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Schaltungsanordnung zur Versteilerung der Anstiegs- bzw. Abfallflanken
bei logischen Impulsschaltungen mit kapazitätsbehafteter Last Die Erfindung befaßt
sich mit der Versteilerung der Anstiegs- bzw. der Abfallflanken bei logischen Impulsschaltungen
mit kapazitätsbehafteter Last.
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In elektronischen Rechenanlagen, in denen Halbleiterbauelemente verwendet
sind, weist die zur Ausführung der Rechenfunktion verwendete logische Schaltung
relativ hohe Kapazitäten gegenüber Erde auf. Daher speist der Ausgang jeder logischen
Stufe einen vorherrschend kapazitiven Scheinwiderstand der folgenden Stufe. Die
für die Aufladung und Entlad,ung dieser Schaltungskapazität erforderliche Zeit begrenzt
aber die Schaltgeschwindigkeit bzw. die Arbeitsgeschwindigkeit der Schaltungsanordnung.
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Die Behebung dieser Schwierigkeiten bzw. die Erhöhung der erwähnten
Schaltgeschwindigkeit ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe.
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Für eine Schaltungsanordnung zur Versteilerung der Anstiegs- bzw.
Abfallflanken bei logischen Schaltungen mit kapazitätsbelasteter Last, bei welchen
die Eingangsimpulse in Durchlaßrichtung bzw. Sperrichtung vorgespannte parallel
geschaltete Dioden bzw. Transistoren in den entgegengesetzten Leitfähigkeitszustand
bringen und dadurch die Ausgangskapazität laden bzw. entladen, besteht danach die
Erfindung darin, daß bei der UND-Schaltung zwischen den gemeinsamen Anschluß der
parallel geschalteten steuerbaren Richtelemente und den Ausgang eine im Ruhezustand
leitende Diode geschaltet ist und zu dieser parallel die Basis-Emitter-Strecke eines
im Ruhezustand gesperrten Transistors liegt, der beim Ansprechen der logischen Schaltung
leitend wird und denLadevorgang derAusgangskapazität beschleunigt, und daß bei der
ODER-Schaltung zwischen den genannten Anschluß der steuerbaren Richtelemente und
den Ausgang eine im Ruhezustand gesperrte Diode geschaltet ist und zu dieser parallel
die Basis-Emitter-Strecke eines im Ruhezustand leitenden Transistors liegt, der
beim Ansprechen der logischen Schaltung sperrt und bei Beendigung des durchzuschaltenden
Impulses wieder leitend wird und dadurch den Entladevorgang der Ausgangskapazität
beschleunigt.
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Wegen ihrer besonderen Eigenschaften können so gebildete Blöcke in
Ketten geschaltet werden, um komplizierte logische Funktionen auszuführen. Bei dieser
Schaltungsanordnung wirken sie sich gegenseitig ergänzend, so daß die Vorteile jedes
einzelnen gesteigert werden.
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Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 und 2 zeigen bekannte UND- bzw. ODER-Schaltungen;
Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine UND- bzw. eine ODER-Schaltung nach
der Erfindung; Fig. 5 und 6 stellen eine UND- bzw. eine ODER-Schaltung
nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung dar; Fig. 7 ist ein
Blockschaltbild, das zeigt, wie die Blocks von Fig. 3 bis 6 miteinander
verbunden werden können, um ihre sich gegenseitig ergänzende Wirkung ausnutzen zu
können.
