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Elektronische Auswahlschaltung
Die im Stammpatent beschriebene elektronische Auswahlschaltung dient dazu, aus einer Mehrzahl von Einrichtungen, von denen beliebige belegt sein können, die in einer definierten Reihenfolge erste freie Einrichtung durch Zuführung eines bestimmten Potentials zu bezeichnen, das sich von den übrigen
Einrichtungen zugeführten Potentialen durch seine Höhe oder Polarität unterscheidet. Dazu ist die Aus- wahlschaltung in eine der Zahl der angeschlossenen Einrichtungen entsprechende Zahl von Stufen unter- teilt. Jede Einrichtung führt der ihr zugeordneten Stufe ein Potential zu, dessen Höhe oder Polarität ihren momentanen Belegungszustand anzeigt und erhält von dieser Stufe ein Potential, das gegebenenfalls die
Bezeichnung bewirkt.
Zuführung und Abgabe dieser beiden Potentiale erfolgt über den Prüfeingang bzw. den Bezeichnungsausgang jeder Stufe der Auswahlschaltung.
Für die Funktion der Auswahlschaltung von ausschlaggebender Bedeutung ist eine Kettenschaltung, die sich durch die ganze Auswahlschaltung erstreckt. Diese Kettenschaltung besteht aus in den einzelnen Stufen individuellen enthaltenen bezüglich ihrer Übertragungseigenschaft richtungsabhängigen Mitteln, von denen jedes in seiner Stufe einen Koppeleingang mit einem Koppelausgang verbindet. Die Kettentchal- tung wird dann hei der Zusammenschaltung dieser Stufen zu einer Auswahlschaltung in der Weise hergestellt, dass der Koppeleingang jeder Stufe (mit Ausnahme der ersten) an den Koppelausgang der jeweils vorhergehenden Stufe geschaltet ist. Damit kann über diese Kettenschaltung jede Stufe die ihr unmittelbar folgende Stufe und über diese sämtliche folgenden Stufen beeinflussen.
Diese Beeinflussung lUt sich in einfachster Weise so erklären, dass die erste Schaltstufe, die von der ihr zugeordneten Einrichtung Frei- potential erhält, sämtliche Dir folgende Stufen an der Abgabe eines Bezeichnungspotentials hindert, wäh- rend sie selbst Bezeichnungspotentia1 abgibt. Durch die genannte. Kettenschaltung wird also zunächst die Eindeutigkeit der Bezeichnungspotentialabgabe erreicht ; ausserdem wird gleichzeitig eine bestimmte Be- zeichnungsre. ihenfolge erhalten, in der die Abgabe des Bezeichnungspotentials erfolgt. Als in jeder Stufe vorzusehendes, die Verbindung zwischen Koppeleingang und Koppelausgang bildendes Mittel wird bei ein- zelnen Ausführungsbeispielen des Stammpatentes je ein Richtleiter verwendet.
Bei ändern Ausführungsbei- spielen wird diese Verbindung zwischen Koppeleingang und Koppelausgang in jeder Stufe durch einen Transistor gebildet. Da Transistoren im Gegensatz zu Richtleitern steuerbare Mittel sind, eröffnet sich durch ihre Verwendung eine beträchtliche Freizügigkeit für die restliche Anordnung solcher Stufen. Dieser Transistor ist mit seinem Emitter an den Koppeleingang und mit seinem Kollektor an den Koppelausgang geschaltet. Er führt dann Strom, wenn der Koppeleingang Freigabepotential erhält und seiner Basis, die an den Prüfeingang geschaltet ist, Belegtpotential zugeführt wird. In diesem Fall überträgt der Transistor das dem Koppeleingang zugeführte Freigabepotential zum Koppelausgang und versetzt damit die folgende Stufe in die Lage, Bezeichnungspotential oder ebenfalls Freigabepotential abzugeben.
Bei Auswahlschaltungen mit sehr grosser Stufenzahl kann es vorkommen, dass bei Kettenschaltung bereits vorgeschlagener Schaltstufen die Strombelastung der In den ersten Schaltstufen befindlichen jeweils die Verbindung zwischen Koppeleingang und Koppelausgang bildenden Transistoren zu gross würde, wenn erst eine der letzten Schaltstufen m der Lage ist, Bezeichnungspotential abzugeben, da diese Transistoren
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sämtliche in den folgenden Schaltstufen verbrauchten Ströme übertragen müssen. Eine weitere bei Aus- wah1schaltungen mitsehr grosser Stufenzahl manchmalals nachteilig empfundene Eigenschaft besteht darin, dass längs der Kettenschaltung ein Spannungsabfall auftritt, der sich aus den Spannungsabfällen der EmitterKollektor-Strecken der Transistoren von Freigabepotential abgebenden Schaltstufen zusammensetzt.
