DE1039566B

DE1039566B - Electronic selector switch

Info

Publication number: DE1039566B
Application number: DEI12069A
Authority: DE
Inventors: Raymond Walter Emery; Robert Athanasius Henle; Joseph Carl Logue
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1955-08-17
Filing date: 1956-08-16
Publication date: 1958-09-25

Description

DEUTSCHESGERMAN

In der Nachrichtentechnik ist es häufig notwendig, einen von mehreren Anschlüssen an einen gemeinsamen Ausgang bzw. Eingang zur Übertragung von Signalen anzuschalten. Zu diesem Zweck wurden bisher meist die aus der Vermittlungstechnik bekannten Drehwähler, Koordinatenwähler, Relaispyramiden u. dgl. verwendet. Solche elektromechanischen Wählschalter haben den Nachteil, daß sie im Betrieb stark abgenutzt werden und daher laufend gewartet werden müssen. Für viele Anwendungen sind sie auch zu langsam. In communications engineering, it is often necessary to connect one of several connections to a common Switch on the output or input for the transmission of signals. To this end have been hitherto mostly the rotary selectors, coordinate selectors, relay pyramids known from switching technology and the like used. Such electromechanical selector switches have the disadvantage that they are strong in operation are worn out and therefore need constant maintenance. They are also too slow for many applications.

Es sind auch schon elektronische Wahlschalter bekanntgeworden, die diese Nachteile nicht aufweisen, dafür aber mit einem relativ großen Aufwand an Schaltelementen aufgebaut und dementsprechend umfangreich und kostspielig herzustellen sind.Electronic selector switches have also become known which do not have these disadvantages, but with a relatively large amount of effort Switching elements constructed and are accordingly extensive and expensive to manufacture.

Es ist daher ein Gegenstand der Erfindung, einen einfachen, schnell arbeitenden und betriebssicheren elektronischen Wählschalter zu schaffen.It is therefore an object of the invention, a simple, fast working and reliable to create electronic selector switches.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, einen elektronischen Wahlschalter zu schaffen, bei dem die Größe des Steuersignals, welches angibt, welche der Leitungen anzuschalten ist, in einem gewissen Bereich schwanken kann, ohne das sichere Arbeiten der Anordnung zu beeinträchtigen.Another object of the invention is to provide an electronic selector switch in which the Size of the control signal, which indicates which of the lines is to be switched on, in a certain range can fluctuate without affecting the safe operation of the arrangement.

Gemäß der Erfindung werden in einem elektronischen Wahlschalter mit einer Anzahl durch eine Steuergröße beeinflußbarer Torschaltungen, welche einen durch die Amplitude dieser Steuergröße wählbaren Anschluß an einen gemeinsamen Ausgang bzw. Eingang zur Übertragung von Signalen anschalten, die Torschaltungen aus an sich bekannten Begrenzerschaltungen aufgebaut, mit zusätzlichen Einrichtungen zur Einführung bzw. Entnahme der Signale versehen und derart betrieben, daß die Steuergröße vorzugsweise über einen Transistor- oder Röhrenverstärker einen von der Belastung unabhängigen Strom durch die Begrenzerschaltungen treibt.According to the invention are in an electronic selector switch with a number by one Control variable controllable gate circuits, which one can be selected by the amplitude of this control variable Switch on the connection to a common output or input for the transmission of signals, the gate circuits built up from known limiter circuits, with additional facilities provided for the introduction or removal of the signals and operated in such a way that the control variable is preferably A current independent of the load is carried through a transistor or tube amplifier drives the limiter circuits.

In einem Ausführungsbeispiel enthält jede Begrenzerschaltung neben der erwähnten Einrichtung zur Einführung bzw. Entnahme der Signale eine Gleichspannungsquelle, einen Widerstand und zwei gegeneinandergeschaltete Dioden. Sie ist so geschaltet und dimensioniert, daß nur in einem bestimmten Bereich des von der Steuergröße durch die Begrenzerschaltung getriebenen Stromes beide Dioden leitend sind und dadurch die Einrichtung zur Einführung bzw. Entnahme der Signale, die aus einem Übertrager oder einem Widerstand bestehen kann, an den gemeinsamen Ausgang bzw. Eingang anschalten.In one embodiment, each limiter circuit includes, in addition to the aforementioned means for Introduction or extraction of the signals a DC voltage source, a resistor and two oppositely connected Diodes. It is switched and dimensioned so that only in a certain area of the current driven by the control variable through the limiter circuit, both diodes are conductive and thereby the device for introducing or removing the signals from a transformer or a resistor can be connected to the common output or input.

