DE1052719B - Aus elektronischen Schaltmitteln bestehende Anordnung zur Bildung der exklusiven Oder-Bedingung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus elektronischen Schaltmitteln bestehende Anordnung zur Bildung der exklusiven Oder-Bedingung.

Bei der Durchführung von Additionen zweier binär verschlüsselter Zahlen tritt immer dann eine Summe auf, wenn einer der beiden Summanden in der betreffenden Stelle eine »1« aufweist. Keine Summe ergibt sich, wenn beide Summanden entweder »0« oder »1« sind. Diese Bedingungen werden bekanntlich durch die Funktion S= (a-b) V(a'b) wiedergegeben.

Diese Funktion besagt also, daß bei der elektrischen Nachbildung der durch sie dargestellten Bedingungen nur dann ein Ausgangssignal entsteht, wenn an dem Eingang »α« und »nicht b« oder »nicht a« und »b« ein Eingangssignal vorhanden ist. Man bezeichnet eine derartige Bedingung auch als exklusive Oder-Bedingung, da beide Eingänge nicht gleichzeitig belegt sein dürfen, um ein Ausgangssignal zu erhalten.

Die angeführte Formel zeigt, daß man zur Bildung der exklusiven Oder-Bedingung neben den Sumtnanden α und b auch deren invertierte Größen α und b zur Erzeugung der Summe S benötigt. Da aber vielfach nur α und b selbst vorgegeben sind, müssen deren Inverse erst gebildet werden, um die exklusive Oder-Bedingung erfüllen zu können. Dies bedeutet naturgemäß eine Erhöhung des Aufwandes.

Die Erfindung bezweckt, diesen Aufwand zu vermeiden. Gegenstand der Erfindung ist eine aus elektronischen Schaltmitteln bestehende Anordnung zur Bildung der exklusiven Oder-Bedingung. Erfindungsgemäß ist jeder der beiden Eingänge, die jeweils über einen Widerstand an einer ersten festen Spannungsquelle liegen, über einen nichtlinearen Richtleiter mit dem Emitter und über einen Widerstand mit der Basis eines Transistors verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand, an dem das Ausgangssignal abgegriffen wird, mit einer zweiten festen Spannungsquelle verbunden ist.

Das Netzwerk kann z. B. so ausgelegt sein, daß die eine Ausgangsleitung über zwei nichtlineare Widerstände mit den beiden Eingangsleitungen verbunden ist, während die andere Ausgangsleitung zu dem Mittelabgriff eines zwischen den beiden Eingangsleitungen liegenden Widerstandes führt. Eine andere Möglichkeit zur Bildung des Netzwerkes besteht darin, beide Ausgangsleitungen jeweils über zwei nichtlineare Widerstände mit den Eingangsleitungen zu verbinden. Als nichtlineare Widerstände werden zweckmäßigerweise Dioden verwendet. Im zweiten Fall sind die Diodenpaare gegensinnig gepolt.

Das entsprechend der exklusiven Oder-Bedingung entstehende Ausgangssignal dient zur Steuerung weiterer Anordnungen, z. B. eines Relais. Ist die auftretende Spannungsdifferenz zur Steuerung nicht aus-

bestehende Anordnung zur Bildung

der exklusiven Oder-Bedingung

Standard Elektrik Lorenz

Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen,

Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Phys. Jürgen Lösch, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

reichend, dann kann der elektronische Schalter so ausgelegt sein, daß er Verstärkungswirkung besitzt. Zum Beispiel kann ein Transistorverstärker als elektronischer Schalter dienen, dessen Emitter mit dem einen und dessen Basis mit dem anderen der beiden Ausgänge verbunden ist, so daß an dem Kollektor das Ausgangssignal entnommen werden kann.
Es sind nun vier verschiedene Fälle möglich:

A. Keine der beiden Eingangsleitungen ist erregt, d.h., die Kontakte ka und kb sind geöffnet. Dann kann an den Ausgangsleitungen c und d kein Signal auftreten, so daß der Transistorverstärker T nicht arbeiten und damit das Relais C nicht ansprechen kann.

B. Der Kontakt ka ist geschlossen und damit die Leitung α erregt, während der Kontakt kb geöffnet bleibt. Es ist dann ein Stromweg von Erde über den Kontakt ka, die Widerstände R3 und R2 zur Spannungsquelle B hergestellt. Der an dem Widerstand R 3 entstehende Spannungsabfall genügt, um den Transistor T durchzusteuern. Damit bekommt das Relais C Strom über die Verbindung Erde, Kontakt ka, Dl, T zu der Spannungsquelle D, so daß es ansprechen kann.

