DE1064105B - Multistabiler Schalter mit mehr als zwei Transistorschaltgliedern fuer Fernmeldeanlagen - Google Patents
Multistabiler Schalter mit mehr als zwei Transistorschaltgliedern fuer FernmeldeanlagenInfo
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Description
Es sind bistabile Schalter bekannt, welche unter dem Einfluß eines Impulses aus einem von zwei stabilen
Zuständen in den jeweils anderen umgesteuert werden. Derartige Schalter werden zur Kennzeichnung
von Ja-Nein-Zuständen in Schaltstromkreisen vielfach verwendet. Für die Markierung einer Vielzahl
von Schaltmitteln ist es üblich, in der Steuerleitung jedes Schaltmittels einen derartigen bistabilen
Schalter anzuordnen. Hierbei können die einzelnen bistabilen Schalter unabhängig voneinander betätigt
werden. Da jeder derartige bistabile Schalter aus zwei Gliedern gebildet wird, ist der Aufwand einer
solchen Anordnung sehr hoch.
In Fernmeldeanlagen besteht vielfach kein Bedürfnis, aus einer Vielzahl von Schaltmitteln gleichzeitig
mehrere zu betätigen. Vielmehr genügt es in der Regel, wenn aus der Vielzahl von Schaltmitteln
jeweils nur eines betätigt wird, d. h. einen gegenüber den anderen Schaltmitteln unterschiedlichen Zustand
einnimmt. Die Erfindung bezweckt, zur Steuerung jeweils eines einer Vielzahl von Schaltmitteln den
Aufwand an Schalteinrichtungen zu verhindern. Diese Verringerung des Aufwandes erreicht die Erfindung
durch einen multistabilen Schalter mit mehr als zwei elektronischen Schaltgliedern, welcher so viele stabile
Lagen einzunehmen vermag, als Schaltglieder vorhanden sind. Es sind bereits multistabile Schalter mit
drei Schaltgliedern bekannt, bei denen das Gitter jedes von drei Elektrodenröhren symmetrisch mit der
Anode der beiden anderen Röhren verbunden ist und in jedem der drei stabilen Zustände eine der drei
Röhren gelöscht ist. Gemäß der Erfindung sind die Basiselektrode und die Kollektorelektrode mehrerer
Transistoren zyklisch vertauscht so an die gleiche Zahl wie die Transistoren vorgesehenen gemeinsamen
Leitungen angeschlossen, daß eine dieser Elektroden jedes Transistors mit einer der Leitungen, die andere
der Elektroden mit allen übrigen Leitungen verbunden sind. Die Erfindung ermöglicht hierdurch, die Ringschaltung
über eine beliebige Anzahl von Transistoren auszudehnen und damit einen multistabilen Schalter
mit einer beliebigen Anzahl von Schaltstellungen zu schaffen.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen aus vier Transistoren gebildeten multistabilen Schalter nach der Erfindung, bei welchem
stets ein Ausgang gesperrt ist, während alle übrigen Ausgänge stromleitend sind,
Fig. 2 einen aus vier Transistoren gebildeten multistabilen Schalter nach der Erfindung, bei dem stets
ein Ausgang stromleitend ist, während alle übrigen Ausgänge gesperrt sind,
Fig. 3 einen multistabilen Schalter der in Fig. 1
mit mehr als zwei Transistorschaltgliedern für Fernmeldeanlagen
Anmelder:
Friedrich Merk Telefonbau
Aktienges ells chaf t,
München, Warngauer Str. 32
München, Warngauer Str. 32
Dipl.-Ing. Friedrich Heim, Krailling,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
dargestellten Art, bei welchem unter dem Einfluß von Impulsen der gesperrte Ausgang impulsweise weitergeschaltet
wird,
Fig. 4 einen multistabilen Schalter der in Fig. 2 dargestellten Art, bei welchem unter dem Einfluß von
Impulsen der stromleitende Ausgang impulsweise weitergeschaltet wird.