Im folgenden, wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Das Netzwerk der Begrenzerschaltungen wird dabei als Stufennetzwerk bezeichnet, da es — als Zweipol betrachtet— Elektronischer WahlschalterIn the following, the invention is described in more detail using an exemplary embodiment. The network of the limiter circuits is referred to as a step network because it - viewed as a two-pole - Electronic selector switch

Anmelder:Applicant:

IBM DeutschlandIBM Germany

Internationale Büro-MaschinenInternational office machines

Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ.), Tübinger Allee 49Gesellschaft mbH,
Sindelfingen (Württ.), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. August 1955Claimed priority:
V. St. v. America 17 August 1955

Raymond Walter Emery, Poughkeepsie, N. Y.,Raymond Walter Emery, Poughkeepsie, N.Y.,

Robert Athanasius Henle, Bard Park, Hyde Park, N. Y., und Joseph Carl Logue, Kingston, N. Y. (V. St. A.),Robert Athanasius Henle, Bard Park, Hyde Park, N.Y., and Joseph Carl Logue, Kingston, N.Y. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

eine treppenförmige Strom-Spannungs-Charakteristik aufweist. Zur Erläuterung der Beschreibung dienen die Zeichnungen.has a step-shaped current-voltage characteristic. Serve to explain the description the painting.

Fig. 1 ist das Schaltbild eines elektronischen Wahlschalters mit einem Transistor als Steuerelement;
Fig. 2 ist ein Kennlinienfeld des in Fig. 1 verwendeten Transistors, welches die Abhängigkeit des Kollektorstromes von der Kollektorspannung zeigt;Fig. 1 is a circuit diagram of an electronic selector switch using a transistor as a control element;
FIG. 2 is a family of characteristics of the transistor used in FIG. 1, which shows the dependence of the collector current on the collector voltage;

Fig. 3 ist das Schaltbild einer zweiten Ausführungsform des elektronischen Wahl schalters; Fig. 3 is the circuit diagram of a second embodiment of the electronic selector switch;

Fig. 4 ist das Kollektorkennlinienfeld des in Fig. 3 verwendeten Transistors.FIG. 4 is the collector characteristic field of the transistor used in FIG. 3.

In dem elektronischen Wahlschalter nach Fig. 1 ist das als Stromquelle mit eingeprägtem Strom wirkende Steuerelement 19 ein PNP-Flächentransistor. Das an das Steuerelement angeschlossene Stufennetzwerk 11 mit treppenförmiger Strom-Spannungs-Charakteristik besitzt eine Anzahl von Eingängen 12, 13, 14, 15 und 16 und einen Ausgang 17. Durch Verändern des durch den Transistor fließenden Stromes wird einer der Eingänge mit dem Ausgang verbunden.In the electronic selector switch according to FIG. 1, that is acting as a current source with impressed current Control element 19 is a PNP junction transistor. The tiered network 11 connected to the control element with a staircase-shaped current-voltage characteristic has a number of inputs 12, 13, 14, 15 and 16 and an output 17. By changing the current flowing through the transistor, one of the inputs connected to the output.

Im Bedarfsfall kann das Steuerelement 19 auch mit einem NPN-Flächentransistor oder mit anderen derartigen Bauelementen, wie Elektronenröhren und Spitzentransistoren, aufgebaut werden. An das Steuerelement werden dabei nur zwei Anforderungen gestellt: Seine Strom-Spannungs-Charakteristik am Ausgang darf im Arbeitsbereich keine Gebiete negativen Widerstandes aufweisen und soll für einen gegebenen Eingangszustand möglichst flach, d.h. ähnlich der einer Pentode verlaufen. Das Steuerelement 19If necessary, the control element 19 can also be equipped with an NPN junction transistor or with other types of transistor Components such as electron tubes and tip transistors can be built. To the control There are only two requirements: Its current-voltage characteristics on the Output must not have any areas of negative resistance in the work area and should for a given Input state as flat as possible, i.e. similar to that of a pentode. The control element 19

«0Ϊ 639/195«0Ϊ 639/195

soll also eine stabile Stromquelle sein, die einen in erster Annäherung von der Belastung unabhängigen Strom durch das Stufennetzwerk 11 treibt.should therefore be a stable power source that is independent of the load to a first approximation Drives current through the tiered network 11.

Der Transistor 19 besitzt einen Emitter 18, eine Basis 10 und einen Kollektor 20, seine Basis 10 ist geerdet. Die Größe des Emitterstromes ist veränderbar. Die dazu notwendige Einrichtung ist schematisch durch die Batterie 21 und den veränderbaren Widerstand 22 dargestellt, sie kann beispielsweise auch ein Impulsgenerator sein. Der Kollektor 20 des Transistors 19 ist mit dem Stufennetzwerk 11 verbunden, das aus den Zweigen A, B, C, D und E besteht. Jeder Zweig verursacht in der Gesamtcharakteristik eine Stufe.The transistor 19 has an emitter 18, a base 10 and a collector 20, its base 10 is grounded. The size of the emitter current can be changed. The device required for this is shown schematically by the battery 21 and the variable resistor 22; it can also be a pulse generator, for example. The collector 20 of the transistor 19 is connected to the stage network 11, which consists of the branches A, B, C, D and E. Each branch causes a step in the overall characteristic.

