DE1211688B - Bistable transistor circuit - Google Patents

Bistable transistor circuit

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DE1211688B
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DEE26815A
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Inventor
Reginald Hugh Allmark
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback

Description

Bistabile Transistorschaltung Die Erfindung betrifft eine bistabile Transistorschaltung mit zwei jeweils von der Ausgangselektrode des einen zur Eingangselektrode des anderen gleichstrommäßig kreuzgekoppelten Transistoren, von denen sich jeweils der eine in nichtleitendem Zustand und der andere im Sättigungsleitungszustand befindet.Bistable transistor circuit The invention relates to a bistable transistor circuit Transistor circuit with two each from the output electrode of one to the input electrode the other DC-wise cross-coupled transistors, each of which is one in the non-conductive state and the other in the saturation state.

Es sind bereits Schaltungen dieser Art bekannt, welche eine wenigstens einen Transformator aufweisende Steuerschaltung zum Ansteuern der Transistoren an ihren Basiselektroden nach Maßgabe von Eingangssignalen besitzen. Bei den bekannten Schaltungen kann dabei die zwischen den Basen der beiden Transistoren vorgesehene Steuerschaltung entweder einen Transformator oder aber auch zwei Transformatoren in Verbindung mit entsprechend gepolten Dioden aufweisen, derart, daß jeweils jeder Transformator in Verbindung mit seiner zugeordneten Diode zur Ansteuerung je eines der Transistoren mit Hilfe von Eingangssignalen bestimmter, entgegengesetzter Polarität dient; hierdurch wird erreicht, daß eine störende Auswirkung von falsch gepolten Störimpulsen, wie sie beispielsweise durch überschwingvorgänge erzeugt werden können, vermieden wird. Bei den bekannten Schaltungen dient dabei der Transformator bzw. dienen die Transformatoren jeweils ausschließlich zur Einspeisung der Umsteuersignale in die zwischen den Basen der beiden Transistoren vorgesehene Steuerschaltung; in dieser Steuerschaltung selbst liegen dabei jeweils in Reihe mit den zugeordneten Dioden nur die Sekundärwicklungen der betreffenden Transistoren.There are already circuits of this type known which at least one a control circuit having a transformer for driving the transistors have their base electrodes in accordance with input signals. With the known Circuits can be provided between the bases of the two transistors Control circuit either a transformer or two transformers in connection with appropriately polarized diodes, such that each Transformer in connection with its assigned diode to control one each of the transistors with the help of input signals of certain opposite polarity serves; This ensures that a disruptive effect of incorrectly polarized Interfering pulses, such as those that can be generated by overshoot processes, is avoided. In the known circuits, the transformer or the transformers serve exclusively to feed the reversing signals in the control circuit provided between the bases of the two transistors; in this control circuit itself are each in series with the associated Diodes only the secondary windings of the transistors concerned.

Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine besonders verzögerungsarme Umschaltung einer derartigen kreuzgekoppelten bistabilen Transistorschaltung zu ermöglichen. Hierbei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß bei Verwendung von Transistoren als Schaltelemente in derartigen Kippschaltungen im Vergleich etwa zu entsprechenden Röhrenkippschaltungen besondere Probleme auf Grund des inneren Mechanismus von Transistoren auftreten; hierbei muß nämlich eine Überschußbasisladung _bewältigt werden, und zwar muß sie an demjenigen Transistor, welcher aus dem leitenden (Sättigungs-) Zustand in den nichtleitenden umgesteuert wird, abgebaut und entsprechend an demjenigen Transistor, welcher aus dem nichtleitenden in den Sättigungszustand umgesteuert werden soll, aufgebaut werden. Diese Notwendigkeit, die genannte Basisüberschußladuna ab- bzw. aufzubauen, stellt gegenüber den Verhältnissen etwa bei analogen Röhrenkippschaltungen vor besondere Probleme, insbesondere v,7enn eine vollständige, definierte Umschaltung innerhalb kürzester Zeiten erreicht werden soll, wie dies für viele Anwendungszwecke, beispielsweise für Digitalrechenanlagen oder Datenspeicher, erforderlich ist.The present invention has as an object a particular low-delay switching of such a cross-coupled bistable transistor circuit to enable. This is based on the knowledge that when using of transistors as switching elements in such flip-flops in comparison, for example to corresponding tube flip-flop circuits special problems due to the internal Mechanism of transistors occur; this is because an excess base charge must be used _be mastered, and it must be done on the transistor from which the conductive The (saturation) state is reversed into the non-conductive, and reduced accordingly on the transistor that changes from the non-conductive to the saturation state should be reversed. This need, called the base surplus Laduna To dismantle or build up is a contrast to the situation with analog tube flip-flops, for example before special problems, especially v, 7enn a complete, defined switchover should be achieved within the shortest possible time, as is the case for many applications, for example, for digital computing systems or data storage, is required.