Der in Fig. 1 gezeigte multistabile Schalter ist aus den Transistoren Γ1, T 2, T 3 und T 4 gebildet. In
dem Emitter-Kollektor-Stromkreis jedes der Transistoren liegt ein Belastungswiderstand R, an dessen
Enden eine Spannung abgegriffen werden kann, wenn der Transistor stromleitend ist. Wird der multistabile
Schalter aus Leistungstransistoren gebildet, dann kann jeder der Belastungswiderstände Rl bis 2? 4
durch ein elektromagnetisches Schaltmittel ersetzt werden, das durch den Transistor gesteuert wird.
Die Kollektoren der Transistoren Tl bis T 4 und
dementsprechend auch die Enden der Belastungswiderstände R1 bis i?4 sind an unterschiedliche Leitungen
La bis Ld angeschlossen. Da der Kollektor jedes Transistors an eine eigene Leitung angeschlossen
ist, sind so viele Zwischenleitungen La bis Ld vorhanden, als Transistoren in dem multistabilen Schalter
vorgesehen sind.
Die Basis jedes Transistors ist über Widerstände mit allen übrigen Zwischenleitungen verbunden. Beispielsweise
ist der Kollektor des Transistors T 2 mit der Zwischenleitung Lb verbunden, während die Basis
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T2 über einen Widerstand Ra 2 mit der Zwischen- leitung Lb mit dem Verbindungspunkt der Wider-
leitung La, über einen Widerstand Rc 2 mit der stände R 42, R 43 verbunden.
Zwischenleitung Lc und über einen Widerstand Rd2 Angenommen, der Transistor T2 ist in einem gemit
der Zwischenleitung Ld verbunden ist. Diese An- gebenen Augenblick stromleitend. Infolge des geringen
Schlüsse sind bei den verschiedenen Transistoren ent- 5 Widerstandes der Strecke Emitter-Kollektor führt
sprechend zyklisch vertauscht. der Kollektor des stromleitenden Transistors T2 ein
Die Basis jedes der Transistoren Tl bis T 4 ist fer- verhältnismäßig positives Potential. Dieses positive
ner mit einer Eingangsklemme £ 1 bis £4 verbunden. Potential wird über die Dioden Da2, Dc2 und Dd2
Wird der Eingangsklemme E eines gerade leitenden auf die Zwischenleitungen La, Lc und Ld übertragen.
Transistors ein positiver Impuls zugeführt, dann wird io \'xon der Leitung La gelangt das positive Potential
dieser Transistor in den stromsperrenden Zustand über den Widerstand R13 an die Basis des Tranumgeschaltet,
während der vorher gesperrte Tran- sistors Tl und hält diesen Transistor gesperrt. Von
sistor leitend wird. der Leitung Lc gelangt das positive Potential über Angenommen, die Transistoren Tl. T2 und T 4 den Widerstand R33 an die Basis des Transistors T3
sind in einem gegebenen Augenblick stromleitend, 15 und hält diesen gesperrt. Von der Leitung Ld gelangt
während der Transistor T3 gesperrt ist. Für jeden das positive Potential über den Widerstand i?43 an
stromleitenden Transistor bildet die Strecke Emitter- die Basis des Transistors Γ4 und hält diesen gesperrt.