Da in der Bezeichnungspotential abgebenden Schaltstufe das Bezeichnungspotential direkt aus dem dieser Schaltstufe zugeführten Freigabepotential abgeleitet wird, führt dies dazu, dass das z. B. von der letzten Schaltstufe abgegebene Bezeichnungspotential niedriger ist als das z. B. von der ersten Schaltstufe abgegebene Bezeichnungspotential. In manchen Fällen ist diese Eigenschaft unerwünscht. Diese Eigenschaft zu beseitigen und damit eine Schaltstufe zu schaffen, bei der das am Koppelausgang gegebenenfalls abgegebene Freigabepotential genau den gleichen Wert wie das dem Koppeleingang zugeführte Freigabepotential besitzt, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die von einer Schaltstufe ausgeht, bei der die Verbindung zwischen Koppeleingang und Koppelausgang durch einen Transistor gebildet ist.
Dazu besitzt die erindungsgemässe Schaltstufe das zusätzliche Merkmal, dass der die Verbindung zwischen Koppeleingang und Koppelausgang bildende Transistor Teil eines Verstärkers ist, dessen Eingang an den Koppeleingang und dessen Ausgang an den Koppelausgang geschaltet ist.
Schaltstufen, die dieses zusätzliche Merkmal aufweisen, lassen sich mit den verschiedensten Mitteln verwirklichen. Im folgenden wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Abgabe des Bezeichnungspotentials mittels eines Transistors erfolgt, der den die Verbindung zwischen Koppe1eingang und Koppelausgang bildenden Transistor steuert.
Die Im folgenden als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschriebene Schaltstufe enthält zwei Transistoren Tl und T2 des gleichen Leitungstyp, hier pnp-Transistoren, von denen nur der Emitter des Transistors Tl an den Koppeleingang kl, der Emitter des Transistors T2 dagegen an den positiven Pol
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U3zeichnungsausgang z und über einen Widerstand R7 an den negativen Pol einer Spannungsquelle Ul ge- schaltet ; die Basis dieses Transistors Tl ist über einen Widerstand R2 an den Prüfeingang p und über einen Wi- derstand R3 an den positiven Pol einer Spannungsquelle U2 geführt.
Der Kollektor des ändern Transistors T2 ist unmittelbar an den Koppelausgang k2 geschaltet ; er kann ausserdem auch, worauf im Stammpatent näher eingegangen wird, über einen Widerstand (in der Zeichnung nicht dargestellt) an den negativen Pol der Spannungsquelle Ul geschaltet sein. Die Basis dieses Transistors T2 liegt über einen Widerstand R5 am positiven Pol der Spannungsquelle U2 und über in Reihe geschaltete Widerstände R6 und Rl am negativen Pol der Spannungsquelle Ul. Der Verbindungspunkt der Widerstände R6 und R1 ist über einenRichtleiter G1 mit dem Bezeichnungsausgang z verbunden. Die einen zusätzlichen Eingang n mit dem Koppelausgang k2 und mit dem Verbindungspunkt der Widerstände Rl und R6 verbindenden Richtleiter G2 bzw. G3 dienen zur elektronisch gesteuerten Festlegung des Nullpunktes.
Die bisher beschriebene Teilanordnung der Schaltstufe deckt sich, mit Ausnahme der Anschaltung des Emitters des Transistors T2 an die Spannungsquelle U3 statt an den Koppeleingang kl, mit einem im Stammpatent beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Zusätzlich ist ein Transistor TS. hier pnp-Transistor, vorgesehen, dessen Emitter mit dem Emitter des Transistors T2 und dessen Kollektor mit dem Verbindungspunkt der Widerstände R1 und R6 verbunden ist. Die Basis dieses Transistors T3 ist über einen Widerstand R8 an den positiven Pol der Spannungsquelle U2 und über eine Reihenschaltung von zwei Widerständen R9 und R10 an den negativen Pol der Spannungsquelle Ul geschaltet. Der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände R9 und R10 ist über einen Richtleiter G4 an den Koppeleingang kl geführt.
