DE1163905B - Logische Folgeschaltung aus getakteten bilateralen logischen Vorrichtungen - Google Patents
Logische Folgeschaltung aus getakteten bilateralen logischen VorrichtungenInfo
- Publication number
- DE1163905B DE1163905B DEN21453A DEN0021453A DE1163905B DE 1163905 B DE1163905 B DE 1163905B DE N21453 A DEN21453 A DE N21453A DE N0021453 A DEN0021453 A DE N0021453A DE 1163905 B DE1163905 B DE 1163905B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- delay
- logical
- devices
- conductor
- signals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
- G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
- G06F7/50—Adding; Subtracting
- G06F7/501—Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination
- G06F7/5016—Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination forming at least one of the output signals directly from the minterms of the input signals, i.e. with a minimum number of gate levels
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
- H03K19/08—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
- H03K19/10—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using tunnel diodes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2207/00—Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F2207/38—Indexing scheme relating to groups G06F7/38 - G06F7/575
- G06F2207/48—Indexing scheme relating to groups G06F7/48 - G06F7/575
- G06F2207/4802—Special implementations
- G06F2207/4828—Negative resistance devices, e.g. tunnel diodes, gunn effect devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: H 03 k
Deutsche Kl.: 21 al-36/18
Nummer: 1163 905
Aktenzeichen: N 21453 VIII a / 21 al
Anmeldetag: 14. April 1962
Auslegetag: 27. Februar 1964
Die Erfindung betrifft eine aus getakteten bilateralen Vorrichtungen aufgebaute logische Schaltung,
die einen gerichteten Informationsfluß in Elektronenrechnern ermöglicht. Der Ausdruck »getaktet« bedeutet,
daß sich die Vorrichtungen normalerweise in einem Ruhezustand befinden und auf Eingangssignale
nur während der durch Taktsignale bestimmten Arbeitsperioden ansprechen. Der Ausdruck »bilateral«
bedeutet, daß die Vorrichtung sowohl auf an den Ausgang als auch an den Eingang angelegte
Signale anspricht und daß das Ausgangssignal sowohl am Eingang als auch am Ausgang der Vorrichtung
auftreten kann.
Eine bekannte getaktete bilaterale Vorrichtung ist das Parametron. Bei einer weiteren bekannten
Gruppe getakteter bilateraler Vorrichtungen werden für jede Vorrichtung eine oder zwei Tunneldioden
verwendet. Das Parametron kann entweder als bistabile oder als tristabile Vorrichtung arbeiten, während
die Tunneldiodenschaltungen lediglich eine bistabile Arbeitsweise besitzen. Die Erfindung ist
insbesondere anwendbar für Tunneldiodenschaltungen, und die genaue Beschreibung der Erfindung
wird unter Bezugnahme auf lediglich eine einzige Form einer Tunneldiodenschaltung gegeben. Die
Schaltung ist jedoch nicht nur auf bistabile Systeme und Tunneldiodenschaltungen begrenzt.
Bei dem am häufigsten verwendeten Verfahren zum Sicherstellen eines gerichteten Informationsflusses
in einem Elektronenrechner bei Verwendung der obengenannten Vorrichtungen wird ein aus drei
Phasen bestehendes Taktsignal verwendet, und die Vorrichtungen werden in drei Gruppen eingeteilt,
denen jeweils eine Phase des Taktsignals zugeordnet ist. Die Taktsignale werden bei der Verwendung von
Tunneldioden zweckmäßigerweise durch symmetrische Rechtecksignale oder bei der Verwendung
von Parametrons durch die mit symmetrischen Rechtecksignalen modulierten Pumpfrequenzsignale
gebildet. Die drei Phasen des Taktsignals sind jeweils um ±120° gegeneinander verschoben. Jede
logische Vorrichtung befindet sich etwa die Hälfte der Zeit einer ganzen Taktperiode in ihrem aktiven
Zustand, so daß sich jeweils der aktive Zustand einer Vorrichtung mit dem aktiven Zustand der nächsten
Vorrichtung, d. h. mit dem der nächstfolgenden, beispielsweise der zweiten Phase zugeordneten Vorrichtung,
überlappt. Gelangen demnach die der zweiten Phase zugeordneten Vorrichtungen in ihren aktiven
Zustand, dann erhalten sie Eingangssignale von den der ersten Phase zugeordneten Vorrichtungen, jedoch
nicht von den der dritten Phase zugeordneten Vor-Logische Folgeschaltung aus getakteten
bilateralen logischen Vorrichtungen
bilateralen logischen Vorrichtungen
Anmelder:
The National Cash Register Company,
Dayton, Ohio (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,
Düsseldorf, Feldstr. 80
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. April 1961
(Nr. 103 558)
richtungen, da sich diese in diesem Zeitpunkt in ihrem Ruhezustand befinden. Demnach werden die
der zweiten Phase zugeordneten Vorrichtungen durch die der ersten Phase zugeordneten Vorrichtungen
eingestellt. In gleicher Weise werden die der dritten Phase zugeordneten Vorrichtungen durch die der
zweiten Phase zugeordnete Vorrichtung eingestellt, während die der dritten Phase zugeordneten Vorrichtungen
wiederum die der ersten Phase zugeordneten Vorrichtungen einstellen. Auf diese Weise
wird ein gerichteter Informationsfluß erreicht. Selbstverständlich muß zwischen den einzelnen Phasen
eine ausreichende Dämpfung vorhanden sein, um zu verhindern, daß eine Phase über die vorhergehende
Stufe zu den Vorrichtungen der folgenden Stufe zurückgeführt wird.
