DE1035942B - Koinzidenz-Schaltkreise mit Transistoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

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ANMELDETAG: 2. FEBRUAR 1956

7-

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

7. AUGUST 1958

Es ist für viele Zwecke wünschenswert, in elektrischen Schaltungen eine Anzahl getrennter Signale in der Weise zu vergleichen bzw. zu kombinieren, daß das Ausgangssignal anzeigt, wenn zwischen den getrennten Eingangssignalen eine vorbestimmte Beziehung besteht. Eine typische Anwendung solcher Schaltungen sind die logischen Teile von Digitalrechengeräten, beispielsweise in einer »UND«-Koinzidenz-Schaltung. Bei solchen Schaltungen ist es erwünscht, daß hinsichtlich Frequenz, Form und Gleichstrompegel der zu vergleichenden bzw. zu kombinierenden Signale keine zu engen Grenzen gesetzt sind.

Man hat derartige Schaltungen unter Verwendung von Relais oder gasgefüllten Röhren bzw. Elektronenröhren ausgeführt. Während, der Anwendung von Relais in mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Schaltungen durch die mechanische Trägheit der Relais Grenzen gesetzt sind, hat sich bei der Anwendung von Elektronenröhren in Schaltungen dieser Art für Schnellrechengeräte ergeben, daß infolge der allgemeinen Röhreneigenschaften die den Röhren zugeführten Signale hinsichtlich ihrer Art und ihres Gleichstrompegels Bedingungen erfüllen müssen, die den Anwendungsbereich dieser Schaltungen unerwünscht einschränken. Ferner hat die Verwendung von Röhren den Nachteil, daß sie verhältnismäßig hohe Arbeitsspannungen sowie eine bestimmte Heizleistung benötigen, was insbesondere bei großen Rechengeräten mit sehr vielen. Schaltkreisen ins Gewicht fällt. Von Nachteil ist ferner die Zerbrechlichkeit sowie die relativ kurze Lebensdauer der Röhren.

Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer aus SeAaJtiransistoren aufgebauten Schaltung, die ein Ausgang-ssignal liefert, sofern an mehreren getrennten Eingängen gleichzeitig Steuersignale auftreten, bei ■welcher die geschilderten Mängel und Nachteile vermieden werden.

Eine derartige Schaltung weist gemäß der Erfindung ein an einer Speisespannung in Reihe mit einer 'Belastung liegendes, die Emitter-Kollektor-Strecken zweier oder mehrerer Transistoren von gleichem Leitfähigkeitstyp aufweisendes Reihenglied auf, durch das nur dann ein nennenswerter Strom fließt, der ein Ausgangssignal in Form einer Spannungsänderung an der Belastung hervorruft, wenn alle Emitter-Kollektor-Strecken durch von den Steuersignalen hervorgerufene Potentialänderungen der zugehörigen Basen vom nichtleitenden in den leitenden Zustand gebracht werden.

In einer solchen Schaltung fließt kein wesentlicher Strom durch das Reihenglied, wenn Signale nur dem einen oder nur dem anderen der beiden Transistoren zugeführt werden. Werden jedoch beide Transistoren Koinzidenz-Schaltkreise mit Transistoren

Anmelder:

Philco Corporation,

Philadelphia, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt, München 2, Kaufingerstr. 8

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 2. Februar 1955

William Edward Bradley, Clifton Heights, Pa.,

und Morris Rubinoff, Sharon Hill, Pa. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

gleichzeitig erregt, so wird ein verhältnismäßig starker Strom in dem Reihenglied und damit an der Belastung eine Anzeige für das gleichzeitige Auftreten der Signale erzeugt. Von Vorteil ist dabei, daß die Steuersignale, welche den beiden Steuerelementen der beiden Transistoren zugeführt werden, einander in Form und Gleichstrompegel im wesentlich gleichen können. Aus diesem Grunde kann die Einrichtung von im wesentlichen identischen Schaltkreisen betätigt werden, welche mit denselben Speisespannungen arbeiten und keine besonderen Vorspannungsvorrichtungen benötigen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß mit der Basis eines oder mehrerer der Transistoren des Reihengliedes der Kollektor je eines weiteren Schalttransistors unmittelbar verbunden ist, dessen Basis das Steuersignal zugeführt wird. Hierbei ist es möglich, dieselbe Speisespannung nicht nur für die verschiedenen Schalttransistoren, sondern auch für die in Reihe geschalteten Transistoren in der Koinzidenzschaltung selbst zu verwenden. Bei dieser Schaltung arbeiten ein oder mehrere Reihentransistoren normalerweise in der Art, daß ihre Kollektoren gegenüber ihren Basen in Durchlaßrichtung vorgespannt sind. Infolge dieser Arbeitsweise kann dem Transistorreihenglied eine Ausgangsspannung entnommen werden und den Basen anderer Transistoren zugeführt werden, welche auf gleichen oder ähnlichen Spannungspegeln arbeiten. Man hat nämlich entgegen der Erwartung gefunden, daß bei einem Transistor, dessen Basis gegenüber dem Emitter in Durchlaßrichtung stärker vorgespannt ist als der Kollektor desselben Transistors, dennoch keine nen-

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nenswerte Ableitung des Transistorstromes zur Basis Stromlauf eines Transistors 15 geschaltet und außeranstatt zum Kollektor stattfindet. Die gemäß der· Er- dem in Reihe mit einem Ausgangsbelastungswiderfindung in Reihe geschalteten Transistoren können stand 17. Das heißt, der Emitter 18 des Transistors 14 daher den zur Anzeige des gleichzeitigen Auftretens ist unmittelbar mit dem Kollektor 19 des Transistors von Eingangssignalen erforderlichen Emitter-Kollek- 5 15 verbunden, während der Kollektor 20 des Trantor-Strom aufbringen, obwohl die Potentialunter- sistors 14 unmittelbar mit dem Belastungswiderstand schiede zwischen den Basis- und den Emitterspannun- 17 verbunden ist. Eine Spannungsquelle 22 stellt eine gen der Transistoren mindestens ebenso groß und von Spannung zwischen dem Emitter 23 des Transistors gleicher Qualität sind wie die Potentiälunterschiede 15 und dem äußeren Anschluß des Widerstandes 17 zwischen den Kollektorelektroden und den ent- ίο her. Bei diesem Beispiel haben die Transistoren 14 sprechenden Emitterelektroden. Die genannte bevor- und 15 Basen des N-Typs. Entsprechend ist die Spanzugte Ausführungsform einer Transistor-Reihen- nungsquelle mit ihrem negativen Ende mit dem schaltung ist daher besonders geeignet, unmittelbar Widerstand 17 verbunden. Zur Vereinfachung der mit ihr gekoppelte Schaltungen, welche im wesent- Beschreibung ist das positive Ende der Spannungslichen gleiche Speisepotentiale verwenden, zu speisen 15 quelle als geerdet dargestellt.