Gemäß der Erfindung wird eine bistabile Transistorschaltung der genannten Art zu diesem Zweck so ausgebildet, daß die Primärwicklung des Transformators der Steuerschaltung zur direkten Zufuhr eines Eingangssteuersignals mit der Basiselektrode des einen Transistors verbunden ist und daß die entgegengesetzt gewickelte Sekundärwicklung des Transformators in Reihe mit einer Diode zwischen der .Basis des anderen Transistors und einer Vorspannungsquelle liegt, deren Potential so gewählt ist, daß die zur Umschaltung der bistabilen Schaltung aus dem Leitungszustand des ersten Transistors erforderliche überführung der Basisladung des ersten Transistors an die Basis des zweiten Transistors dann und nur dann erfolgt, wenn das der Primärwicklung des Transistors aus einer Steuerimpulsquelle zugeführte Eingangssteuersignal einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, während in der übrigen Zeit die Diode die Basispotent ialquelle von der Basis des anderen Transistors abtrennt.According to the invention, a bistable transistor circuit becomes the aforesaid Kind designed for this purpose so that the primary winding of the transformer Control circuit for directly supplying an input control signal to the base electrode of one transistor is connected and that the oppositely wound secondary winding of the transformer in series with a diode between the base of the other transistor and a bias voltage source, the potential of which is chosen so that the for Switching the bistable circuit from the conduction state of the first transistor required transfer of the base charge of the first transistor to the base of the second transistor if and only if that is the primary winding of the transistor input control signal supplied from a control pulse source has a predetermined value Exceeds the threshold value, while in the rest of the time the diode is the base potential source separates from the base of the other transistor.

Gegenüber der bekannten Anordnung, bei welcher der bzw. die Transformatoren lediglich als Einkopplungsvorrichtung für den bzw. die Umstenerimpulse in den Basis- bzw. Emitterkreis dienen und demgemäß lediglich die Sekundärseite des Transformators im Basisemitterkreis liegt, wird mit der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, bei welcher die Primärwicklung mit der Basis des einen Transistors und die Sekundärwicklung mit der Basis des anderen Transistors verbunden ist, ein wesentlicher Vorteil erzielt: Einerseits wird durch die Primärwicklung des Transformators ein Weg zum raschen Abbau der Basisüberschußladung des über die Primärwicklung angesteuerten zugehörigen Transistors im Augenblick seiner Umschaltung aus dem Sättigungs- in den Sperrzustand geschaffen; gleichzeitig wird dieser mit dem Abbau der Basisüberschußladung verbundene Stromimpuls zur Unterstützung der entgegengesetzten Umschaltung des anderen Transistors und zum Aufbau der hierfür erforderlichen Basisüberschußladung ausgenutzt; die über die Primärwicklung abfließende Basisüberschußladung erzeugt in der im Basisemitterkreis des anderen Transistors liegenden Sekundärwicklung einen Impuls, der den Aufbau der Basisüberschußladung in dem anderen Transistor unterstützt und so die vollständige Umschaltung des anderen Transistors innerhalb einer bisher nicht erreichbaren kurzen Umschaltdauer gewährleistet.Compared to the known arrangement in which the transformer or transformers only as a coupling device for the Umstenerimpulse (s) in serve the base or emitter circuit and accordingly only the secondary side of the Transformer is in the base-emitter circuit, is with the circuit arrangement according to of the invention, in which the primary winding to the base of a transistor and the secondary winding is connected to the base of the other transistor significant advantage achieved: On the one hand, the primary winding of the transformer a way to rapidly reduce the base excess charge of the one controlled via the primary winding associated transistor at the moment of its switchover from saturation to the lock state created; At the same time, this becomes with the reduction of the base excess charge connected current pulse to support the opposite switching of the other Transistor and used to build up the excess base charge required for this; the excess base charge flowing off through the primary winding is generated in the base emitter circuit of the other transistor lying secondary winding a pulse that builds up the excess base charge in the other transistor supports and so the full Switching of the other transistor within a previously unattainable short Switching time guaranteed.