Der Zweig A besteht aus einer ersten Diode 24^4, einer zweiten Diode 25^4 und einem Widerstand 2&A. Die Dioden sind mit ihren Kathoden an einem Punkt 27^4 mit einem Ende des Widerstandes 26^4 verbunden, so daß ein Strom über die Dioden zum Punkt 27^4 hin diese in ihrem Durchlaßzustand vorfindet. Die Anode der Diode 24^4 ist mit dem Kollektor 20 verbunden, die Anode der Diode 25^4 über die Sekundärwicklung eines Übertragers 31 mit der negativen Klemme einer Batterie 28A Der Widerstand der Sekundärwicklung des Übertragers 31 kann vernachlässigt werden. Das zweite Ende des Widerstandes 26^4 liegt an der negativen Klemme einer Batterie 29. Die positiven Klemmen der Batterien 28 A und 29 sind geerdet.Branch A consists of a first diode 24 ^ 4, a second diode 25 ^ 4 and a resistor 2 & A. The diodes are connected with their cathodes at a point 27 ^ 4 to one end of the resistor 26 ^ 4, so that a current through the diodes to point 27 ^ 4 finds them in their on state. The anode of the diode 24 ^ 4 is connected to the collector 20, the anode of the diode 25 ^ 4 via the secondary winding of a transformer 31 to the negative terminal of a battery 28A. The resistance of the secondary winding of the transformer 31 can be neglected. The second end of the resistor 26 ^ 4 is connected to the negative terminal of a battery 29. The positive terminals of the batteries 28 A and 29 are grounded.

Die Zweige B, C, D und E sind dem Zweig A parallel geschaltet und genau so aufgebaut wieder Zweigt. Die Bezugszeichen der sich entsprechenden Teile enthalten die gleiche Ziffer und als Index das Kennzeichen des betreffenden Zweiges. Die Übertrager in den Zweigen B, C, D und E sind mit 32, 33, 34 bzw.The branches B, C, D and E are connected in parallel to the branch A and are constructed in exactly the same way as branches. The reference symbols of the corresponding parts contain the same number and the identifier of the branch concerned as an index. The transformers in branches B, C, D and E are marked with 32, 33, 34 and

35 bezeichnet. Die Batterie 29 ist allen Zweigen gemeinsam. Die Spannungen der Batterien 28^4 bis 28 £ sind so gewählt, daß sie von A nach E laufend kleiner werden. Die Anode der Diode 25 A liegt also auf dem niedrigsten und die Anode der Diode 25 £ auf dem höchsten Potential. Die Spannung der Batterie 29 ist wesentlich größer als die der Batterie 28A35 designated. The battery 29 is common to all branches. The voltages of the batteries 28 ^ 4 to 28 £ are chosen so that they decrease continuously from A to E. The anode of diode 25 A is therefore at the lowest potential and the anode of diode 25 A is at the highest potential. The voltage of battery 29 is much greater than that of battery 28A

An die Eingangsklemmen 12, 13, 14, 15 und 16 können Wechselstromsignale angelegt werden, die dann über die Übertrager 31, 32, 33, 34 und 35 den jeweiligen Vorspannungen in den Zweigen A, B, C, D und E überlagert werden. Durch einen KoppelkondensatorAC signals can be applied to input terminals 12, 13, 14, 15 and 16, which are then superimposed on the respective bias voltages in branches A, B, C, D and E via transformers 31, 32, 33, 34 and 35. Through a coupling capacitor

36 wird der Ausgang 17 gleichstrommäßig von der Anordnung getrennt, so daß am Ausgang nur das ausgewählte Wechselstromsignal erscheint.36, the output 17 is separated from the arrangement in terms of direct current, so that only the selected one at the output AC signal appears.

In Fig. 1 sind zur besseren Übersicht nur fünf Zweige gezeigt. Wie aus der folgenden Beschreibung hervorgehen wird, ist die Anzahl der Zweige prinzipiell nicht beschränkt. Weiterhin können zur isolierten Eingabe der Wechselstromsignale an Stelle der Übertrager auch andere Mittel verwendet werden, beispielsweise Kathodenverstärker.In Fig. 1, only five branches are shown for a better overview. As from the description below will emerge, the number of branches is in principle not limited. You can also use the isolated Input of the alternating current signals can also be used in place of the transformer, other means, for example Cathode amplifier.