oder von diesen gespeist zu werden. Die Ausbildung Die vereinfachte Schaltung nach Fig. 1 arbeitet wie gemäß der Ausführungsform der Erfindung führt zu folgt: Es fließt wenig oder kein Strom, wenn die Eineiner Vereinfachung der Schaltung und zu einer Ver- gangsklemmen 10 und 11 isoliert oder nicht angeminderung der erforderlichen Zahl von Einzelteilen, schlossen sind. Das Potential an der Ausgangsklemme die insbesondere bei der Anwendung auf Digital- 20 12 ist dann im wesentlichen gleich der von der Spanrechengeräte von großem Vorteil ist. nungsquelle 22 gelieferten SpannungB-. Dasselbe

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Reihen- gilt für den Fall, daß die den Eingangsklemmen 10 schaltung von basisgesteuerten Transistoren ist nicht und 11 zugeführten Potentiale gleich «lern oder gröauf die Verwendung als einzelne Koinzidenzschaltung ßer als das Erdpotential sind. Es fließt kern wesentbeschränkt, sondern kann je nach den Erfordernissen 35 licher Strom in dem einen oder anderen Transistor, der logischen Schaltungen in mannigfacher Weise und das Ausgangspotential bleibt dasselbe,
kombiniert werden. Zum Beispiel können Transistor- Wird das der Eingangsklemme 11 zugeführte Reihenglieder untereinander parallel geschaltet wer- Potential gegenüber Erde wesentlich stärker negativ den, wobei gegebenenfalls die einzelnen Reihenglieder gemacht als etwa einige hundertstel Volt, so fließt im unterschiedliche Anzahlen von Transistoren aufweisen 30 Transistor 15 ein verhältnismäßig starker Emitterkönnen. Parallele Schaltungen solcher Reihengliedler Basis-Strom. Da jedoch der Transistor 14 noch sperrt, können wiederum mit anderen Transistorschaltungen so fließt kein Kollektorstrom in dem Emitter-Kollekin Reihe geschaltet werden, oder es kann mit Hilfe tor-Stromlauf des einen oder anderen Transistors der Emitter-Kollektor-Strecke eines überbrückenden oder durch den Belastungswiderstand 17. Das gleiche Transistors ein Punkt des einen Reihengliedes mit 35 gilt, wenn die Eingangsspannung an der Klemme 11 einem Punkt des parallelen Reihengliedes verbunden positiv oder im wesentlichen gleich dem Erdpotential werden. Jeder in dieser Weise verwendete Transistor ist, während die Spannung an der Klemme 10 gegenkann aus seinem leitenden in seinen nichtleitenden über Erde negativ gemacht wird. In diesem Falle Zustand durch Signale gebracht werden, die seiner fließt kein wesentlicher Strom in dem einen oder Basis zugeführt werden, wodurch sich ein äußerst 40 anderen Transistor, da der Emitter des Transistors vielseitig verwendungsfähiges elektronisches Schalt- 14 durch den Transistor 15 von Erde isoliert ist, soelement ergibt. fern nicht das Potential an der Klemme 10 so stark

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung negativ gemacht wird, daß es wesentlich stärker

ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von negativ wird als die Speisespannung!? —.In diesem

Ausführungsbeispielen an HamL der Zeichnung. In 45 Falle fließt Strom durch den Belastungswiderstand 17

dieser zeigt ' und ändert sich die Ausgangsspähnung an der

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer verein- Klemme 12. In diesem Zustand ändert sich die Ausfachten Schaltung nach der Erfindung, gangsspannung an der Klemme 12 in negativer Rich-

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer bevor- tung. Eine solche Arbeitsweise ist daher bei einigen

zugten Ausführungsform einer Anwendung der Er- 50 Anwendungen nützlich, bei denen drei Zustände der

findung, Ausgangsspannung gebraucht werden: Erstens B—,

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild einer anderen zweitens positiv gegenüber B— und drittens negativ

Schaltung nach der Erfindung, die besonders für gegenüber B-. Bei den im folgenden beschriebenen

Rechengeräte geeignet ist, und Schaltungen ist jedoch die negative der Klemme 10

Fig. 4, 5 und 6 schematische Schaltbilder anderer 55 zugeführte Spannung oder ihr Äquivalent normaler-

Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung. weise in der Weise beschränkt, daß der dritte extreme

Die in Fig. 1 dargestellte einfache Schaltung stellt Zustand nicht auftreten kann. Wird das Potential an eine zur Kombination und zum Vergleich dienende einer der Klemmen 10 oder 11 stark negativ gegen-Grundschaltung nach der Erfindung dar. Zur Verein- über Erde gemacht, während das der anderen in der fachung der Darstellung sind die Quellen der Signale, 60 Nähe oder oberhalb des Erdpotentials liegt, so tritt welche Eingangsklemmen 10 und 11 zugeführt wer- daher kein Ausgangssignal an der Klemme 12 auf.
den und das von dem Ausgangsanschluß 12 gespeiste Sind jedoch die den Klemmen 10 und 11 zugeführ-Signalnutzgerät weggelassen worden. Besondere ten Potentiale beide stark negativ gegenüber Erde, so Schaltungsteile, die für die Verbindung mit den Ein- werden beide Transistoren 14 und 15 in den Durchgangs- und Ausgangsklemmen der Schaltung nach 65 laßzustand gebracht, so daß der für einen Stromfluß Fig. 1 geeignet sind, sind im einzelnen in Fig. 2 dar- erforderliche durch beide Transistoren verlaufende gestellt und werden im Zusammenhang mit dieser Reihenstromlauf vervollständigt ist. Demzufolge fließt erläutert. ein verhältnismäßig starker Strom durch den Be-

In Fig. 1 ist ein Transistor 14 mit seinem Emitter- lastungswiderstand 17 und erzeugt dabei eine starke

Kollektor-Stromlauf in Reihe mit dem gleichen 70 Änderung der Ausgangsspannung an der Klemme 12.

Unter diesen Umständen fließt ein Basisstrom in beiden Transistoren 14 und 15. Ferner ist der Kollektorstrom des Transistors 15 die Summe der Basis- und Kollektorströme des Transistors 14. Der Strom durch den unteren Transistor ist daher stärker als der durch den oberen Transistor, und der untere Transistor 15 benötigt daher normalerweise im Betrieb stärkere Basisströme als der obere Transistor 14 oder eine höhere Stromverstärkung.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung können die den Eingangsklemmen 10 und 11 zugeführten Steuersignale im wesentlichen identisch sein, was sowohl für ihre Wechselstrom- wie auch für Gleichstromkomponenten gilt. Wie später im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, wird, wenn beide Transistoren durch Zuführung solcher im wesentlichen identischer Signale in den Durchlaßzustand gebracht sind, die Basis des unteren Transistors 15 stärker negativ als der Kollektor 19 desselben Transistors. Trotzdem fließt Strom vom Emitter zum Kollektor des Transistors 15 und wird nicht abgelenkt oder von der Basis dieses Transistors absorbiert, so daß der für die Spannungsänderungen am Belastungswiderstand 17 erforderliche Reihenstromlauf hergestellt wird. Die Brauchbarkeit dieser Betriebsbedingung des Transistors und die daraus folgende Arbeitsweise des Transistors folgt aus einer Betrachtung der Fig. 2.