Indem gemäß der Erfindung des weiteren die Sekendänvicklung in Reihe mit einer Diode zwischen der Basiselektrode des jeweils anderen Transistors und einer Vorspannungsquelle liegt, wird gegenüber der bekannten Anordnung der weitere Vorteil erzielt, daß jegliche Beeinflussung des Basispotentials eines der Transistoren durch das Basispotential des anderen Transistors im Ruhezustand in einem der beiden stabilen Zustände der Schaltung zuverlässig vermieden wird. Bei der bekannten Schaltung fließt im Ruhezustand der Anordnung in einem ihrer beiden stabilen Zustände jeweils ein Strom in einem der beiden Transformatoren, da die eine der zugeordneten Dioden durch das relativ positive Potential der Basis des nichtleitenden Transistors und das relativ negative Potential der Basis des leitenden Transistors in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Das bedeutet, daß bei der bekannten Anordnung jeweils derjenige Transformator, der zur Umschaltung der Anordnung in den jeweils anderen stabilen Zustand mit einem Eingangsimpuls beaufschiagt werden muß, in dem ersten stabilen Zustand einen Ruhestrom führt.In that, according to the invention, the second winding in series with a diode between the base electrode of the other transistor and a bias source is, compared to the known arrangement of the other The advantage achieved is that any influence on the base potential of one of the transistors by the base potential of the other transistor in the idle state in one of the two stable states of the circuit is reliably avoided. With the known circuit flows in the rest state of the arrangement in one of its two stable states a current in one of the two transformers, since one of the associated diodes by the relatively positive potential of the base of the non-conductive transistor and the relatively negative forward potential of the base of the conductive transistor is biased. This means that in the known arrangement in each case one Transformer, which is used to switch the arrangement in the other stable State must be acted upon with an input pulse, in the first stable State carries a quiescent current.

Diese gegenseitige Beeinflussung der Basisschaltungen ist bei der Anordnung gemäß der Erfindung, bei welcher die Basissteuerschaltungen der beiden Transistoren weitgehend voneinander unabhängig sind und die Impulstransformatoren keine Ruheströme führen, zuverlässig vermieden.This mutual influence of the basic circuits is with the Arrangement according to the invention, in which the basic control circuits of the two Transistors are largely independent of each other and the pulse transformers do not conduct any quiescent currents, reliably avoided.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Diode zwischen der Sekundärwicklung des Transformators und der Vorspannungsquelle liegt und daß zwischen dem mit der Diode verbundenen Ende der Sekundärwicklung und dem mit der Steuerimpulsquelle verbundenen Ende de: Primärwicklung des Transformators ein Widerstand vorgesehen ist. Dieser Widerstand verhindert den zunehmenden Aufbau eines Magnetisierungsstroms in dem zugehörigen Transformator, wenn diesem aufeinanderfolgend Eingangssteuersignale mit hoher Folgefrequenz zugeführt werden.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the diode is between the secondary winding of the transformer and the bias source and that between the end of the secondary winding connected to the diode and the end connected to the control pulse source de: primary winding of the transformer a resistor is provided. This resistance prevents the building up of a magnetizing current in the associated transformer, if it is consecutive Input control signals are fed with high repetition frequency.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Basis des ersten Transistors über eine Diode und einen Strombegrenzungswiderstand mit einer Potentialquelle von annähernd gleichem Potential wie der Emitter des ersten Transistors verbunden ist. Diese Diode und der Strombegrenzerwiderstand bewirken dabei einen Ausgleich für eine etwaige unzulängliche Überführung der Basisladung an den in den leitenden Zustand umzuschaltenden Transistor.According to a further preferred embodiment of the invention is provided that the base of the first transistor via a diode and a current limiting resistor with a potential source of approximately the same potential as the emitter of the first Transistor is connected. This diode and the current limiting resistor cause compensation for any inadequate transfer of the base charge to the transistor to be switched to the conductive state.