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In Fig. 1 und 2 sind konventionelle logische Diodenschaltungen
dargestellt. Die UND-SchaItung von Fig. 1 besteht aus zwei in einer Richtung
leitenden Vorrichtungen, z. B. Dioden 3 und 4, deren positive oder Anodenklemmen
an Punkt 5 gemeinsam angeschlossen sind. Wie die gestrichelte Linie andeutet,
kann die Anzahl der Dioden erhöht werden. Durch die positive Spannungsquelle
6 und den Widerstand 7,
die an die Klemme 5 angeschlossen sind,
werden diese Dioden normalerweise leitend gehalten. Der zwischen die Ausgangsklemme
8 und das Bezugspotential eingeschaltete Kondensator 9 stellt die
kapazitive Impedanz dar, die aufeinanderfolgende Stufen mit ähnlicher logischer
Schaltungsanordnung zeigen. Liegt kein Eingangssignal vor, so sind die Eingangsklemmen
1 und 2 relativ negativ. Daher werden die Dieden 3 und 4 von der Quelle
6 aus in Durchlaßrichtung
vorgespannt, und die kapazitive
Last 9 hat eine Entladungsstrecke niedrigen Widerstandes durch diese beiden
Dioden. In diesem Zustand wird also die Lastkapazität entladen gehalten. Wenn ein
einzelnes Eingangssignal A oder B an Klemme 1 oder 2 angelegt
wird, erhält die Diode 3 bzw. 4 eine Vorspannung in Sperrichtung. Da jedoch
die andere Diode in Durchlaßrichtung vorgespannt bleibt, liegt noch immer eine Entladungsstrecke
niedrigen Widerstandes für die Kapazität 9 vor, und es tritt keine Änderung
an der Ausgangsklemme 8 ein. Bei gleichzeitigem Anlegen eines positiven Potentials
an die Klemmen 1 und 2 werden beide Dioden 3 und 4 in Sperrichtung
vorgespannt. Die Lastkapazität 9 hat keine Entladungsstrecke niedrigen Widerstandes
mehr und beginnt, sich auf die positive Spannung bei 6 durch den Widerstand
7 aufzuladen. Die Ausgangskurvenform, welche die logische Funktion
A - B
darstellt, folgt daher der gezeigten bekannten Exponentialkurve.
Wenn einer oder beide Eingänge negativ werden, entsteht eine Entladungsstrecke niedrigen
Widerstandes durch die zugeordnete Diode oder die zugeordneten Dioden für die jetzt
aufgeladene Lastkapazität. Daher geht die Entladung ziemlich schnell vor sich, und
das Potential an Klemme 8 folgt etwa dem Abfall des Eingangspotentials. Da
bestimmte Nhndestsignalamplituden nötig sind, um aufeinanderfolgende Stufen der
logischen Schaltungsanordnung zu betätigen, bringt natürlich der exponentielle Spannungsanstieg
des Ausgangssignals eine gewisse, Verzögerung mit sich, bevor die Schaltung für
die Ausführung einer weiteren logischen Funktion verwendet werden kann. Die Anstiegszeit
des Ausgangspotentials kann verkürzt werden, wenn der Widerstand 7 sehr klein
und die Spannungsquelle 6 sehr groß gemacht werden. Das erfordert dann, daß
die Eingangssignalpegel ziemlich hoch sind, damit sie die Dioden in Sperrichtung
vorspannen und damit die logische, Funktion ausführen können. Die Steuerquellen,
die zur Erzeugung der Eingangssignale verwendet werden, müssen also ziemlich stark
sein. Hierdurch entstehen starke Einschränkungen für die Konstruktion der Steuerquellen.
sowie der ganzen logischen Schaltanordnung.
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Eine ähnliche Wirkung liegt bei der bekannten ODER-Schaltung von Fig.
2 vor. Liegt kein Eingangssignal A oder B an einer der Eingangsklemmen
11, 12, so werden die, Dioden 13 und 14 in Sperrrichtung vorgespannt.
Daher lädt sich die Lastkapazität 19 auf die negative Spannung bei
16 durch den Widerstand 17 auf. Wenn nun die Kapazität 19
voll
aufgeladen ist, spannt ein positives Eingangssignal an Klemme 11 oder 12
oder beiden Klemmen die zugeordneten Dioden in Durchlaßrichtung vor und bildet so
eine Entladungsstrecke niedrigen Widerstandes für die negative Ladung des Kondensators.
