DE2130183A1 - Steuerkreis fuer einen Magnetkernspeicher - Google Patents

Description

Steuerkreia für einen Magnetkernapeieher

Die vorliegende Erfindung bezieht aich auf Selektionskreise, wie sie bei Magnetspeichern in Datenverarbeitungsanlagen verwendet werden.

Es ist bekannt, daß Magnetkernspeicher in den meisten elektronischen Vorrichtungen oft benutzt werden, wenn ein wahlweiser Zugriff beim Einspeichern und Lesen der Daten gefordert wird.

Es ist auch bekannt, daß bei derartigen Magnetspeichern die Auswahl der Speicherzelle, die die gewünschte Information enthält, dadurch bewirkt wird, daß ein Stromimpuls durch bestimmte Drähte im Speicher geschickt wird. Dies wird durch Schließen bestimmter Schalter bewirkt, die wenigstens einen der ausgewählten Drähte mit einem Stromimpulsgenerator verbinden als IoIge von Steuerimpulsen, die sich auf das Lesen oder Einspeichern beziehen·

Normalerweise werden Transistoren als derartige Schalter benutzt und dieae Tranaistoren müssen eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit haben und geeignet sein, Stromstärken und

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und Ausgangsleistungen zu bewältigen, die beträchtlich höher sind als jene, die in den reinen logischen Kreisen anzutreffen sind»

Selektionsschalter können in zwei Gruppen, unterteilt werden, und zwar erstens in Schalter, die eine Verbindung mit der Spannungsquelle herstellen, und zweitens in solche, die eine Verbindung mit dem Erdpotential herstellen» Die erste Gruppe von Schaltern kann dabei einer hohen Spannung ausgesetzt sein in Bezug auf das Erdpotential und die Steuersignale, die im allgemeinen auf Erdpotential bezogen sind* Dies ist hauptsächlich so wegen der induktiven Art der last in Form des Speicherdrahtes»

Daraus folgt, daß zur einwandfreien Benutzung von Transistoren als Schalter der ersten Art besondere Kunstschal— tung en notwendig sind, die bei der Benutzung als Schalter nach der zweiten Art nicht notwendig sind·

Es ist bekannt, daß daher Schalter der ersten Art meist erdfrei betrieben werden: d.h« Basis und Emitter des Transistors sind mit den Klemmen der Sekundärwicklung eines Transformators verbunden, an dessen Primärwicklung das Steuersignal angelegt wirdo Die in der Sekundärwicklung durch das Steuersi-gnal induzierte Spannung läßt den Transistor während der Dauer des Impulses leitend werden·

Es ist weiterhin bekannt, daß elektronische Schaltungen in Form von integrierten elektronischen. Kreisen ausgeführt werden können und daß diese integrierten Kreise eine erhebliche Verringerung der Kosten, der räumlichen Größe und. der Versorgungaleiatung ermöglichen. Derartige Kreise zeigen eine Vielfalt der Kenngrößen, sie können aber zu einer verringerten Anzahl von Standardkreisen. zusammengefaßt werden in Bezug auf vergleichbare Größe der erforderlichen Speisespannung, der Rauscharmut und der

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Anpassungsfähigkeit«, Eine der am meisten "benutzten Standardtechniken iat jene mit der Bezeichnung TTL (Transistor-Tranaistor-Logik.) O

Die Benutzung dieser integrierten Kreise zum Auswählen eines Magnetspeichers wird eingeschränkt durch die benötigten Transformatoren, die in integrierter Technik nicht ausgeführt werden können, und im allgemeinen durch die hohe Spannung und die große geforderte Leistungsaufnahme, die in integrierter Technik nicht bewältigt werden können»

Es ist vorgeschlagen worden, die Selektionsschalter der Magnetspeicher sowie die dazu gehörenden Steuerkreise in integrierter Form auszuführen durch Benutzung besonderer Kunstschaltungen wie z«Bo Sρannungsbegrenzerachaltungen, doh. Rückkopplungskreise, die auf Spannungsänderungen an den Schalterklemmen reagieren, um so ständig die Stärke des Steuersignals zu regeln»

Außerdem ist vorgeschlagen worden, das gleichzeitige Arbeiten von zwei oder mehr Schaltern in einem integrierten Kreis zu verhindern, um so eine übermäßige Leistungsaufnahme und die Zerstörung des Kreises zu verhindern

Die mit diesen Maßnahmen erzielten Erfolge sind nicht zufriedenstellend, und es sei bemerkt, daß derartige Kunstschaltungen eine größere Dauerleistungaaufnahme mit sich bringen, so daß die Spannungsquelle entsprechend unwirtschaftlich bemessen sein muß.

Zuaätzlich führen diese Maßnahmen zu einer Veränderlichkeit der Treiberströme, die konstant und von vorbestimmtem Wert sein sollten. Ihr Arbeitsbereich ist normalerweise nahe an der zulässigen Grenze für die Temperaturen und die Verlustleis tung ο

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All diese Faktoren führen dazu, daß die zu dem Magnetspeicher gehörenden Kreise verhältnismäßig groß, aufwendig und teuer sind und Zusatzvorrichtungen, wie die Spannungsversorgung, erfordern, die ebenfalls umfangreich und teuer sind ο Is sei noch hinzugefügt,, daß die verhältnismäßig, großen Abmessungen der Magnetspeichervorrichtung zu längeren Verbindungsleitungen führen, das bedeutet: grössere Streukapazität, unerwünschte Kopplungserscheinungen, Verzögerungszeiten und Reflexionen der Signale, sowie andere Mißstände, die eine Steigerung der Arbeitsleistung des Speichers verhindern»

All diese Unzulänglichkeiten werden durch die Benutzung des erfindungsgemäßen integrierten Kreises vermieden, der voll kompatibel mit der ΤΤΙι-Technik ist, doh» die an seine Eingangsklemmen angelegten Eingangssignale können ein Spannungs- und Leistungsniveau haben, wie es in dieser Technik üblich ist. Infolge eines derartigen Eingangssignals wird eine Ausgangsklemme auf Erdpotential· (oder auf ein Null-Bezugsspannungspotential) gelegt über einen Weg mit vernachlässigbarem Widerstand oder es wird eine Ausgangsklemme über einen Widerstand mit vorbestimmtem Wert an die Spannungsquelle gelegt·

Diese Verbindung mit der externen Spannungsquelle wird über einen zusätzlichen externen Weg mit besonderen charakteristischen Werten vorgenommen und ist daher nicht kompatibel mit vollintegrierten Kreisen_e

Zusätzlich ist der erfindungsgemäße Kreis mit einer unabhängigen Verbindung versehen, die von der schon erwähnten Ausgangsklemme zu einer geeigneten Spannungsquelle führt und damit die maximaX an diese Klemme gelegte Spannung begrenzt, wobei diese Verbindung unter normalen Bedingungen nicht wirksam ist·

