Diese Leiter werden zunächst durch das Flip-Flop B 2 geführt, von dem drei Ausgangsleiter 48, 49 und 50 ausgehen, die die Teilsummen 1 bzw. 2 darstellen. Die Teilsumme des Übertrags und des Flip-Flops B 2 wird dann dem Flip-Flop A 2 zugeführt, wodurch dieses in den das entsprechende Summenbit darstellenden Zustand eingestellt wird und die Ausgänge des Flip-Flops A 2 das nächste Übertragungsbit liefern. Ist die Teilsumme 0 oder 2, dann verhindern die Leiter 48 bzw. 50 eine Umschaltung des Flip-Flops A2, da das Summenbit in diesem Falle bereits in A 2 gespeichert ist. Demgegenüber läßt der Leiter 49 bei einer Teilsumme von 1 eine Umschaltung von A 2 zur Bildung des Endsummenbits zu, da sich in diesem Falle der umgekehrte Wert in A 2 befindet. Die Leiter 48 und 50 führen zu den »Übertrag 0«- bzw. »Übertrag L«-Leitern 51 bzw. 52, und der Leiter 49 führt zu dem Leiter 51 oder 52, je nachdem, ob A 2 »0« oder »L« speichert. Die beiden Leiter 51 und 52 bilden den Übertragseingang zu der nächsten Stufe, nämlich den Flip-Flops A3 und B3, in genau der gleichen Weise wie die Leiter 46 und 47 den Eingang zu den Flip-Flops A 2 und B 2 bilden.

Brückenschaltungen

Wie schon erwähnt, ist es in manchen Fällen zweckmäßig, den Speisestrom zu einer bestimmten Gruppe von Flip-Flops über mehrere Taktperioden konstant zu halten, d. h. ihn nicht am Ende jeder Taktperiode umzukehren. Hierdurch wird der Aufwand für die erforderliche Übertragungsschaltung vermindert, da eine einzige Speisestromsteuereinheit bereits ein Äquivalent zu einer Sperrübertragungsschaltung der in Fig. 2A gezeigten Art, die für jedes Flip-Flop der Gruppe vorhanden sein muß, darstellt. Bei einer Methode zum Steuern der Umkehrungen des Speisestroms wird eine Brückenschaltung verwendet, die entweder mit Wechsel- oder mit Gleichstrom gespeist werden kann. Die Brücke wird durch

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ein Flip-Flop gesteuert, das seinerseits in der üblichen Weise durch Übertragungsschaltungen gesteuert wird.

F i g. 8 zeigt zwei Brückenschaltungen, die so angeordnet sind, daß der Addierer nach Fig. 7 auch für Subtraktionen verwendet werden kann. Der Übertragungsschaltungseingang 53 zu dem Flip-Flop ist normalerweise erregt. Es sei angenommen, daß der Strompfad 54 dieses Flip-Flops normalerweise leitet, während der Strompfad 55 abgeschaltet ist. Durch das Flip-Flop X werden zwei Brückenschaltungen 56 und 57 gesteuert. Der Brückenschaltung 56 wird über die beiden Ecken 58 und 59 ein konstanter Gleichstrom i_dc zugeführt, und die ß-Register-Flip-Flops werden durch den Ausgangsstrom i_B gespeist, der zwischen den Ecken 60 und 61 fließt. Die Brückenschaltung 57 führt den den Ecken 62 und 63 zugeführten Wechselstrom i_c. Die A-Register-Flip-Flops sind mit den Ecken 64 und 65 verbunden und werden durch den Ausgangsstrom i_A gespeist. Da das Flip-Flop X normalerweise in dem Zustand gehalten wird, in dem der Strompfad 54 leitet, ist der A -Register-Speisestrom i_A normalerweise ein Wechselstrom, während der B-Register-Speisestrom i_B normalerweise ein Gleichstrom ist.

Der Übertragungsschaltungseingang zum Addierer verläuft zunächst durch das Flip-Flop X. Der Addiererübertragungsstrom fließt von einem Leiter 66 entweder über einen Leiter 68 oder einen Leiter 67, die den »Übertrag 0«- bzw. »Übertrag !,«-Leitern für die erste Stufe, d. h. für die Flip-Flops AO und BO des Addierers darstellen.

Für die Additionsvorgänge sei angenommen, daß die Register A und B den Augenden bzw. Addenden enthalten, und daß die Übertragungsschaltungseingangsleiter 53 und 66 erregt sind. Bei der Umkehrung von i_c bleibt das Flip-Flop X im gleichen Zustand (Strompfad 54 leitend), der Speisestrom i_A zum A -Register wird umgekehrt — und bewirkt dadurch die Addition des Addenden zum Augenden —, und der Speisestrom i_B zum B-Register bleibt konstant.

Bei Subtraktionsvorgängen enthalten die Register ,4 und B den Minuenden bzw. Subtrahenden. Der Leiter 53 wird während der ersten Taktperiode nicht erregt, und folglich ändert das Flip-Flop X bei der ersten Umkehrung von Z_c seinen Zustand. Dadurch werden beide Brückenschaltungen 56 und 57 umgeschaltet. Demzufolge wird der Strom i_A zu den Flip-Flops A nicht umgekehrt, während der Strom i_B zu den Flip-Flops B seine Richtung wechselt. Die Flip-Flops A bleiben daher unverändert, während sämtliche Flip-Flops B ihren Zustand ändern, so daß das B-Register das Einerkomplement des Subtrahenden enthält. Es ist ohne Bedeutung, ob der Leiter 66 während dieser Umkehrung von i_c erregt ist oder nicht.