Diese Schaltung ist für bistabile Parametrons anwendbar, die nur zu Beginn ihrer aktiven Periode
auf Eingangssignale ansprechen. Bei verschiedenen
Tunneldiodenschaltungen ist der' Ruhezustand mit einem der beiden möglichen aktiven Zustände beispielsweise
mit dem Nullzustand identisch. Diese Vorrichtungen sind deshalb während der ganzen
aktiven Periode für an sie angelegte Eingangssignale empfindlich. Wenn somit bei dem oben beschriebenen
System die der zweiten Phase zugeordneten Vorrichtungen in ihren aktiven Zustand eintreten, dann
schalten einige von ihnen in ihren L-Zustand, und es besteht die Möglichkeit, daß diese jetzt im L-Zustand
befindlichen Vorrichtungen bei der zweiten Phase auf die im 0-Zustand befindlichen Vorrichtungen der
ersten Phase zurückwirken, so daß auch diese in den
409 510/461
L-Zustand schalten. Dieser Vorgang kann wiederum auf die der zweiten Phase zugeordnete Vorrichtungen
einwirken, um noch mehr dieser der zweiten Phase zugeordneten Vorrichtungen in den L-Zustand zu
schalten. Durch dieses Vorwärts- und Rückwärtsübertragen zwischen zwei benachbarten Phasen ergeben
sich falsche Operationen.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, mittels der ein gerichteter
Informationsfluß sichergestellt wird und die wesentliche Vorteile gegenüber dem bekannten Dreiphasensystem
aufweist. Dies wird erfindungsgemäß durch ein aus getakteten bilateralen Vorrichtungen bestehendes
Netzwerk erreicht, das eine Taktsignalquelle aufweist. Die einzelnen Vorrichtungen sind
über Verzögerungsschaltungen miteinander verbunden. Die Verzögerungszeiten derselben und die an
jeder Vorrichtung angelegten Taktsignale sind so gewählt, daß ein gerichteter Informationsfluß sichergestellt
wird.
Die Erfindung besteht demnach in ihrer einfachsten Form aus einer logischen Folgeschaltung, die
aus getakteten bilateralen logischen Vorrichtungen aufgebaut ist.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine erste und zweite logische Vorrichtung, einen zwischen den
zwei Vorrichtungen befindlichen Verzögerungsleiter und eine periodisch arbeitende Taktimpulsquelle, die
dazu dient, eine erste und zweite Gruppe von Taktsignalen an die erste bzw. zweite logische Vorrichtung
anzulegen, wobei die Signale der zweiten Gruppe von dem jeweils vorhergehenden und dem
folgenden Signal der ersten Gruppe durch einen ersten und einen zweiten Zeitintervall beabstandet
ist. wobei die beiden Zeitintervalle so bemessen sind, daß sie gleich bzw. ungleich mit der Verzögerungszeit
des Verzögerungsleiters sind.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen
beschrieben.
Fig. 1 zeigt das Prinzip einer logischen Tunneldiodenschaltung;
F i g. 2 zeigt eine Gruppe von Signalkurven, die die Eingangs- und Ausgangssignale der in Fig. 1
gezeigten Schaltung veranschaulichen;
F i g. 3 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Tunneldiode;
F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer logischen Schaltung mit Zweiphasentaktbetrieb;
F i g. 5 zeigt eine Gruppe von Signalkurven, die die Zeitbeziehungen für einen Zweiphasentaktbetrieb
veranschaulichen;
Fig. 6 zeigt eine Schaltung für den Zweiphasentaktbetrieb;
F i g. 7 zeigt eine als Beispiel gewählte Schaltung für ein logisches Impulssystem, das mit Blockierlogik-Tunneldiodenschaltungen
arbeitet.
