DE1163903B - Binaeres Entscheidungselement - Google Patents

Binaeres Entscheidungselement

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DE1163903B
DE1163903B DEK42157A DEK0042157A DE1163903B DE 1163903 B DE1163903 B DE 1163903B DE K42157 A DEK42157 A DE K42157A DE K0042157 A DEK0042157 A DE K0042157A DE 1163903 B DE1163903 B DE 1163903B
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Germany
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diodes
transformer
binary decision
decision element
pulse
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DEK42157A
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English (en)
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Shintaro Oshima
Hajime Enomoto
Shiyoji Watanabe
Kitsutaro Amano
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KDDI Corp
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Kokusai Denshin Denwa KK
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/10Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using tunnel diodes

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  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
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Description

  • Binäres Entscheidungselement Es ist bereits ein binäres Entscheidungselement vorgeschlagen worden, welches zwei in Reihe geschaltete Dioden mit negativen Widerstandsbereichen enthält. Da die Übertragung des Informationssignals in dieser Schaltung mit einem nicht abgeglichenen übertragungssystem erfolgt, kann eine »NEIN«-Schaltung nicht nur unter Verwendung der Widerstandskopplung aufgebaut werden, sondern nur unter Verwendung einer Transformatorkopplung. Die Verwendung einer Transformatorkopplung hat in einer logischen Schaltung den Nachteil, daß die Gleichstromkomponente des Informationssignals nicht übertragen werden kann. Weiterhin kann die vorhandene I.nduktivität unerwünschte Schwingungen bewirken und die Durchführung logischer Entscheidungen mit hoher Geschwindigkeit verhindern. Weiterhin ist nachteilig, daß als Erregersignal für die Ausführung der logischen Entscheidung praktisch nicht ein s:inusförmiges Signal erreichbar ist, wie es für eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit notwendig ist. Es wird also ein besonderes Element für die Zuführung der Gleichstromvormagnetisierung zu dem mehrphasigen Signal notwendig, wodurch die Bildung des Entscheidungselementes sehr erschwert wird. Weiterhin kann bei dem bereits vorgesahlage:nen Element eine Anpassung zwischen dem Tunneldiodenpaar mit geringem Widerstand und der Erregersignalquelle mit normalerweise hohem Widerstand nur schwer mit günstigem Wert erreicht werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein binäres Entscheidungselement zu schaffen, mit welchem alle logischen Schaltungen einschließlich der »NEIN«-Schaltung leicht ausführbar sind und mit welchem die Erregung mit einem sinusförmigen Signal mit hoher Geschwindigkeit, hohem Wirkungsgrad und in sehr stabiler Weise möglich ist.
  • Die. Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das binäre Entscheidungselement eine aus zwei in Reihe geschalteten Dioden mit negativem Widerstandsbereich und der Sekundärwicklung eines Transformators sowie Kopplungswiderständen gebildete Brücke enthält, die so ausgebildet und bemessen ist, daß durch Zuführung des Informationssignalimpulses über die: Kopplungswiderstände zu den von der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Transformators und dem Verbindungspunkt der beiden Dioden mit negativem Widerstandsbereich gebildeten Eingangsklemmen zur Auslösung eines der Polarität des Impulses entsprechenden stabilen Zustandes, durch gleichzeitige Zuführung eines Erregerimpulses zur Primärwicklung des Transformators und durch Abgriff der durch Kippen in den vorgesehenen stabilen Zustand bewirkten Spannungsänderung ein Ausgangsimpuls mit einer der Polarität des Informations-Eingangsignalimpulses entsprechenden Polcri, tät über die Koppelwiderstände den Eingangsklemmen über ein symmetrisches Netz mit parallelen Leitern entnommen werd und weiterhin die Ausführung der Normaloperation und der durch Normal- oder Gegenschaltung der Kopplungswiderstände an die Eingangsklemmen der folgenden Stufe erfolgt. Vorzugsweise sind als Widerstandselemente mit negativem Widerstandsbereich Tunneldioden vorgesehen.
  • Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einigen Ausfiihrungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt A b b.1 eine graphische Darstellung der Stromspannungscharakteristik einer Tunneldiode für den Fall, in welchem ihr eine Spannung in Normahichtung aufgedrückt wird, A b b. 2 A und 2 B jeweils ein Schaltbild und eine graphische Darstellung zur Beschreibung des Grundgedankens der vorliegenden Erfindung, A b b. 3 A und 3 B elektrische Schaltbilder eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und einige Abwandlungen dieser Schaltung, A b b. 4 ein Schaltbild; welches die Kaskadenschaltung der Schaltungen nach A b b. 3 A zeigt, A b b. 5 A und 5 B Darstellungen der Wellenform für die Beschreibung der Wirkung des Ausführungsbeispiels der Erfindung, A b b. 6 ein Schaltbild, welches eine andere Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach A b b. 4A zeigt, A b b. 7A und 713 Schaltbilder, welche weitere Abwandlungen des Ausführungsbeispiels der Erfindung nach A b b. 3 A zeigen, A b b. 7 C ein Schaltbild einer weiteren Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach A b b. 3 A, A b b. 8 ein Schaltbild, welches ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, A b b. 9 A und 9 B Darstellungen der Wellenform. A b b. 1 zeigt die Spannungs-Strom-Charakteristik einer Tunneldiode, wenn ihr eine Spannung in Normalrichtung aufgedrückt wird. Diese Kurve zeigt deutlich den negativen Widerstandscharakter der Tunneldiode.
  • A b b. 2 A zeigt ein Schaltbild, in welchem zwei Tunneldioden DE 1 und DE 2 in gleicher Richtung in Reihe geschaltet sind. Wenn symmetrische Erregerspannungen E+ und E-- gleicher Größe und entgegengesetzter Polarität an die beiden Klemmen der oben beschriebenen Schaltung gelegt werden, ergibt sich die in A b b. 2 B gezeigte Spannungs-Strom-Charakteristik. Die gezeigten Kurven X und Y entsprechen jeweils der Diode DE 2 und der Diode DE 1. Die Kennlinse Y hat eine Form, welche in Bezug auf die Ordinatenachse symmetrisch zur Kennlinie X ist. Weiterhin ist zu erwähnen, daß die Kurve X einer Lastkurve der Diode DE, und die Kurve Y einer Lastkurve der Diode DE, entspricht. Infolgedessen kann das elektrische Potential des Verbindungspunktes von DE 1 und DE 2 die Werte an den drei Schnittpunkten a, b und c der Kurven X und Y annehmen. Von diesen drei Punkten befindet sich jedoch der Punkt c im negativen Widerstandsbereich beider Kurven. Infolgedessen ist der Punkt c ein unstabiler Punkt, und es wird das elektrische Potential dieses Verbindungspunktes nur stabil, wenn er den Wert an dem Punkt a oder den Punkt b erreicht. Es sollen nun die Klemmenspannungen der Dioden DE, und DE 2 in einem solchen Falle betrachtet werden, in welchem diese Dioden einen der beiden stabilen Zustände annehmen. Im Punkt a ist der Wert V1 der Klemmenspannung der Diode DE 1 niedriger als der Wert V.., der Klemmenspannung der Diode D E2. Die Klemmenspannung 2 E der Reihenschaltung der beiden Tunneldioden, die gleich der Summe der Größen -±-E und -E der Erregerspannungen ist, ist gleich der Summe der Spannungen V1 und V.,. Andererseits wird der Wert der Klemmenspannung der Diode DE, im Punkt b gleich »V2« und der Wert der Klemmenspannung der Diode D,.." gleich »V1«. In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, daß im Punkt a die Diode DE 1 einen geringen Widerstand hat, weil ihre Klemmenspannung niedriger als diejenige der Diode DE 2 ist, und daß die Diode DE 2, einen hohen Widerstand hat, weil ihre Klemmen-Spannung höher als diejenige der Diode DE, ist, und daß im Punkt b aus den gleichen Gründen die Diode DE 1 einen hohen und die Diode DE 2 einen niedrigen Widerstand hat.