Kollektor einen gegenüber dem Belastungswider- Es ist daher nur der Transistor T2 stromleitend, und
stand R relativ kleinen Widerstand. Infolgedessen ist nur an dem Belastungswiderstand R21 kann eine entdie
Zwischenleitung, mit der der Kollektor des strom- 20 sprechende Ausgangsspannung abgegriffen werden,
leitenden Transistors verbunden ist, auf einem ver- Wird an dem Eingang £4 des sperrenden Tranhältnismäßig positiven Potential. In dem angenom- sistors T 4 ein negativer Impuls aufgebracht, dann menen Beispiel trifft dies für die Zwischenleitungen wird dieser Transistor leitend. Infolge des jetzt klei- La, Lb und Ld zu. Hingegen ist die Zwischenleitung nen Widerstandes der Strecke Emitter-Kollektor Lc, mit der der Kollektor des gesperrten Transistors 25 führt nunmehr der Kollektor ein verhältnismäßig T3 verbunden ist, auf einem relativ negativen Potential. positives Potential. Dieses wird über die Dioden Da4, Das positive Potential der Zwischenleitungen La, Db4 und Dc4 über die Zwischenleitungen La, Lb Lb, Ld wird der Basis des gesperrten Transistors T3 und Lc übertragen, so daß die Transistoren Tl, T2 über die Widerstände Ra3, Rb 3, Rd3 zugeführt und und T3, deren Basis an diese Zwischenleitungen anhält damit den Transistor T3 in dem gesperrten Zu- 30 geschlossen sind, gesperrt gehalten werden,
stand. Das verhältnismäßig negative Potential der Die Dioden Da bis Dd dienen zur Entkopplung der Zwischenleitung Lc wird über den Widerstand RcI Emitter - Kollektor - Stromkreise der verschiedenen der Basis des Transistors Tl, über den Widerstand Transistoren, welche an die gleichen Zwischenleitun- Rc2 der Basis des Transistors T2 und über den gen angeschlossen sind.
leitenden Transistors verbunden ist, auf einem ver- Wird an dem Eingang £4 des sperrenden Tranhältnismäßig positiven Potential. In dem angenom- sistors T 4 ein negativer Impuls aufgebracht, dann menen Beispiel trifft dies für die Zwischenleitungen wird dieser Transistor leitend. Infolge des jetzt klei- La, Lb und Ld zu. Hingegen ist die Zwischenleitung nen Widerstandes der Strecke Emitter-Kollektor Lc, mit der der Kollektor des gesperrten Transistors 25 führt nunmehr der Kollektor ein verhältnismäßig T3 verbunden ist, auf einem relativ negativen Potential. positives Potential. Dieses wird über die Dioden Da4, Das positive Potential der Zwischenleitungen La, Db4 und Dc4 über die Zwischenleitungen La, Lb Lb, Ld wird der Basis des gesperrten Transistors T3 und Lc übertragen, so daß die Transistoren Tl, T2 über die Widerstände Ra3, Rb 3, Rd3 zugeführt und und T3, deren Basis an diese Zwischenleitungen anhält damit den Transistor T3 in dem gesperrten Zu- 30 geschlossen sind, gesperrt gehalten werden,
stand. Das verhältnismäßig negative Potential der Die Dioden Da bis Dd dienen zur Entkopplung der Zwischenleitung Lc wird über den Widerstand RcI Emitter - Kollektor - Stromkreise der verschiedenen der Basis des Transistors Tl, über den Widerstand Transistoren, welche an die gleichen Zwischenleitun- Rc2 der Basis des Transistors T2 und über den gen angeschlossen sind.
Widerstand 7?c4 der Basis des Transistors T4 zu- 35 Die Anordnungen nach Fig. 1 und 2 sind nicht auf
geführt und hält damit diese Transistoren in strom- die Anwendung von vier Transistoren beschränkt. Die
leitendem Zustand. Zahl der Schaltstufen kann beliebig groß sein. Stets
Wird an dem Eingang £2 des Transistors Γ2 ein ist eine der Zahl der Schaltstufen oder Transistoren
positiver Impuls angelegt, dann wird dessen Basis entsprechende Anzahl Zwischenleitungen vorgesehen,
erheblich positiver als die Emitter-Elektrode, der 4° an welche die Basis- und Kollektorelektroden der
Transistor T2 wird gesperrt, und die Zwischenleitung Transistoren zyklisch vertauscht in der beschriebenen
Lb erhält ein verhältnismäßig negatives Potential. Weise angeschlossen werden. Bei der Anordnung nach
Dieses negative Potential wird über die Widerstände Fig. 1 ist stets eine Schaltstufe gesperrt, während alle
RbI, Rb3 und Rb4 den Basen aller übrigen Tran- übrigen Schaltstufen stromleitend sind. Die Umschal-
sistorenTl, T3 und T 4 zugeführt, so daß diese in 45 tung erfolgt durch einen positiven Impuls am Eingang
dem stromleitenden Zustand gehalten werden. Dieser einer der jeweils geöffneten Schaltstufen. Bei der An-
Zustand wird so lange aufrechterhalten, bis an einen Ordnung nach Fig. 2 ist stets eine Schaltstufe strom-
der Eingänge £1, £3 oder £4 ein positiver Impuls leitend, während die übrigen Schaltstufen gesperrt
aufgebracht wird. sind. Die Umschaltung erfolgt durch Aufbringen eines
Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung liegt in 50 negativen Impulses an den Eingang einer der ge-
dem Emitter-Kollektor-Stromkreis jedes der vier sperrten Schaltstufen.