Besonders vorteilhaft ist die symmetrische Ausführungsform einer derartigen Schaltung, bei welcher die Steuerschaltung in an sich bekannter Weise zwar zwei Transformatoren aufweist, wobei jeweils die Primärwicklung dieser Transformatoren mit der Basis eines der beiden Transistoren verbunden sind und die Sekundärwicklungen jeweils in Reihe mit einer Diode zwischen der Basis des jeweils anderen Transistors und einer gemeinsamen Vorspannungsquelle liegen.The symmetrical embodiment of this type is particularly advantageous Circuit in which the control circuit in a manner known per se, although two Has transformers, the primary winding of each of these transformers connected to the base of one of the two transistors and the secondary windings each in series with a diode between the base of the other transistor and a common bias source.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der an Hand der Zeichnung erfolgenden Beschreibung einer bistabilen Transistorschaltung mit gemäß der Erfindung getroffener Anordnung, die in einem Digitalrechner oder einem Datenspeicher verwendet werden kann.Further advantages and details of the invention emerge from the Description of a bistable transistor circuit based on the drawing with made according to the invention arrangement, which in a digital computer or a data store can be used.

Gemäß der Zeichnung sind zwei ähnliche p-n-p-Transistoren 10 und 11 mit ihren Emittern an Erde gelegt, und zwischen ihren Kollektoren und einer negativen Sammelschiene 14 liegen Widerstände 12 bzw. 13. Die Basen der Transistoren 10 und 11 sind über Widerstände 15 bzw. 16 mit einer positiven Sammelschiene 17 verbunden. Die Basis eines jeden Transistors ist ebenfalls mit dem Kollektor des anderen Transistors über einen Widerstand 18 bzw. 19 verbunden.As shown in the drawing, there are two similar p-n-p transistors 10 and 11 with their emitters connected to earth, and between their collectors and a negative one Busbar 14 are resistors 12 and 13, respectively. The bases of transistors 10 and 11 are connected to a positive busbar 17 via resistors 15 and 16, respectively. The base of each transistor is also with the collector of the other transistor connected via a resistor 18 and 19, respectively.

Die Basis des Transistors 10 ist durch die Primärwicklung eines Impulstransformators 20 mit übersetzungsverhältnis 1: 1 und eine Diode 21 mit einer Eingangsklemme 22 verbunden, und die Basis des Transistors 11 ist in gleicher Weise durch die Primärwicklung eines ähnlichen Impulstransformators 23 mit Übersetzungsverhältnis 1 : 1 und einer Diode 24 mit einer Eingangsklemme 25 verbunden. Die Basis des Transistors 10 ist ebenfalls über die Sekundärwicklung des Transformators 23 und eine Diode 26 mit einer Stromquelle 27 positiver Vorspannung, die mit der Anschlußklemme verbunden ist, verbunden, und die Basis des Transistors 11 ist über die Sekundärwicklung des Transformators 20 und eine Diode 28 mit der Vorspannungsquelle 27 verbunden. Zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen der Transformatoren 20 bzw. 23 sind Glättungswiderstände 29 und 30 angeordnet, und die Ausgangsklemmen 31 bzw. 32 sind mit den Kollektoren der zwei Transistoren verbunden.The base of transistor 10 is connected to an input terminal 22 through the primary winding of a pulse transformer 20 with a ratio of 1: 1 and a diode 21, and the base of transistor 11 is connected in the same way by the primary winding of a similar pulse transformer 23 with a ratio of 1: 1 and a diode 24 connected to an input terminal 25. The base of the transistor 10 is also connected via the secondary winding of the transformer 23 and a diode 26 to a current source 27 of positive bias voltage connected to the terminal, and the base of the transistor 11 is connected via the secondary winding of the transformer 20 and a diode 28 connected to the bias source 27. Smoothing resistors 29 and 30 are arranged between the primary and secondary windings of transformers 20 and 23, respectively, and output terminals 31 and 32 are connected to the collectors of the two transistors.