Während der nächsten Taktperiode sind die Leiter 53 und 66 beide erregt. Daher bleibt das Flip-Flop X bei der nächsten Umkehrung von Z₁. in seinem eingestellten Zustand. Der Speisestrom i_A zum /!-Register wird umgekehrt, und der Inhalt des ß-Registers wird in das ^-Register addiert. Da der Leiter 67 erregt ist, wird durch eine zusätzliche »L« einaddiert. Hierdurch wird das Zweierkomplement des Subtrahenden zum Minuenden addiert, wodurch der endgültige Inhalt des /!-Registers die gewünschte Differenz darstellt. Während der Umkehrung von i_c sind die Ströme in den Strompfaden des die Brückenschaltung steuernden Flip-Flops für eine kurze Zeitspanne zu niedrig, um die entsprechenden Brückenzweige abgeschaltet zu halten. Während dieser Zeitspanne ist deshalb der Ausgangsstrom der Brücke ungesteuert und neigt dazu, in diesem Augenblick, d. h. während alle vier Arme der Brücke leitend sind, seinen Wert beizubehalten. Dies ist ohne Bedeutung, wenn der Ausgangsstrom nicht umgekehrt wird. Soll er jedoch umgekehrt werden, dann wird dadurch bewirkt, daß die Umkehrung des Brückenausgangsstroms in bezug auf den Taktstrom i_c leicht verzögert ist. Hierdurch wird die Geschwindigkeit des Systems etwas verringert, obwohl ein teilweiser Ausgleich dadurch möglich ist, daß ein zeitlich leicht voreilender Taktstrom für die die Brückenschaltungen steuernden Flip-Flops verwendet wird. Ein solcher Ausgleich ist auch zweckmäßig, um sämtliche Flip-Flops möglichst gut miteinander im Takt zu halten.

Vereinfachtes Flip-Flop

Die im vorangegangenen beschriebene Grundschaltung eines Flip-Flops enthält zwei parallel geschaltete Strompfade, von denen einer den anderen steuert. Durch die Tatsache, daß eine einmal eingestellte Stromverteilung das Bestreben hat, unverändert zu bleiben, kann jedoch diese Flip-Flop-Schaltung wesentlich vereinfacht werden. Das vereinfachte Flip-Flop besteht lediglich aus zwei parallel geschalteten Strompfaden, von denen keiner den anderen steuert. Durch Anlegen eines Wechselstromes wird der Zustand dieses vereinfachten Flip-Flops periodisch umgekehrt. Seine Umschaltung kann jedoch durch eine Übertragungsschaltung annähernd in der gleichen Weise wie bei dem eingangs beschriebenen Flip-Flop verhindert werden. Es bestehen jedoch verschiedene Unterschiede zwischen den beiden Schaltungen, auf die im folgenden näher eingegangen wird.

In F i g. 9 wird ein vereinfachtes Flip-Flop gezeigt, das aus zwei parallelen Strompfaden 71 und 72 des Speiseleiters 73 besteht, der durch einen Wechselspeisestrom i_c gespeist wird. Eine Übertragungsschaltung 74 sperrt bei ihrer Erregung die Umschaltung des Flip-Flops. In Fig. 10 sind mehrere Signalformen gezeigt, die das Verhalten der Ströme in dem Flip-Flop während der Umkehrung von i_c veranschaulichen.

Die oberste Signalform i_c zeigt eine einzige Umkehrung des Taktstroms i_c. Die beiden nächsten Signalformen Z₇₁ und Z₇₂ zeigen die Ströme in den Strompfaden 71 bzw. 72, wenn kein Übertragungsschaltungsstrom vorhanden ist. Zum Zeitpunkt r₀ beginnt i₇₁ in Richtung auf Null abzufallen, während /₇., beginnt, ins Negative anzusteigen. Die Geschwindigkeit dieser beiden Vorgänge ist halb so groß wie die Änderungsgeschwindigkeit des Taktstroms. Zur Zeit t., fällt der Strom Z₇₁ unter den kritischen Strom Z₆ des Kryotrons, mittels dessen der Strompfad 71 den zugeordneten Zweig der Übertragungsschaltung steuert. Zur Zeit i._{ erreicht der Strom Z₇₂ den kritischen Strom Z₆ des Kryotrons, durch den der Strompfad 72 die Übertragungsschaltung steuert. Zum Zeitpunkt f₅ erreicht schließlich der Taktstrom i_c seinen negativen konstanten Wert. Die untersten Signalformen Z'₇₁ und i'_u zeigen die Ströme in den Strompfaden 71 bzw. 72, wenn die Übertragungsschaltung erregt wird. Der Strompfad 72 wird normalleitend gehalten, und der

Strom Z₇₂ ist daher während der ganzen Umkehrung von i_c gleich Null. Der Strom Z₇₁ folgt daher i_c und fällt demzufolge zur Zeit t_x unter den kritischen Strom i_b ab und erreicht i_b wieder zur Zeit ;₄.

Hieraus ist zu entnehmen, daß in einer mehrere vereinfachte Flip-Flops enthaltenden vollständigen Schaltung diejenigen Flip-Flops, die nicht umgeschaltet werden, die Steuerung ihrer Ubertragungsschaltungen eine kurze Zeit vor denjenigen Flip-Flops wieder aufnehmen, die umgeschaltet werden. Somit beginnen die Übertragungsschaltungsströme sich auf ihre neuen Werte umzuschalten (zur Zeit t₃), bevor sämtliche Flip-Flops ihre Umschaltung beendet haben (zur Zeit i₄). Hierdurch wird eine untere Grenze für die Umkehrungsgeschwindigkeit des Taktstroms i_c festgesetzt, denn, um eine falsche Umschaltung zu vermeiden, darf die Zeitspanne zwischen den Zeiten t_s und i₄ nicht so lang sein, daß während dieser Zeit eine bedeutende Änderung der Verteilung der Übertragungsströme stattfindet. Es sei bemerkt, daß die Ströme in den Flip-Flop-Zweigen tatsächlich gegenüber dem Taktstrom leicht verzögert sind, wie durch die gestrichelten Linien für die Signalformen z'₇₁, z'₇o gezeigt. Dies ist auf die Induktivität der Schaltungen" zurückzuführen, und die betreffende Zeitspanne ist daher größer als in.Fig. 10 gezeigt. Die Zeitspanne wird auch noch durch die Unterschiede zwischen den kritischen Strömen verschiedener Kryotrone in der Schaltung vergrößert, die eine Folge geringer Temperatur-, Material- und Dimensionierungsunterschiede sind.