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Der Kreis ist für zwei bestimmte Niveaus der Yersorgungsspannung geeignet· Dadurch, kann die durchschnittliche Leistungsaufnahme verringert werden und es wird die volle Kompatibilität des Kreises mit anderem Kreisen der gleichen Technik erreicht·

Diese und andere Vorteile und Eigenschaften des Kreises nach der Erfindung werden, deutlich durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die entsprechenden Zeichnungen· Dabei zeigt:

3?ig* 1 ein schematisches Schaltbild» das die Verbindungen des Selektionskreises eines Kernspeichers zeigt»

Fig» 2 ein schematisches Schaltbild, das die Anordnung zum Ansteuern eines Speicherdrahtes eines Speichers nach dem Stande der Technik verdeutlicht,

3?ig· 3 in einem Zeit diagramm den Verlauf des Steuerstromes in einem Speicherdraht, sowie die zugehörige Spannung,

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild» das eine weitere Anordnung zum Ansteuern des Speieherdrahtes nach dem Stande der Technik zeigt _%

Pig· 5 ein Ausführungsbeispiel eines integrierten Kreises nach der Erfindung zum Ansteuern der Schalttransistoren, eines Speicherdrahtes,

Jig· 6 in einem schematischen Schaltbild einen erfind» äungsgemäßen, vollständigem integrierten Kreia zum Ansteuern der Schalttransistoren der Speicher draht β eines Speichers»

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Die Fig» 1 zeigt schematises und ausschnittsweise die Selektionseinrichtung eines Magnetkernspeichers nach dem Stande der Technik«, Sie umfaßt eine Vielzahl von parallelen Speicherdrähten f., f₂, f_, f. ..₀₀. ±_Μ, f_n, f_Q, f usw» ZeB» inagesamt 256 Speicherdrähte· Auf jedem dieser Drähte ist eine geeignete Anzahl N Magnetkerne gefädelt, ζ·Β· H at 32» Damit folgt, daß im Speicher insgesamt 9» 192 Magnetkerne vorhanden sind· Eine Speichervorrichtung umfaßt eine Vielzahl solcher plattenförmigen Speicher, die entweder übereinander in dreidimensionaler Anordnung oder in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind·

Zusätzlich zu den Speicherdrähten f.. bis f_, die in der Fig· 1 gezeigt werden, sind noch weitere Speicherdrähte vorhanden, die zu den übrigen Drähten senkrecht angeordnet sind»

All diese Drähte sind in der Figur nicht dargestellt, da es für= das Verständnis der vorliegenden Erfindung ausreicht, nur die Speicherdrähte f- bis f zu betrachten· Es ist bekannt, daß zum Einleiten einer Lese— oder Spei— eherop eration ein Strom bestimmter Größe und Richtung durch einen ausgewählten Draht der Speicherdrähte f^ Bis f_ geschickt werden muß· Za diesem Zweck, ist der Speicher mit einer Vielzahl von § el ektions se haltern versehen·

Diese in der Fig· 1 gezeigten Schalter bestehen aus den SchalttranaiatoreBL ES, BD, WS und WD und sind in vier Qruppen unterteilt«

Lese-Schalttransistoren RS, die mit der Spannungsquelle verbunden sind,

Lese-S ehalt transistor en RD, die mit dem Erdpotential verbunden sind,

Schreib-Sohalttraneistoren WS, die alt der Spannungsquelle verbunden sind»

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Schreib-Schalttransistoren WD, die mit dem Erdpotential· verbunden sind»

Die Dioden D erlauben es, daß vorbestimmte Stromimpulse in einem einzigen Draht fließen, wobei die Richtung davon abhängt, ob die Schreib—Schalttransistoren oder ob die Lese-Schalttransistoren arbeiten< >

Die Kollektoren der Transistoren RS sind mit einer geeigneten Spannungs<iuelle +T über einen geeigneten Widerstand verbunden und die Emitter derselben sind mit dem gemeinsamen Ende einer Gruppe von Drähten f verbunden» Zum Beispiel ist in der Fig» 1 der Emitter des Transistors RS1 mit dem gemeinsamen Ende der Drähte f-, f₂» f., und f. verbunden· Mit dem anderen Ende ist jeder der in dieser: Gruppe zusammengefaßten Drähte mit dem Kollektor einee der Transistoren RDl, RD2, RD3 und RD4 verbunden, wobei die Emitter dieser Transistoren auf Erdpotential liegen·

Venn nun ein Sp eic her draht, z.B» f.., ausgewählt werden soll, um durch ihn einen Stromimpuls fließen zu lassen, muß ein Transistor der RS-Gruppe (in diesem Pail der Transistor RS1) und ein Transistor der RD-Gruppe (in diesem Fall der Transistor RD1) leitend werden» Dies ist der besondere Fall der Leseoperation·

Wenn 256 Speicherdrähte vorhanden sind und jede Gruppe von Drähten 16 Drähte enthält, werden 16 Transistoren der RS-Gruppe und 16 Transistoren der RD-Gruppe benötigt·

Die gleichen Betrachtungen gelten im Fall des Auswählens eines Speicherdrahtes für eine Schreiboperation·

Die Transistoren RS, RD, WS und WD werden durch geeignete

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Steuerkreise O angesteuert© Diese können an die Basis des entsprechenden Transistors eine geeignete Vorspannung anlegen, um sie so in den leitenden oder gesperrten Zustand zu "bringen*.

Die Figo 2 zeigt eine Anordnung nach dem Stande der Technik mit einem Speicherdraht eines Speichers, um darzustellen, welchen Weg der durch den Draht fließende Strom vorfindet· Der Draht ist an dem einen Ende mit dem Emitter des Transistors RS1 und an dem anderen Ende über eine Diode D mit dem Kollektor des Transistors RD1 verbunden« Der Kollektor des Transistors RS1 ist über einen Widerstand R mit einer positiven Spannungsquelle +V verbunden·

Zwischen Basis und Emitter des Transistors RSI liegt die Sekundärwicklung eine? Transformators T, dessen Primär—, wicklung mit dem Steuerkreis 01 verbunden ist β Der Emitter des Transistors RD1 liegt auf Erdpotential und seine Basis ist mit dem Steuerkreis G2 verbunden.