  • Wie oben beschrieben, werden die Klemmenspannungen der Dioden DE 1 und DE 2 in den Punkten a und b gegeneinander ausgetauscht. Infolgedessen wird das elektrische Potential des Verbindungspunktes der beiden Tunneldioden bei Erreichen eines der beiden stabilen Punkte a und b geändert, und es ergibt sich ein positives Potential e" im Punkt a und ein negatives Potential eh im Punkt b in Bezug auf das Nullpotential.
  • Diese beiden Potentiale e" und eb haben gleiche Größe und entgegengesetzte Polarität. Obgleich das positive Potentiale" als »(+)-Zustand < und das negative Potentiale,, als »(-)-Zustand« beschrieben ist, ist es möglich, diese Potentiale den Merkmalen »1« und »0« der Binärziffer entsprechen zu lassen. Ob sich das elektrische Potential des genannten Verbindungspunktes im Punkt a oder b befindet, wird durch einen sehr niedrigen Gleichstrom bzw. eine sehr niedrige Gleichspannung bestimmt, die zugleich mit der Erregerspannung E + und E --- dem Verbindungspunkt zugeführt wird.
  • Wenn eine elektrische Brücke durch zwei Widerstände und zwei in Reihe geschaltete negative Widerstandselemente gebildet wird und diese Brücke dusch Erregerspannungen E + und E -- erregt wird, während ein Informations-Gleichstromsignal über Koppelwiderstände den aus dem Verbindungspunkt der reihengeschalteten beiden negativen Widerstandselementen und dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände gebildeten »Klemmen« zugeführt wird, wird das Gleichgewicht der Brücke gestört. Es nehmen dann die negativen Widerstandselemente einen der beiden stabilen Zustände entsprechend der Polarität des Informations-Gleichstromsignals an. Die in den beiden negativen Widerstandselementen eingebrachte Information kann von der »Klemme« über Koppelwiderstände abgeleitet werden.
  • A b b. 3 A zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, welches das oben beschriebene Prinzip verwendet. Eine Brücke besteht aus der Sekundärwicklung eines Transformators T und zwei Tunneldioden DE 1, welche in Serie geschaltet sind, wobei der Mittelpunkt A der Sekundärwicklung des Transformators T und der Verbindungspunkt B dar DiodenDEl und DE.2 als Eingangsklemmen mit den Verbindungsleitungen L, und L., verbunden sind. Es sind Kopplungswiderstände R in die genannten Leitungen L1 und L2 eingeschaltet.
  • Wenn bei der oben beschriebenen Schaltungseinrichtung eine Impulsspannung an die Klemmen 1 und 2 des Transformators T gelegt wird, wodurch beiden Enden der Reihenschaltung der Dioden DE, und DF2 eine Erregerspannung V zugeführt wird, und zur gleichen Zeit eine äußerst geringe Spannung zwischen die Eingangsklemmen 3 und 4 der Koppelleitungen gelegt wird, nehmen die Dioden DE, und DE 2 entsprechend der Polarität dieser extrem niedrigen Spannung einen stabilen Zustand entsprechend einem der Punkte a oder b der A b b. 2 B an. Wenn nun die elektrischen Potentiale des vorgenannten Mittelpunktes A und des Verbindungspunktes B gegeneinandergeschaltet werden, um die Einrichtung, wie sich aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt, in den stabilen Zustand im Punkt a und im Punkt b zu bringen, wird das Potential von B höher als dasjenige von A sein für den Fall des stabilen Zustandes im Punkt a, und es wird das Gegenteil eintreten für den stabilen Zustand im Punkt b. Wenn infolgedessen beispielsweise die Ausgangsklemmen 5 und 6 über eine Einrichtung, wie z. B. einen Widerstand, miteinander verbunden werden, fließt ein verstärkter und veränderter Strom in Übereinstimmung mit der