Aus Fig. 10 geht hervor, daß die Zeit i₄ im Idealfall in der Mitte zwischen t._s und t_s liegt und daß in gleicher Weise die Zeit ^₁ in der Mitte zwischen t₀ und t₂ liegt. Daher muß, wenn die Zeitspanne zwisehen t₃ und t_i verringert wird, die Zeitspanne zwischen i₀ und ^₁ und zwischen i₄ und t₅ ebenfalls verringert werden. Dies bedeutet, daß der Spitzenwert des Taktstroms i_c so nahe wie möglich bei dem kritischen Strom i_b der die Übertragungsschaltungen steuernden Kryotrone liegen muß. Die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Umkehrungen des Taktstroms muß daher lang genug sein, um eine neue Verteilung der Ubertragungsströme zu gestatten. Vorzugsweise hat der Taktstrom i_c daher eine Signalform mit ziemlich schnellen Umkehrflanken und flachen Impulsdächern zwischen diesen Umkehrflanken.

Das vereinfachte Flip-Flop ist störanfälliger als das Flip-Flop gemäß der Grundschaltung. Aus diesem Grunde sollte der Übertragungsschaltungsstrom nicht so groß sein, daß bei seiner Umschaltung von dem einen Strompfad auf den anderen beide Strompfade gleichzeitig genug Strom führen, um die in diesen Strompfaden liegenden Kryotrone zu steuern. Dasselbe trifft selbstverständlich auch auf das Flip-Flop gemäß der Grundschaltung zu, ist aber in keinem der beiden Fälle obligatorisch, doch kann das Ausmaß der zulässigen Abweichung bei dem Flip-Flop gemäß der Grundschaltung wesentlich größer sein als beim vereinfachten Flip-Flop.

Es sei bemerkt, daß jedesmal, wenn die Umschaltung eines vereinfachten Flip-Flops verhindert wird, ein Zweig des Flip-Flops normalleitend gehalten wird und der Strom in diesem Zweig infolgedessen Null ist. Wird dem Flip-Flop eine Umschaltung gestattet, dann beträgt der Strom in dem normalleitenden Strompfad jedoch die Hälfte des Unterschieds zwischen den positiven und negativen Spitzenwerten des Taktstroms. Wird es dem Flip-Flop gestattet, während einer langen Folge von Umkehrungen des Taktstroms frei umzuschalten, dann beträgt der Strom in dem normalleitenden Strompfad in jeder Taktperiode die Hälfte der Differenz zwischen dem Spitzenstromwert am Beginn der Folge und dem Spitzenstromwert während dieser Taktperiode. Es besteht somit keinerlei kumulatives Verhalten des Umlaufstroms im Flip-Flop. Es muß jedoch dafür Sorge getragen werden, daß die magnetische Kopplung zwischen jedem Flip-Flop und der übrigen Schaltung möglichst klein ist.

Schaltungsauslegung

Fig. 11 zeigt eine mechanische Anordnung des Flip-Flops gemäß der Grundschaltung, die sich durch eine geeignete Ablagerung dünner Filme realisieren läßt. Es ist mehr als eine volle Stufe des Schieberegisters nach F i g. 3 gezeigt. Das Flip-Flop besteht aus parallelen Strompfaden 75 und 76 eines Speiseleiters 77. Die Übertragungsschaltung ist bei 78 allgemein angedeutet. Aus Fig. 11 ist auch ersichtlich, daß die beiden Strompfade 75 und 76 parallel zu sich selbst zurückgeführt werden. Hierdurch wird ermöglicht, daß diese Strompfade sowohl einen Zweig der Übertragungsschaltung steuern als auch von diesem gesteuert werden, wie dies durch den obersten Zweig 79 der Übertragungsschaltung veranschaulicht ist, der den Strompfad 76 sowohl steuert als auch von diesem gesteuert wird. Durch dieses parallele Zurückführen der Strompfade 75 und 76 wird auch ihre Induktivität herabgesetzt. Die Gesamtinduktivität der Flip-Flop-Kette kann auch durch Anordnen des Rückleiters 80 dicht neben dem Speiseleiter 77, wie aus Fig. 11 ersichtlich, verringert werden.

Diese Schaltungsanordnung kann für sämtliche Schaltungen Verwendung finden, in denen Grundschaltungs- oder vereinfachte Flip-Flops benutzt werden, wobei die parallel geführten Strompfade 75 und 76 jedes Flip-Flops so bemessen werden, daß sie sich über die gesamte Übertragungsschaltung erstrecken.

Speisestromsteuerung

Im vorangegangenen wurde eine Brückenschaltung zum Steuern der Speisestromumkehrungen beschrieben. Die Schaltung gemäß Fig. 12 zeigt eine andere und verbesserte Methode zum Steuern solcher Speisestromumkehrungen.

Das Prinzip der Schaltung besteht darin, daß jeweils eine von zwei Stromquellen, von denen die eine eine Wechselstromquelle und die andere eine Gleichstromquelle ist, während jeder Taktperiode, d. h. für den restlichen Teil dieser Taktperiode und die Umschaltzeit zwischen der laufenden und der nächstfolgenden Taktperiode als Speisestromquelle ausgewählt werden kann. Es ist erforderlich, für jede der beiden Stromquellen eine Brückenschaltung vorzusehen, um den von diesen gelieferten Strom umkehren zu können. Ferner muß wiederum jeder Brückenschaltung ein Flip-Flop zugeordnet werden, das die Brückenschaltung steuert.