Die Schaltung nach Fig. 2 enthält eine Gruppe von drei Eingangsklemmen 40, 41 und 42, denen getrennte Signale zugeführt werden müssen. Bei einer typischen Anwendung der Erfindung können die den Eingangsklemmen zugeführten Signale in jedem Falle eine Änderung der zugeführten Spannung zwischen einem stärker negativen und einem stärker positiven Wert aufweisen, wie das beispielsweise gewöhnlich bei Dual-Digital-Rechenschaltungen der Fall ist. Ferner sind zwei Transistoren 44 und 45 abgebildet, die bei diesem Beispiel in den sperrenden Zustand gebracht werden, wenn und nur wenn die den Anschlüssen 40, 41 und 42 zugeführten Signale gleichzeitig ihre stärker positiven Werte annehmen.

Bei diesem Beispiel ist die Eingangsklemme 40 unmittelbar mit der Basis eines Transistors 47 verbunden, dessen Emitter geerdet ist, und dessen Kollektor über einen Belastungswiderstand 48 mit einer negativen Spannungsquelle B — verbunden ist. Bei diesem Beispiel ist der Einfachheit halber angenommen, daß jeder der Transistoren eine Basis des N-Typs hat. Demgemäß läßt der Transistor 47 besonders stark durch, wenn die an der Klemme 40 liegende Eingangsspannung ihren stärker negativen Wert annimmt, und sperrt im wesentlichen, wenn das Eingangssignal seinen stärker positiven Wert annimmt. Ebenso¹ sind die Eingangsklemmen 41 und 42 mit den Basen von Transistoren 50 und 51 verbunden, die beide dem Transistor 47 gleichen können und in gleicher Weise geschaltet sind. Die Kollektor-Belastungswiderstände für die Transistoren 50 und 51 sind mit 53 bzw. 54 bezeichnet. Diese Transistoren sperren ebenfalls dann, wenn die den entsprechenden Eingangsklemmen 41 und 42 zugeführten Signale ihre stärker positiven Werte annehmen.

Die Transistoren 44 und 45, die in den Sperrzustand gebracht werden müssen, wenn und: nur wenn alle Transistoren 47, 50 und 51 gleichzeitig sperren, sind beide mit ihren Emittern an Erde gelegt, während ihre Kollektoren mit B — über Belastungswiderstände 60 bzw. 61 verbunden sind und ihre Basen miteinander verbunden sind.

Die Schaltung nach der Erfindung, durch welche die Transistoren 44 und 45 in den Sperrzustand gebracht werden, wenn und nur wenn die Transistoren 47, 50 und 51 sperren, enthält weiterhin drei Transistoren 65, 66 und 67, deren 'Emitter-Kollektor-Stromläufe miteinander und mit einem gemeinsamen Belastungswiderstand' 68 in Reihe geschaltet sind. Dieses Reihenglied liegt zwischen dem Minus und Erde. Die Kollektoren der Transistoren 47, 50 und 51

ίο sind unmittelbar mit den Basen der Transistoren 65, 66 bzw. 67 verbunden, und der Kollektor des oberen Transistors 65 ist unmittelbar mit den Basen der Transistoren 44 und 45 verbunden.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 2 wird zunächst angenommen, daß jeder der Transistoren 47, 50 und 51 dadurch in seinem stark durchlassenden Zustand ist, daß seiner Basis ein Signal mit einem stark negativen Wert, d. h. bei diesem Beispiel negativ gegenüber Erde, zugeführt wird.

In diesem Zustand hat der Kollektor jedes der Transistoren 47, 50 und 51 und damit die Basis jedes der Transistoren 65, 66 und 67 im wesentlichen Erdpotential. Jeder der Transistoren 65, 66 und 67 sperrt daher, und der Strom durch die Widerstände 48, 53 und 54 fließt fast ausschließlich längs der Kollektor-Emitter-Stromläufe der Transistoren 47, 50 bzw. 51. Da jeder der Transistoren 65, 66 und 67 sperrt, steigt die Spannung am Kollektor des Transistors 65 gegen B-. Die Basen der parallel angeordneten Transistoren 44 und 45 werden genügend stark negativ, Um stark durchzulassen. Es fließt dann Strom von B— durch den Widerstand 68 und parallel durch die Basen der Transistoren 44 und 45 gegen Erde. Da die Transistoren 44 und 45 durchlassen, haben ihre Kollektoren im wesentlichen Erdpotential.

Nimmt das Eingangssignal an der Eingangsklemme 42 seinen stärker positiven Wert an, z. B. im wesentlichen Erdpotential, so wird der Transistor 51 in den Sperrzustand gebracht, und es fließt Strom von. B — durch den Widerstand 54 und den Basis-Emitter-Stromlauf des Transistors 67 nach Erde und nur zu einem sehr kleinen Teil über den Kollektor-Emitter-Stromlauf des Transistors 51. Da jedoch die Transistoren 65 und 66 im Sperrzustand sind, nimmt der Strom durch das Reihenglied der Transistoren 65, 66 und 67 nicht wesentlich zu, und das Potential an den Basen der Transistoren 44 und 45 ändert sich nicht. Wird ebenso das den Eingangsklemmen 40 oder 41 zugeführte Potential auf seinen verhältnismäßig positiven Wert erhöht, so ist die Folge lediglich, daß der Emitter gegenüber der Basis des entsprechenden Transistors des Reihengliedes 65, 66 und 67 in einem vorgespannten Zustand ist, der einen Durchlaß längs des Emitter-Kollektor-Stromlaufes dieses Transistors zulassen würde, wenn der restliche Reihenstromkreis geschlossen wäre. Ferner ist ein Durchlassen von nur zwei der Transistoren 65, 66 und 67 als Folge verhältnismäßig positiver Signale, die den entsprechenden beiden der Anschlüsse 40, 41 und 42 zugeführt werden, nicht ausreichend, damit ein Weg geringer Impedanz vom Kollektor des Transistors 65 nach Erde zustande kommt, bei dem ein verhältnismäßig starker Strom durch die in Reihe geschalteten Emitter-Basis-Stromläufe dieser Transistoren zustande kommt.