Polarität der vorher genannten extrem geringen Spannung, welche an die Klemmen 3 und 4 gelegt ist, vom Punkt B zum Punkt A für den Fall des Zustandes im Punkt a und von A nach Bim Falle des Zustandes im Punkt b. Infolgedessen ist es durch aufcinanderfolgende Verbindung verschiedener Schaltungen nach Ab, b. 3 A durch Kopplungswiderstände: R, wie in A b b. 4 gezeigt, möglich, in äußerst einfacher Weise und weiterhin bei hoher Geschwindigkeit Operationen, wie Einwegübertragung von Informationssignalen und »NEIN«-Operationen, auszuführen. In A b b. 4 sind verschiedene Schaltungen gemäß A b b. 3 A als Einheitselemente u1, UZ, u3 und u4 ausgebildet, welche durch kaskaäengeschaltete Kopplungswiderstände R miteinander verbunden sind. Dann wird eine dreiphasige Erregerspannung mit rechteckiger Wellenform und mit einer Phasenverschiebung von 120° zwischen den Phasen I, 1I und 11I, wie in A b b. 5 A gezeigt, nacheinander an die Primärwicklungen der Erregertransformatoren T1, T2, T3 und T4 gelegt. (Diese Erregerspannung kann mehrphasig sein, wobei die Zahl der Phasen mehr als drei ist.) Wenn zur Zeit t1 (A b b. 5 A) eine Spannung V, mit rechteckiger Wellenform und mit der Phase I an die Primärwicklung des Transformators T1 angelegt wird, wird in der Sekundärwicklung dieses Transformators T1 eine Spannung V erzeugt. Wenn eine Gleichspannung den Eingangsklemmen 3 und 4 als Informationssignal gleichzeitig mit der Erregerspannung mit der Polarität -I- und -, wie in A b b. 4 gezeigt, zugeführt wird, wobei der Punkt B1 eine höhere elektrische Spannung annehmen wird als der Punkt A.. wie es in Verbindung mit der A b b. 3 A beschrieben worden ist, nimmt das Einzelelement u1 den Zustand des Punktes a in A b b. 2 B an der beschriebene (+)-Zustand]. Wenn das. Einheitselement u2 durch den Widerstand R verbunden ist, fließt ein Strom in folgendem Zweig: B.- R-B.- A2 R-Al. Wenn während dieses Zustandes eine Spannung Vll mit rechteckiger Wellenform und der Phase II zur Zeit t2 an die Primärwicklung des. Transformators T2 gelegt wird, wird in der Sekundärwicklung dieses Transformators eine Spannung V erzeugt, und der Zustand des Einheitselementes u2 wird derart, daß der Punkt B2 sich auf einem höheren elektrischen Potential als der Punkt A2 befindet, das ist der (+)-Zustand. Tatsächlich ist dies das gleiche, als ob man das Informationssignal von u1 nach u2 verschiebt.
  • In der drauffolgenden Operation wird eine. Spannung VIII mit rechteckiger Wellenform und der Phase III zur Zeit t3 an die Primärwicklung des Transformators T3 gelegt, um die Erzeugung einer Spannung V in der Sekundärwicklung des Transformators T3 zu bewirken. In diesem Falle fließt jedoch, wenn die Verbindungspunkte A3 und B3 miteinander verbunden sind, während das Einheitselement u2 sich im Arbeitszustand befmdet, durch die Koppelleiter L4 und L3 ein Strom folgendermaßen: B.,-R-A3-B.3- R-AZ. (Obgleich auch ein Strom fließt in dem Weg: B2-R-Bi-Al-R-A2, arbeitet das genannte Element u1 nicht, da sich das Einheitselement u1 in diesem Falle in einem Ruhezustand befindet, in welchem die Erregerspannung nicht angelegt wird.) Infolgedessen befindet sich das Einheitselement u3 in einem Zustand, in welchem der Punkt A 3 ein höheres elektrisches Potential als der Punkt B3 aufweist, d. h. in dem (-)-Zustand. In anderen Worten ist es möglich, in äußerst einfacher Weise lediglich durch Änderung der Verbindungen zwischen den Punkten A3 und B3 und der Kopplungsleiter, wie oben beschrieben eine »NEIN«-Operation zu bewirken.