Die Ausgangsleiter liegen entweder an den Punkten 82 und 83, wenn der Leiter 84 erregt und der Leiter 85 nicht erregt ist, oder an den Punkten 86

15 16

und 87, wenn der Leiter 84 nicht erregt und der 84 die Speisestromquellen 88 und 93 auf den Leitern

Leiter 85 erregt ist. Die Punkte 82 und 83 sind über 81 vertauscht. Dieses Umschalten wird während der

eine Umkehrbrücke mit einer Taktwechselstrom- Taktperiode durchgeführt, während der Taktstrom i_c

quelle 88 verbunden, die durch Leiter 89 und 90 ge- konstant ist, und wird beendet, bevor der Taktstrom

steuert wird, die ihrerseits durch ein Flip-Flop Ll 5 sich umzukehren beginnt. Am Ende der Taktperiode

gesteuert werden. Die Punkte 86 und 87 liegen eben- bleibt daher der Ausgangsstrom entweder konstant,

falls über eine zweite Umkehrbrücke, die durch und zwar wenn er von der Stromquelle 93 geliefert

Leiter 91 und 92 gesteuert wird, an einer Gleich- wird, oder er kehrt sich in genauer Übereinstimmung

stromquelle 93. Die Leiter 91 und 92 werden ihrer- mit der Umkehrung von i_c um, wenn er von der

seits wieder durch ein Flip-Flop L 2 gesteuert. Die io Quelle 88 geliefert wird.

Eingangsleiter 84 und 85 verhindern bei ihrer Er- Zu Beginn jeder Taktperiode müssen die Punkte

regung das Umschalten der Flip-Flops Ll bzw. L 2, 83 und 86 in bezug auf die Punkte 82 bzw. 87 die

die durch den Taktwechselstrom i_c gespeist werden. gleiche Polarität haben, so daß bei einer Änderung

Die beiden Eingangsleiter 84 und 85 bilden einen des Eingangsstroms der Ausgangsstrom die gleiche

Teil einer einzigen Übertragungsschaltung. Aus die- 15 Polarität beibehält, obwohl die Stromquellen 88

sem Grunde wird lediglich einer dieser Leiter erregt, und 93 ihre Rolle als wirksame Speisestromquelle

und während der Umkehrung von i_c ändern sich ihre vertauschen. Während der Umkehrung von i_c ändert

Zustände nicht. Die beiden Leiterpaare 89 und 90 die Stromquelle 88 ihre Polarität gegenüber der

sowie 91 und 92, die, wie gezeigt, mit Gleichstrom Stromquelle 93. Die eine oder andere der beiden

gespeist werden, bilden durch die Flip-Flops Ll 20 Umkehrbrücken muß sich daher ändern, um die

bzw. L 2 gesteuerte Übertragungsschaltungen, und Punkte 83 und 86 auf der gleichen relativen Polari-

ein Leiter jedes Leiterpaares ist daher während der tat zu halten. Es versteht sich, daß diejenige Brücke,

Umkehrung von i_c mit einem konstanten Strom er- die umgekehrt wird, diejenige sein muß, die zu die-

regt. Demzufolge bleiben während der Umkehrung sem Zeitpunkt nicht mit den Ausgangsleitern ver-

von i_c die Ausgangsleiter 81 sicher mit der einen 25 bunden ist. Somit ist, wenn der Leiter 84 während

oder anderen der beiden Stromquellen 88 und 93 der Umkehrung von i_c erregt ist, die Quelle 88 mit

verbunden, je nachdem, ob der Leiter 84 oder der den Ausgangsleitern 81 verbunden, und die Brücke

Leiter 85 erregt ist. Die nicht mit den Ausgangs- zwischen der Stromquelle 93 und den Punkten 86

leitern 81 verbundene Stromquelle wird durch einen und 87 muß umgekehrt werden. Die beiden mit den

der beiden Leiter zwischen den Punkten 82 und 83 ₃₀ Quellen 88 und 93 verbundenen Brücken werden je-

oder 86 und 87 überbrückt. weils durch die Flip-Flops L1 und L 2 gesteuert, und

Nach Beendigung der Umkehrung von i_c bleibt der die Umschaltung dieser beiden Flip-Flops wird durch Übertragungsstrom auf den Leitern 84 und 85 ent- die Leiter 84 bzw. 85 verhindert. Die umzuschalweder unverändert oder wechselt von dem einen zum tende Brücke ist daher, wie bereits erwähnt, dieandern dieser Leiter über. Es sei angenommen, daß 35 jenige, die nicht mit den Ausgangsleitern 81 verder Ubertragungsstrom vom Leiter 85 zum Leiter 84 bunden ist. Es ist ohne Bedeutung, ob, während die hinüberwechselt. In diesem Falle beginnt dann der Gleichstromquelle 93 die Ausgangsleiter 81 speist, Strom auf dem Leiter 85 kurz nach Beginn der neuen der von der Stromquelle 88 gelieferte Wechselstrom Taktperiode von seinem konstanten Maximalwert in gleichgerichtet wird oder ob, während die Wechsel-Richtung auf Null abzufallen. Zu einer bestimmten 40 stromquelle 88 die Ausgangsleiter 81 speist, der von Zeit während dieses Abfalls wird dann die Über- der Stromquelle 93 gelieferte Gleichstrom umgepolt brückungsstrecke zwischen den Punkten 86 und 87 wird. Unter der Voraussetzung, daß die anfänglichen für die Stromquelle 93 wirksam, während an die Polaritäten der Punkte 83 und 86 die gleichen sind, Stromquelle 88 parallel zu der Überbrückungsstrecke bleiben diese auch auf der gleichen relativen Polarizwischen den Punkten 82 und 83 die Ausgangsleiter 45 tat. Es ist jedoch erforderlich, mittels nicht gezeigter 81 angelegt werden. Die Stromverteilung wird jedoch Vorrichtungen zu gewährleisten, daß die Anfangsnicht verändert. zustände der Flip-Flops Ll und L 2 richtig sind.