Wenn jedoch die allen Eingangsklemmen 40, 41 und 42 zugeführten Signale stärker positiv sind, so sperren im wesentlichen alle drei Transistoren 47, 50 und 51, während alle Transistoren 65, 66 und 67 durchlassen und innerhalb vollständiger Stromkreise für ihre Basis-Emitter- und Kollektor-Emitter-Ströme

liegen. Die Kollektor-Emitter-Stromläufe der Transistoren 65, 66 und 67 lassen daher einen starken Strom durch diese und den Belastungswiderstand 68 fließen. Hierdurch wird die Kollektorspannung des Transistors 65 so weit erhöht, daß die Transistoren 44 und 45 nahezu in den Sperrzustand gebracht werden und daß deren Kollektorspannungen, wie erforderlich, im wesentlichen auf das Potential B— gebracht werden.

Zur Erzielung einer vollständigen Bestimmtheit werden die folgenden speziellen Beispiele für geeignete Werte von Schaltungsteilen und Arbeitsbedingungen gegeben. Jeder der in Fig. 2 dargestellten Transistoren kann ein Surface-Barrier-Transistor sein. Der Tranr sistor kann z. B. einen Körper aus halbleitendem Material des N-Typs mit einem spezifischen Widerstand der Größenordnung von 1 Ohm·cm und einer Löcherlebensdauer der Größenordnung mehrerer 10 μβεΰ aufweisen, der mit einem dünnen Bereich einer Dicke von etwa 0,2tausendstel Zoll (umgerechnet 0,005 mm) versehen ist sowie einem aus Indium bestehenden Surface-Barrier-Emitterkontakt in Form eines Kreises mit einem Durchmesser von etwa 5tausendstel Zoll (umgerechnet 0,13 mm) auf einer Seite des dünnen Bereiches und einem Kollektor der gleichen Form mit einem Durchmesser von etwa 7tausendstel Zoll (umgerechnet 0,18 mm) auf der unmittelbar gegenüberliegenden Fläche des dünnen Halbleiterbereiches. Die Transistoren 65, 66 und 67 wurden bei einer typischen Ausführungsform gekennzeichnet durch Stromverstärkungen von 0,945, 0,946 und 0,938 und durch Kollektorwiderstandswerte von

ίο 177, 625 bzw. 709kOhm. Jeder der in Fig. 2 dargestellten Widerstände kann einen Wert von 1,1 kOhm haben, und die Speisespannung B— kann —1,56 Volt betragen. Die den Eingangsklemmen 40, 41 und 42 zugeführten Eingangssignale können als stärker negativen Wert eine Spannung von —0,43 Volt und als stärker positiven Wert —0,02 Volt haben. Solche Werte der Eingangssignalspannung werden z. B. erreicht, wenn jeder der Transistoren 47, 50 und 51 die eine Hälfte eines Multivibrators ist.

ao Für die genannten Bedingungen sind die Kollektor- und Basisspannungen der Transistoren 65, 66 und 67 für verschiedene Kombinationen der Eingangsspannungen in der Tabelle angegeben.

Eingangsklemmen	+	—	42	Negative Spannungen der in Reihe geschalteten Transistoren	Vc 65	Vb 65	Vc ββ	Vb ββ	Vc 67	Vb β"	Ausgangsspannungen	Vc 45
40 41	+	—	+	0,08	0,37	0,06	0,36	0,03	0,37	Vc 44	1,53
+	—	+	0,32	0,02	0,02	0,34	0,01	0,36	1,53	0,02
—	—		0,32	0,02	0,03	0,02 .	0,01	0,36	0,02	0,02
—	— +	—	0,32	0,02	0,03	0,02	0,01	0,02	0,02	0,02
—	+ +	—	0,32	0,02	0,36	0,44	0,36	0,02	0,02	0,02
+	—	0,32	0,42	0,32	0,44	0,32	0,02	0,02	0,02
+	—	0,32	0,42	0,32	0,02	0,01	0,02	0,02	0,02
+	0,32	0,42	0,32	0,02	0,01	0,36	0,02	0,02
0,02

In dieser Tabelle bedeuten die unter der Überschrift »Eingangsklemmen« angeordneten Kolonnen von positiven und negativen Zeichen das Vorhandensein eines mehr positiven oder eines mehr negativen Wertes des Eingangssignals an einer der Eingangsklemmen 40, 41 und 42. Die erste, drei Pluszeichen aufweisende Zeile stellt den Fall dar, daß die Eingangssignale an den Klemmen 40, 41 und 42 alle ihren stärker positiven Wert von etwa —0,02 Volt haben. Die zweite Zeile (—l· +) bezeichnet den Zustand, bei dem die den Klemmen 41 und 42 zugeführten Signale ihren stärker positiven Wert annehmen, während das der Klemme 40 zugeführte Signal seinen stärker negativen Wert annimmt. Die Spannungen unterhalb der Überschriften V_Cfss, V_Cm und V_Cei bezeichnen die entsprechenden negativen Kollektorspannungen der Transistoren 65, 66 und 67 für den unterhalb der Überschrift »Eingangsklemmen« in der gleichen Zeile angegebenen Spannungszustand. Ebenso bezeichnen die Überschriften V_B6&, Vg₉₆ und F₅₆₇ die entsprechenden Basisspannungen der Transistoren 65, 66 und 67, während die Überschriften V_Cii und V_Ci5 die entsprechenden Kollektorspannungen der Transistoren 44 und 45 bezeichnen, die als Belastungen für die Transistoren 65, 66 und 67 verwendet werden.

In der Tabelle erkennt man, daß die Spannung am Kollektor des Transistors 65 den Wert — 0,32 Volt behält mit Ausnahme des Falles, daß alle den Anschlüssen 40, 41 und 42 zugeführten Eingangssignale ihre stärker positiven Werte haben, was durch die drei Pluszeichen in der ersten Zeile der Tabelle dargestellt ist. Unter dieser Bedingung fällt die Kollektorspannung des Transistors 65 auf — 0,08 Volt, was dem Erdpotential ausreichend nahe ist, damit die Transistoren 44 und 45 durch einen Anstieg ihrer Kollektorspannungen V_Cii bzw. V_Ci5, wie in der Tabelle dargestellt, in den Sperrzustand gebracht werden.

Die Höhe der Kollektorspannung ^c₆₅ des oberen Transistors 65 hängt, wenn Transistor 65 sperrt, von der mit diesem verbundenen Belastung ab. Daher beträgt, obwohl dieser Transistor mit den Basen der beiden Transistoren 44 und 45 als Belastungen verbunden ist, die Kollektorspannung V_Ce6 des Transistors 65 in dessen Sperrzustand —0,32 Volt und hat, wenn mehrere Basen mit dem Transistor verbunden sind, einen geringeren Wert. Ohne Belastung ist der entsprechende Wert von V_Ce5 im wesentlichen gleich der Speisespannung von — 1,56 Volt.

