DE1144509B - Einrichtung zur UEberwachung von Signalen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Überwachung von Signalen In der Digitaltechnik ist es oftmals notwendig, eine große Anzahl von logischen Elementen derart zu überwachen, daß angezeigt wird, wenn eines und nur eines von ihnen einen von den übrigen verschiedenen Zustand annimmt. In der Schreibweise der Schaltalgebra wird diese Bedingung durch die folgende Gleichung ausgedrückt: y = (X, +X, + X, + #ü, V (x, + 3E1 + 3#2 Es sind Einrichtungen bekannt, welche die Funktion y = (x, + 3#2) V (-x, + x.-0 (2) nachbilden.
• Grundsätzlich ist es möglich, durch Zusammenschalten von Und- bzw. Oder-Verknüpfungselementen die Verknüpfung für eine Vielzahl von Elementen nach Gleichung (1.) darzustellen; jedoch steigt der Aufwand an Schaltelementen mit wachsender Anzahl der Eingänge überproportional auf ein unwirtschaftliches Maß an.
• Demgegenüber hat die Schaltung nach der Erfindung, die auf beliebig viele Eingänge erweitert werden kann, unter anderem den wesentlichen Vorteil, daß nicht mehr als ein Grundelement benötigt wird. Die oben angegebene logische Verknüpfung nach Gleichung (1) wird danach mit einer Einrichtung gebildet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß den Eingängen zweier parallel geschalteter gekoppelter Torschaltungen über beliebig viele Koppelglieder Signale zugeführt werden, wobei mindestens eine Torschaltung im Eingang ein Schaltelement mit stabilisierender Wirkung, d. h. einer Strom-Spannungs-Charakteristik mit einem Teilbereich sehr großer differentieller Widerstands-Ände#rung, enthält, z. B. eine Zenerdiode, und ferner die Widerstände der Koppelglieder mit den Eingangswiderständen so abgeglichen sind, daß der Spannungsabfall am Eingangswiderstand der einen Torschaltung bei Zuführung eines Signals kleiner, bei Zuführung zweier oder mehrerer Signale größer ist als der Spannungsabfall an dem stabilisierenden Element des zweiten Tors.
• Durch eine solche Einrichtung, bei der die Koppelglieder unter anderem aus einem Kopplungswiderstand und einer Diode bestehen können, kann auch gleichzeitig eine Verstärkung des Signals bewirkt werden. Bei entsprechender Dimensionierung der vorausgehenden Elemente können die Koppelwiderstände fortfallen. Die Eingangsdioden können auch durch kelaiskontakte ersetzt werden. Weiter können die beiden Ausgänge der Schaltung in einer Und-Verknüpfungsschaltung zusammengefaßt werden. Die Anordnung einer Schaltung nach der Erfindung ist beispielsweise in Fig. 1 dargestellt.
• Liegt an sämtlichen Eingängen (111, 112, 113 ... 0-Signal (z. B. 0 Volt), so fließt ein Strom über den Spannungsteiler des Transistors 2 zu den Toreingängen. Die Zenerdiode des Transistors 1 ist so hochohnüg, daß hier praktisch kein Strom fließt. Die Wirkung ist bei beiden Transistoren so, daß sie gesperrt sind (positive Spannung an der Basis gegenüber dem Emitter). Der Spannungsteiler am Ausgang des Transistors 1 ist so eingestellt, daß die Koppeldiode zum Transistor 2 gesperrt ist, eine Beeinflussung des Transistors 2 tritt nicht ein. Aum Ausgang des Transistors 2 kann das Signal L (z. B. #z# - 12V) abgenommen werden, bei 0-Signal an sämtlichen Eingängen erhält man also L-Signal am Ausgang.
• Wird nun ein Eingang mit L-Signal belegt, d. h. -12V werden über den Koppelgliedwiderstand an die Schaltung angeschlossen, so erniedrigt sich dadurch das Basispotential des Transistors 2 so stark, daß er leitend wird, am Ausgang des Transistors 2 erscheint 0-Signal. Infolge der vorstehend beschriebenen zweckentsprechenden Abstimmung der maßgeblichen Widerstände aufeinander ändert sich am Zustand des Transistors 1 nichts, die Koppeldiode am Ausgang zum Transistor 2 bleibt weiterhin gesperrt.
• Liegt an zwei oder mehr Eingängen L-Signal, so verkleinert sich der Koppelgliedwiderstand durch die Parallelschaltung mindestens auf die Hälfte. Dadurch wird der Spannungsabfall am Spannungsteilerwiderstand4 größer als dieZenerspannung derZenerdiode. Diese wird leitend, dadurch aber auch der Transistor 1. Dieser liefert nun 0-Signal am Ausgang und an die Koppeldiode eine positive Spannung. Damit wird über dieseKoppeldiode derTransistor 2 gesperrt, am Ausgang des Transistors 2 erscheint wieder L-Signal. Dieses Signal erscheint sowohl dann, wenn nacheinander an zwei Eingänge L-Signal gelegt wird, als auch dann, wenn an zwei Eingänge gleichzeitig L-Signal gelegt wird.
• Haben alle vorausgehenden logischen Elemente einen für die Schaltung geeigneten Ausgangswiderstand, so kann das Koppelglied entfallen (Fig. 2). Die eingangs erwähnte Anordnung, bei der die Eingangsdioden durch Relaiskontakte ersetzt werden, ist aus Fig. 3 ersichtlich. Auch hier löst die Schaltung das Problem, einen und nur einen geschlossenen Kontakt zu erkennen.
• Will man außerdem erkennen, ob an den Eingängen nur 0-Signale anstehen oder zwei oder mehr L-Signale (der Ausgang 5 des Transistors 2 liefert in beiden Fällen L-Signal), so kann der Ausgang 6 des Transistors 1 zu Hilfe genommen werden, derart, daß 5 und 6 in einer Und-Verknüpfungsschaltung zusammengefaßt werden. Am Ausgang7 dieses Und-Gliedes erscheint L-Signal, wenn an sämtlichen Eingängen 0-Signal ansteht; in allen anderen Fällen dagügen erscheint an 7 0-Signal.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur übeerwachung von Signalen, entsprechend der Gleichung y = (X1 + T2 + T3 ... 7C,1) (X2 + 3#1 + 3#3 ... X,) ... (xl# + 3#, + 3#2 ... 3#, - 1), dadurch gekennzeichnet, daß den Eingangen zweier parallel geschalteter gekoppelter Torschaltungen über beliebig viele Koppelglieder Signale zugefährt werden, wobei mindestens eine Torschaltung im Eingang ein Schaltelement mit stabilisierender Wirkung, d. h. einer Strom-Spannungs-Charakteristik mit einem Teilbereich sehr großer differentieller Widerstands-Änderung, z. B. eine Zenerdiode, enthält und ferner die Widerstände der Koppelglieder mit den Eingangswiderständen so abgeglichen sind, daß der Spannungsabfall am Eingangswiderstand des einen Tores bei Zuführung eines Signals an eine Klemme kleiner, bei Zuführung von Signalen an zwei oder mehr Klemmen größer ist als der Spannungsabfall an dem stabilisierenden Element im Eingang des anderen Tores.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelglieder aus einem Kopplungswiderstand und einer Diode bestehen. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß gleichzeitig eine Verstärkung des Signals oder der Signale bewirkt wird. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei entsprechend dimensionierten Eingangswiderständen der vorausgehenden Elemente die Koppelwiderstände, in Fortfall kommen. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsdioden durch Relaiskontakte ersetzt sind. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgänge der Schaltung in einer Und-Verknüpfungsschaltung zusammengefaßt sind.