  • In genau derselben Weise kann der Zustand (-) des Einheitselementes u3 zu dem Einheitselement u4 verschoben werden durch Verbindung der Punkte A4 und B4 mit den Leertann L4 und L3 und durch Zuführung der Spannung mit der Phase I zur Zeit t4 zur Primärwicklung des Transformators T4.
  • A b b. 6 zeigt ein Schaltbild zur Durchführung logischer Operationen, und zwar logischer Addition (Summe) und logischer Multiplikation (Produkt). Die Verbindungspunkte A und B sind durch entsprechende Widerstände mit einer ungeraden Anzahl (drei im Falle der A b b. 6) von Sätzen deT Eingangsklemmen 3 und 4 verbunden. Wenn in diesem Falle Eingangssignalströme gleicher Amplitude gleichzeitig und entsprechend der ungeraden Anzahl der Eingangsklemmensätze 3 und 4 zugefügt werden und ein Strom mit Rechteekwellenform durch die Erregerklemmen 1 und 2 zum Fließen gebracht wird, wird' eine extrem niedrige Spannung mit einer Polarität, welche bestimmt ist durch die Mehrzahl der Stromflußrichtungen der Informationssignale, welche auf die verschiedenem Eingangsklemmen 3 und 4 gegeben sind, an den Punkten A und B angelegt. Das Resultat wird dann gleich der Wirkung der Mehrheiisentscheidüng, logischer Operation der ungeraden Eingänge, und das Einheitselement u begibt sich in den stabilen Zustand, der durch den Punkt a oder den Punkt b in A b b. 2 B dargestellt ist. Infolgedessen kann eine logische Addition dadurch ausgeführt werden, d'aß einer der drei Eingänge jeweils eine positive Spannung aufweist, und eine logische Multiplikation kann dadurch ausgeführt werden, daß eine konstante negative Spannung an einen der drei Eingänge gelegt wird. Wenn weiterhin Zweiausgänge vorgesehen werden kann dies erfolgen, wie es in A b b. 6 gezeigt ist, durch Verbindung zweier oder mehrerer Sätze der Ausgangsklemmen 5 und 6 durch Kopplungswide,rstände R mit den Punkten A und B.
  • Während sich die vorhergehende Beschreibung ausschließlich auf den Fall bezog, in welchem ein Transformator als Mittel für die Zuführung der Erregerspannung V zu den Serienschaltungen der Dioden DE#1 und DE2 verwendet wurde, ist es auch möglich, die genannten Spannungen durch Impedanzen, wie z. B. Z1 und Z2, zuzuführen, wie es. in A b b. 3 B gezeigt ist. In diesem Falle sind Widerstände R" notwendig, um eine Brücke zu bilden.
  • Weiterhin ist es nicht notwendig, die Erregerspannung ausschließlich auf eine mit rechteckiger Wellenform zu begrenzen. Es ist auch möglich, nur eine sinusförmige Wellenform zu verwenden. Wenn eine Erregerspannung mit Sinus-Wellenform, wie in A b b. 5 B gezeigt, zugeführt wird und die Widerstände R6 und die Kapazität C für die Vorspannung in den Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Transformators T eingesetzt sind, wie in A b b. 3 C gezeigt, wird das Me.rkmalabstandsverhältnis (mark space ratic) des Ausgangssignals durch die Wirkung der am Einfügungspunkt erzeugten Eigenvorspannung vergrößert, wobei es möglich wird, eine positive und betriebssichere Operation zu erhalten.
  • Während bei allen oben beschriebenen Schaltungen die Eingangs- und Ausgangsklemmen von einem geerdeten elektrischen Potential isoliert sind, d. h. sogenannte erdsymmetrische Schaltungen sind, ist es möglich, eine Schaltung dieser Art mit einer sogenannten erdunsymmetrischen Schaltung zu verbinden, wobei entweder die Eingangs- oder Ausgangsklemme geerdet ist. Diese Schaltungen enthalten jedoch im wesentlichen zwei Schaltungen mit Entscheidungselementen, wie sie oben beschrieben sind. Die A b b. 7 A und 7 B zeigen Ausführungsbeispiele dieser Art. A b b. 7 A zeigt eine Schaltung für die Umformung erdunsymmetrischer Signale in erdsymmetrische Signale durch Erdung der Seite von Bi des Einheitselementes u1. Diese Schaltung wird prinzipiell als Eingangsschaltung verwendet, wenn sie mit äußeren Schaltungen zu verbinden sind; A b b. 7 B zeigt eine Schaltung für die Umformung erdsymmetrischer Signale in erdunsymmetrische Signale durch Erdung der Seite von B, des Einheitselementes u.=, und diese Schaltung wird prinzipiell als eine Ausgangsschaltung verwendet.