Die Spannung an der Ausgangsklemme 18
steigt daher etwa mit derselben Neigung
wie die Steigung der Eingangsspannung steil an. Bei Ab-
fallen des oder der
Eingangssignale beginnt die Kapazität 19, sich auf die negative Spannung
von 16
aufzuladen mit der gezeigten resultierenden exponentieHen Abfallzeit.
Diese verhältnismäßig langsame Abfallzeit bringt dieselbe Schaltverzögerung, wie
sie oben in bezug auf die Anstiegszeit von Fig. 1 erwähnt worden ist.
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Fig. 3 zeigt einen UND-Kreis nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Asymmetrisch leitende Vorrichtungen 23 und 24, hier als Dioden
dargestellt, haben gemeinsam an den Verbindungspunkt 25 angeschlossene positive
oder Anodenklemmen. Die gestrichelte Linie zwischen den beiden Dioden zeigt an,
daß auch mehr als zwei solcher Dioden zur Bildung einer UND-Schaltung mit
N Eingängen benutzt werden können. Eine positive Spannungsquelle
26 ist über Widerstand 27 an den Verbindungspunkt 25 angeschlossen.
Eingangsklemmen 21 und 22 sind mit den Kathoden- oder negativen Klemmen der Dioden
23 bzw. 24 gekoppelt. Zwischen den Punkt 25 und die Ausgangsklemme
28 ist eine weitere asymmetrisch leitende Vorrichtung 30 eingeschaltet. Diese
kann eine Diode von der Art wie 23 oder 24 sein und ist so orientiert-, daß
ihre positive oder Anodenklemme mit der Ausgangsklemme 28 und ihre negative
oder Kathodenklemme mit dem Verbindungspunkt25 verbunden ist. Die Lastkapazität,
gebildet durch die nachfolgende Schaltungsanordnung, ist durch den Kondensator29
dargestellt, der zwischen die Ausgangsklemme 28 und das Bezugspotential eingeschaltet
ist. Der Flächentransistor 31 hat einen Kollektor 32, eine Basis
33 und einen Emitter 34. Eine positive Spannungsquelle 35 liefert
die Kollektorvorspannung für den Transistor. Die Basis 33 des Transistors
ist mit dem Verbindungspunkt 25 und der Emitter durch Leitung 36 mit
der Ausgangsleitung 28 gekoppelt. Die Diode 30 ist also zur Basis-Emitter-Strecke
des Transistors parallel geschaltet.
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Die Dioden 23 und 24 und die Spannungsquelle 26
und der
Widerstand 27 entsprechen im wesentlichen der konventionellen Diodenschaltung
von Fig. 1 und arbeiten ebenso. Solange also die Eingangsleitung 21 oder
22 oder beide negative Spannung haben, sind die Diode 23 oder 24 oder beide
leitend, und das Potential am Verbindungspunkt 25 hat seinen negativsten
Pegel. Die Diode 30 ist in diesem Zustand so gerichtet, daß sie eine sehr
gut leitende Strecke für jede in der Lastkapazität 29 gespeicherte
Ladung bildet. Der leitende Zustand der Diode 30 bewirkt einen kleinen Spannungsabfall,
der die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 31 in Sperrichtung vorspannt.
Hierdurch wird der Transistor nichtleitend im AUS-Zustand der Schaltung gehalten.