Der Speicherdraht f.. hat eine relativ große Induktivität L, wogegen sein Widerstand in Bezug auf den Widerstand R vernachlässigbar ist· Zusätzlich tritt eine Streukapazität gegen Erde auf, die in der Pig. 2 durch die gestrichelt dargestellten Kondensatoren Cp angedeutet ist·

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende» Normalerweise sind die Transistoren RS1 und RD1 gesperrt· Zur Auswahl des Speicherdrahtes f.. wird vom Steuerkreis Ö2 durch eine passende zwischen Basis und Emitter des Transistors RD2 gelegte Vorspannung ein geeigneter Strom in seine Basis geleitet· Gleichzeitig oder nach einer geeigneten Verzögerung wird vom Steuerkreis C1 ein Stromimpuls durch die Primärwicklung des Transformators T geschickt· Dadurch entsteht an dessen Sekundärwicklung eine Spannung, die zwischen der Basis und dem Emitter des

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Transistors RS1 anliegt und diesen leitend macht·

Infolge der Streukapazität Gp ist der durch den Kollektor des Transistors RS1 fließende Strom "begrenzt durch; eine Impedanz, die hauptsächlich durch die Reihenschaltung des Widerstandes R mit der Streukapazität Cpgebilde-t wir do· Der Strom erreicht daher zu Anfang einen beträchtlichen Wert und fällt dann exponentiell ab» Dieser vorübergehende anfängliche Strom ist von sehr kurzer Bauer· Er ist aber ausreichend, um den Transistor RS1 in die Sättigung zu bringen» Kach einer kurzen Zeit ist. der Einfluß der Streukapazitäten vemachläasigbar und der Strom steigt exponentiell an, bis der Wert des Dauerzustandes erreicht ist, wobei dieser Wert hauptsächlich durch den Widerstand R begrenzt wird· In der letzten Phase beträgt die Zeitkonstante, wie es bekannt ist, L/R·

Mit beispielsweise für einen Speicherdraht typischen Wert von I m 0_r5 H und R « 54 Ohm, Y » 24T folgt für L/R: U/H: » 0,5 ·> 1Q~⁶ / 54 «· 10 NanoSekunden und für den Dauerwert dee Stromesι T/R: * 400 mA·

Der Verlauf des Stromes duroh den Widerstand R ist in der Pig· 3 durch die Kurve 1) dargestellt·

In der gleichen Jigur zeigt die Kurve 3) den Terlauf der Gegen-EMK an den Enden des Speicherdrahtes·

Eb ist zu sehen, daß der beträchtliche Anstieg, dieser Kurve au positiven Werten, die in der Größenordnung von 20 ToIt und mehr liegen, den Gebrauch des nach dem Stande der Technik vorgeschlagenen Transformators T im Steuerkreie erklärt·

Diese Anordnung erlaubt es wirkungsvoll, daß das Basis-

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potential sich zusammen mit dem Emitterpotential ändert, und die in der Sekundärwicklung des Transformators induzierte Yorspannung kann gering gehalten werden»

Der durch den Speicherdraht f.. fließende Strom stellt mit Ausnahme des vorübergehenden Anfangswertes den gesamten Kollektorstram dar, wobei der Strom durch den Widerstand R begrenzt isto Während des vorübergehenden Anfangswertes ist der. Kollektorstrom größer als der Strom im Speicherdraht,· der durch die gestrichelt verlaufende Kurve 2) dargestellt isto Dies hat aber keinen Einfluß auf den Dauerzustand»

Bei Benutzung einer stabilisierten Spannungsversorgung und eines Präzisionswiderstands von geeignetem Wert ist es möglich, einen gleichbleibenden Strom vorbestimmter Größe zu erhalten, der sich zeitlich nicht ändert und unabhängig vom ausgewählten Speicherdraht ist»

Wenn der Transistor RS1 durch einen Sperrspannungsimpuls zwischen Basis und Emitter oder einfach durch Zurücknahme der vorher angelegten Yorspannung gesperrt wird, nimmt der· Strom im Speicherdraht ab und induziert dadurch eine ffegen-EMK, die den Emitter des Transistors RS1 auf negatives Potential bringt, wie es die Kurve 3) der Fig. 3 zeigt, während der Strom zu Null wird (Kurve 1)» Diese Gegen-EMK hat jedoch keinen Einfluß auf die Sperrspannung des Transistors RS1, da da3 Potential der Basis dem Potential des Emitters folgt»

Ungeachtet der nicht zu leugnenden Vorteile bei der Benutzung eines Steuertransformators ist es jedoch wünschenswert, weniger große Elemente zu benutzen, die vereinbar sind mit den Strukturen, die normalerweise bei rein logischen Kreis en, insbesondere bei integrierten Kreisen, vorkommen»

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Es ist bekannt, die mit der Spannungsquelle sowie mit dem Erdpotential verbundenen Transistoren direkt anzusteuern und sowohl beide 'Arten von Transistoren als auch die Steuerkreise in monolitischer integrierter Form auszuführen»

Diese Lösung des Problems ist ZoBo beschrieben worden in der Teröffentlichung "Digest of Technical papers" auf den Seiten 106-107«> Die vorgeschlagene Lösung ist in vereinfachter Form in der Fig. 4 dargestellt»

Zwei mit der Spannungsquelle verbundene Tranaistoren (von denen nur der Transistor RS1 dargestellt ist) und zwei mit dem Erdpotential verbundene Transietoren (von denen nur der Transistor RD1 dargestellt ist) sowie die entsprechenden vier Steuerkreise (von denen nur die Steuerkreise 01 und C2 dargestellt sind) sind auf einem einzigen Plättchen aus Halbleitermaterial hergestellt und in einem einzigen Gehäuse verschlossen»

Da integrierte Kreise nicht in der Lage sind, den relativ hohen Spannungen, die normalerweise zum Steuern der Speicherdrähte benötigt werden, zu widerstehen, wird dieser Kreis mit einer Hilfaspannung + Y2 von 14· Y versorgt»

Die Spannung + Y1 kann beträchtlich höher sein, z«B· +· 24 Υ· Dabei muß eine Vorrichtung zum Begrenzen der angelegten Spannung vorgesehen werden, die verhindert, daß die volle Spannung Y₁ am Kollektor des Transistors RS1 anliegt, wenn der Transistor RS1 gesperrt ist und kein Strom durch den Begrenzungswiderstand R fließt*.