Wie aus der Tabelle zu entnehmen ist, ist, wenn alle drei Transistoren durchlassen, so daß ein Ausgangssignal am Belastungswiderstand 68 auftritt, die Basisspannung jedes der Transistoren 65, 66 und 67 tatsächlich um ein vielfaches negativer als deren Kollektorspannung. Trotzdem wird unter diesen Umständen der erwünschte starke Strom längs der Emitter-Kollektor-Stromläufe der Transistoren 65, 66 und 67 erzielt. Daß dieser Zustand der in Durchlaßrichtung gerichteten Vorspannung des Kollektors gegenüber der Basis in dieser Schaltung vorhanden sein muß, geht aus den folgenden Erwägungen hervor: Wenn alle Transistoren 65, 66 und 67 durchlassen, so haben ihre Basisspannungen nahezu die gleichen Größen. Damit z. B. der Transistor 65 durchläßt, muß diese Basisspannung negativer sein als die Emitterspannung des Transistors 65. Die Emitterspannung des Tran-

sistors 65 ist jedoch die Kollektorspannung des Transistors 66 und die Basisspannung im Falle des Transistors 66 ist daher normalerweise negativ gegenüber dem Kollektor dieses Transistors. Da ebenso der Emitter des Transistors 66 normalerweise positiv gegenüber dessen Kollektor ist und da der Kollektor des Transistors 67 unmittelbar mit dem Emitter des Transistors 66 verbunden ist, ist die Basis des Transistors 67 im Durchlaßzustand normalerweise auch negativ gegenüber dem Kollektor dieses Transistors.

Wenn diese Arbeitsweise bei Transistoren nicht möglich wäre, so müßte die Kollektorspannung des Transistors 65 stärker negativ sein als die Basisspannung jedes der Transistoren 65, 66 und 67, damit diese durchlassen, während sie in ihrem Durchlaßzustand sind, und, da die Basisspannungen dieser Transistoren negativ sein müssen, damit die Transistoren in den Durchlaßzustand kommen, müßte die Kollektorspannung des Transistors 65 auf einen Bereich von Werten beschränkt sein, die nur zum Erhalten anderer Transistoren in ihrem Durchlaßzustand geeignet sind, sofern keine zusätzlichen Vorspannungen oder Kopplungsglieder verwendet werden. Wäre die Kollektorspannung des Transistors 65 begrenzt auf Werte, die stärker negativ sind als die Basisspannungen von etwa — 0,4 Volt, die vorhanden sind, wenn die in Reihe liegenden Transistoren 65, 66 und 67 alle durchlassen, dann wäre es nicht möglich, die Kollektorspannung des Transistors 65 dazu auszunutzen, die Transistorstufen, deren Basen unmittelbar mit diesen Transistoren gekoppelt sind, nämlich Transistor 44 und 45 in den Sperrzustand zu bringen, sondern es wären zusätzliche Schaltungsglieder erforderlich.

Die Zahl von Transistoren, wie 65, 66 und 67, die mit ihren Emitter-Kollektor-Stromläufen in Reihe geschaltet werden können, ist bei Schaltungen der in Fig. 2 abgebildeten Art bei denen unmittelbar die Basen von auf den gleichen Spannungspegeln arbeitenden Transistoren betrieben werden, zum Teil durch die Überlegung begrenzt, daß die Gesamtspannung zwischen dem Kollektor des am weitesten oben liegenden Transistors und Erde, wenn alle Transistoren im Durchlaßzustand sind, nicht so negativ wie oder stärker negativ als die Basisspannung sein sollte, bei welcher der Transistor der in den Durchlaßzustand gebracht werden soll (z.B. 44 in Fig. 2), stark zu leiten beginnt. Typisch hat ein von den in Reihe geschalteten Transistoren betriebener Transistor eine solche Emitter - Basis - Spannungs - Strom - Kennlinie, daß, wenn die Basis gegenüber dem Emitter ein wenig negativ gemacht wird, zunächst nur ein verhältnismäßig kleiner Strom fließt und daß nur wenn die Basisspannung gegenüber der Emitterspannung um mehr als eine Schwellenspannung V_T' stärker negativ geworden ist, der Transistor durchzulassen beginnt. Der Spannungsabfall an dem Reihenglied der Transistoren sollte, wenn diese durchlassen, daher nicht wesentlich stärker negativ als V_T sein, wenn der durch das Reihenglied gesteuerte Transistor unter diesen Umständen sperren soll.

Die Zahl von Transistoren, die mit ihren Emitter-Kollektor-Stromläufen in Reihe geschaltet werden können, wobei noch ein Gesamtspannungsabfall an dem Reihenglied auftritt, der kleiner ist als die Spannung V_T einer gegebenen Transistortype, kann ziemlich groß sein. Zum Beispiel hat sich bei der Schaltung nach Fig. 2 herausgestellt, daß es möglich ist, eine zuverlässige und stabile Arbeitsweise von fünf Surface-Barrier-Transistoren zu erzielen, die mit ihren Emitter-Kollektor-Stromläufen in Reihe geschaltet sind. Jedoch können wesentlich mehr Transistoren in dieser Weise bei anderen Anwendungen angeordnet werden, was zum Teil von den individueilen Kenngrößen der verwendeten Transistoren abhängt.

Die Verwendung von Ketten reihengeschalteter Transistoren in der im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise ist nicht auf die besonderen, hier dargestellten Schaltungen beschränkt, sondern es können solche Glieder auch in anderen Schaltungen kombiniert werden. Allgemein arbeitet jeder Reihentransistor als ein elektronischer Schalter, welcher durch einen verhältnismäßig großen Bereich von Basisspannungen richtiger Polarität steuerbar ist, ohne daß er die Tätigkeit von Schaltungsteilen, welche er zu- oder abschaltet, stört.

Zum Beispiel können, wie Fig. 3 zeigt, Ketten von in Reihe geschalteten Transistoren selbst parallel geschaltet werden, wobei jeder Transistor in der oben beschriebenen Weise gesteuert werden kann. Gemäß Fig. 3 sind zwei Transistoren 80 und 81 mit ihren Emitter-Kollektor-Stromläufen und mit einem Belastungswiderstand¹ 82 in Reihe geschaltet. Parallel zu den Transistoren 80 und 81 liegt ein aus zwei Transistoren 84 und 85 bestehendes Reihenglied, das ebenfalls mit dem Belastungswiderstand 82 in Reihe geschaltet ist. Die Transistoren 80 und 81 sind zwischen ihrem Durchlaß- und Sperrzustand durch Spannungen umsteuerbar, die deren Basen von Eingangsklemmen 87 und 88 über Steuertransistoren 89 bzw. 90 zugeführt werden, während die Transistoren 84 und 85 zwischen ihren entsprechenden Durchlaß- und Sperrzuständen durch Steuersignale umgeschaltet werden, welche Anschlüsse 92 und 93 zugeführt werden und auf dem Wege über Transistoren 95 und 96 den Basen der Transistoren 84 und 85 zugeführt werden. Die Transistoren 80, 81, 84 und 85 werden allgemein in der gleichen Weise wie bei der oben im einzelnen beschriebenen Schaltung nach Fig. 2 gesteuert.