Transistoren Tl bis T4 wieder ein Belastungswider- Die zyklische Schaltung der Erfindung ist nicht auf
stand RIl, R21, R31, i?41. Darüber hinaus ist der die Anwendung von Transistoren in den Schaltstufen
Kollektor jedes der Transistoren mit allen außer einer beschränkt. In entsprechender Weise können auch
der Zwischenleitungen über je eine Diode verbunden. 55 Röhren mit drei Elektroden angewendet werden.
Beispielsweise ist der Kollektor des Transistors T1 Der in Fig. 3 wiedergegebene multistabile Schalter über die Diode Db 1 mit der Zwischenleitung Lb, über entspricht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung. Der die Diode DcI mit der Zwischenleitung Lc, über die Kollektor jedes Transistors ist über ein aus einem Diode DdI mit der Zwischenleitung Ld verbunden. Kondensator und einem Widerstand gebildetes Ver-Die Basis jedes der Transistoren ist über einen Wider- 60 zögerungsglied mit der Basis des in der Reihe nächststand mit der Zwischenleitung verbunden, die nicht folgenden Transistors verbunden, und es sind an mit dem Kollektor dieses Transistors verbunden ist; Stelle individueller Eingänge zu den einzelnen Tranbeispielsweise ist die Basis des Transistors Tl über sistorstufen die Basen jeder der Transistoren über den Widerstand R13 mit der Zwischenleitung La ver- einen Kondensator an eine gemeinsame Impulsbunden, die über den Widerstand i?12 an dem 65 leitung P angeschlossen. Die Verbindung des Kolleknegativen Pol der Spannungsquelle liegt. tors der Transistorstufe T1 mit der Basis des Tranin entsprechender Weise ist die Zwischenleitung Lb sistors T2 verläuft über Kondensator C12 und Widermit dem Verbindungspunkt der Widerstände R22, stand R12, die Verbindung des Kollektors des Tran- R23; die Zwischenleitung Lc mit dem Verbindungs- sistors T2 mit der Basis des Transistors T3 erfolgt punkt der Widerstände 7?32, R33 und die Zwischen- 70 über Kondensator C23 und Widerstand R23 usw. Die
Beispielsweise ist der Kollektor des Transistors T1 Der in Fig. 3 wiedergegebene multistabile Schalter über die Diode Db 1 mit der Zwischenleitung Lb, über entspricht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung. Der die Diode DcI mit der Zwischenleitung Lc, über die Kollektor jedes Transistors ist über ein aus einem Diode DdI mit der Zwischenleitung Ld verbunden. Kondensator und einem Widerstand gebildetes Ver-Die Basis jedes der Transistoren ist über einen Wider- 60 zögerungsglied mit der Basis des in der Reihe nächststand mit der Zwischenleitung verbunden, die nicht folgenden Transistors verbunden, und es sind an mit dem Kollektor dieses Transistors verbunden ist; Stelle individueller Eingänge zu den einzelnen Tranbeispielsweise ist die Basis des Transistors Tl über sistorstufen die Basen jeder der Transistoren über den Widerstand R13 mit der Zwischenleitung La ver- einen Kondensator an eine gemeinsame Impulsbunden, die über den Widerstand i?12 an dem 65 leitung P angeschlossen. Die Verbindung des Kolleknegativen Pol der Spannungsquelle liegt. tors der Transistorstufe T1 mit der Basis des Tranin entsprechender Weise ist die Zwischenleitung Lb sistors T2 verläuft über Kondensator C12 und Widermit dem Verbindungspunkt der Widerstände R22, stand R12, die Verbindung des Kollektors des Tran- R23; die Zwischenleitung Lc mit dem Verbindungs- sistors T2 mit der Basis des Transistors T3 erfolgt punkt der Widerstände 7?32, R33 und die Zwischen- 70 über Kondensator C23 und Widerstand R23 usw. Die
Verbindung des Kollektors des Transistors T 4 mit der Basis des Transistors T1 erfolgt über den Kondensator
C41 und Widerstand RH.