Daher ist, wie es Fig. 4 zeigt, der Kollektor des Transistors RS1 über eine Diode 4 mit der Spannungsquelle + V2 verbunden, so daß ein Strom über den Widerstand R von der Spannungsquelle + Y1 zur Spannungsquelle + V2 fließen kann»

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Dieser Strom verursacht einen Spannungsabfall, der die an den Kollektor des Transistors RS1 gelegte Spannung und damit die an den gesamten integrierten Kreis gelegte Spannung auf einem Spannungswert hält, der nicht höher ist als die- Spannung + T2»

Diese Anordnung hat jedoch beträchtliche Nachteile, die im folgenden erläutert werden:

Zum einen erfolgt ein ständiger Leistungsverbrauch wegen des über den Widerstand R und die Diode 4 fließenden Stromes·

Zum anderen wird die Anstiegszeit des Stromes im Speicherdraht beträchtlich vergrößert, da eine im wesentlichen der Spannung + Y2 entsprechende Spannung am Anfang des Speicherdrahtes liegt, wenn der Transistor RS1 gesperrt ist«. Der Kreis mit der Spannungsquelle + T1, dem Widerstand R und der mit der Spannungsquelle + V2 verbundenen Diode 4 verhält sich wie ein Spannungsgenerator mit der Spannung + T2 und dem Innenwiderstand Hull, wobei dieser Spannungsgenerator eine induktive Last L speist» Diee ist solange der Fall, bis der durch die induktive Last L fließende Strom einen Wert erreicht, der ausreichend ist, das Potential des Kollektors des Widerstandes RS1 niedriger zu machen als die Spannung + Y2, wodurch die Diode gesperrt wird·

Der Strom im Speicherdraht neigt daher dazu, exponentiell auf einen Dauerwert I*_R anzusteigen, der gleich Y2/Rj₍ ist, wobei Rj₁ der Widerstand des Speicherdrahts ist· Die Zeitkonstante dieses exponentie11en Anstiegs beträgt T' * L/R· Die anfängliche Änderung des Stromes mit der Zeit beträgt i dl/dt » !'R/T¹ * V2/L und stellt die Geschwindigkeit dar, mit welcher der Strom, anzuwachsen beginnt· Bei Wichtvorliegen der Diode 4 hätte der Kreis ein anderes Anfangsverhalten, da der Kreis dem Spannungsgenerator V1

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unterworfen wäre und die Last aus dem Widerstand R und dem Speioherdraht bestehen würdeo Bei Vernachlässigung des Widerstandes R-r des Speicherdrahtes beträgt die Zeitkonstante des Kreises T * ~Lf& und der Bauerwert des Stromes I_R = VI/R0

Daher beträgt die anfängliche Änderung des Stromes mit der Zeit: dl/dt = I_R/T = VI/I. Wenn Y1 größer als V2 ist, ist es offensichtlich, daß in diesem Pall die anfängliche Steigerungsrate des Stromes größer isto Die Diode 4 bewirkt im Kreis einen verzögernden Effekt und verringert daher die Welligkeit der Impulsfront»

Nur wenn der Strom solch einen Wert erreicht» daß der Spannungsabfall längs des Widerstandes R ausreichend ist, die Diode 4 zu sperren (das ist der fall, wenn I ~>~* (V₁ — V₂) / R)» steigt der Strom mit kürzerer Zeitkonstante an als beim Nichtvorliegen der Diode 4*

Ein weiterer sehr schädlicher Nachteil der in der lig» 4 gezeigten Steuermethode besteht darin, daß der durch den Speicherdraht fließende Strom der Emitterstrom I-, des Transistors RS1 ist, doho die Summe des durch den Widerstand R begrenzten Kollektorstromes I« und des Basisstromes I-d·

Da der Transistor wegen der hohen Potentialdifferenz zwischen Basis und Emitter normalerweise in der Sättigung arbeitet, wird der Basisstrom Ι~ durch die Stromverstärkung β des Transistors nicht begrenzt und kann beträchtliche Werte erreichen, die bis zu 10 oder 15 Prozent des Kollektorstromes ansteigen«.

Der in dem Speicherdraht fließende Strom ist daher stark von den Unterschieden der Basisstromkenngrößen der verschiedenen Transistoren abhängig»

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Die Streuung dieser Werte um einen Mittelwert kann nicht sehr stark vermindert werden, wenn der Kreis in integrierter Technik hergestellt wird» Me daraus folgende Streuung der Werte des durch die Speicherdrähte fließenden Stromes beeinträchtigt die Arbeitsbedingungen des Magnetkernspeichers und schränkt den Arbeitsbereich beträchtlich ein» Bin weiterer Nachteil ist noch die beträchtliche Verlustleistung, die im integrierten Kreis umgesetzt wird»

Verschiedene Arten von Plastikgehäusen für integrierte Kreise» wie z>B» jene vom Stande der Technik her als "dual in line-Gehäuse" bekannten Gehäuse,wurden seit langem genormt und lassen z.B. eine maximale Verlustleistung von 700 - 800 Milliwatt zu, bei einem Temperaturanstieg des in ihnen enthaltenen Halbleiterplättchens, der über der Raumtemperatur in zulässigen Grenzen liegt*

Bin üblicher Wert des Basisstromes zum Steuern eines Transistor-Schalters beträgt ungefähr 50 mA und die Versorgung sspannung beträgt z_oB» H Ve Die Verlustleistung, die beim Steuern allein des Transistors RS1 auftritt, beträgt daher schon 700 mW» Hierzu muß noch die durch die Steuertransistoren und den Kollektorstrom verursachte Verlustleistung addiert werden. Die Gesamtverlustleistung erreicht oder übersteigt sogar unter Arbeitsbedingungen die Grenze der thermisch zulässigen Verlustleistung der genormten Gehäuse·

Mg» 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Steuerkreis für einen Speicherdraht» Die folgende Beschreibung wird zeigen, wie alle oben aufgezeigten Nachteile beseitigt werden und meh — rere Vorteile gewonnen werden»

Hg. 5 zeigt einen Speicherdraht f, der über einen Schalttransistor RS1 und einen Begrenzungswiderstand R mit einer Klemme verbunden ist, an der die Versörgungsspannung + V-j

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anliegt, die normalerweise einen relativ hohen Wert hat, ZcBo + 24 V· Die entgegengesetzte Klemme des Speicherdrahtes ist über eine Diode D und einen Sehalttransistor RD1 mit dem Erdpotential verbunden» Beide Transistoren RS1 und RD1 sind als diskrete aktive Elemente in konventioneller Technik hergestellt und werden vorzugsweise in Gruppen in einem einzigen genormten Gehäuse untergebracht, ZoBo in der Art der "dual-in-line"-Gehäuseο Drei mit der Spannungsquelle verbundene Schalttransistoren und drei mit dem Erdpotential verbundene Transistoren können z»B» in einem einzigen Gehäuse untergebracht werden» Für externe Verbindungen werden 14 Klemmen benötigt & Eine für die Verbindung zum Begrenzungswiderstand R_r der der gesamten Speicherplatte gemeinsam ist; eine für die Erdverbindung, sechs für die Basis- und Emitterverbindungen der drei mit der Spannungsquelle verbundenen Schalttransistoren und sechs für die Basis— und Emitterverbindungen der drei mit dem Erdpo"Dential verbundenen Schalttransistoren·

Die Anzahl der benötigten Verbindungsleitungen ist daher vereinbar mit dem Unterbringen in "dual-in-line"-Gehäusen, sowohl in Bezug auf die Standard-Type mit 14 Verbindungen als auch in Bezug auf die Standard-Type mit 16 Verbindungen.