Sind beide Transistoren 80 und 81 im Durchlaßzustand, so wird an einer Ausgangsklemme 100 ein eine Abweichung von dem Speisepotential B — darstellendes Ausgangssignal erzeugt. Wenn ebenso beide Transistoren 84 und 85 in den Durchlaßzustand gebracht sind, tritt ein Ausgangssignal an der Klemme 100 auf. Wenn alle vier Transistoren durchlassen, wird ein Ausgangssignal ebenfalls an der Ausgangsklemme erzeugt. Sperrt dagegen einer der Transistoren 80 und 81 und einer der Transistoren 84 und 85, so bleibt das Ausgangspotential der Klemme 100 im wesentlichen auf B-. Die Arbeitsweise dieser dargestellten Schaltung kann daher wie folgt zusammengefaßt werden: Es tritt ein Ausgangssignal an der Klemme 100 auf, wenn entweder beide Transistoren 80 und 81 betätigt sind oder wenn beide Transistoren 84 und 85 durch Zufuhr geeigneter Basisspannungen in den Durchlaßzustand gebracht sind. Solche Schaltungen sind allgemein für Schaltzwecke nützlich, insbesondere für Digitalrechengeräte.

Fig. 4 zeigt eine andere Art einer möglichen Anordnung von Transistoren unter Benutzung der oben beschriebenen Verbindung, bei der unterschiedliche Anzahlen von in Reihe geschalteten Transistoren in Reihen-Parallel-Schaltung angeordnet sind. Zwei Transistoren 110 und 111 sind miteinander in Reihe geschaltet und liegen zwischen B — und Erde. Parallel zu diesen liegt ein aus drei in Reihe geschalteten Transistoren 112, 113 und 114 bestehendes Glied. Ferner liegt parallel zu beiden dieser Reihenglieder

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ein einzelner Transistor 115. In Reihe mit der Par- von denen das eine einen höheren Spannungspegel als aufschaltung dieser drei Glieder liegt ein einzelner das andere hat. Jede Signalquelle ist dadurch gekenn-Transistor 116 und ein Belastungswiderstand 117. zeichnet, daß sie so betätigt werden kann, daß sie die Durch diesen Widerstand fließt Strom, wenn und nur Signale an ihren beiden Ausgangsklemmen austauscht, wenn die Transistoren 115 und 116 durch Signale, 5 Die Signalquelle 200 kann demgemäß ein Multivibrawelche zwei mit ihnen verbundenen Basisklemmen tor mit zwei stabilen Zuständen sein. Bei dem in 118 und 119 zugeführt werden, oder wenn die Tran- Fig. 6 dargestellten Bezugszustand hat eine Ausgangsvistoren 110,111 und 116 durch Signale betätigt wer- klemme α des Multivibrators eine relativ positive den, weiche Basisklemmen 120,121 und 119 zugeführt Spannung a₀, die dazu geeignet ist, Transistoren in werden, oder wenn die Transistoren 112,113,114 und io den Sperrzustand zu bringen, mit deren Basis die 116 durch entsprechende Signale betätigt werden, Klemme verbunden ist, während die andere Ausweiche Basisklemmen 123, 124, 125 bzw. 119 züge- gangsklemme a' eine relativ negative Spannung α, hat, führt werden. die dazu geeignet ist, Transistoren, mit deren Basis

Die oben beschriebenen Schaltungen können nicht diese Klemme verbunden ist, in den Durchlaßzustand nur in Reihen-, Parallel- und Reihen-Parallel-An- 15 zu bringen. Der Multivibrator kann jedoch in seinen Ordnungen verwendet werden, sondern es können auch Alternativzustand umgeschaltet werden, bei dem der Überkreuzverbindungen, wie in Fig. 5 dargestellt, Anschluß a, der vorher das Signal a₀ lieferte, nun das verwendet werden. Gemäß dieser Abbildung sind zwei Signal Ci₁ liefert. Dasselbe gilt umgekehrt für die Transistoren 130 und 131 mit ihren Emitter-Kollek- andere Klemme. Ebenso kann das Kästchen 201 einen tor-Stromläufen und mit einem Belastungswiderstand 20 anderen Multvibrator darstellen, an dessen beiden 132 zwischen Erde und einer Spannungsquelle B — Ausgangsklemmen b, V in seinem Bezugszustand geschaltet. Zwei Transistoren 135 und 136 sind eben- Spannungen b₀, B₁ und die umgekehrten Spannunfalls miteinander und mit dem Widerstand 132 in gen b_v b₀ auftreten, wenn er in seinen Alternativ-Reihe geschaltet, so daß ihr Reihenstromlauf parallel zustand umgeschaltet ist. Bei einer weiteren Signalzu dem der Transistoren 130 und 131 verläuft. Zu- 25 quelle 202 treten an Ausgangsklemmen c, c' im Besätzlich bildet ein Transistor 138 einen Stromweg, zugszustand der Signalquelle Spannungspegel C₀, C₁ ü1>er seinen Emitter und Kollektor, der von der Ver- auf, sowie, wenn diese Signalquelle in den Alterbindungsleitung zwischen den Transistoren 130 und nativzustand umgeschaltet ist, die entgegengesetzten 131 zur Verbindungsleitung zwischen den Transisto- Spannungspegel C₁, C₀.

ren 135 und 136 führt. Jeder der Transistoren 130, 30 Die zur Erzielung dieser Arbeitsweise dienende 131,136 und 138 kann durch ein seiner Basisklemme Schaltung enthält ein Reihenglied aus Transistoren zugefiihrtes Signal in den Durchlaßzustand gebracht 210, 211 und 212, deren Emitter-Kollektor-Stromwerden. Für einige Anwendungen wird als Transistor laufe miteinander und mit einem Belastungswider-138 vorzugsweise ein Transistor der symmetrischen stand 213 in Reihe geschaltet sind und zwischen Erde Bauart verwendet, wodurch ein Stromfluß in jeder 35 und der negativen Spannungsquelle B — liegen. Fer-Richtung zwischen seinem Emitter und seinem KoI- ner ist eine zweite Kette von Transistoren vorgesehen, lektor ermöglicht wird, wenn die Basis in Durchlaß- welche die Transistoren 214 und 215 enthält, deren richtung gegenüber dem Emitter vorgespannt ist. All- Emitter-Kollektor-Stromläufe in Reihe liegen, wobei gemein kann jedoch jeder Transistor mit ausreichend der Kollektor des Transistors 214 mit der Spannungshohem Verstärkungsfaktor in Gegenrichtung (reverse 40 quelle B — über einen Belastungswiderstand 217 veralpha) zu diesem Zweck benutzt werden. bunden ist. Der Emitter-Kollektor-Stromlauf eines