Unter Bezugnahme auf F i g. 1 wird nachstehend das Prinzip einer logischen Tunneldiodenschaltung
beschrieben. Diese Schaltung enthält eine Tunneldiode 10, deren η-Schicht geerdet ist und die in Serie
mit der Primärwicklung 11 eines Impulswandlers 13 und einem Lastwiderstand 12 mit der eine positive
Spannung liefernden Quelle + Vc verbunden ist. Außer der Primärwicklung 11 besitzt der Impulswandler
13 eine erste Sekundärwicklung 13 a, die mit einem Ausgangsleiter 14 α gekoppelt und so gewickelt
ist, daß ihre Polarität der Polarität der Primärwicklung 11 entgegengesetzt ist, und eine zweite
Sekundärwicklung 13 b, die mit einem Ausgangsleiter 14 b gekoppelt und so gewickelt ist, daß sie die
gleiche Polarität wie die Primärwicklung 11 hat. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist die erste Sekundärwicklung
geerdet, während die zweite Sekundärwicklung an einer eine negative Spannung liefernden Quelle
— V1. liegt. Zur Steuerung der Schaltung sind ein
oder mehrere Eingangsleiter 18 vorgesehen, die über
ίο jeweils einen Widerstand 17 mit dem Verbindungspunkt zwischen der Tunneldiode 10 und der Primärwicklung
11 verbunden sind. Ferner ist ein Taktimpulsleiter 16 vorgesehen, der über einen Widerstand
15 an dem gleichen Verbindungspunkt liegt.
Die Arbeitsbedingungen für die Tunneldiode werden so gewählt, daß ein monostabiler Betrieb gewährleistet
ist, wie in F i g. 3 veranschaulicht, wo die positive Vorspannung V1. und der Widerstand R des
Lastwiderstandes 12 so gewählt sind, daß die Widerstandgerade die Strom-Spannungs-Kennlinie der
Tunneldiode nur einmal schneidet (Punkt x). Die Tunneldiode verbleibt so lange in diesem Zustand,
bis sie durch einen Durch! aß-Vorspannungsimpuls ausreichender Größe in den negativen Widerstandsbereich
gebracht wird, wodurch die Diode auf den Punkt y der Strom-Spannungs-Kennlinie geschaltet
wird, und zwar für eine Zeitdauer, die durch die von der Induktivität der Primärwicklung 11 und dem
Lastwiderstand 12 abhängigen Zeitkonstante bestimmt wird. Nach dieser Zeitdauer kehrt die Diode
auf den stabilen Arbeitspunkt χ zurück.
Bei dem Durchlaß-Vorspannungsimpuls handelt es sich um einen positiven Taktimpuls, der an die in
F i g. 1 gezeigte Schaltung über den Taktimpulsleitei 16 und den Widerstand 15 angelegt wird. Um auf
dem Ausgangsleiter 14 α bzw. 146 einen Ausgangsimpuls
ausreichender Rechteckform zu erzeugen, wird die Induktivität der Primärwicklung so gewählt,
daß eine relativ große Zeitkonstante entsteht. Außerdem werden die Taktimpulse in Gruppen geliefert,
die aus einem positiven und einem darauffolgenden negativen Taktimpuls bestehen, wobei der negative
Taktimpuls dazu dient, die Tunneldiode von Punkt y auf Punkt χ der Strom-Spannungs-Kennlinie rückzustellen.
Dies hat den Vorteil, daß die Dauer und Form der Ausgangsimpulse auf beiden Ausgangsleitern
14 α und 14 b durch die positiven und negativen Taktimpulse und nicht durch die Betriebsdaten
der Tunneldiodenschaltung gesteuert werden, wodurch eine bessere Einheitlichkeit der Ausgangsimpulsfianken
erreicht wird. Dieser Vorteil ist von besonderer Bedeutung, wenn Stufen mit mehreren
Tunneldioden in einem System verwendet werden, dessen synchroner Betrieb durch die ganze Schaltung
hindurch von der Einheitlichkeit der Impulsformen und -dauer abhängt.
Die Schaltung gemäß Fig. 1 wird durch Taktimpulsgruppen
fortlaufend umgeschaltet und findet als logisches Element Verwendung. Wird an einen
der Eingangsleiter 18 gleichzeitig mit einem positiven Taktimpuls ein negatives Eingangssignal angelegt,
dann wird der positive Taktimpuls unterdrückt, wodurch das Umschalten der Tunneldiode und damit
die Ausgangsimpulse auf den Ausgangsleitern 14 α und 14 b unterbunden werden.
In F i g. 2 ist eine Gruppe Signalkurven gezeigt, von denen (α) die periodischen Taktimpulsgruppen.