Der Emitterstrom sei zunächst Null; dann ist auch der Kollektorstrom praktisch zu vernachlässigen. Da die Spannung der Batterie 29 größer ist als die der Batterien 28, fließt in jedem Zweig ein Strom von Erde über die Batterien 28, die Dioden 25 und die Widerstände 26 zur Batterie 29. Im allgemeinen kann man den Durchlaßwiderstand der Dioden vernachlässigen, so daß die Punkte 27 auf dem gleichen Potential liegen wie die negativen Klemmen der Batterien 28; der Punkt 27^4 hat also z. B. die gleiche Spannung gegen Erde wie die Batterie 28^4. Der Kollektor 20 liegt auf dem Potential des Punktes 27^4, da die Dioden 24 so geschaltet sind, daß der Kollektor 20 das niedrigste mögliche Potential einzunehmen trachtet. Die Anoden der Dioden 245 bis 24£ sind dann negativ gegen ihre Kathoden, so daß diese Dioden gesperrt sind.The emitter current is initially zero; then the collector current is practically negligible. There the voltage of the battery 29 is greater than that of the batteries 28, a current flows in each branch Ground through batteries 28, diodes 25 and resistors 26 to battery 29. In general, can one neglects the forward resistance of the diodes, so that the points 27 are at the same potential lie like the negative terminals of the batteries 28; the point 27 ^ 4 has z. B. the same voltage to earth like the battery 28 ^ 4. The collector 20 is at the potential of the point 27 ^ 4, since the Diodes 24 are connected so that the collector 20 seeks to assume the lowest possible potential. The anodes of the diodes 245 to £ 24 are then negative with respect to their cathodes, so that these diodes are blocked are.

Wird nun der Emitterstrom langsam erhöht, so beginnt auch ein Kollektorstrom vom Kollektor 20 über die Diode 24^4, den Widerstand 26^4 und die Batterie 29 zur Erde zu fließen. Die beiden Dioden 24^4 und 25^4 befinden sich im Durchlaßzustand mit zu vernachlässigendem Widerstand, so daß sowohl der Punkt 27^4 als auch der Kollektor 20 das Potential der Batterie 28^4 besitzen. Solange der durch den Kollektorstrom allein hervorgerufene Spannungsabfall am Widerstand 26^4 kleiner ist als die Summe der Spannun-If the emitter current is now slowly increased, a collector current also begins via the collector 20 the diode 24 ^ 4, the resistor 26 ^ 4 and the battery 29 to flow to earth. The two diodes 24 ^ 4 and 25 ^ 4 are in the on state with negligible Resistance so that both point 27 ^ 4 and collector 20 have the potential of the battery 28 ^ 4 own. As long as the through the collector current voltage drop caused by the resistor 26 ^ 4 is smaller than the sum of the voltages

IS gen der Batterien 29 und 28 A, und zwar vorzeichenrichtig genommen, kann das Potential des Kollektors 20 nicht ansteigen. Ist dieser Wert erreicht, so wird die Diode 25 A gesperrt, und das Potential des Kollektors 20 steigt linear mit dem Kollektorstrom an, bisIS gene of the batteries 29 and 28 A, and taken with the correct sign, the potential of the collector 20 cannot rise. If this value is reached, the diode 25 A is blocked, and the potential of the collector 20 increases linearly with the collector current until

ao es das Potential des Punktes 275 und damit das der Batterie 28B erreicht. In diesem Augenblick wird die Diode 245 leitend, und das Potential des Kollektors 20 bleibt jetzt so lange gleich dem der Batterie 285, bis der durch den Kollektorstrom an der Parallelas schaltung der Widerstände 26^4 und 265 hervorgerufene Spannungsabfall die Summe der Spannungen der Batterien 29 und 285 erreicht. Jetzt wird auch die Diode 255 gesperrt, und das Potential des Kollektors 20 steigt linear mit dem Kollektorstrom an, bis es das der Batterie 28 C erreicht hat und die Diode 24C leitend wird. Dieser Vorgang wiederholt sich nun in ähnlicher Weise für jeden Zweig.ao is the potential of the point 275 and thus the battery reaches 28 B. At this moment the diode 245 becomes conductive and the potential of the collector 20 remains the same as that of the battery 285 until the voltage drop caused by the collector current at the parallel connection of the resistors 26 ^ 4 and 265 equals the sum of the voltages of the batteries 29 and reached 285. Now the diode 255 is locked, and the potential of the collector 20 increases linearly with the collector current until it reaches the battery has 28 C and the diode 24C is conductive. This process is now repeated in a similar way for each branch.

Das Stufennetzwerk 11 ist also ein nichtlinearer Zweipol, dessen Strom-Spannungs-Charakteristik treppenförmig verläuft und abwechselnd Bereiche konstanter Spannung, die den Spannungen der einzelnen Batterien 28 entsprechen, und Bereiche mit linearem Spannungsanstieg aufweist, deren Neigung proportional dem Gesamtwiderstand der jeweilig parallel geschalteten Widerstände 26 ist. Dabei erzeugt jeder Zweig eine Stufe in der Charakteristik.The step network 11 is therefore a non-linear two-terminal network, its current-voltage characteristic Staircases and alternating areas of constant tension, which correspond to the tensions of each Batteries 28 correspond, and has areas with linear voltage increase, the slope of which is proportional is the total resistance of the respective resistors 26 connected in parallel. Everyone creates Branch one level in the characteristic.