  • A b b. 7 C zeigt die Schaltungskombination, von denen jede eine Abänderung der Einheitsschaltung nach A b b. 3 A ist. In der Einheitsschaltung u1 l ist z. B. der Verbindungspunkt Bll der beiden Tunneldioden und des Mittelpunkts All der Sekundärwicklung des Transformators Tll jeweils durch Widerstände RLl und RL2 geerdet. Wenn einer der obenbeschriebenen Zustände in dieser Einheitsschaltung, wie oben beschrieben, erreicht ist, sind die Potentiale der genannten Punkte All und Bll in bezug auf das Erdpotential einander entgegengesetzt. Wenn infolgedessen der Koppelwiderstand R mit einem der Punkte All und Bi, verbunden wird, kann von diesen Punkten über den Koppelwiderstand R ein Ausgangssignal mit einem Potential gegenüber dem Erdpotential abgeleitet werden. Es werden also gemäß A b b. 7 C logische Schaltungen aufgebaut mit dem unabgeglichenen Eindrahtsystem. Wenn weiter einer der Punkte einer Einheitsschaltung mit einer anderen Einheitsschaltung mit einem entsprechenden Punkt einer anderen Einheitsschaltung verbunden wird, z. B. der Punkt Bi. der Einheit u12 und der Punkt B, der Einheit u." bilden die Einheit u1., und die Einheit u2 die Normalverbindung. Im Gegensatz dazu werden die »NEIN«-Verbindungen zwischen der Einheit ull und der Einheit uz oder zwischen der Einheit u13 und der Einheit u, hergestellt, wie es in A b b. 7C gezeigt ist. Die Gesamtschaltung in A b b. 7 C zeigt eine logische Schaltung, die eine Mehrheitsentscheidung der Eingangsveränderlichen X, Y-dz in der Einheitsschaltung uz ausführen kann, wobei die Veränderlichen X und Y die Ergänzungsveränderlichen von X und Z sind.
  • A b b. 8 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei welchem die oben beschriebene Schaltung mit gewöhnlichen Dioden kombiniert ist. Durch die Verwendung eines negativen Widerstandselementes und gewöhnlicher Dioden in dieser Weise ist es möglich, das erforderliche Ergebnis durch die Verwendung zweiphasiger Erregerleistung zu erhalten. In dieser Schaltung ist die Kopplung des Transformators T1 mit den Dioden DE, und DE2 gleich der in A b b. 3 A gezeigten, jedoch sind ein Transformator T2 für die Zuführung einer Auslesespannung und Dioden Dl und Dz hinzugefügt. In diesem Falle ist es durch Einsetzen einer Eigenvorspannungsschaltung (auto blas curcuit) in den Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Transformators T1 (Ab b. 3 C) möglich, eine Erregerspannung mit Sinus-Wellenform als Erregerspannung der Primärwicklung des Erregertransformators T1 zuzuführen, wie es in A b b. 9 B gezeigt ist.
  • Zuerst soll nunmehr der Zustand des Elementes für die Phase I und die Zeit t1 nach A b b. 9 A betrachtet werden. Wenn eine positive oder negative Spannung der Eingangsseite zugeführt wird, fließt ein dieser Spannung entsprechender Strom durch die aus dem Transformator T und den Dioden DE 1 und DE 2 zusammengesetzte Brücke. Wenn darauf zur Zeit t2 eine Erregerspannung an den Transformator T1 angelegt wird, wird der von den Dioden D,.1 und DE 2 eingenommene stabile Zustand durch den genannten Eingangsstrom bestimmt und entspricht entweder dem Punkt a oder dem Punkt b, wie vorher beschrieben.