Gleichzeitig mit dem Abfallen des Stroms im Liegen die Ausgangsleiter 81 an der Wechselstrom-Leiter 85 steigt der Strom im Leiter 84 an. Die quelle 88, dann muß die Brückenschaltung zwischen kritischen Ströme der Kryotrone sind so bemessen, 50 der Stromquelle 88 und den Ausgangsleitern wähdaß die durch den Leiter 84 gesteuerten Kryotrone rend der ganzen Umkehrung von i_c gesteuert wererst wirksam (normalleitend) werden, wenn die vom den, um zu verhindern, daß ein anderer Strompfad Leiter 85 gesteuerten Kryotrone unwirksam (supra- entsteht, durch den der sich ändernde Taktstrom leitend) geworden sind. Zu einer bestimmten Zeit, fließen könnte. Das Flip-Flop L1 läßt sich für eine nachdem die beiden den Punkt 86 mit den Punkten 55 solche Steuerung nicht unmittelbar verwenden, da, 83 und 87 verbindenden Leiter supraleitend ge- wenn seine Umschaltung verhindert wird, der Strom worden sind, werden daher die beiden den Punkt 82 im leitenden Zweig durch Null geht. Die Leiter 89 mit den Punkten 83 und 87 verbindenden Leiter und 90 sind daher vorgesehen, um zu gewährleisten, normalleitend. Wird angenommen, daß die Ströme daß nur ein leitender Strompfad an der Stromquelle die richtige Polarität aufweisen, dann bleibt der 60 88 vorhanden ist, wenn der von ihr kommende Strom auf den Ausgangsleitern 81 annähernd un- Taktstrom umgekehrt wird. Das Flip-Flop L 2 ist in beeinflußt (die Ausgangsbelastungsinduktivität ist ähnlicher Weise aufgebaut, um die Brücke zwischen verhältnismäßig groß), während die Ströme auf den der Stromquelle 93 und den Ausgangsleitern 81 inPunkt 82 mit den Punkten 83 und 87 verbindenden direkt über die Leiter 91 und 92 zu steuern. Es sei Leitern unterbrochen und Ströme auf den Punkt 86 65 jedoch darauf hingewiesen, daß diese Brücke direkt mit den Punkten 83 und 87 verbindenden Leitern durch das Flip-Flop L 2 gesteuert werden könnte, da zustande kommen. Somit werden durch den Wechsel der von der Quelle 93 kommende Strom sich nicht des Eingangsstromes vom Leiter 85 auf den Leiter verändert und daher die Stromverteilung nicht durch

etwaige weitere mit dieser Stromquelle verbundene, leitenden Strompfade beeinflußt wird.

Multistabile Schaltungen

Es folgt nun eine Beschreibung multistabiler Schaltungen, .bei denen mehrere Strompfade parallel an einer einzigen Wechselstromquelle liegen, von denen jeder sämtliche anderen Strompfade steuert. Um ein richtiges Arbeiten dieser multistabilen Schaltungen zu erreichen, ist auch hier eine Übertragungsschaltung erforderlich.

Die Fig. 13A zeigt eine aus vier Strompfaden94 bis 97 bestehende multistabile Schaltung, die eine Zählung von 0, 1, 2 oder 3 anzeigen kann, je nachdem, ob der Strompfad 94, 95, 96 oder 97 leitet. Der jeweils leitende Strompfad hält sämtliche anderen Strompfade im abgeschalteten Zustand. Die vier Strompfade stellen vier parallele Zweige eines Wechselstromspeiseleiters 98 dar, die durch eine Zählübertragungsschaltung 99 gesteuert werden. Der durch die letztere hindurchfließende Übertragungsstrom i_s fließt entweder durch einen Strompfad 100, 101, 102 oder 103, je nachdem, ob die multistabile Schaltung die Zählung 0, 1, 2 oder 3 speichert. Jeder der Strompfade 100 bis 103 der Übertragungsschaltung hält bei seiner Erregung sämtliche Strompfade der multistabilen Schaltung außer den der gespeicherten Zählung und der nächstfolgenden Zählung (bei zyklischer Zählung) entsprechenden Strompfaden abgeschaltet. Bei der Umkehrung des Taktstroms i_c wird daher die Zählung der multistabilen Schaltung um Eins erhöht, wobei diejenigen Strompfade, die anderen Zählungen entsprechen als der augenblicklichen und der nächstfolgenden, durch die Übertragungsschaltung abgeschaltet gehalten werden.

Es versteht sich, daß weitere Arten von Zählvorgängen in genau der gleichen Weise durchgeführt werden können, wobei die Zählblockierschaltung die einzige Ausnahme bildet. Eine Übertragungsschaltung 99' für eine solche Zählblockierschaltung ist in Fig. 13B veranschaulicht und besteht aus vier Strompfaden 100' bis 103', die den vier Strompfaden 94' bis 97' der multistabilen Schaltung zugeordnet sind. Es ist zu beachten, daß jeder der Übertragungsschaltungsstrompfade sämtliche Strompfade der multistabilen Schaltung mit Ausnahme des diesem Übertragungsschaltungsstrompfad zugeordneten steuert und auch von diesen gesteuert wird. Somit werden, wenn die Zählblockier-Übertragungsschaltung erregt wird, sämtliche Strompfade der multistabilen Schaltung außer einem abgeschaltet gehalten.

Es versteht sich, daß die vollständige Übertragungsschaltung aus mehreren Teilen bestehen kann, die beispielsweise die Befehle »Zählen« oder »Zählblockierung« für einige und »Springen« für andere Zählungen in Abhängigkeit von anderen, die verschiedene Teile steuernden Schaltungen ausführen. Die Anordnung muß so getroffen sein, daß nur ein einziger der Strompfade der Übertragungsschaltung leitet, so daß alle außer einem (für »Zählblockierung«) oder zwei (für »Zählen« oder »Springen«) der Strompfade der multistabilen Schaltung dadurch abgeschaltet werden.