C. Der Kontakt kb ist geschlossen und ka geöffnet. In diesem Falle entsteht ebenfalls ein Spannungsabfall an dem Widerstand R 3, der ausreicht, um den Transistor T durchzusteuern. Der Strom fließt von Erde über den Kontakt k b, die Widerstände R 3 und Al zu der SpannungsquelleB. Das Relais C kann also auch in diesem Falle ansprechen.

D. Beide Kontakte ka und kb sind geschlossen. In diesem Falle entsteht wegen der Sammetrie des Netzwerkes kein Spannungsabfall über den Widerstand R 3, so daß auch der Transistor keine Steuerspannung an seiner Basis erhält. Der Transistor ist gegenüber dem Relais hochohmig, so daß der von Erde über den

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Kontakt ka und die Diode D1 bzw. den Kontakt kl· und die Diode D2, den Transistor und das Relais zur Spannungsquelle fließende Reststrom nicht zur Erregung des Relais C ausreicht.

Das Relais C ist also über das Netzwerk so mit den beiden Eingangsleitungen α und l· gekoppelt, daß es dann und nur dann anspricht, wenn nur eine einzige der beiden Leitungen erregt ist.

Die Widerstände R1 und R2 liegen an einer festen Spannung, um definierte Schaltzustände an den Eingangsleitungen zu erhalten.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist unabhängig davon, ob die auf den Leitungen a bzw. l· herrschenden Schaltzustände durch mechanisch oder elektronisch wirkende Schalter hergestellt werden. Ferner kann an Stelle des Relais C irgendein anderer Verbraucher in die Ausgangsleitung des Netzwerkes geschaltet sein.

Werden an die dem Netzwerk zu entnehmende Steuerleistung geringe Ansprüche gestellt, so kann auf den Transistor T verzichtet werden. Der Verbraucher kann dann unmittelbar durch die an den Leitungen c und d auftretende Spannungsdifferenz erregt werden.

Eine geringere Belastung der Leitungen α und l· gegenüber der beschriebenen Anordnung ergibt sich dann, wenn das Netzwerk gemäß der Fig. 2 aufgebaut ist. Dieses Netzwerk unterscheidet sich gegenüber dem Netzwerk der Fig. 1 dadurch, daß an Stelle des Widerstandes R3 zwei Dioden D3 und D4 geschaltet sind, die umgekehrt wie die Dioden Dl und D 2 gepolt sind. Aus der Darstellung dieses Netzwerkes ist ohne weiteres zu ersehen, daß auch in diesem Falle dann — und nur dann ·—· ein Ausgangssignal auf der Leitung e entsteht, wenn jeweils nur eine der beiden Eingangsleitungen α bzw. l· erregt ist.

Die Anordnung gemäß der Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Halbleiterbauelementen beschränkt. An Stelle dieser Bauelemente können auch ohne weiteres Gas- oder Vakuumentladungsröhren verwendet werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Aus elektronischen Schaltmitteln bestehende Anordnung zur Bildung der exklusiven Oder-Bedingung, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Eingänge (»bzw. b), die jeweils über einen Widerstand (Rl bzw. R2) an einer ersten festen Spannungsquelle (-B) liegen, über einen nichtlinearen Richtleiter mit dem Emitter und über einen Widerstand mit der Basis eines Transistors (T) verbunden ist, dessen Kollektor über einen Widerstand (C), an dem das Ausgangssignal abgegriffen wird, mit einer zweiten festen Spannungsquelle (D) verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ausgangsleitung (C) über zwei nichtlineare Widerstände (Dl, D 2) mit den beiden Eingangsleitungen (a, b) verbunden ist, während die andere Ausgangsleitung (d) zu dem Mittelabgriff eines zwischen den beiden Eingangsleitungen liegenden Widerstandes (R3) führt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgangsleitungen (c, d) jeweils über zwei nichtlineare Widerstände (Dl, D 2 und D 3, D 4) mit den Eingangsleitungen (a, b) verbunden sind und die beiden Widerstandspaare gegensinnig gepolt sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtlineare Widerstände Dioden verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Q. 809 769/276 3.59