  • Zu dieser Zeit t, wird dem Transformator T, noch keine Auslesespannung zugeführt, weshalb die Dioden Dl und D2 nichtleitend sind und ein Ausgangsstrom nicht auftritt. Es besteht also zu dieser Zeit t2 zwischen den Ausgangsklemmen eine Potentialdifferenz, jedoch kann infolge der nichtleitenden Dioden Dl und D2 ein Ausgangsstrom nicht fließen.
  • Wenn darauf eine Auslesespannung, welche gegenüber der in A b b. 9 A gezeigten Erregerspannung eine Phasenverschiebung von ungefähr 90° hat, dem Transformator T2 zur Zeit t3 zugeführt wird, nehmen die Dioden Dl und D., einen leitenden Zustand an, und es erscheint ein Ausgangssignal an den Ausgangsklemmen der Brücke, die aus den Dioden DE" DE" D2 und D2 besteht. Dieses Ausgangssignal wird in Abhängigkeit davon, ob sich die aus den Dioden DE 1 und D,.-, und der Sekundärwicklung des Transformators Ti bestehende Brücke im (-i-)- oder (-)-Zustand befindet, mit positiver oder negativer Polarität erhalten. Dieses Ausgangssignal wird der folgenden Einheitsschaltung zugeführt, die durch die Erregerspannung mit der Phase 1I erregt wird, um den erforderlichen logischen Vorgang auszuführen. Es nehmen dann zur Zeit t4 die Dioden Dl und D2 einen nichtleitenden Zustand an, während die DiodenDEl und DEZ einen Zustand mit entgegengesetzter Stromrichtung annehmen, und es wird die Schaltung in den ursprünglichen Zustand zurückgebracht. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal der vorhergehenden Stufe den Eingangsklemmen zugeführt, und es wird die gleiche Operation wiederholt. Auch in diesem Falle kann eine Spannung mit Sinusform, wie in A b b. 9 B gezeigt, als Erregerspannung für den Transformator T2 verwendet werden.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Binäres Entscheidungselement, d a d u r c h gekennzeichnet, daß es eine aus zwei in Reihe geschalteten Dioden mit negativem Widerstandsbereich und der Sekundärwicklung eines Transformators sowie Kopplungswiderständen gebildete Brücke enthält, die so ausgebildet und bemessen ist, daß durch Zuführung des Informationssignahmpulses über die Kopplungswiderstände, zu den von der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Transformators. und dem Verbindungspunkt der beiden Dioden mit negativem Widerstandsbereich gebildeten Eingangsklemmen zur Auslösung eines der Polarität des Impulses entsprechenden stabilen Zustandes, durch gleichzeitige Zuführung eines Erregerimpulses zur Primärwicklung des Transformators und durch Abgriff der durch Kippen in den vorgesehenen stabilen Zustand bewirkten Spannungsänderung ein. Ausgangsimpuls mit einer der Polarität des.Informations-Eingangssignalimpulses entsprechenden Polarität über die Koppelwiderstände den Eingangsklemmen über ein symmetrisches Netz mit parallelen Leitern entnommen wird und weiterhin die Ausführung der Normaloperation und der »NEIN«-Operation durch Normal- oder Gegenschaltung der Kopplungswiderstände an die Eingangsklemmen der folgenden Stufe erfolgt. z. Binäres Entscheidungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerstnndselemente mit negativem Widerstandsbereich Tunneldioden vorgesehen sind. 3. Binäres Entscheidungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Transformators an ihrem Mittelpunkt aufgetrennt ist, daß eine aus der Parallelschaltung zweier Reihenwiderstände und einem Kondensator bestehende, selbst Vorspannung erzeugende Schaltung in die aufgetrennte Stelle der Wicklung eingesetzt ist und daß der Verbindungspunkt der beiden Widerstände der diese Vorspannung erzeugenden Schaltung und der Verbindungspunkt der beiden negativen Widerstandselemente als Eingangs- und Ausgangsklemmen vorgesehen sind (Ab b. 4 C). 4. Binäres Entscheidungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Umwandlung von unsymmetrischen Signalen in. symmetrische Signale mit einer geerdeten Eingangsklemme versehen ist (A b b. 7 A). 