Angenommen, der Transistor T 2 sei gesperrt, während alle übrigen Transistoren Tl, T3 und Γ4 stromleitend
sind. Die Zwischenleitung Lb liegt dann auf verhältnismäßig negativem Potential, während die
Zwischenleitungen La, Lc und Ld ein verhältnismäßig positives Potential führen, wodurch der Transistor
TI gesperrt gehalten wird. Wird an die Impulsleitung P ein negativer Impuls gelegt, dann wird
dieser Impuls über den Kondensator C22 an die bis
dahin an positivem Potential liegende Basis des gesperrten Transistors T2 übertragen. Der Transistor
T2 wird stromleitend, und sein Kollektor sowie die
Zwischenleitung Lh erhalten ein verhältnismäßig positives Potential. Diese Potentialveränderung des
Kollektors des Transistors T 2 wird über den Kondensator C23 und den Widerstand R23 an die Basis
des Transistors T 3 übertragen, so daß dieser sperrt, wodurch der Kollektor des Transistors T 3 und damit
die Zwischenleitung Lc ein verhältnismäßig negatives Potential erhält. Die Reihenschaltung eines Kondensators
und eines Widerstandes in der Verbindung zwischen dem Kollektor des umschaltenden Transistors
mit der Basis des nächsten Transistors der Kette dehnt den Impuls, der von dem Kollektor des
umschaltenden Transistors ausgeht, über die Dauer des Impulses der Impulsleitung P, welche die Umschaltung
des Transistors T2 veranlaßte, hinaus.
Bei der Sperrung des Transistors T 3 wird der Kollektor dieses Transistors, der bisher ein verhältnismäßig
positives Potential führte, auf ein verhältnismäßig negatives Potential gebracht. Diese
Potentialänderung wird über den Kondensator C 34 und den Widerstand R 34 an die Basis des Kollektors
Ti übertragen, hat dort aber keine Wirkung, da diese
Basis bereits an verhältnismäßig negativem Potential liegt.
Durch aufeinanderfolgende Impulse der Impulsleitung P wird also stets der nächste Transistor der
Reihe auf Sperrung geschaltet, während alle übrigen Transistoren stromleitend sind.
Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung entspricht in ihrem Aufbau der in Fig. 2 gezeigten Anordnung. Die 4S
Basis jedes der Transistoren Tl bis T4 ist jedoch
statt mit einem individuellen Eingang über einen Kondensator C11, C22, C33, C 44 mit einer gemeinsamen
Impulsleitung P verbunden. Ferner ist der Kollektor jedes Transistors über eine Reihenschaltung
eines Kondensators und eines Widerstandes mit der Basis des in der Kette nächstfolgenden Transistors
verbunden.