Diese Anordnung der aktiven Elemente in einem einzigen Gehäuse ist sehr günstig für die Arbeitsbedingungen der Elemente in Bezug auf die maximal zulässige thermische Verlustleistung· Dadurch, daß nur ein mit der Spannungsquelle verbundener und ein mit dem Erdpotential verbundener Schalttransistor gleichzeitig arbeitet, ist der gesamte Strom durch einen einzigen Begrenzungswiderstand R begrenzt und dies sogar in dem Fallt wenn infolge eines fehlerhaften Steuersignals gleichzeitig mehr als zwei Schalttransistoren leitend sind· Die maximale Verlust-

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leistung wird dadurch in jedem Gehäuse gering gehalten, und zwar in der Größenordnung von 200 - 300 mW·

Der Umstand, daß die Transistoren, die sich in einem Gehäuse befinden, als diskrete Bauelemente hergestellt sind, doh· jeder befindet sich auf einem extra Halbleiterplättchen, geht einher mit dem Vorteil eines geringen Raumbedarfs und einer räumlichen Anpassung an die anderen noch vorhandenen integrierten Kreise und mit der Fähigkeit höheren Spannungen standzuhalten, was ein besonderes Merkmal diskreter Elemente ist»

Die in dem gestrichelt dargestellten Rechteck Jj_ enthaltenen Kreise umfassen Steuervorrichtungen für die Schalttransistoren RS1 und RD1 und beinhalten dabei einen Steuer— kreis J[_für den S ehalt transistor RS1 und einen.Steuerkreis J. für den Schalttransistor RDU

Erfindungsgemäß sind diese Steuerkreise in integrierter Technik ausgeführt»

Zur Betrachtung des erstem Steuerkreises, der als Ganzes durch die Bezugsziffer J_ gekennzeichnet ist: Dieser Kreis hat zwei Eingangsklemmen. 9 und 10, die entsprechend mit den Emittern von zwei Transistoren 11 und 12 verbunden sind» Die gleichen Klemmen sind über die Dioden 13 und 14 mit dem Erdpotential verbunden» Die Durchlaßrichtung der Dioden verläuft dabei vom Erdpotential zu den Eingangsklemmen hin«, Diese Anordnung wird im allgemeinen bei integrierten Kreisen in TTL-Technik benutzt, um zu verhindern, daß die Spannung an den Eingangsklemmen 9 und 10 negative Werte annimmt, wie es zu sehen ist, wenn die Eingangsverbindungen eine beträchtliche Länge haben und damit eine störende Impedanz. Die Basen der Transistoren 11 und 12 sind über die Widerstände 15 und 16 entsprechend mit der Spannungsquelle + Y3 verbunden, die vorzugsweise die gleiche

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Speisespannung hat, wie sie für integrierte Kreise der TTL-Technik benutzt wird, das sind normalerweise + 5V·

Die Kollektoren der Transistoren 11 und 12 sind entsprechend mit den Basen der Transistoren 17 und 18 verbunden, deren Kollektoren und Emitter miteinander verbunden sind· Die Kollektoren sind über einen Widerstand 19 mit einer positiven Spannungsquelle + V2 verbunden, die eine etwas höhere Spannung hat, die sich Jedoch in den für integrierte Kreise zulässigen Grenzen hält, der Wert kann ZoBe + 14 V betragen» Die Emitter der Transistoren 17 und 18 sind über den Widerstand 2Q mit dem Erdpotential verbunden© Abgesehen vom Gebrauch zweier unterschiedlicher Speisespannungen und demzufolge zwei Widerständen 19 und 2Ö mit geeignetem Wert ist der bisher beschriebene Teil des Kreises elektrisch identisch mit der Eingangsatufe eines Standard-TTL-Kreises. Daher sind auch die Eingangsgrößen, wie z.B. die Eingangsimpedanz "fan in", der Nennwert des Eingangssignals, Rauscharmut usw· die gleichen wie bei TTL-Kreisen. Dies stellt eine sehr große inpassungsfäfeigkeit bei Benutzung des Kreises im Zusammenhang mit Kreisen der TTL-Standard-Technik sicher und schließt die Notwendigkeit, zusätzliche Anpassungskreise benutzen zu müssen, aus·

Durch die Benutzung einer zweiten Spannungsquelle + Y2 ist es möglich, ein Signal mit größerer Amplitude zum Ansteuern der folgenden Stufe über eine Verbindung mit dem Kollektor der Transistoren 17 und 18 zu erhalten·

Dies ist notwendig, um, wie gefordert, eine Leistungsendstufe anzusteuern, wobei das Emitter-Potential beträchtlichen Schwankungen unterworfen ist und die Basis-Spannung in jedem Fall höher sein muß als diese» Potential»

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Unter Berücksichtigung der am Knotenpunkt 21 herrschenden Spannung und wenn angenommen wird, daß die Signalspannungen binären Signalen entsprechen, zeigt sich, daß der "beschriebene Teil des Kreises eine binäre Punktion liefert, die die UOR-3?unktion darstellt*

Bei positiver Korrelation zwischen binären Signalen und Spannungssignalen muß gelten, daß der binären MJLL die Spannung Kuli entspricht oder wenigstens eine schwach positive Spannung, während einer binären EIHS eine stärker positive Spannung entspricht» Wenn nur an einen Eingang, z*Bo an den Eingang 9t eine binäre EIUS, doh» eine positive Spannung in der üähe von + Ψ5, angelegt wird, fließt der Basis-Strom des Transistors 11 über den Kollektor desselben und liefert damit die Torspannung für die Basis-Hnitter-Strecke dea Transistors 17, der daher leitend wird·

Durch den Spannungsabfall längs des Widerstandes 19 sinkt das Potential am Knotenpunkt 21 ab, gleichzeitig steigt das Potential am Knotenpunkt 22 durch den Spannungsabfall längs des Widerstandes 20· Das gleiche geschieht, wenn eine logische EINS an den Eingang 10 angelegt wird· Daher liefert der beschriebene Teil des Kreises in Bezug auf den Knotenpunkt 21 die NOR-UTunktion und in Bezug auf den Knotenpunkt 22 die QR-Funktion»