Wenn beide Eingänge A und B gleichzeitig positiv sind, werden die Dioden
23 und 24 in Sperrichtung vorgespannt, und das Potential am Punkt
25 steigt., wie oben in Verbindung mit Fig. 1 erklärt. Hierdurch wird
auch die Diode 30 in Sperrichtung vorgespannt, und die Lastkapazität
29 beginnt, sich auf das positive Potential 26 durch den hohen Sperrwiderstand
der Diode 30
aufzuladen. Beim Potentialanstieg des Verbindungspunktes
25 wird die Basis 33 des Transistors 31 in Durchlaßrichtung
vorgespannt. Dadurch wird der Transistor leitend und liefert Strom zur Ausgangsklemme
28. Der Transistor wird dann eine Stromquelle, die den von der Lastkapazität
benötigten Aufladestrom, liefert. Der Transistor 31 wird natürlich etwa in
dem Augenblick leitend, in welchem die Dioden 23, 24 und 30 in Sperrichtung
vorgespannt werden. Daher steigt das Potential an der Ausgangsklemme 28 nicht
exponentiell auf die Spannung 26
an, wie durch die gestrichelte Kurve angedeutet,
sondern sie wird mit einem starken Ladestrom aus dem Transistor 31 gespeist,
und ihr Potential steigt steil auf den mit der durchgehenden Linie gezeigten, voR
aufgeladenen Zustand an. Die Kapazität lädt sich
also auf das Potential
bei 35 auf durch den niedrigen Widerstand des leitenden Transistors. Hierdurch
erhält die Anstiegszeit des Ausgangsimpulses etwa dieselbe Neigung wie die Anstiegszeit
des Eingangsimpulses, und die Verzögerung der logischen Stufe wird wesentlich verkürzt.
Wenn einer oder beide Eingänge wieder negativ werden, entsteht eine Entladungsstrecke
niedrigen Widerstandes für die Lastkapazität 29 durch die Diode
30 und eine oder beide Dioden 23, 24. Durch den leitenden Zustand
der Diode 30 wird der Transistor 31 in Sperrichtung vorgespannt, wodurch
er nichtleitend wird und so die Hilfsstromquelle abschaltet. Die Kapazität entlädt
sich also schnell, wodurch die Abfallzeit des Ausgangsimpulses fast gleich derjenigen
der Eingangsimpulse wird.
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Die Schaltung von Fig. 4 ist eine ODER-Schaltung, die dasselbe Prinzip
verwendet, wie es in Verbindung mit Fig. 3 erklärt worden ist. Die Dioden
43, 44 Widerstand 47 und die negative Spannungsquelle 46 sind in ODER-Form geschaltet,
wie Fig. 2 zeigt. Die die Kathoden- oder negative Klemme der Diode 44 mit dem Punkt
45 verbindende gestrichelte Linie zeigt an, daß zur Bildung einer ODER-Schaltung
mit N Eingängen auch mehr als zwei Dioden benutzt werden können. Eine zusätzliche
Diode 50 ist zwischen den Verbindungspunkt 45 und die Ausgangsklemme 48 eingeschaltet
und so orientiert, daß ihre positive oder Anodenklemme an den Verbindungspunkt 45
angeschlossen ist. Die Kapazität 49 stellt die Kapazität aufeinanderfolgender logischer
Stufen dar. Der PNP-Transistor 51 hat einen Kollektor 52,
eine Basis
53 und einen Emitter 54. Die Basis 53
ist an den Verbindungspunkt 45
und der Emitter 54 über Leitung 56 an die positive Klemme der Diode
50
angeschlossen. Die negative Spannungsquelle 55 liefert das Kollektorpotential
für den Transistor.
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Im AUS-Zustand der Schaltung, wenn beide Eingänge A und B negativ
sind, sind die Dioden 43 und 44 in Sperrichtung vorgespannt, und der Verbindungspunkt
45 hat etwa das Potential der Quelle 46. Auch die Diode 50 ist in Sperrichtung
vorgespannt. Das negative Potential am Verbindungspunkt 45 wird jedoch der Basis
53 des Transistors zugeleitet. Dadurch wird dieser leitend und schafft eine
Strecke niedrigen Widerstandes von der Lastkapazität 49 durch den Transistor
51. Im AUS-Zustand wird dann die Ausgangsle-itung auf einem negativen Pegel
gleich dem Kollektorpotential 55 gehalten, und die Lastkapazität bleibt entladen.
