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Elektronische Auswahleinrichtung Die Erfindung betrifft eine elektronische
Auswahleinrichtung für Magnetköpfe, die in einer Matrix angeordnet sind und über
Entkopplungsdioden an den Kreuzungspunkten der Spalten- und Zeilenleitungen eingeschaltet
werden und welche für alle Spalten-und Zeilenleitungen nur einen Lese- und Schreibverstärker
aufweisen sowie Schalter zur Zeilen- und Spaltenauswahl besitzen.
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In bekannten Auswahleinrichtungen werden zur Auswahl der Zeilen und
Spalten Schalter verwendet, die über die zueinander rechtwinklig verlaufenden Zeilen
oder Spalten einer Matrix, in der die Magnetköpfe angeordnet sind, den Stromkreis
zu dem entsprechenden Magnetkopf schließen. Dabei werden die Schalter für die Zeilen
und Spalten durch die Erdung der Basiselektrode geschlossen und so die gewünschten
Verbindungswege über einen Magnetkopf hergestellt. Die Signalleitungen sind über
die Kollektor-Emitter-Strecke der Schalter und über Dioden mit einem Ende der Magnetkopfwicklung
verbunden, während das andere Ende der Magnetkopfwicklung über Dioden an einem zweiten
Schalter geführt wird. Diese sind leitend, wenn der entsprechende Magnetkopf ausgewählt
wird. Ebenso ist für alle Spalten der Matrix nur ein Schreib- und Leseverstärker
vorgesehen, wobei der Schreibverstärker parallel zum Eingang des Leseverstärkers
an die Schalter der Zeilen oder Spalten angeschlossen ist. Aus dieser Art der Magnetkopfauswahl
mit zwei leitenden Schaltern ergeben sich folgende Nachteile. Einmal läuft der volle
Basisstrom des ersten Schalters über die Magnetkopfwicklung, wodurch es möglich
ist, daß falsche Informationen aufgeschrieben werden. Ein weiterer Nachteil tritt
dadurch auf, daß im Kreuzungspunkt der Lese- und Schreibsignalleitungen ein Spannungssprung
von mindestens 15 V entsteht, der am Ausgang der Leseleitungen wirksam wird. Dadurch
wird es erforderlich, den Aufwand für den Leseverstärker so zu erhöhen, daß dieser
einen Aussteuerungsbereich von einigen mV bis zum vollen Sprung von 15 V besitzt.
Es ist ferner nachteilig, daß auf Grund des Basisstromes, der über die Magnetköpfe
und Dioden fließt, die Magnetköpfe symmetrisch geteilte Wicklungen tragen müssen.
Von Nachteil ist fernerhin, daß die Schreibschalter schnellschaltende Transistoren
sein müssen, wozu Transistoren anderer Zonenfolge verwendet werden.
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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.
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Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß zur Auswahl der Magnetköpfe
in einer Matrix ein entsprechender Zeilenschalter leitend und ein zum selben Kreuzungspunkt
der Matrix gehörender Spaltenschalter und alle übrigen Zeilenschalter gesperrt,
die anderen Spaltenschalter leitfähig sind und beim Lesevorgang ein Schreibschalter
alle Spaltenleitungen an Massepotential legt.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen,
daß Transistoren niedriger Grenzfrequenz und gleicher Zonenfolge verwendet werden
können.
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An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird
die Erfindung erläutert.
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Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung dient der Auswahl von
Magnetköpfen auf einem Trommelspeicher. Die Magnetköpfe 1 bis 16 sind über Dioden
gegen die Betriebsspannung - Ub begrenzt und werden sowohl zum Lesen als
auch zum Schreiben von Informationen verwendet. Spaltenleitungen SL 1 bis
SL 4 führen den Strom zum Lesen einer Information, und Spaltenleitungen SL
1' bis SL 4' leiten den Strom für den Schreibvorgang und sind an die Betriebsspannung
- Ub über die Widerstände R 7 bis R10, R 7' bis R 10' angeschlossen. Die Spaltenschalter
T9 bis T12 sind an die Spaltenleitungen SL 1 bis SL 4,
während die
Spaltenschalter T9' bis T12' an die Spaltenleitungen SL 1' bis SL 4' angeschlossen
sind. Sämtliche Spaltenschalter sind im Ruhezustand leitend. Die Transistoren
T I bis T 8 sind als Zeilenschalter S, bis S4 angeordnet, wobei je
ein Zeilenschalter S1 bis S4 sich aus zwei Transistoren, beispielsweise
T I und T5, zusammensetzt, die im Ruhezustand gesperrt sind. Die Kollektoren
von den Transistoren
T 1 bis T 4 liegen über Widerstände
R, 1 bis R, 4 an - Ub. Weiterhin liegt an - Ub über Widerstand R,9
der Kollektor eines Transistors T15, der einem Leseverstärker LV angehört.