In den Bereichen konstanter Spannung ist immer ein Diodenpaar 24/25 leitend, nämlich das des zugehörigen Zweiges; bei den übrigen Diodenpaaren ist eine Diode gesperrt. In den Bereichen; mit linearem Spannungsanstieg befindet sich in jedem Diodenpaar 24/25 eine Diode im Sperrzustand.In the areas of constant voltage, one pair of diodes 24/25 is always conductive, namely that of the associated one Branch; one diode is blocked in the other pairs of diodes. In the fields of; with linear If the voltage increases, there is one diode in the blocking state in each diode pair 24/25.

In Fig. 2 ist die Strom-Spannungs-Charakteristik des Stufennetzwerkes 11 in das Ausgangskennlinienfeld des Transistors der Fig. 1 eingetragen, das den Kollektorstrom in Abhängigkeit von der Kollektorspannung und dem Emitterstrom als Parameter zeigt, und mit »^4« bezeichnet. Diese Kurve ergibt sich, wenn die Batterien 28 die Spannungen 10, 8, 6, 4 und 2 Volt und die Widerstände 26 einen Widerstand von 80 kOhm haben und die Batterie 29 eine Spannung von 80 Volt besitzt. Die Spannungen der Batterien 28 sind am unteren Rand eingetragen und mit E28A bis E28E bezeichnet.In Fig. 2, the current-voltage characteristic of the step network 11 is entered in the output characteristic field of the transistor of Fig. 1, which shows the collector current as a function of the collector voltage and the emitter current as a parameter, and denoted by "^ 4". This curve is obtained when the batteries 28 have the voltages 10, 8, 6, 4 and 2 volts and the resistors 26 have a resistance of 80 kOhm and the battery 29 has a voltage of 80 volts. The voltages of the batteries 28 are entered on the lower edge and labeled E28A to E28E .

Nach der vorhergehenden Beschreibung müßten die Teile des Kurvenzuges »^4« bei den Spannungswerten £28 genau senkrecht verlaufen. Da nun aber die Dioden 25 einen endlichen, wenn auch kleinen Durchlaßwiderstand besitzen, erhalten auch diese Teile des Kurvenzuges eine gewisse Neigung. Der Einfluß des Durchlaßwiderstandes der Dioden 24 ist nur gering. Wegen des hohen Wertes der Spannung der Batterie 29 im Verhältnis zu den Spannungen der Batterien 28 erscheint der Kurvenzug auch in der Ordinate gleichmäßig geteilt.According to the description above, the parts of the curve should have "^ 4" for the voltage values £ 28 are exactly vertical. But since the diodes 25 now have a finite, albeit small forward resistance own, these parts of the curve also receive a certain inclination. The influence of the Forward resistance of the diodes 24 is only low. Because of the high value of the voltage of the battery 29 in relation to the voltages of the batteries 28, the curve also appears uniform in the ordinate divided.

Die Schaltung nach Fig. 1 stellt einen elektronischen Wahlschalter dar. Durch Einstellen des Emitterstromes auf eine bestimmte Stufe des Kurvenzuges »^4« in Fig. 2 wird einer der Eingänge 12 bis 16 mit dem Ausgang 17 derart verbunden, daß ein Wechselstromsignal an diesem Eingang über den zugehörigen, Übertrager und die beiden leitenden Dioden 24 und 25 an den Ausgang übertragen wird.The circuit according to FIG. 1 represents an electronic selector switch. By setting the emitter current to a certain level of the curve "^ 4" in Fig. 2 one of the inputs 12 to 16 is connected to the output 17 so that an alternating current signal at this input via the associated transformer and the two conductive diodes 24 and 25 the output is transmitted.

Jedes Wechselstromsignal an den Eingängen 12 bis 16 des Stufennetzwerkes 11 wird in dem zugehörigen Zweig in Serie zu der Gleichspannung der betreffenden Batterie 28 eingebracht. Dadurch wird der senkrechte Teil der zugehörigen Stufe des Kurvenzuges »A« in Fig. 2 in einem der Amplitude des Wechselstromsignales entsprechenden Bereich in Richtung der Abszisse verschoben. Als Beispiel ist in Fig. 2 ein mit »ß« bezeichnetes Wechselstromsignal mit einer Amplitude von etwa 2 Volt von Spitze zu Spitze als der Gleichspannung E28 B überlagert dargestellt. Dieses Signal würde also an der Klemme 13 in Fig. 1 liegen. Hat nun der Emitterstrom einen solchen Wert, daß der Transistor in dem Bereich des Kollektorstromes /_c=l bis 2 mA arbeitet, so wird die Kollektorspannung wegen des Wechselstromsignals »5« um einen Wert seihwanken, der der Amplitude des Signals etwa entspricht. Diese Spannungsänderungen gelangen über den Koppelkondensator 36 an den Ausgang 17.Each alternating current signal at the inputs 12 to 16 of the step network 11 is introduced in the associated branch in series with the direct voltage of the battery 28 concerned. As a result, the vertical part of the associated step of the curve "A" in FIG. 2 is shifted in a region corresponding to the amplitude of the alternating current signal in the direction of the abscissa. As an example, FIG. 2 shows an alternating current signal labeled "β" with an amplitude of approximately 2 volts from peak to peak as the direct voltage E 28 B superimposed. This signal would therefore be at terminal 13 in FIG. If the emitter current has such a value that the transistor works in the range of the collector current / _c = 1 to 2 mA, the collector voltage will fluctuate by a value due to the alternating current signal "5" which corresponds approximately to the amplitude of the signal. These voltage changes reach the output 17 via the coupling capacitor 36.