(b) Eingangssignale auf einem der Eingangsleiter 18,
5 6
(c) die in dem Ausgangsleiter 14α und (d) die in dem dieses Ausdruckes, nämlich den negierten »UND«-
Ausgangsleiter 14b erzeugten Ausgangssignale dar- Ausdruckes)' oder A'+B' dar.
stellt. In bezug auf F i g. 2 sei bemerkt, daß die erste In bezug auf F i g. 1 sei bemerkt, daß bei Vor-Taktimpulsgruppe nicht mit einem Eingangs- oder handensein nur eines einzigen Eingangsleiters ein Blockierimpuls zusammenfällt und daher in beiden 5 Ausgangssignal auf dem Ausgangsleiter 14 a immer Ausgangsleitern 14 a und 14 δ Ausgangssignale er- die inverse logische Funktion dieses Einganges darzeugt werden. Im Gegensatz dazu fällt mit dem posi- stellt, während ein Ausgangssignal auf dem Leiter tiven Impuls der zweiten Taktimpulsgruppe ein Ein- 14 b den Eingang selbst darstellt, d. h., die Schaltung gangsimpuls zusammen. In diesem Falle ergeben sich übersetzt lediglich die durch das Eingangssignal darkeine Ausgangssignale. Da die mit dem Ausgangs- 10 gestellte Information.
stellt. In bezug auf F i g. 2 sei bemerkt, daß die erste In bezug auf F i g. 1 sei bemerkt, daß bei Vor-Taktimpulsgruppe nicht mit einem Eingangs- oder handensein nur eines einzigen Eingangsleiters ein Blockierimpuls zusammenfällt und daher in beiden 5 Ausgangssignal auf dem Ausgangsleiter 14 a immer Ausgangsleitern 14 a und 14 δ Ausgangssignale er- die inverse logische Funktion dieses Einganges darzeugt werden. Im Gegensatz dazu fällt mit dem posi- stellt, während ein Ausgangssignal auf dem Leiter tiven Impuls der zweiten Taktimpulsgruppe ein Ein- 14 b den Eingang selbst darstellt, d. h., die Schaltung gangsimpuls zusammen. In diesem Falle ergeben sich übersetzt lediglich die durch das Eingangssignal darkeine Ausgangssignale. Da die mit dem Ausgangs- 10 gestellte Information.
leiter 14a gekoppelte erste Sekundärwicklung 13α Bei Verwendung der Schaltung nach Fig. 1 in
geerdet ist und eine zur Primärwicklung 11 entgegen- einem beliebigen logischen System ist zu beachten,
gesetzte Polarität besitzt, befindet sich der an dem daß ein solches System insofern synchron arbeitet,
Ausgangsleiter 14 a auftretende Spannungspegel nor- als die jeweiligen Eingangs- und Ausgangssignale nur
malerweise auf OVoIt, und das sich ergebende Aus- 15 zu der Zeit Bedeutung haben, wenn das logische EIegangssignal
ist negativ. Es beginnt mit dem positiven ment durch eine Taktimpulsgruppe geschaltet wird.
Tastimpuls und bleibt so lange erhalten, bis die Als nächstes wird die Taktanordnung beschrieben,
Tunneldiode durch den negativen Taktimpuls rück- die dazu dient, ein aus den beschriebenen logischen
gestellt wird. Da die mit dem Ausgangsleiter 14 b Tunneldiodenschaltungen bestehendes Mehrstufengekoppelte zweite Sekundärwicklung 13 b mit einer 20 system betriebsfähig zu machen.