Die zur Arbeitsweise dieser Anordnung dienenden Impulse verkörpern Dualzahlen, wobei
der dualen 0 = »0« ein positives Potential und der dualen 1 = »L« negatives Potential
zugeordnet ist.
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Durch Signale einer Adressenauswahl A W; die aus je einem Zähler
sowohl für die Spalten als auch für die Zeilen aufgebaut sein kann, wird einer der
Und-Kreise 21 bis 24 und einer der Und-Kreise 25 bis 28 so mit Signalen versehen,
daß bei Koinzidenz am Eingang der Und-Kreise 22,27 am Ausgang derselben niedriges
Potential vorliegt. Somit werden Zeilenschalter S2, Spaltenschalter T 9,
T9', T11, T 11', T12, T12' geschlossen, während alle anderen Zeilen-und Spaltenschalter
S1, S3, S4, T 10, T 10' offen sind. Am Kollektor des Transistors T6
liegt Massepotential, so daß Zeilenleitung L 2 über die Kollektor-Emitter-Strecke
des Transistors T6 an Masse liegt. Um Magnetkopf 7 empfangsbereit zur Weiterleitung
einer Information zu machen, muß Spaltenschalter T10 gesperrt werden. Die Adressenauswahleinrichtung
A W wurde so weitergeschaltet, daß über Leitungen 34, 35 Signale erscheinen, die
den Und-Kreis 27 veranlassen, ein negatives Signal abzugeben, das am Negator 45
umgekehrt wird. Alle anderen Und-Kreise 25, 26, 28 besitzen positive Ausgangssignale.
Das Signal von Negator 45 gelangt über entsprechende Spannungsteiler R 3,
R 4 und R 3', R 4' an die Basis der Spaltenschalter T10, T 1O', so daß auch
die Spaltenschalter T9, T9', T 11, T 11', T12, T12'
in
ihrem Ruhezustand verbleiben. Das Kollektorpotential des Spaltenschalters
T10 steigt an und wird über die Diode D 3 und den Kollektor des Schreibschalters
T13 auf Massepotential gehalten. Die am Eingang E1 anliegende »L« wird als
einzuschreibende Information an einen Eingang des Und-Kreises 38 abgegeben. Das
von der 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 Transistor T 16 über Widerstand R 12
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 R 13, R
14 ebenfalls an der Basis des Schreibschalters T13. Damit ist der Stromkreis
geschlossen, der von - Ub, Widerstand R 9, Spaltenleitung SL 3, Diode D 7, Magnetkopf
7, Zeilenleitung L2, Transistor T6 des Zeilenschalters S2 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.
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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 umgeschaltet sein, was
durch ein nicht gezeigtes Befehlssteuerwerk geschieht, wie durch Eingangspfeile
am Flip-Flop 37 angedeutet ist. Vom Zellenauswahleingang E2 gelangt zu -diesem Zeitpunkt,
wie vom Flip-Flop 37, an den 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 R,5 bis R,8 sämtliche Kollektorpotentiale der Transistoren
der Zeilenschalter S1 bis S4, T 5 bis T8, außer dem des leitenden
Transistors T 6 des Zeilenschalters S2 auf negativem Potential liegen. Um eine der
Spaltenleitungen SL 1' bis SL 4' auszuwählen, wird einer der
Spaltenschalter T9' bis T1.2" gesperrt. Der Transistor T10 wird aber über die Diode
D 3 durch den beim Lesevorgang geschlossenen Schreibschalter T13 ersetzt. Dies geschieht
derart, daß am Ausgang des Und-Kreises 27 ein negatives Signal erscheint, das vom
Negator 45 umgekehrt beide Spaltenschalter T10, T10' sperrt. Der Schreib-Lese-Flip-Flop
37 liegt rechtsseitig auf negativem Potential, während linksseitig ein Signal an
den Und-Kreis 38 abgegeben wird, das den Transistor T17 sperrt. Am Ausgang des Und-Kreises
38 tritt Massepotential auf, so daß Schreibschalter T13 leitend wird, da das negative
Kollektorpotential des Transistors T14 über überhöhungskombination C2, R 13, Widerstand
R 14 an die Basis des Schreibschalters T13 gelangt. Das Signal, das der Magnetkopf
7 abliest, wird über Dioden D 6, D 8 auf den Leseverstärker LV über das Koppelglied
Cl geführt. Dieser Weg wird freigegeben, da Spaltenschalter T10' geöffnet ist und
sich der Stromkreis, Widerstand R 9', Diode D 8, Magnetkopf 7 und Zeilenschalter
S2 schließt. Dadurch wird die Diode D 8 leitend, und das Signal kann sie passieren.