Stellt man also den Emitterstrom so ein, daß der Transistor auf einer bestimmten Stufe des die Widerstandslinie in seinem Kennlinienfeld darstellenden Kurvenzuges »^4« arbeitet, so erscheint ein in dem zu der Stufe gehörenden Zweig des Stufennetzwerkes eingebrachtes Signal an dem Ausgang der Anordnung. Liegen an allen Eingängen Signale, so wird nur das Signal an den Ausgang übertragen, welches in denjenigen Zweig eingebracht wird, der zu der ausgewählten Stufe des Kurvenzuges gehört, da alle Dioden 25 der in Fig. 1 links von dem ausgewählten Zweig liegenden Zweige und alle Dioden 24 der rechts davon liegenden Zweige gesperrt sind.So if you set the emitter current so that the transistor is at a certain level of the resistance line works in its characteristic field representing curve "^ 4", then appears in the to the stage belonging branch of the stage network introduced signal at the output of the arrangement. If there are signals at all inputs, only the signal is transmitted to the output which is in those Branch is introduced, which belongs to the selected level of the curve, since all diodes 25 of the branches lying to the left of the selected branch in FIG. 1 and all diodes 24 of the branches to the right of it branches are locked.

Eine Besonderheit der Schaltung nach Fig. 1 ist es, daß sie ein vorgegebenes Ausgangspotential für einen ganzen Wertebereich des angelegten Steuersignals einnimmt. Wenn nämlich das Kollektorpotential einen solchen Wert angenommen hat, daß die Diode zwisehendem Kollektor und dem Widerstand eines Zweiges leitend wird, so kann das Kollektorpotential so lange nicht wesentlich steigen, bis der Kollektorstrom an dem betreffenden Widerstand einen genügend großen Spannungsabfall erzeugt, um die Diode zwisehen dem Widerstand und der Spannungsquelle des Zweiges zu sperren. Daher bewirken sämtliche Werte des Emitterstromes, die zu einem Teil des Kurvenzuges in Fig. 2 gehören, nur ein bestimmtes Kollektorpotential. Beispielsweise verursacht der Emitterstrom in dem Bereich von etwa 1 bis 2 Milliampere die praktisch konstante Kollektorspannung von 8 Volt, wie aus Fig. 2 hervorgeht. In dieser Schaltung steht also am Ausgang ein ausgewähltes Signal für einen ganzen vorgegebenen Wertbereich des Steuersignals zur Verfügung.A special feature of the circuit of FIG. 1 is that it has a predetermined output potential for a takes up the entire range of values of the applied control signal. If namely the collector potential one has assumed such a value that the diode between the collector and the resistance of a branch becomes conductive, the collector potential cannot increase significantly until the collector current generates a sufficiently large voltage drop across the resistor in question to clamp the diode to block the resistor and the voltage source of the branch. Hence all values effect of the emitter current, which belong to a part of the curve in Fig. 2, only a certain collector potential. For example, the emitter current in the range of about 1 to 2 milliamperes causes the practically constant collector voltage of 8 volts, as can be seen from FIG. In this circuit it says that is, at the output a selected signal for an entire predetermined range of values of the control signal to disposal.

Der elektronische Umschalter der Fig. 1, der einen aus einer Anzahl von Eingängen mit einem einzigen Ausgang verbindet, kann so abgeändert werden, daß ein Signal an einem einzigen Eingang an einen von mehreren Ausgängen abgegeben wird. Zu diesem Zweck werden an Stelle der Sekundärwicklungen der Übertrager in der Schaltung nach Fig. 1 Widerstände in die Zweige des Stufennetzwerkes eingeschaltet. Dadurch erhalten, die steilen Teile des Kurvenzuges in Fig. 2 eine stärkere Neigung, d. h., das Netzwerk besitzt jetzt auch in diesen Teilen einen endlichen Widerstand, an dem eine Stromänderung eine entsprechende Spannungsänderung verursachen kann. Ähnlich wie in der Schaltung nach Fig. 1 ist auch hier ein Steuerelement vorgesehen, das mit dem Stufennetzwerk verbunden ist, nur kann hier dem Eingang oder dem Ausgang des Steuerelementes ein Wechselstromsignal überlagert werden. Dieses Signal erscheint dann an dem Ausgang, der zu dem durch Verändern des Steuerstromes des Steuerelementes ausgewählten Zweig gehört.The electronic changeover switch of FIG. 1, which has one of a number of inputs with a single one Output connects can be modified so that a signal at a single input is sent to one of multiple outputs. For this purpose, instead of the secondary windings, the Transformer in the circuit according to FIG. 1 resistors switched on in the branches of the step network. Through this obtained, the steep parts of the curve in Fig. 2 have a greater slope, i. i.e., owns the network now also in these parts a finite resistance at which a change in current causes a corresponding Can cause voltage change. Similar to the circuit of FIG. 1 is also here a control element is provided, which is connected to the step network, only the input can be used here or an alternating current signal can be superimposed on the output of the control element. This signal appears then at the output that corresponds to that selected by changing the control current of the control element Branch belongs.