Bei dieser Schaltung werden erhebliche Ströme in Transistors 219 ist zwischen den Emitter des Trandem Belastungswiderstand 132 erzeugt, wenn und nur sistors 210 und den Kollektor des Transistors 214 gewenn mindestens eine der folgenden Kombinationen schaltet, wobei der Emitter-Kollektor-Stromlauf von Transistoren betätigt wird: 130 und 131; 135 und 45 eines Transistors 220 zwischen den Kollektor des 136: 131, 138 und 135: 136, 138 und 130. Eine solche Transistors 212 und den Emitter des Transistors 214 Ar1>eitsweise ist von allgemeiner Anwendbarkeit für gelegt ist. Schließlich liegt der Emitter-Kollektor-Schalt- und Rechenzwecke und ist besonders zweck- Stromlauf eines Transistors 221 zwischen Erde und mäßig wegen der verhältnismäßig kleinen Zahl von dem Emitter des Transistors 215.
Transistoren, die zur Erzielung der beschriebenen 50 Zusätzlich werden Transistoren 230 und 231 verArbeitsweise erforderlich sind. wendet, deren Emitter-Kollektor-Stromläufe in Reihe

Es sind noch viele wesentlich komplexere Ausfüh- miteinander liegen, wobei der Kollektor des Tranrungsformen und Anwendungen der Erfindung mög- sistors 230 mit der negativen Spannungsquelle B — Hch. So ist in Fig. 6 eine symmetrische Schaltung über einen Belastungswiderstand 233 verbunden ist. mit folgenden Eigenschaften dargestellt: An einer 55 Der Emitter des Transistors 231 ist unmittelbar mit Ausgangsklemme tritt nur dann ein Signal auf, wenn dem Emitter des Transistors 215 verbunden, während alle drei binären Signalquellen aus einem Bezugszu- der Kollektor des Transistors 230 über den Emitterstand in einen Alternativzustand geschaltet werden; Kollektor-Stromlauf eines Transistors 235 mit dem ein Ausgangssignal tritt an einer anderen Klemme Kollektor des Transistors 215 verbunden ist. Schließauf, wenn und nur wenn irgendwelche zwei der binären 60 Hch ist ein Transistor 240 vorgesehen, dessen Emitter Signalquellen in den Alternativzustand umgeschaltet unmittelbar mit dem des Transistors 230 verbunden sind; ein Signal tritt an einer dritten Ausgangs- ist und dessen Kollektor über einen Belastungswiderklemme auf, wenn und nur wenn irgendeine der drei stand 242 an dem negativen Potential B — liegt, binären Signalquellen in ihren Alternativzustand um- Jede Basis der Transistoren in Fig. 6 ist mit dem

geschaltet ist; schließlich tritt ein Signal an einer 65 durch den zugeordneten Buchstaben bezeichneten Anvierten Ausgangsklemme auf, nur wenn keine der bi- Schluß der Signalquellen 200, 201 und 202 verbunden, nären Signalquellen umgeschaltet ist. Zum Beispiel ist die Basis des Transistors 212 mit

Zur Erleichterung der Beschreibung von Fig. 6 der Ausgangsklemme a' der Signalquelle 200 verbunwird angenommen, daß jedes von drei Kästchen 200, den, die Basis des Transistors 221 mit dem Anschluß a 201 und 202 eine Quelle für zwei Signale darstellt, 7° der Signalquelle 200, während die Basis des Tran-

Claims (15)

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sistors 211 mit dem Anschluß V der Signalquelle 201 tätigt, so tritt ein Ausgangssignal nur an dem An-

verbunden ist. Das gleiche gilt für die anderen Basen. Schluß 251 auf und wenn keine der Signalquellen be-

Die entsprechenden Zwischenverbindungen sind der tätigt wird, so tritt ein Ausgangssignal nur an dem

Übersichtlichkeit halber weggelassen worden. Anschluß 250 auf. Wie für jeden Fachmann leicht Beim Betrieb der Anordnung nach Fig. 6 werden, 5 einzusehen ist, können viele andere symmetrische

wenn die Signalquellen 200., 201 und 202 im Bezugs- Schaltungen einschließlich der sogenannten »Shifted-

zustand sind, die Basisanschlüsse mit gestrichenen down«-Bauart zur Ausführung anderer logischer

(apostrophierten) Buchstaben durch die ihnen züge- Funktionen durch eine Ausweitung der in Fig. 6 an

führten verhältnismäßig negativen Spannungen in den Hand als Beispiel dargestellten Ausführungsart ent-Durchlaßzustand gebracht, während die mit unge- io wickelt werden.

strichenen Buchstaben bezeichneten Basisklemmen Obgleich die Erfindung hierin, insbesondere in durch die ihnen zugeführten verhältnismäßig positi- bezug auf einige ihrer Ausführungsformen beschrieven Spannungen in den Sperrzustand gebracht werden. ben wurde, können selbstverständlich ohne Ab-Zur Erzeugung eines Ausgangssignales an irgend- weichung vom Erfindungsgedanken, viele andere Auseinem der Ausgangsanschlüsse 250, 251, 252 oder 253 15 führungsformen gewählt werden. Zum Beispiel muß ein Stromlauf zwischen B — und Erde über die brauchen, wie sich herausgestellt hat, die verwende-Emitter-Kollektor-Stromläufe mehrerer durchlassen- ten Transistoren nicht eine N-Basis zu haben, sonder Transistoren hergestellt werden. Im Bezugs- dem können dem entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp zustand verläuft der einzige derartige Weg über die angehören, also P-Basen haben. Entsprechend müssen Transistoren 210,211,212 und den Widerstand 213. 20 dann die Polaritäten der angelegten Potentiale und Daher tritt im Bezugszustand, in dem keine der die resultierenden Ströme in einer dem Fachmann Signalquellen 200, 201 oder 202 eingeschaltet ist, ein bekannten Weise umgekehrt werden. Ferner brauchen Ausgangssignal nur am Ausgangsanschluß 250 auf. die Belastungen zur Wahrnähme des Stromflusses Wenn nur die Signalquelle 200 in ihren Alternativ- durch die Reihenstromwege in den Transistoren nicht zustand umgeschaltet ist, werden alle in Fig. 6 mit 25 einen Widerstand aufzuweisen, der mit dem Kollektor α oder a' bezeichneten Basen in den entgegengesetzten des obersten Transistors verbunden ist, sondern Spannungszustand gebracht. Bei diesem geänderten können irgendeine von mehreren anderen auf Strom Zustand verläuft der einzige Durchlaßweg zwischen ansprechende Einrichtungen sein, die an irgendeinem B — und Erde über die Transistoren 221, 215, 214 Punkt in dem Reihenglied liegen, sofern verhindert und den Widerstand 217, wodurch ein Ausgangs- 30 wird, daß, sofern nicht alle Transistoren betätigt signal an dem Ausgangsanschluß 251 erzeugt wird. werden, große Ströme in diesen Ketten auftreten. Die Entsprechend verläuft, wenn nur die Signalquelle 201 Belastung kann z. B. in Reihe zwischen zwei Transiin ihren Alternativzustand umgeschaltet ist, der ein- stören liegen und kann in einigen Fällen und für einige zige Durchlaßweg über die Transistoren 212, 220, 214 Zwecke eine Induktivität enthalten, durch die ein und den Widerstand 217, wodurch ebenfalls ein Aus- 35 Stromstoß fließt, wenn das Reihenglied zuerst betätigt gangssignal nur an dem Ausgangsanschluß 251 er- wird. Andere lineare oder nichtlineare Belastungen zeugt wird. Wird nur die Signalquelle 202 in ihren können ebenfalls in den Reihenstromlauf eingeschal-Alternativzustand umgeschaltet, so verläuft der ein- tet sein. Zum Beispiel kann, wo es in logischen Schalzige Durchlaßweg über die Transistoren 212, 211, 219 tungen wesentlich ist, Kriechwege zu verhindern, eine und den Widerstand 217, wodurch wiederum ein 40 Diode eingeschlossen werden.

