Ken Shirriff hat ein TR-3-Triggermodul aus dem IBM 604 Electronic Calculating Punch von 1948 analysiert und wieder in Betrieb genommen. Der 604 war ein steckfeldprogrammierbarer Rechner in der Größe eines Doppelkühlschranks: Er las Zahlen von Lochkarten, führte bis zu 60 Berechnungen durch und stanzte die Ergebnisse mit 100 Karten pro Minute zurück in die Karte. IBM vermarktete ihn als Ersatz für 150 Ingenieure, vermietete ihn für 550 Dollar im Monat und baute über 5.600 Exemplare. Rund 1.300 Elektronenröhren steckten in der Maschine, verpackt in steckbaren Modulen für schnellen Austausch.

Das TR-3 ist das, was man heute Flipflop nennt: eine Schaltung mit zwei stabilen Zuständen, die ein Bit hält, bis sie umgeschaltet wird. Trigger erzeugten im 604 Taktsignale und speicherten Impulse; die dezimalen Rechenzähler waren daraus aufgebaut. Das Modul nutzt eine 2033-Doppeltriode — zwei Trioden in einem Glaskolben mit gemeinsamer Heizung und Kathode, wobei die Heizung 6,3 Volt bei 300 Milliampere zieht, eine Spannung, die auf 6-Volt-Autobatterien zurückgeht. Der 604 lief mit 50 Kilohertz, drei Größenordnungen schneller als die 50-Hertz-Impulse elektromechanischer Buchungsmaschinen jener Zeit.

Shirriff erklärt die Schaltung als zwei kreuzgekoppelte Röhren-Inverter: Der Anodenausgang jedes Inverters speist über 200K- und 1K-Widerstände das Gitter des anderen, sodass die leitende Seite die andere gesperrt hält. Da die Anoden zwischen 50 und 150 Volt schwingen, die Gitter aber Spannungen nahe null brauchen, dienen eine -100-Volt-Vorspannung und Spannungsteiler als Pegelwandler. Die Eingänge wirken über 40-pF-Kondensatoren; ausgelöst wird durch negative Impulse, die eine leitende Triode sperren. Die beiden Ausgänge liegen auf unterschiedlichen Spannungsniveaus, was Shirriffs Plan erschwerte, beide mit Glimmlampen anzuzeigen.

In der Praxis erwies sich die Schaltung als launisch: Je nach Versorgungsspannung oszillierte sie oder blieb dauerhaft in einem Zustand hängen, denn sie muss stabil genug sein, einen Zustand zu halten, aber instabil genug, um bei einem Impuls umzukippen. Bemerkenswert: Der spätere IBM 650 ersetzte dieses Design durch Diodenlogik-Gatter, die eine Inverter-Schleife ansteuern — Zustandswechsel wurden so zu boolescher Logik statt analogem Spannungsspiel.

Der Artikel schließt mit der Ahnenreihe: Die Triggerschaltung wurde 1918 von den britischen Physikern William Eccles und Frank Jordan als Relaisersatz erfunden. ENIAC (1945) baute Dezimalzähler aus zehn Triggern im Ring; IBM-Ingenieure patentierten 1946 einen Vier-Trigger-BCD-Zähler und setzten ihn in 603 und 604 ein. Moderne Chips nutzen dieselbe Idee millionenfach — nur mikroskopisch, transistorbasiert und umbenannt in Flipflop.