Weiterhin schließt sich der Stromkreis - Ub, Widerstand R Y, Diode D6,
Widerstand
R 11 nach -I- Ubb. Damit ist auch Diode D 6 leitend, und das Signal von dem Magnetkopf
7 gelangt auf den Leseverstärker LV. Die Ströme durch die Dioden sind ausschließlich
durch die verwendeten Widerstände bestimmt und somit frei wählbar, so daß mit Sicherheit
ein Aufschreiben von Störinformationen vermieden wird. Alle anderen Dioden, die
die Köpfe gegen - Ub begrenzen, bleiben in ihrem Zustand, so daß ein geringer Vorstrom
durch Magnetkopf 7, dessen Betrag durch den Widerstand R9, Diode D7, Magnetkopf
7 und Zeilenschalter SZ be-
stimmt ist, der keinen Einfluß auf die Auswahlanordnung
hat, dazu verwendet wird, Magnetköpfe durch eine geringe Vormagnetisierung in den
Bereich höherer Permeabilität zu rücken. Außerdem schließen die leitenden Spaltenschalter
T9', T 11' und T12' die Spaltenleitungen SI.1', SL2', SL4' kurz. Der Transistor
T 15, 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 T 6 des Zeilenschalters
S2, Magnetkopf 7 über Dioden D 8, D 6. Koppelglied C 1 koppelt dieses Signal an
den Leseverstärker LV an, der es über Transistor T 15 an den Und-Kreis 39
legt, wodurch am Leseausgang LA ein entsprechendes Ausgangssignal bereitsteht.
Mit
der gleichen Anordnung können Informationen gelöscht werden, indem entgegengesetzte
Magnetisierungen auf dem Trommelspeicher aufgezeichnet werden. Dazu ist es zweckmäßig,
die Magnetköpfe 1 bis 16 mit Anzapfungen auszuführen, die mit den Kollektoren der
Transistoren T 5 bis T 8 der Zeilenschalter S1 bis S4
verbunden sind. Je einer der anderen beiden Seiten der Magnetköpfe 1 bis 16 müssen
dann Spaltenschalter T 9 bis T12' zugeordnet werden, damit in den Eingängen
dieser Seiten Stromamplituden entgegengesetzter Polarität auftreten, so daß auch
in den Spulen der Magnetköpfe 1 bis 16 Strom in entgegengesetzter Richtung fließt,
der die Löschung einer eingetragenen Information herbeiführt. Dazu werden die Spuleneingänge
der einen .Seite der Magnetköpfe 1 bis 16 mit Spaltenschaltern T 9' bis T12
für den Schreib- und Lesevorgang verbunden, die von den Spaltenschaltern für den
Löschvorgang der Spuleneingänge der anderen Seite der Magnetköpfe 1 bis 16 unabhängig
arbeiten. Neben diesen letztgenannten Schaltern ist weiterhin eine zweite Impulssteuerung
notwendig, die mit Dioden D 1 bis D4, Schreibschalter T13, Widerständen R7
bis 810-(s. Zeichnung) arbeitet. Diese zweite nicht gezeigte Impulssteuerung wird
durch eine ebenfalls nicht gezeigte Kippstufe so beeinflußt, , daß in den Magnetköpfen
1 bis 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 A W sämtliche
Spaltenschalter T 9 bis T12, T9' bis TU, 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 S1 bis S4 und
die Spaltenschalter für den Löschvorgang einwirken kann. Um eine hohe Anzahl von
Magnetköpfen, z. B. 256 Stück, auszuwählen, ist ein Vorteil der Erfindung, daß nur
ein HF-Transistor als Schreibschalter T13, zweiunddreißig NF-Schalttransistoren
als Spaltenschalter und sechzehn NF-Schalttransistoren als Zeilenschalter zur Auswahl
eines Magnetkopfes erforderlich sind.