Eine Vereinfachung der Übertragungsschaltung zum Zählen kann dadurch erreicht werden, daß für einige der Kryotrone der multistabilen Schaltung ein anderer kritischer Strom wie bei den übrigen vorgesehen wird. Wie in Fig. 13C gezeigt, haben die Kryotrone, durch die nebeneinanderliegende Strompfade der multistabilen Schaltung einander steuern, einen kritischen Strom, der weniger als die Hälfte der anderen Kryotrone beträgt. Die »Zählen«-Übertragungsschaltung enthält m Strompfade für η Strompfade der multistabilen Schaltung. Somit ergibt sich:

n: 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ... ίο m: 3 4 5 3 4 4 3 4 4 3 ... η = 5 bildet eine Ausnahme.

In Fig. 13C ist der Strompfad 104, 105 oder 106 der Übertragungsschaltung leitend, je nachdem, ob die Zählung der multistabilen Schaltung 0 oder 3, 1 oder 4 oder 2 oder 5 ist. Für jede Zählung hat der entsprechende Übertragungsschaltungsstrompfad nur diejenigen beiden Strompfade der multistabilen Schaltung ausgeschaltet zu halten, die einer um Eins kleineren und einer um Zwei höheren Zählung als der augenblicklichen Zählung zugeordnet sind. Sämtliche anderen Strompfade werden durch Ströme in den der augenblicklichen Zählung oder der nächsten Zählungen entsprechenden Strompfaden abgeschaltet gehalten. Somit kann der gleiche Strompfad der Übertragungsschaltung zum Zählen mehrerer verschiedener Zählungen verwendet werden, vorausgesetzt, daß sich die Zählungen alle um mehr als zwei unterscheiden. Ist η durch 3 teilbar, dann können die Zählungen in drei Gruppen unterteilt werden. Diese Gruppen enthalten Zählungen, die Reste von 0, 1 bzw. 2 bei einer Teilung durch 3 ergeben. Ist η nicht durch 3 teilbar, dann ist eine besondere Gruppe erforderlich, wobei eine oder zwei der Gruppen zwei nebeneinanderliegende sich um vier unterscheidende Zählungen aufweisen. Ist η = 5, dann sind fünf Gruppen erforderlich. Dies ist deswegen der Fall, weil das Zählen zyklisch erfolgt und daher keine zwei Zählungen sich um mehr als Zwei unterscheiden können. Selbstverständlich können auch normale »Zählblockier«- und »Springen«-Übertragungsschaltungen vorgesehen werden, wobei die zu erregende Übertragungsschaltung durch eine andere Schaltung bestimmt wird.

Vereinfachte multistabile Schaltungen

Es versteht sich, daß multistabile Schaltungen etwa in der gleichen Weise vereinfacht werden können, wie das Flip-Flop gemäß Fig. 2A zu dem Flip-Flop gemaß Fig. 9 vereinfacht wurde, d. h. durch Weglassen der Kryotrone, durch die die Strompfade dieser multistabilen Schaltung einander steuern. Wird diese Vereinfachung durchgeführt, dann muß sichergestellt werden, daß höchstens zwei Strompfade der Schaltung während der Umkehrung des Speisestroms leitend sind. Somit läßt sich bei solchen vereinfachten multistabilen Schaltungen das in den Fig. 13A und 13 B gezeigte Prinzip jedoch nicht wie das in der Fig. 13C gezeigte Prinzip anwenden. In einer solchen vereinfachten multistabilen Schaltung, werden die zulässigen Toleranzen aus ähnlichen Gründen, wie sie in der Beschreibung des vereinfachten Flip-Flops dargelegt wurden, verringert.

Ternäres Schieberegister

Fig. 14 zeigt den Aufbau eines ternären Schieberegisters, von dem die ersten beiden Stufen Ml und M 2 dargestellt sind. Jede dieser Stufen besitzt

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drei Strompfade, von denen jeder sowohl die ande- geordneten Übertragungsschaltung und einem Richren beiden Strompfade steuert als auch von diesen tungs-Flip-Flop Z gezeigt. Der Ubertragungsschalgesteuert wird und einen der drei möglichen Zustände tungsstrom und der Spitzenwert des Taktstroms i_c oder Zählungen »0«, »1« und »2« darstellt. Befindet sind angenommenermaßen gleich oder etwas niedrisich eine Stufe in einer bestimmten Zählung, dann 5 ger als der kritische Strom eines durch den Einzelfließt Strom in den mit der betreffenden Zählung be- strich dargestellten Kryotrons.
zeichneten Leitern. Die Stufen Ml und Ml sind mit Die Übertragungsschaltung besteht im allgemeinen

dem Speiseleiter 107, dem der Taktstrom i_c zugeführt aus oberen und unteren Leiterstreifen 118 und 119 wird, in Reihe geschaltet. Der Übertragungsstrom /_s und zwei Verbindungsleitern in jeder Stufe des wird der Übertragungsschaltung über den Leiter 108 io Registers. Der obere Leiterstreifen 118 steuert den zugeführt. · »0«-Strompfad jedes Flip-Flops und wird auch von

Der Leiter 108 speist drei Leiter 109 bis 111, die diesem gesteuert, während der untere Leiterstreifen zum Verschieben der Zählungen »0«, »1« bzw. »2« 119 den »1 «-Strompfad jedes Flip-Flops steuert und aus der Stufe Ml in die Stufe Ml dienen. Somit von diesem gesteuert wird. Die hierfür verwendeten wird der Leiter 109 durch die Strompfade »1« und 15 Kyrotrone werden durch den Übertragungs- oder »2« der Stufe Ml, der Leiter 110 durch die Strom- Taktstrom betätigt. Die Verbindungsleiter 120 pfade »0« und »2« und der Leiter 111 durch die und 121 in der Stufe N 2 werden sowohl durch den Strompfade »0« und »1« dieser Stufe gesteuert. Die »0«- als auch durch den »!«-Strompfad der be-Eingangsleiter zur Stufe Ml sind nicht gezeigt. treffenden Stufe mittels Kryotrone gesteuert, die nur