Die durch die Spannungsteiler aus den Widerständen R5, R6 und Rl bzw. aus den Widerständen R8, R9 und RIO und die Spannungsquellen U2 und Ul bestimmten Basispotentiale der Transistoren T2 und T3 sind so gewählt, dass beide Transistoren bei Fehlen weiterer Aussteuerung Strom führen. Da der Transistor T3 Strom führt, drückt er dem Verbindungspunkt der Widerstände Rl und R6 sein positives Kollektorpotential auf, das etwa gleich dem von der Spannungsquelle U3 gelieferten positiven Potential ist. Damit wird das Basispotential des Transistors T2 so weit in positiver Richtung verschoben, dass dieser Transistor T2 gesperrt ist.
Wie im Stammpatent im einzelnen ausgeführt, muss eine Schaltstufe zur Lösung der ihr Im Rahmen einer Auswahlschaltung gestellten Aufgabe drei Kriterien genügen, die sich wie folgt darstellen : 1. Wenn der Koppeleingang das Freigabepotential und der Prüfeingang das Freigabepotential besitzt, dann besitzt der Bezeichnungsausgang das Bezeichnungspotential und der Koppelausgang das Sperrpotential ;
2. wenn der Koppeleingang das Freigabepotential und der Prüfeingang das Belegtpotential besitzt, dann besitzt der Bezeichnungsausgang das neutrale Potential und der Koppelausgang das Freigabepotential ;
3. wenn der Koppeleingang das Sperrpotential besitzt, dann besitzt der Bezeichnungsausgang das neu-
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SchaltstufeVerwendung finden.
Der durch sie erzielte Fortschritt, dass zwischen Koppeleingang und Koppelausgang kein Spannungsabfall auftritt, kommt, wie aus der Erläuterung und der Zeichnung zu entnehmen, beim hier betrachteten Ausfihnmgsbeispiel dadurch zustande, dass der Emitter des die Verbindung zwischen dem
Koppeleingang kl und Koppelausgang k2 bildenden TransistoE T2nicht an den Koppeleingang kl, sondern an den positiven Pol der Spannungsquelle U3 geschaltet ist und dass dieser Transistor T2 zur Weitergabe des dem Koppeleingang kl gegebenenfalls zugeführte Freipotentials durch eigene Mittel, nämlich den
Transistoren T3, gesteuert wird.
Dadurch, dass bei einer aus solchen Schaltstufen aufgebauten Auswahl- schaltung das von einer Schaltstufe gegebenenfalls abzugebende Freigabepotential nicht von dem ihr von der vorhergehenden Schaltstufe zugeführten Freigabepotential, sondern von einer festen Spannungsquelle U3, abgeleitet wird, herrschen in sämtlichen Schaltstufen genau die gleichen Potentialverhältnisse, wo-
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der von den einzelnen Schaltstufen abgegebenen Bezeichnungspetentiale. Abweichend davon kann aber auch so vorgegangen werden, dass die gesamte Auswahlschaltung in einzelne Teilkettenschaltungen auf- geteiItwird. Diese Teilkettenschaltungenwerden aus.
Schaltstufen bereits vorgeschlagener Art gebildet und umfassen für sich jeweils so viele Schaltstufen, dass der bei den bereits vorgeschlagenen Schaltstufen auftretende Spannungsabfall noch in den jeweils zulässigen Grenzen bleibt. Aufeinanderfolgende Teilketten- schaltungen werden dann jeweils über eine vorstehend beschriebene Schaltstufe zusammengeschaltet. Bei einer derart aufgebautenAuswahIschaltung summieren sich dann nicht die Potentialabfälle sämtlicher Stu- fen sondern nur die Potentialabfälle in den einzelnen Teilkettenschaltungen, so dass sich also auch auf diese Weise Auswahlschaltungen mit unbegrenzter Zahl der Schaltstufen aufbauen lassen.
Durch die Frei- zügigkeit bei der Wahl der Stufenzahl für die Teilkettenschaltungen lassen sich dabei die Potentialunter- schiede auf beliebig kleine Werte herabdrilcken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektronische Auswahlschaltung, insbesondere Schaltstufe, die zur Zuführung von Potentialen einen
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einen Koppelausgang besitzt, deren zugeführte und abgegebene Potentiale im wesentlichen zwei Werte annehmen können, unter Verwendung eines Transistors zur Bildung einer in bestimmter Richtung übertragungsfähigen Verbindung zwischen Koppeleingang und Koppelausgang, nach Patent Nr. 210485, dadurch gekennzeichnet, dass der die Verbindung zwischen Koppeleingang (kl) und Koppelausgang (k2) bildende Transistor (T2) Teil eines Verstärkers ist, dessen Eingang an den Koppeleingang (kl) unddessenAusgang an den Koppelausgang (k2) geschaltet ist.