— F^Spannungsquelle verbunden ist und die gleiche Da während jeder Taktimpulsgruppe Information
Polarität wie die Primärwicklung 11 besitzt, ist der von einer Stufe zu der nächsten übertragen wird,
Spannungspegel auf dem Ausgangsleiter 14 b nor- läßt sich eine Ausrichtung des Informationsflusses
malerweise — Vn und das sich ergebende Ausgangs- durch Versetzen der den aufeinanderfolgenden
signal ist positiv. Es beginnt mit dem positiven Im- 25 Stufen zugeführten Taktimpulse erreichen. Ein Zweipuls
der Taktimpulsgruppe und bleibt so lange er- phasentaktsystem zur Durchführung dieser Ausrichhalten,
bis die Tunneldiode durch den negativen tung ist in F i g. 4 allgemein veranschaulicht. Die
Taktimpuls rückgestellt wird. Signalkurven für dieses System sind in F i g. 5 veran-
In der Schaltung nach F i g. 1 können die verschie- schaulicht, worin der Eingangsimpuls I1 zu der
densten logischen Operationen durchgeführt werden, 30 Stufe 2 von einer Taktimpulsgruppe erzeugt wird,
die in Ausdrücken der Booleschen Algebra definiert die an die Stufe 1 von der Quelle Ca hier angelegt
sein können. Hierin entspricht einBetriebsspannungs- wird. Dieser Impuls wird durch einen Verzögerungspegel von OVoIt dem O-Zustand und ein negatives leiter la so verzögert, daß er an der Stufe 2 synchron
Betriebspotential von — V Volt dem L-Zustand eines mit der von der Quelle Cb kommenden Taktimpulsin
einer Booleschen Gleichung definierten Aus- 35 gruppe ankommt, die in bezug auf die von der
druckes. Somit wird in der in F i g. 1 gezeigten Schal- QueUe Ca kommende Taktimpulsgruppe um einen
tung, in der die während eines positiven Taktimpulses bestimmten Betrag verzögert ist. Wird der Stufe 2
an die Eingangsleiter 18 angelegten Signale die ein hoher Eingangsimpuls (OVoIt) zugeführt, dann
logischen Ausdrücke A bzw. B darstellen, auf dem gibt diese Stufe einen Ausgangsimpuls ab, der sowohl
Ausgangsleiter 14 a ein negativer Impuls nur dann 4O an der Stufe 1 (Impuls I2) und an der Stufe 3 (Imauftreten,
wenn der Spannungspegel auf beiden Ein- puls I3) des Systems auftritt, wobei er an der Stufe 3
gangsleitern 18 0 Volt (O-Zustand) ist. Der Ausgangs- über den Verzögerungsleiter 2 a und an der Stufe 1
impuls auf dem Leiter 14a stellt somit den logischen über den Verzögerungsleiter la ankommt. Die VerAusdruck
A'B' dar, der ein Äquivalent zu dem zögerungszeit zwischen den Stufen 2 und 3 ist jedoch
negierten »ODER«-Ausdruck (Λ +B)' ist. Auf Grund 45 so gewählt, daß sie nur einen Bruchteil der Verzögeder
entgegengesetzten Polarität zwischen der ersten rungszeit zwischen den Stufen 1 und 2 darstellt, und
und der zweiten Sekundärwicklung des Impuls- die Beziehung zwischen Taktimpulsgruppen der
Wandlers 13 und auf Grund ihrer im vorangegan- Quelle Cb und Ca ist so, daß der Ausgang der Stufe 2
genen beschriebenen Vorspannung, ist das Potential an der Stufe 2 synchron mit der Taktimpulsgruppe
auf dem Ausgangsleiter 14 b immer demjenigen auf 50 für Stufe 3, jedoch an Stufe 1 nicht synchron mit der
dem Ausgangsleiter 14a entgegengesetzt, d.h. wenn Taktimpulsgruppe für Stufe 1 ankommt, wodurch
das Potential auf dem Ausgangsleiter 14 a OVoIt ist, eine Ausrichtung des Informationsflusses gewährdann
ist das Potential auf dem Ausgangsleiter 14 b leistet wird. Diese Anordnung erfordert nur zwei im
— V Volt. Aus diesem Grunde stellt für die im vor- richtigen Ausmaß phasenverschobene, Taktsignale
angegangenen beschriebenen Eingangssignale der 55 liefernde Taktimpulsquellen, wobei jede zweite Stufe
Ausgangsimpuls auf dem Ausgangsleiter 14 b den die Taktimpulsgruppen von der gleichen Quelle
logischen »ODER«-Ausdruck A +B dar. erhält.
In gleicher Weise kann die in F i g. 1 gezeigte Die Impedanz an den Enden der einzelnen VerSchaltung
durch Inversion der Eingangssignale vor zögerungsleiter ist von der Anzahl der mit diesen
deren Anlegen an die Eingangsleiter 18 zur Erzeu- 60 Enden verbundenen Stufeneingängen und -ausgängen
gung der negierten »UND«-Funktion verwendet wer- abhängig. Dadurch wird eine Reflexion der durch die
den. Werden die Eingangssignale A und B invertiert Verzögerungsleiter fließenden Signale bewirkt. Es
(so daß ein 0-Volt-Potential den O-Zustand und ein gibt zwei Möglichkeiten mittels denen verhindert
— Vc-Volt-Potential den L-Zustand des Komplements werden kann, daß die reflektierten Signale unerder
jeweiligen Ausdrücke darstellt), dann stellt somit 6g wünschte Einflüsse ausüben. Die eine Möglichkeit
das sich ergebende Ausgangssignal auf dem Leiter besteht darin, daß der Verzögerungsleiter so aufge-14
a den logischen »UND«-Ausdruck AB und das baut ist, daß er einen bestimmten Energieverlust be-Ausgangssignal
auf dem Leiter 14 & die Inversion wirkt, so daß die Amplitude des reflektierten Signals
langsam auf einen Wert abfällt, bei dem keine unerwünschten Operationen mehr ausgelöst werden
können. Bei der anderen Möglichkeit wird das Verhältnis der beiden Verzögerungszeiten so gewählt,
daß sich die reflektierten Signale so lange nicht im richtigen Zeitverhältnis zum Taktsignal befinden, bis
sie durch mehrmalige Reflexion so schwach geworden sind, daß sie keine unerwünschten Operationen
mehr auslösen können. Diese zweite Möglichkeit erfordert eine Reihe von zu erfüllenden Nichtüberein-Stimmungen,
von denen die wichtigste darin besteht, daß die eine Verzögerungszeit nicht das Dreifache
der anderen beträgt.