Wird andererseits eine negative Korrelation zwischen den binären Signalen angenommen, ist es bekannt, daß der Kreis in Bezug auf den Knotenpunkt 21 die NAJiD-Punktion liefert und in Bezug auf den. Knotenpunkt 22 die AND-Binktionj Allgemein ausgedrückt wirkt der beschriebene Teil des Kreises als ein Gatter in Bezug auf die Veränderlichen an den Eingangsklemmen»

Der Knotenpunkt 21 ist mit der Basis des Transistors 5 verbunden, dessen Emitter wiederum mit der Basis des Tran.-

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aistors 23 verbunden ist* Die Kollektoren dieser beiden Transistoren sind miteinander und mit der Ausgangsklemme 24 verbundene

Entsprechend dem einen Aspekt der Erfindung liegt die Verbindung der Kollektoren der Transistoren 5 und 23 an der Spannungsquelle + Y2 über einen Widerstand 25» der sich außerhalb des integrierten Kreises befindete Die Transistoren 5 und 23 sind entsprechend der bekannten Darlington-Yerstärkerschaltung verbunden» Der Widerstand 26, der die Basis und den Emitter des Transistors 23 verbindet, erlaubt ein. schnelles Sperren desselben Transistors durch Ableitung der in der Basis-Emitter-Strecke des Transistors in leitendem Zustand befindlichen elektrischen Ladungsträger»

Der Emitter des Transistors 23 ist mit der Ausgangsklemme 27 verbunden» Der Kollektor des Transistors 28, dessen Emitter geerdet ist und dessen Basis mit dem Knotenpunkt 22 verbunden ist, ist mit der gleichen Ausgangsklemme verbundene

Entsprechend dee zweiten Aspekt der Erfindung ist der Kreia 7 durch eine Diode 29 vervollständigt, die zwischen der Ausgangsklemme 27 und der Spannungsquelle + \Γ2 liegt, wobei die Durchlaßrichtung von der Ausgangsklemme zur Spannungsquelle hin verläuft» Die Wirkungsweise des Kreises ist kurz folgende:

Wenn ein binäres EINS-Signal, d*h» eine positive Spannung an eine der Eingangsklemmen 9 oder 10 gelegt wurde, nimmt der Knotenpunkt 22 ein positives Potential an. Die Baiis-Emitter-Strecke des Transistors 28 wird dadurch vorgespannt und der Transistor demzufolge leitend» Andererseits ist die Spannung am Knotenpunkt 21, sogar wenn sie positiv

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oder etwas höher als die am Knotenpunkt 22, nicht ausreichend, um die in Kaskade geschalteten Basis-Emitter-Verbindungen der Transistoren 5 und 23 genügend vorzuspannen· Die Transistoren 5 und 25 sind daher gesperrt. Unter diesen Bedingungen ist die Ausgangsklemme 27 mit der Ausgangsklemme '24 nicht verbunden und liegt auf Erdpotential·

Wenn an beiden Eingangskiemmen 9 und 10 ein logisches Signal NULL angelegt wurde, liegt der Knotenpunkt 21 auf einer Spannung, die fast der Spannung + Y2 entspricht und der Knotenpunkt 22.liegt auf Erdpotential» Der Transistor 28 ist daher gesperrt und die Transistoren 5 und 23 sind leitend» Dies ist sogar der Fall, wenn die Spannung an der Klemme 27 ansteigt zu einem positiven Wert in der Nähe von + Y2· Die Klemme 27 ist daher mit der Klemme 24 elektrisch verbunden und kann dadurch auf eine Spannung gebracht werden, die nur durch die für den integrierten Kreis maximal zulässige Spannung begrenzt ist und kann einen Strom liefern, der nur durch die für den Kreis maximal zulässige Verlustleistung begrenzt ist, wobei diese Grenze keinen kritischen Wert mehr darstellt·

In der Tat, wenn der Transistor 23 leitend ist, ist der Spannungsabfall zwischen Kollektor und Emitter auf ungefähr 1 V begrenzt» Daher beträgt sogar bei einem Strom von 50 mA die Verlustleistung des Transistors 23 nur 50 mW·

Kurzgefaßt kann man sagen, daß sich der beschriebene Kreis wie ein einpoliger Doppelschalter verhält, der es gestattet, alternativ die Klemme 27 entweder vom Erdpotential oder von der Spannungsversorgungski emme 24 zu trennen, um sie alternativ entweder mit der Spannungsversorgungsklemme 24 oder mit dem Erdpotential zu verbinden. Die Tatsache, daß die maximale Spannung, die die Klemme 27 erreichen kann, in der Nähe von + V2 liegt, ohne die Arbeitsweise des Kreises dadurch zu stören, macht den Kreis

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insbesondere geeignet, induktive Lasten zu versorgen und der Kreis ist daher ganz "besonders geeignet zur Ansteuerung der mit da* Spannungsquelle verbundenen Schalttransistoren für Selektionsdrähte, ohne Zwischenkrei3© benutzen zu müssen· Bei dieser Anwendung zeigt der· beschriebene integrierte Kreis noch andere wesentliche Vorteile» die im folgenden beschrieben werden*

Zunächst soll der Teil des integrierten Kreises Ji₁ der als Ganzes mit der Bezugsziffer; J3_ gekennzeichnet ist und dessen Aufgabe es ist, den mit Erdpotential verbundenen Schalttransistor anzusteuern, nicht betrachtet werden· Es wird vielmehr die Arbeitsweise der extern mit dem integrierten Kreis Ji_ verbundenen Elemente betrachtet werden, wie es in Pig· 5 zu sehen ist»

Die Klemme 27 ist direkt mit der Basis des mit der Spannungsquelle verbundenen Transistors RS1 verbunden· Der Kollektor des Transistors RSI ist über den Begrenzungs— widerstand R mit der Spannungaquelle + T1 verbunden, Der Emitter ist mit dem einen Ende des Speicherdrahtes f verbunden, dessen anderes Ende über eine Diode D und den Schalttransiator RD1 mit dem Erdpotential· verbunden ist·

Die Klemme 24 des integrierten Kreises ist mit der Spannungsquelle + Y2 über einen externen Widerstand 25, der vorzugsweise als Präzisionswiderstand ausgeführt ist, verbunden· Wenn der Transistor RS1 leitend ist, wird daher sein Basisstrom durch den Widerstand 25 mit der gleichen Präzision begrenzt wie der über den Widerstand R fliessende Kollektorstrom» Der Emitterstrom des Translators RS1, der durch den Speicherdrafet f und die Summe von Kollektoretrom und Baeisstrom darstellt, ist mit der gleichen Präzision festgelegt· Dies sichert ein besseres Leistungs— verhalten und einen größeren Arbeit aber eich des Magnetkernspeicher«·