Die Wicklungen eines jeden Transformators sind derart geschaltet, daß ein durch eine Wicklung an die Basis des mit ihm verbundenen Transistors gelegter positiver Impuls in der anderen Wicklung einen negativen Impuls zur Zuführung zur Basis des anderen Transistors induziert.The windings of each transformer are connected in such a way that that one laid by a winding to the base of the transistor connected to it positive pulse in the other winding a negative pulse to be fed to the Induced base of the other transistor.

Die Werte der Schaltkreisbauelemente sind derart gewählt, daß im stationären Zustand der eine oder der andere Transistor im gesättigten Zustand leitet. Ein Transistor wird als im gesättigten Zustand leitend bezeichnet, wenn der Emitter der Basis Minoritätsladungsträger schneller zuführt, als sie gesammelt werden, so daß, damit ein gesättigter Transistor nichtleitend gemacht wird, die überschüssigen Minoritätsladungsträger zuerst aus dem Transistor entfernt werden müssen. Im stationären Zustand, in dem beispielsweise der Transistor 10 im gesättigten Zustand leitet und der andere Transistor nicht leitet, werden die Basispotentiale der Transistoren von denjenigen Potentialen bestimmt, die sich über den Widerständen 15 und 16 entwickeln. Der Transistor 11 leitet nicht, und Strom fließt durch die Serienschaltung der Widerstände 15, 19 und 13: Durch eine solche Wahl des Wertes des Widerstandes 15, daß er groß ist, verglichen mit dem Wert der Widerstände 19 und 13, fällt der größte Teil des Potentials über den Widerstand 15 ab, und das Potential an der Basis des Transistors 10 wird von dem Spannungsabfall über dem Widerstand 15 bestimmt, und er ist negativ bezüglich des Emitters. Das Potential der Basis des Transistors 11 wird vom Spannungsabfall über dem Widerstand 16 bestimmt. Dies wird bestimmt durch die Vorspannung an der Klemme 27, welche den Stromfluß durch den Widerstand 16, durch die Sekundärwicklung des Transformators 20 und durch die Diode 28 zur Klemme 27 steuert. Eingangssignale in Form von positiven Impulsen werden an den Klemmen 22 und 25 angelegt. Im folgenden wird die Arbeitsweise der Schaltung erläutert, wobei angenommen wird, daß der Transistor 10 im Gesättigten Zustand leitet und der Transistor 1.1 nicht leitet und daß die Schaltung in den anderen Zustand geschaltet werden soll. An die Eingangsklemme 22 wird ein positiver Eingangsimpuls gelegt. Wenn dieser Impuls eine gewisse vorherbestimmte Höhe nicht überschreitet, dann wird die Impedanz des Transformators 20 nur durch die induktive Impedanz der Primärwicklung bestimmt; sie wird so groß sein, daß nur ein kleiner Strom fließen kann, so daß'die Schaltung nicht umgeschaltet wird. Wenn der Eingangsimpuls jedoch die vorherbestimmte Größe überschreitet, dann wird eine dazu ausreichende Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators 20 induziert, daß die Wirkung der Vorspannung an der Klemme 27 überwunden wird. Die effektive Impedanz des Transformators fällt dann auf einen sehr kleinen Wert, und der Eingangsimpuls bewirkt, daß der Strom durch die Primärwicklung des Transformators 20 so hoch ansteigt, daß er zum Umschalten des Transistors 10 in einen nichtleitenden Zustand ausreicht. Der Eingangsimpuls induziert einen negativen Impuls in der Sekundärwicklung des Transformators 20, was den Transistor 11 in den leitenden Zustand überführt. Die überschüssige Basisladung vom Transistor 10 (wenn er sich im gesättigten Zustand befindet) fließt durch die Primärwicklung des Transformators 20, wenn der Transistor aus dem Sättigungsbereich kommt, und dieser Ladungsfluß induziert einen gleichen Fluß in der Sekundärwicklung des Transformators 20, wodurch die Sättigung des Transistors 11 unterstützt wird.The values of the circuit components are selected in such a way that one or the other transistor conducts in the saturated state in the steady state. A transistor is said to be conductive when saturated when the emitter supplies minority carriers to the base faster than they are collected, so that in order for a saturated transistor to be rendered nonconductive, the excess minority carriers must first be removed from the transistor. In the steady state, in which, for example, the transistor 10 conducts in the saturated state and the other transistor does not conduct, the base potentials of the transistors are determined by those potentials that develop across the resistors 15 and 16. The transistor 11 does not conduct, and current flows through the series connection of the resistors 15, 19 and 13: By choosing the value of the resistor 15 so that it is large compared to the value of the resistors 19 and 13, most of the falls Potential across the resistor 15, and the potential at the base of the transistor 10 is determined by the voltage drop across the resistor 15, and it is negative with respect to the emitter. The potential of the base of the transistor 11 is determined by the voltage drop across the resistor 16. This is determined by the bias voltage at terminal 27, which controls the flow of current through resistor 16, through the secondary winding of transformer 20 and through diode 28 to terminal 27. Input signals in the form of positive pulses are applied to terminals 22 and 25. The mode of operation of the circuit is explained below, it being assumed that the transistor 10 conducts in the saturated state and the transistor 1.1 does not conduct and that the circuit is to be switched to the other state. A positive input pulse is applied to input terminal 22. If this pulse does not exceed a certain predetermined level, then the impedance of the transformer 20 is determined only by the inductive impedance of the primary winding; it will be so great that only a small current can flow so that the circuit is not switched over. If, however, the input pulse exceeds the predetermined magnitude, then sufficient voltage is induced in the secondary winding of the transformer 20 that the effect of the bias voltage at the terminal 27 is overcome. The effective impedance of the transformer then drops to a very small value, and the input pulse causes the current through the primary winding of the transformer 20 to rise so high that it is sufficient to switch the transistor 10 into a non-conductive state. The input pulse induces a negative pulse in the secondary winding of the transformer 20, which converts the transistor 11 into the conductive state. The excess base charge from transistor 10 (when it is saturated) flows through the primary winding of transformer 20 when the transistor is out of saturation, and this flow of charge induces an equal flow in the secondary winding of transformer 20, thereby saturating the transistor 11 is supported.