Obwohl das beschriebene Zweiphasensystem solwohl eine geringere Stufenzahl erfordert, als auch
wesentlich schneller arbeitet als mit mehr als zwei Phasen arbeitende Systeme, ist die Erfindung selbstverständlich
auch für mit drei und mehr Phasen arbeitende Systeme anwendbar.
In Fig. 6 ist eine Anordnung gezeigt, in der die an die eine Tunneldiode 20 enthaltende Stufe 1 übertragene
Taktimpulsgruppe auch zum Schalten der eine Tunneldiode 30 enthaltenden Stufe 2 dient. Das
Ausgangssignal von Stufe 1 wird entweder von dem Ausgangsleiter 24 α einer Wicklung 19 oder dem
Ausgangsleiter 14 b einer Wicklung 22, die dem in Fig. 1 gezeigten Ausgangsleiter 14α der Wicklung
13 α bzw. Ausgangsleiter 14 ft der Wicklung 13 b entsprechen,
abgegriffen und durch einen Verzögerungsleiter 29 vor dem Anlegen an einen Eingangsleiter 35
und einen Widertand 36 der Stufe 2 verzögert. Das Eingangssignal der zweiten Stufe wird an den Verbindungspunkt
zwischen der Diode 30 und einer Wicklung 31 angelegt, wobei die Taktimpulsgruppe
für die zweite Stufe über einen Widerstand 37 und einen Eingangsleiter 38 von einem Verzögerungsleiter 39 abgegriffen wird, dem die Taktimpulsgruppe
über einen Leiter 33 von der gleichen Taktimpulsquelle Ca wie für die Stufe 1 zugeführt wird. Die
Verzögerungsleiter 29 und 39 sind so gewählt, daß die verzögerte Taktimpulsgruppe und das verzögerte
Ausgangssignal von Stufe 1 gleichzeitig an der Stufe 2 ankommen.
Durch Verwendung der verschiedensten Kombinationen der als Beispiel gewählten logischen Schaltung
nach Fig. 1 lassen sich Systeme zur Realisierung jeder beliebigen logischen Gleichung aufbauen.
In Fig. 7 ist ein System zur Realisierung der Booleschen Gleichung
S=EFK+EF'K'+E'FK'+E'F'K
gezeigt, worin die apostrophierten Werte Komplemente der jeweiligen Variablen der Gleichung darstellen.
Dieses System setzt sich aus drei für zeitlich aufeinanderfolgendes Arbeiten eingestellten Betriebsstufen
zusammen, die jeweils die »Inversion«- (d. h. Negation) »NODER«- und »ODER«-Operation
durchführen. Außerdem verzögert jede Stufe ihre Ausgangssignale entsprechend dem für einen
Zweiphasentakt erforderlichen Zeitraum.
Es sei bemerkt, daß eine negierte »ODER«- oder »NODER<-.-Schaltung nur dann einen negativen
Ausgangsspannungspegel (L) besitzt, wenn an diese Stufe keine Eingangsimpulse mit negativem Spannungspegel,
die eine komplementierte Eingangsfunktion darstellen, angelegt werden (d. h., um die
Funktion EF'K' zu erzeugen, werden die Eingänge als £", F und K und EFK = L gewählt, wenn
E' = F=^ K=Q). Andererseits hat die »ODER«-Schaltung
immer dann ein negatives Ausgangspotential (L), wenn diese Stufe mit einem negativen (L) Eingangsimpuls beschickt wird, d. h., um die Funktion
(EFK)+ (EF'K') zu erzeugen, sind die Eingänge (EFK) und (EF'K') und (EFK)+(EF'K') = 1, wenn
entweder (EFK) oder (EF'K') gleich L ist.