Der Leiter 109, d. h. der »Übertrag 0«-Leiter, 20 dann arbeiten, wenn auch ein zusätzlicher Hilfsstrom speist drei Leiter 112 bis 114, die durch die Stufe Ml vorhanden ist. Es sind zwei Hilfsleiter 122 und 123 führen. Diese drei Strompfade entsprechen den drei vorgesehen, von denen der Leiter 122 bei seiner Ermöglichen Zuständen der Stufe Ml. Im allgemeinen regung zuläßt, daß die Verbindungsleiter 120 und 121 speist jeder Eingangsleiter zu einer «-stabilen Schal- durch den »0«- bzw. »1 «-Strompfad des FKptungrc durch diese Schaltung führende Strompfade. 35 Flops N 2 gesteuert werden, während der Leiter 123 (Ausnahmen können dann auftreten, wenn der Ein- bei seiner Erregung gestattet, daß die Verbindungsgang nicht völlig unabhängig vom Zustand der Schal- leiter 120 und 121 durch den »1«- bzw. »0«-Stromtung ist. Ist beispielsweise für den vorliegenden Fall pfad des Flip-Flops Af 2 gesteuert werden. Aus einem bekannt, daß, wenn die StufeMl »0« speichert, die Vergleich mit dem an Hand von Fig. 3 beschriebe-Stufe Ml entweder »0« oder »1« enthält, dann 30 nen Einweg-Schieberegister ergibt sich, daß die braucht der Leiter 109 nur in zwei Eingangsleiter 112 Schaltung nach F i g. 15, je nachdem, ob der Hilfsund 113 verzweigt zu werden.) Je nachdem, ob die leiter 122 oder 123 erregt ist, einem von links nach Stufe Ml »0«, »1« oder »2« speichert, wird ent- rechts oder einem von rechts nach links arbeitenden weder der Leiter 112, 113 oder 114 erregt. Diese Schieberegister entspricht. Diese Hilfsleiter sind mit Leiter werden daher durch die Stufe M 2 genau zu 35 den Buchstaben R bzw. L bezeichnet, wobei das dem Zeitpunkt gesteuert, wenn die Leiter 109 Register als ein nach rechts oder als ein nach links bis 111 durch die Stufe Ml gesteuert werden. Um arbeitendes Schieberegister wirkt, je nachdem, ob der die Zählung von Ml auf M1 zu übertragen, müssen Hilfsleiter R oder der Hilfsleiter L erregt ist.
diese Leiter 112 bis 114 auch die Stufe Ml ent- Der Strom i_n der die Kryotrone betätigt, durch die

sprechend steuern. Somit fließt durch den Leiter 112 40 die Flip-Flops die entsprechenden Verbindungsleiter Strom, wenn Ml »0« speichert, und er muß daher der Übertragungsschaltung steuern, ist selbstverständim gleichen Zustand verbleiben. Dieser Leiter steuert lieh ein Wechselstrom. Der Hilfsstrom in den Leitern daher die Strompfade »1« und »2« von Ml. Der 122 oder 123 muß daher ebenfalls ein Wechselstrom Leiter 113 ist erregt, wenn Ml »1« speichert. Daher sein. Dies wird zweckmäßigerweise dadurch ersteuert er den Strompfad »2« von Ml. Der Leiter 45 reicht, daß die Hilfsleiter, wie aus Fig. 15 ersicht- 114 ist erregt, wenn Ml eine »2« speichert, und lieh, mit dem Speiseleiter für die Schieberegisteröffnet daher den Strompfad »1« von Ml. Flip-Flops in Reihe geschaltet werden.

In gleicher Weise steuern die drei Leiter, die Die Verschieberichtung wird mittels des Flip-

durch die anderen beiden Übertragungsleiter 110 Flops Z bestimmt, das den Speisestrom i_c in den und 111 gespeist werden, die entsprechenden Strom- 50 einen oder anderen der beiden Hilfsleiter 122 pfade von Ml und werden von diesen gesteuert. und 123 leitet. Dieses Flip-Flop kann durch einen

Hierdurch ergeben sich für die Stufe Ml ins- anderen Speisestrom erregt werden und ist hier als gesamt neun Ausgangsleiter. Es müssen jedoch am bekanntes Flip-Flop dargestellt. Selbstverständlich Ausgang von Ml nur drei verschiedene Zustände kann das Prinzip des Auswählens einer von mehreunterschieden werden, nämlich die in Ml ge- 55 ren Kryotrongruppen mittels Hilfsleitern ganz allspeicherte Zählung von »0«, »1« oder »2«. Die Aus- gemein Anwendung finden, wobei der Vorteil darin gangsleiter der Stufe Ml sind daher entsprechend besteht, daß eine weniger umfangreiche Überdiesen drei Bedingungen in drei Gruppen zusammen- tragungsschaltung erforderlich ist. Ein Nachteil begefaßt. Diese drei endgültigen Ausgangsleiter aus steht jedoch darin, daß viele der Kryotrone zwei Ml, nämlich die Leiter 115 bis 117, entsprechen 60 Steuerleiter benötigen. Dieses Prinzip kann daher den Ausgangsleitern 109 bis 111 der Stufe Ml. nicht ohne weiteres auf aus dünnen Schichten be-Weitere Stufen des Schieberegisters sind daher mit stehende Schaltungen angewandt werden,
der Stufe M2 identisch.