5. Binäres Entscheidungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Umwandlung von symmetrischen Signalen in unsymmetrische Signale mit einer geerdeten Ausgangsklemme versehen ist (Ab b. 7 B). 6. Binäres Entscheidungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, d'aß bei Kopplung mehrerer Elemente die Eingangs- und Ausgangsklemmen der Kreise durch Koppelwiderstände miteinander verbunden sind und die logische Operation in über einstimmung mit dem Prinzip der Mehrheits-Entscheidung durch Zuführung einer ungeraden Zahl von Eingangsverbindungen durchgeführt wird (Ab b. 6). 7. Binäres Entscheidungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als. Erregerimpulse solche mit Sinuswellenform und wenigstens drei Phasen vorgesehen sind, deren Phasendifferenz einander gleich sind, und daß auf diese Weise in der aus den genannten binären Entscheidungselementen bestehenden logischen Schaltung eine einseitig wirkende übertragung einer Information vorgenommen wird. B. Binäres Entscheidungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu, sätzliche, aus einer Sekundärwicklung eines Transformators und zwei mit beiden Klemmen der Sekundärwicklung verbundenen Gleichrichterdioden bestehende Schaltung vorgesehen ist, die mit der Sekundärwicklung des Brückentransformators parallel geschaltet ist, und daß die Brücke so ausgebildet und so bemessen ist, daß durch Zuführung des Informations-Signalimpulses zu den aus dem Mittelabgriff der Sekundärwicklung eines Transformators und dem Verbindungsr Dankt der beiden Dioden mit negativem Widerstandsbereich bestehenden Eingangsklemmen zur Bewirkung eines der Polarität des Impulses entsprechenden stabilen Zustandes, durch Zuführung eines Erregerimpulses zur der Primärwicklung des Transformators und durch anschließende Zuführung des »Auslese«-Impulses zu der Primärwicklung des Transformators der zusätzlichen Schaltung die dem stabilen Zustand entsprechende Ausgangsgröße aus den aus dem Verhindungspunkt der beiden Dioden mit negativem Widexstandsbereieh und dem Mittelpunkt der Sekundärwicklung das Transformators der zusätzlichen Schaltung bestehenden Ausgangsklemmen erhalten wird (Ab b. 8 ). 9. Binäres Entscheidungselement .nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb mehrerer Schaltungen diese in zwei Gruppen eingeteilt sind', d'aß zur Erzeugung zweiphasiger Erregerimpulsrehen eine Erregerimpulsquelle vorgesehen ist und daß den der gleichen Gruppe angehörenden Schaltungen Erregemmpulse gleicher Phase zugeführt werden (A b b. 9 A, 9 B). 10. Binärres Entscheidungselement, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen eine Brücke enthält, welche durch Verbindung zweier Schaltungen in Gegentaktanordnung gebildet ist, von denen jede aus einer Reihenschaltung einer Diode mit negativem Widerstandsbereich und einem Lastwiderstand und gewöhnlichen Dioden zusammengesetzt ist, umfaßt, und' daß die Brücke und die Dioden so kombiniert und bemessen sind, d'aß durch Versetzen einer der Dioden mit negativem Widerstandsbereich in einen Zustand hoher Impedanz, durch Zerg eines Eingangs-Informationssignals und die darauffolgende Zuführung eines Antriebsimpulses durch die Dioden ein Ausgangsstrom entsprechend der Impedanzdifferenz der Dioden mit negativem Widerstandsbereich entnommen wird. 11. Binäres Entscheidungselement nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb mehrerer Schaltungen diese in zwei Gruppen eingeteilt sind, daß zur Erzeugung einer zweiphasigen Erregerimpuls:reihe eine Erregerimpulsquelle vorgesehen ist und daß denn. der gleichen Gruppe angehörenden Schaltungen Erregerimpulse gleicher Phase zugeführt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1100 692; Zeitschrift »Electronics«, November 1959, S. 64, Abb. 14 und 15.
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