Angenommen, der Transistor T 3 ist in einem gegebenen Augenblick stromleitend, während alle übrigen
Transistoren gesperrt sind. Die Basis des Transistors T 3 liegt dann über den Widerstand R 32, i?33
an verhältnismäßig negativem Potential, während der Kollektor des Transistors T3 ein verhältnismäßig
positives Potential führt. Wird nunmehr an die Impulsleitung ein positiver Impuls angebracht, dann
steuert dieser über den Kondensator C 33 das Basispotential des Transistors T 3 um, und dieser Transistor
sperrt. Infogedessen wechselt das Potential an dem Kollektor von positiv auf negativ. Dieser
Potentialwechsel wird über den Kondensator C 34 und den Widerstand i?34 an die Basis des Transistors T 4
übertragen. Diese wird dadurch negativ zu einem Zeitpunkt, da der positive Impuls auf der gemeinsamen
Impulsleitung P bereits beendet ist. Der Transistor T 4 wird stromleitend, sein Kollektor wird verhältnismäßig
positiv, wodurch die Zwischenleitungen La, Lb und Lc ein positives Potential erhalten, welches
die Transistoren Tl, T2, T3 im gesperrten Zustand hält. Der Wechsel des Potentials an dem Kollektor
des Transistors T4 von negativ auf positiv wird über das Glied C 41, R 41 an die Basis des Transistors
Tl übertragen, übt aber dort keine AVirkung aus, da diese Basis bereits an positivem Potential
liegt.
Durch aufeinanderfolgende positive Impulse wird somit in der Anordnung nach Fig. 4 der stromleitende
Zustand von Schaltstufe zu Schaltstufe impulsweise weitergeschaltet, während alle übrigen Schaltstufen
gesperrt sind.
Die Anordnungen nach Fig. 3 und 4 können als Zählketten verwendet werden.
Claims (4)
1. Multistabiler Schalter mit mehr als zwei Transistorschaltgliedern, dadurch gekennzeichnet,
daß die Basiselektrode und die Kollektorelektrode mehrerer Transistoren (Tl bis T 4) zyklisch vertauscht
so an in gleicher Zahl wie die Transistoren vorgesehene gemeinsame Leitungen (La bis Ld)
angeschlossen sind, daß eine dieser Elektroden jedes Transistors mit einer der Leitungen, die
andere der Elektroden mit allen übrigen Leitungen verbunden sind.
2. Multistabiler Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis jedes Transistors
über Widerstände (Ra bis Rd) an alle außer einer der gemeinsamen Leitungen (La bis
Ld) angeschlossen ist.
3. Multistabiler Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor jedes
der Transistoren (Tl bis T 4) über Entkopplungsdioden (Da bis Dd) an alle außer einer der gemeinsamen
Leitungen (La bis Ld) angeschlossen ist.
4. Multistabiler Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren jedes
Transistors über eine Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand mit der Basis des folgenden
Transistors der Kette verbunden und die Basen aller Transistoren über je einen Kondensator
an eine gemeinsame Impulsleitung (P) angeschlossen sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 842 869;
USA.-Patentschriften Nr. 2 594 092, 2 777 067.
Deutsche Patentschrift Nr. 842 869;
USA.-Patentschriften Nr. 2 594 092, 2 777 067.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 909· 609/305 8.59
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM36132A DE1064105B (de) | 1957-12-11 | 1957-12-11 | Multistabiler Schalter mit mehr als zwei Transistorschaltgliedern fuer Fernmeldeanlagen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM36132A DE1064105B (de) | 1957-12-11 | 1957-12-11 | Multistabiler Schalter mit mehr als zwei Transistorschaltgliedern fuer Fernmeldeanlagen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1064105B true DE1064105B (de) | 1959-08-27 |
Family
ID=7302476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM36132A Pending DE1064105B (de) | 1957-12-11 | 1957-12-11 | Multistabiler Schalter mit mehr als zwei Transistorschaltgliedern fuer Fernmeldeanlagen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1064105B (de) |
Cited By (6)
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1957
- 1957-12-11 DE DEM36132A patent/DE1064105B/de active Pending
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