Wenn eines der Eingangssignale oder beide positiv werden, entsteht eine Strecke
niedrigen Widerstandes durch die Dioden 43 oder 44 oder beide, durch die Diode
50 und zur Lastkapazität 49. Durch den Potentialanstieg bei 45 wird der Transistor
51 in Sperrichtung vorgespannt und dadurch abgeschaltet. Hierdurch wird die
Lastkapazität schnell auf den Pegel des Eingangssigaals aufgeladen, und die Anstiegszeit
des Ausgangssignals nähert sich der des Eingangssignals. Wenn beide Eingänge wieder
negativ werden, werden die Dioden 43, 44 wieder in Sperrichtung vorgespannt, und
dadurch sinkt das Potential des Verbindungspunktes 45 auf das negative Potential
der Quelle 46 ab. Hierdurch wird der Transistor 51 eingeschaltet und bildet
die obenerwähnte Entladungsstrecke niedrigen Widerstandes für die Lastkapazität
49. Daher gleicht die Abfallzeit des Ausgangsimpulses etwa der Abfallzeit des Eingangsimpulses
anstatt dem gestrichelt gezeichneten exponentiellen Abfall. Der Transistor
51 wirkt als Stromquelle, die der Lastkapazität 49 einen negativen Aufladestrom
zuführt. Hierdurch wird die effektive Zeitverzögerung der ganzen logischen Stufe
gegenüber der in Fig. 2 gezeigten konventionellen ODER-Schaltung wesentlich verkürzt.
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Fig. 5 zeigt eine UND-Schaltung nach einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Verwendung des in Verbindung mit Fig. 3 erklärten Prinzips.
Der Hauptunterschied zwischen den Schaltungen von Fig. 5 und 3 besteht
darin, daß die erstgenannte Transistoren in Kollektorschaltung und die letztgenannte
Dioden als logisches Element verwendet. Sonst gleichen sich die Schaltungen. Die
Eingangstransistoren 63 und 67 sind in Kollektorschaltungen verwendet.
Ihre Emitter sind gemeinsam an den Verbindungspunkt 72 angeschlossen, und
die gestrichelten Linien deuten die Möglichkeit der Verwendung weiterer Transistoren
an. Hierbei handelt es sich um PNP-Flächentransistoren mit Kollektoren 64,
67, Basen 65, 69 und Ermittern 66, 70. Das Kollektorpotential
wird von der Quelle 71 den Kollektoren beider Transistoren zugeleitet. Eingangssignale
für die Schaltung werden den Klemmen 61, 62 zugeführt, die an die Basen der
Transistoren angeschlossen sind. Zwischen dem Verbindungspunkt 72
und der
Ausgangsklemme 76 liegt die Diode 75,
deren positive oder Anodenelektrode
an die Ausgangsklemme angeschlossen ist. Die zwischen die Ausgangsklemme
76 und das Bezugspotential geschaltete Kapazität 77 stellt die Lastkapazität
dar, die durch die, nachfolgenden logischen Schaltungen entsteht. Der NPN-Flächentransistor
79, der einen Kollektor 80, eine Basis 81 und einen Emitter
82 besitzt, ist mit seiner Basis- und Ernitterstrecke parallel zu den Klemmen
der Diode, 75 angeschlossen. Diese Verbindung entspricht dem in Fig.
3 für den Transistor 31 und die Diode 30 gezeigten Anschluß.
Die positive Spannungsquelle 83 liefert das Kollektorpotential für den Transistor
79.