Abschließende Bemerkungen

Schieberegister mit zwei Verschieberichtungen ⁶5

Die im vorangegangenen beschriebenen Schaltun-

In Fig. 15 sind zwei StufeniVl und Nl eines gen dienten zur Durchführung von Operationen all-Zweirichtungsschieberegisters mit der ihnen zu- gemeiner arithmetischer Natur. Selbstverständlich ist

.die Erfindung in gleicher Weise auch für Schaltungen anwendbar, die Operationen rein logischer Natur durchführen, wie beispielsweise Operationen, die in ■den Steuerschaltungen eines Elektronenrechners vorkommen. Es versteht sich ferner, daß eine einzige Gruppe von Flip-Flops oder von multistabilen Schaltungen zur Durchführung einer Vielzahl von Funktionen dadurch verwendbar ist, daß mehrere verschiedene Gruppen von Übertragungsschaltungen vorgesehen werden, wobei jeweils die der gewünschten Funktion entsprechende erregt wird. Durch das Hinzufügen einer Schieberegister-Übertragungsschaltung der in F i g. 3 gezeigten Art zu dem Addierer nach Fig. 7 oder dem Addierer-Subtrahierer nach den Fig. 7 und 8 wird z. B. die Durchführung von Multiplikationen ermöglicht.

Claims (21)

Patentansprüche:

1. Kryotronschaltung, bestehend aus mehreren ao parallel geschalteten Strompfaden eines Speisestromleiters, in der der Speisestrom veranlaßt wird, durch einen der ausgewählten Strompfade zu fließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisestromleiter an einer Wechselstromquelle liegt, wodurch der Speisestrom periodisch umgekehrt wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der genannten Strompfade sämtliche anderen Strompfade steuert.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß keiner der genannten Strompfade einen anderen Strompfad steuert.

4. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche mit mindestens drei parallel geschalteten Strompfaden, gekennzeichnet durch eine Übertragungsschaltung, durch die ein Strom fließt und die die genannten Strompfade steuert, so daß von η Strompfaden mindestens η — 2 Strompfade während der Umkehrung des Speisestroms normalleitend bleiben.

5. Schaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mehrere Übertragungsschaltungen, von denen jede von η der genannten Strompfaden mindestens n — 1 Strompfade steuert, und durch Vorrichtungen zum Erregen jeweils der gewünschten der genannten Übertragungsschaltungen.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der genannten Übertragungsschaltungen sämtliche Strompfade außer demjenigen, durch den der Speisestrom fließt, steuert.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsschaltung(en) aus mehreren Zweigen besteht (bestehen), die durch die genannten Strompfade gesteuert werden, so daß nur einer der genannten Strompfade leitend ist.

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus zwei parallel geschalteten Strompfaden, gekennzeichnet durch eine Übertragungsschaltung, die diese Strompfade steuert, um denjenigen der Strompfade normalleitend zu halten, der bei Erregung der Übertragungsschaltung keinen Strom führt.

9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Übertragungsschaltung aus zwei parallel geschalteten Zweigen besteht, von denen jeder einen entsprechenden der genannten beiden Strompfade sowohl steuert als auch von diesem gesteuert wird.

10. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Übertragungsschaltung aus zwei parallel geschalteten Zweigen besteht, von denen der eine durch den einen der beiden Strompfade gesteuert wird, während der andere den anderen der beiden Strompfade sowohl steuert als auch von diesem gesteuert wird.

11. Schaltung nach einem oder beiden der Ansprüche 9 und 10, gekennzeichnet durch mehrere Ubertragungsschaltungen und Vorrichtungen zum Erregen einer beliebigen ausgewählten der genannten Übertragungsschaltungen.

12. Schaltung nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 6, 7, 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Strompfade einander mittels einer ersten Gruppe von Kryotronen steuern und daß sie die genannten Übertragungsschaltungen mittels einer zweiten Gruppe von Kryotronen steuern, deren kritischer Strom größer als der kritische Strom der ersten Gruppe von Kryotronen ist.

13. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Wechselstromquelle einen Ausgangsstrom liefert, der in regelmäßigen zeitlichen Abständen umgekehrt wird.

14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Wechselstromquelle eine Sperrvorrichtung enthält, durch die eine Umkehrung des Speisestroms verhindert werden kann.

15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung aus einer Brückenschaltung besteht, bei der die eine konstante Frequenz liefernde Wechselstromquelle an zwei gegenüberliegenden Ecken liegt, während an die anderen beiden Ecken der genannte Speiseleiter angeschlossen ist, und in der ferner die beiden entgegengesetzten Zweigpaare durch die beiden* entsprechenden Strompfade eines Flip-Flops gesteuert werden.

16. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Flip-Flop gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11 aufgebaut ist und betätigt wird.

17. Schaltung nach den Ansprüchen 15 und 16, gekennzeichnet durch eine zweite Brückenschaltung, die in gleicher Weise durch das Flip-Flop gesteuert wird und die an zwei gegenüberliegende Ecken mit einer Gleichstromquelle verbunden ist, während an die beiden anderen Ecken ein weiterer Speiseleiter angeschlossen ist.

18. Schaltung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Gleichstromquelle und durch eine Vorrichtung zum wahlweisen Anschließen entweder der eine konstante Frequenz aufweisenden Wechselstromquelle oder der Gleichstromquelle an den Speiseleiter.

19. Schaltungsanordnung, bestehend aus mehreren Schaltungen nach einem der Ansprüche 3 bis 12, deren Übertragungsschaltungen so miteinander verbunden sind, daß sie sich gegenseitig steuern.

20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten

Schaltungen mit einem Speiseleiter verbunden sind, der an einer Speisestromquelle nach einem der Ansprüche 13 bis 18 liegt.

21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten

Schaltungen mit mehreren Speiseleitern verbunden sind, die an getrennte Stromquellen nach einem der Ansprüche 13 bis 18 angeschlossen sind und eine gemeinsame Stromquelle konstanter Frequenz besitzen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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