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Ba der Widerstand 25 außerhalb des integrierten Kreises angeordnet ist, bereitet es keine Schwierigkeiten, ihn als Hochpräszisionswiderstand auszuführen und es treten auch keine Probleme in Bezug auf die thermische Verlustleistung, auf, wie dies der Fall sein würde, wenn dieser Widerstand Teil des integrierten Kreises wäre»

Es ist darüber hinaus offensichtlich, daß ein einziger Präzisionswiderstand 25, der sich außerhalb des integrierten Kreises befindet, für eine Vielzahl von Kreisen der Art des beschriebenen Kreises _7 benutzt werden kann und auf einea einzigen Halbleiterplättchen hergestellt werden kann und in einem einzigen Gehäuse untergebracht werden kann, oder auch für eine Vielzahl solcher in verschiedenen Gehäusen enthaltenen Kreise dieser Art. Wie es bekannt ist, wird in Kernspeicher^ zu einer bestimmten Zeit jeweils nur ein einziger mit der Spannungsquelle verbundener Schalttransistor in jeder Speicherplatte und in jeder Speichereinheit angesteuert und folglich arbeitet nur ein einziger der beschriebenen Kreise zur gleichen Zeit. Diese Bedingung bietet beträchtliche Vorteile» Häufig ist es erforderlich, nacheinander denselben Speicherdraht anzuwählen, und es ist daher angegeben, daß bei einer Vielzahl von widerständen 25 zu beachten ist, daß jeder von ihnen die gleiche thermische Verlustleistung haben kann wie unter der Bedingung des Dauerbetriebs· Diese Benutzungsvorschrift ist wie gesagt besonders lästig, wenn der Widerstand 25 in integrierter Form zusammen mit dem Kreis 7 hergestellt wurde»

Bei Benutzung eines einzigen externen Widerstandes wird diese Schwierigkeit vermieden, da es nicht notwendig ist, für diesen Widerstand eine unterschiedliche oder höhere Leistungsrate vorzusehen als die, die bei Benutzung einer Vielzahl von Widerständen erforderlich ist· Praktisch kann ea, entsprechend den Speiehearabmessungen und um die Länge der Verbindungsleitungen zu verringern, günstig sein,

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Zwischenlösungen derart zu verwenden, daß mehrere Widerstände benutzt werden, wobei Jeder einer Gruppe von integrierten Kreisen zugeordnet ist· Variationen dieser Art können beliebig gewählt werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verändern·

Die Diode 29 stellt eine weitere erfindungegemäße Verbesserung des Kreises dar· Sie verhindert in jedem Pail, daß die an der Klemme 27 anliegende Spannung größer wird ale die Versorgungsspannung + V2 und wendet so j ede Gefahr der Zerstörung des integrierten Kreises ab*

Im Zusammenhang mit der Ansteuervorrichtung des Speioherdrahtes wurde schon erwähnt, daß ein starker Stromimpuls infolge der Streukapazität des Drahtes auftritt, der den mit der Spannungsquelle Terbundenen Schalttransistor in die Sättigung bringt, wenn dieser angesteuert wurde» Wenn dabei der mit dem Erdpotential verbundene Sehalttransistor gesperrt ist, wie dies in einigen Pällen auftreten kann, tendiert die Spannung an allen Elektroden des Transistors dazu, die Spannung + V1 zu erreichen» Dies wird durch die leitend werdende Diode 29 verhindert, die es dem Transistor RS1 ermöglicht, schnell aus der Sättigung heraus zukomm en·

Zur Vervollständigung der Beschreibung des monoIitischen integrierten Kreises J&_ soll nun der Kreis 8 beschrieben werden, der der Ansteuerung der mit dem Erdpotential verbundenen Schalttransistoren dient» Es ist zu sehen, daß der Kreis JjL im wesentlichen dem schon beschriebenen Kreis J_ähnlich ist· Ein Unterschied besteht jedoch darin, daß für den Kreis _8_ nur eine einzige Versorgungespannung + V3 vorgesehen ist· Diese Spannung hat vorzugsweise den gleichen Spannungswert, der bei der Versorgung von integrierten Kreisen der TTL-Technik benutzt wird, die daher mit dem vorliegenden Kreis kompatibel sind·.

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Ein anderer Unterschied besteht darin, daß der Widerstand 33, der der Ableitung der Ladungsträger der Basis-Emitterstrecke des Transistors 36, der dem Transistor 23 im Kreis 7 entspricht, dient, von der Basis zum Erdpotential führte Koch ein weiterer Unterschied besteht darin, daß der Widerstand 34 der Ausgangsstufe, der dem Widerstand 25 im Kreis J7_ entspricht, mit im integrierten Kreis enthalten ist und mit der gleichen Versorgungsspannung + T3 verbunden isto

Der Kreis J3_ wird zum Ansteuern der mit dem Erdpotential verbundenen Sehalttransistoren, wie ζ„Β· der Schalttransistor RD1, benutzt» Die Spannung an seinen Ausgangsklemmen braucht daher keine hohen Werte zu erreichen₉ da·eine Spannung von etwas mehr als 1 V ausreichend ist, den Transistor RD1 leitend werden zu lassen» Wegen des kleinen Wertes der Versorgungsspannung + V3 (+ 5 V) übersteigt die Verlustleistung im integrierten Widerstand 34 nicht den Wert von 200 - 250 mW, wenn der Transistor 36, der dem Transistor 23 des Kreises 7 entspricht, leitend ist» Dies ist sogar der Fall, wenn der an der Klemme 35 gelieferte Strom einen beträchtlichen Viert hat, z.B» 50 mA, wobei der Transistor RD1 sich stark in der Sättigung befindet»

Die Gesamtverlustleistung der beiden Kreise _7_ und 8_ übersteigt nicht 500 mW beim gleichzeitigen Arbeiten beider Kreise und es ist weitgehend zulässig, die Kreise in integrierter Technik auszuführen und sie in einem gemeinsamen Standard-"dual-in-line"-Grehäuse unterzubringen.