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Wenn eins der Eingangssignale an Klemme 61 und 62 oder
beide den negativsten Pegel haben, wird der entsprechende Transistor 63, 67
oder beide in den leitenden Zustand vorgespannt. Hierdurch entsteht eine leitende
Strecke niedrigen Widerstandes von der Lastkapazität 77 durch die Transistoren
und die Diode 75. Hierdurch wird der Ausgangspegel an Klemme- 76 negativ
gehalten, und die Kapazität 77
bleibt auf das negative Potential bei
71 aufgeladen. Durch den leitenden Zustand der Diode 75 wird die Basis
81 des Transistors 79 gegenüber dem Emitter 82 leicht negativ
gehalten, wodurch er abgeschaltet wird. Wenn beide Eingänge positiv sind, werden
die Transistoren 63, 67 beide abgeschaltet, und, das Potential am Verbindungspunkt
72 steigt auf das der Spannungsquelle 74 an. Hierdurch wird der Transistor
79 leitend und wirkt nun als Stromquelle, um die Ausgangs- oder Lastkapazität
77 auf das positive Potential bei 83 aufzuladen. Die Anstiegszeit
des Ausgangsimpulses kommt also derjenigen der Eingangsimpulse sehr nahe. Dies bedeutet
eine Zeiteinsparung, wie oben erwähnt. Wenn ein Eingangssignal oder beide negativ
werden, wird der zugeordnete Transistor leitend und bildet einen Entladungsweg niedrigen
Widerstandes für die Lastkapazität 77.
Hierdurch wird auch das Potential am
Punkt 72 gesenkt und damit der Transistor 70 abgeschaltet. Daher
gleicht
die Abfallzeit des Ausgangsimpulses fast der des Eingangsimpulses. Diese Wirkungsweise
gleicht der in Verbindung mit Fig. 3 besprochenen.
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Fig- 6 zeigt die ODER-Schaltung dieses Ausführungsbeispiels
und hat dieselbe Beziehung zu Fig. 5,
wie sie Fig. 4 zu Fig. 3 hat.
Die PNP-Flächentransistoren 93, 97 sind nichtleitend, wenn die Eingangssignalpegel
negativ sind. Daher wird die negative Spannung an Klemme 104 durch den Widerstand
103 dem Verbindungspunkt 102 zugeführt. Die Diode 105, deren positive
oder Anodenklemme an den Punkt 102 angeschlossen ist, wird daher gegenüber der Ausgangsklemmel06
in Sperrichtung vorgespannt. Der PNP-Flächentransistor 109 ist mit seiner
Basis 111 an den Punkt 102 und mit seinem Emitter 112 über die Leitung
108 an die Ausgangsklemme 106 angeschlossen. Hierdurch wird der Transistor
leitend und bildet so eine Entladungsstrecke niedrigen Widerstandes für die Lastkapazität
107 durch den Transistor zu dem negativen Kollektoranschluß 113. Hierdurch
wird die Ausgangsklemme auf ihrem negativsten Pegel gehalten. Wenn ein positiver
Pegel einer der Eingangsklemmen 91, 92
oder beiden zugeführt wird, so wird
die zugeordnete Transistorbasis 95 bzw. 99 gegenüber deren Emitter
96 bzw. 100 in Durchlaßrichtung vorgespannt, und der Transistor wird
leitend. Hierdurch fließt Strom durch die Diode 105 in die Lastkapazität
107 und lädt diese auf die positive Spannung 101 auf. Gleichzeitig
wird das Potential des Verbindungspunktes 102 positiv, und der Transistor
109 wird nichtleitend. Die Anstiegszeit an der Ausgangsklemme gleicht also
fast der des Eingangssigaals. Wenn alle Eingangssignale wieder negativ werden, fällt
das Potential am Punkt 102 auf den Pegel an Klemme 104 ab, wodurch der Transistor
109 leitend wird. Hierdurch wird die Diode 105 in Sperrichtung vorgespannt,
bildet jedoch eine Entladungsstrecke niedrigen Widerstandes für die, Kapazität
107 durch den Transistor 109. Daher nähert sich die Abfallzeit des
AusgangsimpuLses mehr der des Eingangsimpulses als dem gestrichelt gezeichneten
exponentiellen Abfall. Damit wird insgesamt die Geschwindigkeit der Signalübertragung
durch die Schaltung erhöht.