In Fig. 3 ist eine solche Anordnung gezeigt. Sie unterscheidet sich nur wenig von der Schaltung nach Fig. 1. Die beiden Anordnungen gemeinsamen Schaltelemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich zu diesen Elementen besitzt die Schaltung nach Fig. 3 eine Eingangsklemme 40, welche über einen Koppelkondensator 41 mit dem Emitter 18 des PNP-Flächentransistors 19 verbunden ist. Ein an der Eingangsklemme 40 liegendes Wechselstromsignal überlagert sich dem Emittergleichstrom und verursacht eine Änderung des durch das Stufennetzwerk 11 fließenden Kollektorstromes. Das Eingangssignal kann dem Kollektorstrom auch direkt überlagert werden. Zu diesem Zweck sind eine zweite Eingangsklemme 40^4 und ein Koppelkondensator 41A vorgesehen, welche über einen Schalter 42 mit dem Kollektor 20 des Transistors 19 verbunden werden können.Such an arrangement is shown in FIG. It differs only slightly from the circuit according to FIG. 1. The circuit elements common to both arrangements are provided with the same reference numerals. In addition to these elements, the circuit according to FIG. 3 has an input terminal 40 which is connected to the emitter 18 of the PNP junction transistor 19 via a coupling capacitor 41. An alternating current signal present at the input terminal 40 is superimposed on the emitter direct current and causes a change in the collector current flowing through the step network 11. The input signal can also be superimposed directly on the collector current. For this purpose, a second input terminal 40 ^ 4 and a coupling capacitor 41 A are provided, which can be connected to the collector 20 of the transistor 19 via a switch 42.

An Stelle der Übertrager 31 bis 35 sind zwischen den Dioden 25 und den zugehörigen Batterien 28 Widerstände 45 eingeschaltet, deren den Batterien 28 abgewendeten Enden über Koppelkondensatoren 51 mit den Ausgängen 46, 47, 48, 49 bzw. 50 verbunden sind.Instead of the transformers 31 to 35, there are 28 resistors between the diodes 25 and the associated batteries 45 switched on, their ends facing away from the batteries 28 via coupling capacitors 51 with the outputs 46, 47, 48, 49 and 50 are connected.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 3 ist derjenigen der Schaltung nach Fig. 1 sehr ähnlich. Die Spannungen der Batterien 28 seien wieder so abgestuft, daß die Batterie 28^4 die größte und die Batterie 28 £ die kleinste Spannung besitzt. Die Spannung der Batterie 29 sei wiederum wesentlich größer als die der Batterien 28. Dann fließt bei zu vernachlässigendem Kollektorstrom in jedem der Zweige A bis E des Stufennetzwerkes 11 ein Strom von Erde über die Batterie 28, den Widerstand 45, die Diode 25 und den Widerstand 26 zur Batterie 29, und der Punkt 27 nimmt ein Potential ein, das zwischen dem der betreffenden Batterie 28 und dem der Batterie 29 liegt. Setzt nun der Kollektorstrom ein, so wird wieder ein treppenförmiger Kurvenzug durchlaufen, der in der Fig. 4 in das Kennlinienfeld des Transistors 19 eingetragen und mit »A« bezeichnet ist. Erreicht z. B. das Potential des Kollektors 20 dasjenige des Punktes 27C, welches niedriger liegt als das Potential der Batterie 28 C, aber höher als das der Batterie 29, so wird die Diode 24 C leitend und schaltet sowohl den Widerstand 26 C als auch den Widerstand 45 C an die Leitung, welche das Stufennetzwerk 11 mit dem Kollektor 20 verbindet. Im Gegensatz zu früher steigt auch in diesem Zustand die Kollektorspannung mit wachsendem Strom an, weil zwischen dem Punkt 27 C und der Batterie 28 C noch der Widerstand 45 C eingeschaltet ist und sich der Spannungsabfall an diesem Widerstand zu der Spannung der Batterie 28 addiert, und zwar wiederum vorzeichenrichtig. Erreicht der Spannungsabfall des Kollektorstromes allein die Summe der Spannungen der Batterien 28 C und 29, so wird die Diode 25 C gesperrt und dadurch der Widerstand 45 C wieder von der Leitung abgetrennt, welche das Stufennetzwerk 11 mit dem Kollektor 20 verbindet. Das Potential des Kollektors 20 steigt nun wieder schnei-The operation of the circuit according to FIG. 3 is very similar to that of the circuit according to FIG. Let the voltages of batteries 28 again be graded so that battery 28 ^ 4 has the highest and battery 28 £ the lowest. The voltage of the battery 29 is again much greater than that of the batteries 28. Then, with a negligible collector current in each of the branches A to E of the step network 11, a current flows from earth via the battery 28, the resistor 45, the diode 25 and the resistor 26 to the battery 29, and the point 27 assumes a potential which is between that of the battery 28 in question and that of the battery 29. If the collector current now sets in, a step-shaped curve is run through again, which in FIG. 4 is entered in the family of characteristics of transistor 19 and denoted by "A". Achieved z. B. the potential of the collector 20 that of the point 27 C, which is lower than the potential of the battery 28 C, but higher than that of the battery 29, the diode 24 C is conductive and switches both the resistor 26 C and the resistor 45 C to the line that connects the step network 11 with the collector 20. In contrast to before, the collector voltage also rises in this state with increasing current, because the resistor 45 C is still switched on between the point 27 C and the battery 28 C and the voltage drop across this resistor is added to the voltage of the battery 28, and again with the correct sign. If the voltage drop in the collector current alone reaches the sum of the voltages of the batteries 28 C and 29, the diode 25 C is blocked and the resistor 45 C is disconnected from the line which connects the step network 11 to the collector 20. The potential of the collector 20 now rises again