Die Blockierlogik, wie sie in dem im vorangegangenen beschriebenen Tunneldiodensystem angewandt
wurde, besitzt eine Vielzahl wichtiger Anwendungsmöglichkeiten in der Elektronenrechnertechnik. Eine
grundlegende Schwierigkeit bei bisher verwendeten Schaltungen bestand darin, daß eine einfache
Methode zur logischen Negation bei direkt gekoppelten Tunneldiodenschaltungen fehlte. Eine solche
Methode wird durch die hier beschriebene Schaltung geoffenbart. Durch die Erfindung werden auch
Gleichrichter und andere Vorrichtungen zur Erzielung einer Ausrichtung des Informationsflusses überflüssig.
Noch wichtiger ist jedoch, daß keine engen Toleranzen erforderlich sind, wie sie bisher beim
Steuern der Form, der Amplitude und des zeitlichen Ablaufs der Eingangsimpulse beachtet werden
mußten, da diese Funktionen nunmehr erfindungsgemäß durch die Taktimpulsquelle gesteuert werden.
Claims (5)
1. Logische Folgeschaltung aus getakteten bilateralen logischen Vorrichtungen, gekennzeichnet durch eine erste (1 in Fig.4) und
zweite (2) logische Vorrichtung, einen zwischen den zwei Vorrichtungen befindlichen Verzögerungsleiter
(1 ä) und eine periodisch arbeitende Taktimpulsquelle, die dazu dient, eine erste
(Ca in F i g. 5) und zweite Gruppe (Cb) von Taktsignalen an die erste (1) bzw. zweite (2) logische
Vorrichtung anzulegen, wobei die Signale der zweiten Gruppe von dem jeweils vorhergehenden
und dem folgenden Signal der ersten Gruppe (z. B. Pl bzw. P2) durch ein erstes und ein zweites
Zeitintervall (2 Γ bzw. T) beabstandet ist, wobei die beiden Zeitintervalle so bemessen sind,
daß sie gleich bzw. ungleich mit der Verzögerungszeit des Verzögerungsleiters sind.
2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte logische Vorrichtung (3), die
mit der genannten zweiten logischen Vorrichtung (2) über einen Verzögerungsleiter (2 α), der eine
Verzögerungszeit (Γ) besitzt, die dem genannten zweiten Zeitintervall entspricht, verbunden ist,
und die durch die genannte erste Gruppe (Ca) von Taktimpulsen gespeist wird.
3. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzahl erster und zweiter logischer
Vorrichtungen, die jeweils durch erste und zweite Verzögerungsleiter, die den genannten ersten
und zweiten Zeitintervallen entsprechende Verzögerungszeiten aufweisen, miteinander verbunden
sind, wobei die genannten ersten und zweiten logischen Vorrichtungen nur durch die über
die zweiten bzw. ersten Verzögerungsleiter angelegten Signale gesteuert werden.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede logische
Vorrichtung sich normalerweise in ihrem Ruhezustand und während der aktiven Periode
ebenfalls in diesem oder in ihrem angeregten Zustand befindet und daß die Taktsignale bestrebt
sind, jede Vorrichtung in ihren angeregten Zustand einzustellen, wobei jedes an eine Vorrichtung
angelegte Eingangssignal das Einstellen derselben in den angeregten Zustand verhindert.
5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede
logische Vorrichtung eine Tunneldiode enthält,
10
die über eine eine Durchlaßspannung liefernde Spannungsquelle mit einer Drosselspule in Reihe
geschaltet ist, so daß die Schaltung monostabilist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1103 387,
814.