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Wie aus den oben besprochenen Schaltungen von Fig. 3 bis
6 ersichtlich ist, erhält man durch die neuartigen Merkmale dieser Schaltungen
Mittel, durch die Schaltverzögerungen, die normalerweise in bekannten Dioden- und
Transistor-Schaltkreisen auftreten, stark verkleinert werden. Dies wird erreicht
durch Versteilerungy der Anstiegs- und Abfallflanken von Signalen, wodurch der Ausgangssigaalpegel
jeder einzelnen Stufe seinen brauchbaren Wert schneller erreicht als z. B. das Ausgangssignal
der bekannten Dioden-UND-Schaltung von Fig. 1. Die Schaltung kann daher mit
einer höheren Signalfrequenz betrieben werden als vordem, und daher wird die Geschwindigkeit
der die Schaltungen enthaltenden Maschine insgesamt erhöht. Die Erkenntnisse der
Erfindung eignen sich natürlich auch zur Anwendung auf andere logische Schaltungsformen
als die hier gezeigten.
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Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer logischen Schaltung,
das in vorteilhafter Weise die Vorzüge der oben beschriebenen Schaltungen ausnutzt.
Der UND-Block 120, bei dem es sich entweder um den in Fig. J
oder den in Fig.
5 gezeigten handeln kann, empfängt Eingangssignale A und B und liefert
das Ausgangssignal A -B. Dieses Ausgangssignal wird dem einen Eingang des ODER-Blocks
121 zugeführt, der eines der Ausführungsbeispiele von Fig. 4 oder 6 sein
kann. Dem Eingang des ODER-Blocks 121 wird ein Signal C zugeleitet, und es
entsteht ein Ausgang (A - B) + C. Das Ausgangssignal
des ODER-Blocks 121 wird der nachgeschalteten UND-Schaltung 1-22 zusammen mit einem
weiteren EingangssignalD zugeleitet. Hierdurch entsteht ein Ausgangssignal
[(A - B) + CI D, wie in der Figur angedeutet.
Vorzugsweise sollten UND- und ODER-Blocks des gleichen Ausführungsbeispiels
in jeder logischen Kette dieser Art verwendet werden, aber die Ausführungsbeispiele
von Fig. 3 und 4 können auch mit denen von Fig. 5 und 6 gemischt
werden. Wenn z. B. der UND-Block von Fig. 3 eine der speisenden Schaltungen
des ODER-Blocks von Fig. 4 darstellt, liefert, wenn die UND-Schaltung ihre Funktion
ausführt, der Transistor 31 eine Ausgangsspannung, die dem Eingang der folgenden
Stufe, zugeführt wird. Jetzt ist der Transistor 51 der ODER-Schaltung von
Fig. 4 ausgeschaltet. Wenn die Ausgangsspannung der UND-Schaltung abfällt und kein
weiteres Eingangssignal der folgenden ODER-Schaltung zugeleitet wird, wird der Transistor
51 der ODER-Schaltung von Fig. 4 leitend und zieht Strom aus der durch die
folgende Schaltung gebildeten Lastkapazität. Wenn es sich also um zwei aufeinanderfolgende
Schaltungen dieser Art handelt, sind ihre jeweiligen Transistoren oder Hilfsstromquellen
als komplementäre Kollektorschaltungen wirksam und liefern Ströme zu ihren nachgeschalteten
Stufen in entgegengesetzten Richtungen. Diese Anordnung ermöglicht ein sehr schnelles
Schalten und bildet außerdem infolge ihrer Eigenart Spannungsquellen niederen Innenwiderstandes
für nachgeschaltete Stufen. Dies ermöglicht eine viel leistungsfähigere Anordnung
als die bisher verwendeten. Da jede Stufe, sich praktisch selbst mit Energie versorgt,
sind keine. Steuerquellen großer Leistung nötig. Außerdem fällt die Verzerrung weg,
die durch die Impulsabrund:ung in Schaltungen wie den in Fig. 1 und 2 gezeigten
verursacht wird. Der Geschwindigkeitsvorteil ist oben besprochen.
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In den Ausführungsbeispielen von Fig. 3 bis 6
können
beliebige geeignete Transistortypen außer den Flächentransistoren verwendet werden.