Ausgangssignal nur an dem Ausgangsanschluß 251 Ferner ist es nicht in allen Fällen notwendig, die hervorgerufen wird. Transistoren aus einem Zustand, in dem sie im wesent-Sind beide Signalquellen 200 und 201 umgeschaltet, liehen sperren, in einen vollständig gesättigten Zuso verläuft der einzige Durchlaßweg über die Tran- stand umzuschalten, da Tast- oder Modulationswirsistoren 221, 231, 230 und den Widerstand 233, so daß 45 kungen mit geringeren Änderungen des Leitfähigkeitsein Ausgangssignal nur an dem Ausgangsanschluß grades erzielt werden können. Zum Beispiel kann die 252 erzeugt wird. Werden die Signalquellen 201 und Schaltung nach Fig. 1 mit der Reihenanordnung von 202 umgeschaltet, 200 dagegen nicht, so verläuft der Transistoren auch durch Änderung der Basisspaneinzige Durchlaßweg über die Transistoren 212, 220, nungen des einen oder beider Transistoren innerhalb 235 und den Belastungswiderstand 233, und es wird 50 des Bereiches zwischen Sättigung und¹ Sperrzustand wiederum ein Ausgangssignal nur an dem Anschluß verwendet werden. Die Schaltung kann selbstverständ-252 hervorgerufen. Wenn als dritte Kombination nur lieh ganz allgemein für Tastzwecke verwendet werden, die Signalquellen 200 und 202 umgeschaltet sind, so indem das Signal, das getastet werden soll, der Basis verläuft der entsprechende einzige Durchlaßweg über eines der Transistoren und das Tastsignal den Basen die Transistoren 221,215,235 und den Widerstand 55 aller Transistoren, die in den Durchlaßzustand ge-233, und es tritt demzufolge eine Ausgangsspannung werden sollen, zugeführt wird,
an dem Anschluß 252 auf.

Werden schließlich alle drei Signalquellen 200, 201 Patentansprüche:
und 202 umgeschaltet, so verläuft der einzige Durch- 1. Aus Schalttransistoren aufgebaute Schaltung, laßweg von Erde nach B — über die Transistoren 221, 60 die ein Ausgangssignal liefert, sofern an mehre-231 und 240 und über den Belastungswiderstand 242, ren getrennten Eingängen gleichzeitig Steuer- und es wird ein Ausgangssignal nur an dem Aus- signale auftreten, insbesondere UND-Schaltung, gangsanschluß 253 erzeugt. gekennzeichnet durch ein an einer Speisespannung Die Schaltung nach Fig. 6 erfüllt daher die folgen- in Reihe mit einer Belastung liegendes, die Emitden Bedingungen: Sind alle drei der binären Signal- 65 ter-Kollektor-S trecken zweier oder mehrerer Tranquellen umgeschaltet, so tritt ein Ausgangssignal nur sistoren von gleichem Leitfähigkeitstyp aufweisenan dem Anschluß 253 auf; werden nur zwei, und des Reihenglied, durch das nur dann ein nennenszwar beliebige zwei betätigt, so wird ein Ausgangs- werter Strom fließt, der ein Ausgangssignal in signal nur an dem Anschluß 252 erzeugt; wird nur Form einer Spannungsänderung an der Belastung eine, und zwar eine beliebige der Signalquellen be- 70 hervorruft, wenn alle Emitter-Kollektor-Strecken

durch von den Steuersignalen hervorgerufene Potentialänderungen der zugehörigen Basen vom nichtleitenden in den leitenden Zustand gebracht werden (Fig. 1).

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem oder mehreren Transistoren die Basis stärker als der Kollektor gegenüber dem Emitter in Durchlaßrichtung vorgespannt ist.

3. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Basis eines oder mehrerer der Transistoren des Reihengliedes der Kollektor je eines weiteren Schalttransistors unmittelbar verbunden ist, dessen Basis das Steuersignal zugeführt wird (Fig. 2).

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Basen der Transistoren des Reihengliedes bei Abwesenheit von Steuersignalen auf demselben Vorspannungspotential liegen.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Basen gleich dem Potential des am einen Ende des Reihengliedes liegenden Emitters ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der weiteren Schalttransistoren in Reihe mit einer Belastung an derselben Speisespannung wie das Reihenglied liegt.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der steuernden Transistoren gleich der Zahl der in Reihe liegenden Transistoren ist.

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen weiteren, von dem Reihenglied gesteuerten Schalttransistor (44 in Fig. 2). dessen Basis an den Verbindungspunkt zwischen der Belastung (68) des Reihengliedes und dem am einen Ende des Reihengliedes liegenden Kollektor angeschlossen ist.

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aus Emitter-Kollektor-Strecken l>estehende Reihenglieder zueinander parallel geschaltet sind (Fig. 3 und 4).

10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander parallelen Reihenglieder unterschiedliche Anzahlen von Transistoren aufweisen (Fig. 4).

11. Schaltung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Reihenglied parallel nur zu einem Teil des anderen Reihengliedes liegt (Fig. 6).

12. Schaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Emitter-Kollektor-Strecke eines überbrückenden Transistors ein Punkt des einen Reihengliedes mit einem Punkt des parallelen Reihengliedes verbunden ist (Fig. 5).

13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der überbrückende Transistor ein Transistor der symmetrischen Bauart ist.

14. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Basis eines oder mehrerer Transistoren je eine Signalquelle verbunden ist, deren Signale sich über einen Bereich von Spannungen ändern, innerhalb dessen mindestens einige Spannungen liegen, welche die Basis in der Durchlaßrichtung gegenüber dem Emitter und dem Kollektor vorspannen.

15. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitfähigkeitsgrad der Emitter-Kollektor-Strecke des Reihengliedes in Abhängigkeit von einem einer Basis oder von mehreren mehreren Basen zugeführten Modulationsströmen geändert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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