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1103 387,
814.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US103558A US3169198A (en) | 1961-04-17 | 1961-04-17 | Tunnel diode systems for pulse logic |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1163905B true DE1163905B (de) | 1964-02-27 |
Family
ID=22295828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEN21453A Pending DE1163905B (de) | 1961-04-17 | 1962-04-14 | Logische Folgeschaltung aus getakteten bilateralen logischen Vorrichtungen |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3169198A (de) |
AT (1) | AT242993B (de) |
CH (1) | CH394296A (de) |
DE (1) | DE1163905B (de) |
DK (2) | DK107880C (de) |
FR (1) | FR1319827A (de) |
GB (2) | GB984233A (de) |
NL (1) | NL277347A (de) |
SE (2) | SE302626B (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3325634A (en) * | 1964-02-03 | 1967-06-13 | Hughes Aircraft Co | Dynamic high speed parallel adder using tunnel diode circuits |
US3502901A (en) * | 1966-09-24 | 1970-03-24 | Nippon Electric Co | Digital circuit having inductive coupling and tunnel diode |
US5677637A (en) * | 1992-03-25 | 1997-10-14 | Hitachi, Ltd. | Logic device using single electron coulomb blockade techniques |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1050814B (de) * | 1959-02-19 | |||
DE1103387B (de) * | 1959-02-24 | 1961-03-30 | Rca Corp | Bistabile Diodenschaltung |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2851219A (en) * | 1951-05-18 | 1958-09-09 | Bell Telephone Labor Inc | Serial adder |
US2972060A (en) * | 1955-08-18 | 1961-02-14 | Sperry Rand Corp | Logical elements |
US3008056A (en) * | 1955-11-25 | 1961-11-07 | North American Aviation Inc | General logical gating system |
US2962212A (en) * | 1956-06-22 | 1960-11-29 | Bell Telephone Labor Inc | High speed binary counter |
-
0
- NL NL277347D patent/NL277347A/xx unknown
-
1961
- 1961-04-17 US US103558A patent/US3169198A/en not_active Expired - Lifetime
-
1962
- 1962-03-14 GB GB9823/62A patent/GB984233A/en not_active Expired
- 1962-03-14 GB GB91184/63D patent/GB984234A/en not_active Expired
- 1962-04-09 SE SE3936/62A patent/SE302626B/xx unknown
- 1962-04-13 DK DK453863AA patent/DK107880C/da active
- 1962-04-13 DK DK171862AA patent/DK116298B/da unknown
- 1962-04-14 DE DEN21453A patent/DE1163905B/de active Pending
- 1962-04-16 AT AT76664A patent/AT242993B/de active
- 1962-04-16 FR FR894548A patent/FR1319827A/fr not_active Expired
- 1962-04-17 CH CH465662A patent/CH394296A/fr unknown
-
1963
- 1963-04-08 SE SE3867/63A patent/SE305238B/xx unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1050814B (de) * | 1959-02-19 | |||
DE1103387B (de) * | 1959-02-24 | 1961-03-30 | Rca Corp | Bistabile Diodenschaltung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1319827A (fr) | 1963-03-01 |
GB984234A (en) | 1965-02-24 |
GB984233A (en) | 1965-02-24 |
US3169198A (en) | 1965-02-09 |
SE302626B (de) | 1968-07-29 |
AT242993B (de) | 1965-10-11 |
DK107880C (da) | 1967-07-17 |
SE305238B (de) | 1968-10-21 |
DK116298B (da) | 1969-12-29 |
NL277347A (de) | |
CH394296A (fr) | 1965-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1280924B (de) | Bistabile Schaltung | |
DE1499673C3 (de) | Binäres mehrstufiges Schieberegister | |
DE2223196C3 (de) | Verfahren und Anordnung zur Impulsbreitensteuerung | |
DE2755714C3 (de) | Logische Schaltung | |
DE3237778A1 (de) | Dynamisches schieberegister | |
DE2618633C3 (de) | PCM-Decodierer | |
DE945036C (de) | Anordnung zur Permutation von Impulsgruppen | |
DE1163905B (de) | Logische Folgeschaltung aus getakteten bilateralen logischen Vorrichtungen | |
DE2210541B2 (de) | Polaritäts-Halteverriegelungsanordnung mit Eingangs-Verknüpfungsschaltungen | |
DE2811188B2 (de) | Josephson-Schaltkreis mit automatischer Rückstellung | |
AT237932B (de) | Logische Folgeschaltung | |
DE2042638C3 (de) | Treiberstufe zum Liefern eines Schaltstromes, dessen Flußrichtung wahlweise umschaltbar ist (Quellen- bzw. Senkenstrom) zum Ein- und Ausschalten einer Last | |
DE2401781C2 (de) | Anordnung zur Takterzeugung für ladungsgekoppelte Schaltungen | |
EP0015226B1 (de) | Schaltungsanordnung zum Speichern der Phasenlage einer Wechselspannung | |
DE1774168A1 (de) | UEbertragungs- und Speicherstufe fuer Schieberregister und aehnliche Anordnungen | |
DE1132589B (de) | Schaltbarer Sperrkreis zum Erzeugen einer Ausgangsleistung, deren Polaritaet von der Polaritaet der Eingangsleistung abhaengt | |
DE1925917A1 (de) | Binaere Impulsfrequenz-Multiplizierschaltung | |
DE1243722B (de) | Anordnung zum Ausloesen eines binaeren Impulszaehlers | |
DE1138565B (de) | Taktimpulsgeber | |
DE2443869A1 (de) | Digitaldatenuebertragungsanlage | |
DE1071386B (de) | Bistabile Schaltungen, insbesondere für datenverarbeit'ende Maschinen | |
DE1925915A1 (de) | Umsetzer | |
DE959020C (de) | Einrichtung zur Verschluesselung und Entschluesselung von Kodeimpulssignalen | |
DE1298317B (de) | Binaeres Addierwerk | |
DE1144510B (de) | Rueckfuehrsystem fuer logische Schaltungen |