Es ist offensichtlich, daß in der Praxis wegen des alternativen und gegenseitig sich ausschließenden Gebrauches der mit der Spannungsquelle einerseits und der mit dem Erdpotential andererseits verbundenen Schalttransistoren es nützlich ist, die Steuerkreise in monolitischer Porm herzu-

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stellen, d„hp ein einziger integrierter Kreis enthält eine Vielzahl der Steuerkreise, wie sie beschrieben wurden» Demgemäß und wegen der Beschränkung durch die konstruktiven Standardausführungen, die bei "dual-in-line"-G-ehäusen 16 externe Verbindungen vorsehen, ist es nützlich, die integrierten Kreise vorzugsweise so herzustellen, wie es in der Figo 6 gezeigt ist ο Die Pig« 6 zeigt einen integrierten Kreis, der zwei Steuerkreise für mit der Spannungsquelle verbundene Schalttransistoren und zwei Steuerkreise für mit dem Erdpotential verbundene Schalttransistoren enthalte

Pur jeden dieser Kreise sind zwei Eingangsklemmen vorgesehen, wobei an den einen der Informationsbefehl angelegt wird und an den anderen ein Zeit-Impuls, der die Steueroperation einleitet» Weiterhin aind zwei Klemmen zum Verbinden des Kreises mit zwei verschiedenen Spannungsquellen + V2 und + V3 vorgesehen und zusätzlich eine Klemme für die Verbindung mit dem Erdpotentialo Eine einzige Klemme ist zur Verbindung mit dem externen Begrenzungswiderstand 25 mit den Kollektoren der beiden Transistoren 42 und 43 verbunden, die der Punktion des Transistors 23 in der Pig ο 5 entsprechen* Zwei Klemmen 44 und 45 zum Steuern der beiden mit der Spannungsquelle verbundenen Schalttransistoren und zwei Klemmen 46 und 47 zum Steuern der beiden mit dem Erdpotential verbundenen Schalttransistoren vervollständigen die externen Verbindungsmöglichkeiten des Kreiseso

Der beschriebene integrierte Kreis stellt ein Ausführungsbeispiel dar und es können andere Varianten benutzt werden, wo z.B» ein einziger integrierter Kreis eine größere Anzahl von Steuerkreisen zum Steuern der mit der Spannungsquelle verbundenen Schalttransistoren enthält, ohne den G-egenstand der Erfindung zu verlassen»

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Claims (1)

1. _r 26 -

   Pat entansprüche

   /Ώ Monalitischer integrierter Leiatungskreis mit geringer Verlustleistung zum Steuern der zu einem Speioberdraht eines Magnetkernspeiehers gehörenden Schalttransistoren, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Terlinden des Kreises mit zwei verschiedenen Spannungsquellen (+12, + V3), einen Steuerkreis, der in Abhängigkeit von den EingangsSignalen eine binäre Punktion ausführt, eine Einrichtung zum Anschließen wenigstens einer externen Last, eine Einrichtung zum Verbinden des Kreises mit einer externen Spannungsquelle über einen externen ohmschen Widerstand (R), eine Schalteinrichtung, die durch den Steuerkreis gesteuert wird und selektiv die externe Last entweder über den externen ohmschen Widerstand (R) mit der externen Spannungsquelle oder mit Erdpotentdal verbindet·

   2» Monolitischer integrierter Leistungskreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anschließen einer externen Last intern mit der höheren Spannungsquelle (+ V2) der beiden verschiedenen Sρ annungsquell en (-f V2, + V3) über eine in einer Sichtung wirkende Einrichtung verbunden ist, die es verhind-ert, daß die an der Einrichtung zum Anschließen einer externen Last anliegende Spannung den Spannungswert der höheren Spannungsquelle (+ V2) wesentlich übersteigt·

   3» Monoliti3eher integrierter Leistungskreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis eine G-att er schaltung umfaßt mit wenigstens zwei Eingangsklemmen (9» 10)» die im Hinblick auf eine vorgegebene Standardkreis-Technik kompatible Kennwerte aufweisen, wobei die Gatterschaltung über eine erste Spannungs-

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   Versorgungsklemme an einer ersten Spannungsquelle (+ Y3) liegt, die einen Spannungswert aufweist, wie er bei der Spannungsversorgung von Kreisen in dieser vorgegebenen'Standardkreis-Technik üblich ist, und über eine zweite Spannungsversorgungsklemme an einer zweiten Spannungsquelle (+ Y2) liegt, die einen beträchtlich höheren Spannungswert aufweist als die erste Spannungs quelle (+V3), und die Gatterschaltung zwei Ausgänge (21, 22) aufweist, wobei der erste Ausgang (21), der ein Signal liefert, das einen höheren Spannungswert hat als das des zweiten Ausganges (22) und den Spannungswert der zweiten Spannungsquelle (+ ¥2) erreichen kann, zu der Basis eines ersten zur Schalteinrichtung gehörenden Schalttransistors (23) führt, dessen Kollektor mit einer weiteren Eingangsklemme (24) verbunden ist, die über einen externen Widerstand (25) an einer externen Spannungsquelle von geeignet hohem Spannungswert liegt, und dessen Emitter mit einer Ausgangsklemme (27) als Einrichtung zum Anschließen einer externen Last verbunden ist, wobei der andere Ausgang (22) der Gatterschaltung mit der Basis eines zweiten zur Schalteinrichtung gehörenden Schalttransistors (28) verbunden ist, dessen Kollektor mit der Ausgangsklemme (27) verbunden ist, während sein Emitter mit dem Brdpotential verbunden ist, wobei die an den Ausgängen (21, 22) auftretenden Signale selektiv die Schalttransistoren (23, 28) so steuern₉ daß alternativ der erste Schalttransistor (23) oder der zweite Sehalttransistor (28) leitend ist·

   Monolitischer integrierter Leistungskreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Richtung wirkende Einrichtung eine Diode (29) umfaßt, die zwischen der Ausgangsklemme (27) und der zweiten Spannungsversorgungsklemme liegt, wobei die Durchlaßrichtung der Diode (29) von der Ausgangsklemme (27) zur zweiten Spannungsversorgungsklemme hin verläuft.

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   21 3 Π 1 8

   Mono lit i se her integrierter Leistungskreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis noch einen weitere! Kreis enthält mit einer zweiten Gatterschaltung mit wenigstens zwei Eingangsklemmen (37, 38), die im Hinblick auf die vorgegebene Standardkreis-Technik kompatible Kennwerte aufweisen, wobei die zweite Gatterschaltung an der ersten Spannungsquelle (+ V3) liegt, die einen Spannungswert aufweist, wie er bei der Spannungsversorgung von Kreisen in dieser vorgegebenen Standardkreis-Technik üblich ist, und zwei Ausgänge (39* 48) besitzt, von denen der erste Ausgang (39) zu der Basis eines dritten Schalttransistors (36) führt, dessen Kollektor über einen Widerstand (34) mit der ersten Spannungsquelle (+ Y3) verbunden ist und dessen Emitter zu einer zweiten Ausgangsklemme (35) führt, an die eine externe Last angeschlossen wird, und der zweite Ausgang (48) zu der Basis eines vierten Sehalttransistors (32) führt, dessen Kollektor mit der zweiten Ausgangsklemme (35) und dessen Emitter mit dem Erdpotential verbunden ist, wobei die an den Ausgängen (39, 48) auftretenden Signale selektiv die Schalttransistoren (36, 32) so steuern, daß alternativ der dritte Schalttransistor (36) oder der vierte Schalttransistor (32) leitend ist»

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