Claims

until it reaches that of point 27D. The process just described is then repeated in a similar manner for each branch of the tiered network. In a certain range of the collector and thus the emitter current, both diodes 24 and 25 of a branch of the step network are in the on state, and the resistor 45 of this branch is connected to the collector 20. The influence of the resistors 45 on the steep part of the curve "^ 4" can be clearly seen in FIG. The curve intersects the Fc axis at a point that corresponds to the potential of point 27. <4, and increases linearly with the collector current. The slope of this part is proportional to the total resistance of the parallel connection of resistors 26.4 and 45.4. When the collector voltage reaches the value of the voltage of the battery 28 ^ 4 and the diode 25 ^ 4 is blocked, the curve turns sharply and runs with a slope that is proportional to the size of the resistor 26 ^ 4 until the collector voltage equals a value the voltage of point 27 B to earth is reached. Then the diode 245 becomes conductive and switches the resistor 45 B parallel to the resistor 26 ^ 4, whereby the curve runs steeper again. This process is then repeated accordingly for each branch of the tiered network. An arrangement according to FIG. 3 works as a selector switch when an alternating current signal is applied to the input terminals 40 or 40A, which causes a change in the collector potential which is not greater than the voltage difference between two batteries 28 can be applied to one of the outputs 46 to 50. Is z. If, for example, an alternating current signal λ 'with an amplitude of 1 volt is superimposed on the collector current from tip to tip and the emitter current is set to a value between 3.25 and 4.25 milliamperes through resistor 22, the transistor works in the part of the curve » ^ 4 ", which is marked with a" W ". The signal X changes the collector current by approximately 0.75 milliamperes, and a signal with an amplitude of 1 volt peak-to-peak can be tapped at the selected output terminal 49. The signal cannot appear at the output terminals 46, 47 and 48 because the diodes 25 A, 25 B and 25 C are blocked, and also not at the output terminal 50, because the diode 24 E in the branch E is blocked. In the circuits of FIGS. 1 and 3, the diode 24.4 can be removed as it is not required for the circuit to work. Likewise, the diode 25 E is only required if the curve "^ 4" in FIGS. 2 and 4 should not end in an area of low resistance. The two diodes are only drawn in to illustrate that all stages are basically constructed in the same way. Furthermore, the bias voltages £ 28, which are shown in FIGS. 1 and 3 as being supplied by the batteries 28, can also be generated in a known manner as voltage drops on a voltage divider with several taps. The term alternating current signals used in the foregoing is intended to include all changes in voltage and current over time and, in particular, pulses. Pa τ hnta nspr r. c. u E:

1. Electronic selector switch with a number of gate circuits that can be influenced by a control variable, which can be selected by the amplitude of this control variable connection to a common Switch on output or input for the transmission of signals, characterized in that that the gate circuits are known per se, with additional facilities for introduction or Withdrawal of the signals provided limiter circuits exist and the control variable one of the Load independent current drives through the limiter circuits.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that each limiter circuit is a DC voltage source (28), a resistor (26), two counter-connected diodes (24,25) and a device (31 to 35; 45) for introducing or removing the signals and so switched is that only in a certain range of the control variable by the limiter circuit driven current, both diodes (24, 25) are conductive and thereby the device (31 to 35; 45) for introducing or extracting signals to the common output or input (17, 40) turn on.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the means for introduction or extraction of the signals are transmitters (31 to 35) or resistors (45).

Considered publications:
"Radio Mentor" magazine, 1951. Issue 3, pp. 132 to 133, Fig. 8.

For this purpose 2 sheets of drawings