Das Potential des Kollektors des Transistors 11 steigt derart an, daß das Potential der Basis des Transistors 10 von der Vorspannung der Anschlußklemme 27 durch die Sekundärwicklung des Transformators 23 und die Diode 26 bestimmt ist; der Transistor 1.0 wird somit im nichtleitenden Zustand gehalten. Das Potential der Basis des Transistors 11 wird bezüglich des Emitters durch den induzierten negativen Impuls negativ gehalten, bis das Kollektorpotential des Transistors 10 absinkt und die Spannungsabfälle in der Serienschaltung der Widerstände 16, 18 und 12 das Potential der Basis des Transistors 11 bestimmen, wodurch der Transistor im Sättigungsbereich im leitenden Zustand gehalten wird.The potential of the collector of transistor 11 rises in such a way that that the potential of the base of transistor 10 from the bias of the terminal 27 is determined by the secondary winding of the transformer 23 and the diode 26; the transistor 1.0 is thus kept in the non-conductive state. The potential the base of transistor 11 is negative with respect to the emitter induced by the Pulse held negative until the collector potential of transistor 10 drops and the voltage drops in the series circuit of the resistors 16, 18 and 12 the potential Determine the base of the transistor 11, whereby the transistor is in the saturation region is kept in the conductive state.

Wenn der Transistor 11 leitet, wird ein positiver Impuls an die Eingangsklemme 25 gelegt, um die Schaltung in den stabilen Zustand zurückzuführen, in welchem der Transistor 10 leitet, aber ein an die Eingangsklemme 22 gelegter positiver Impuls den Schaltkreis nicht in diesen Zustand überführt. Wenn der Schaltung eire Reihe aufeinanderfolgender Impulse an einer Eingangsklemme zugeführt wird, dann kann die Schaltung nur durch den ersten wirkungsvollen Impuls in den anderen Zustand übergeführt werden. Die Wirkung des an die Klemme 25 gelegten positiven Eingangsimpulses auf den Transformator 23 ist dieselbe, wie die Wirkung eines an die Klemme 22 gelegten positiven Eingangsimpulses auf den Transformator 20, und der Erfolg besteht darin, daß der Transistor 1.0 in den gesättigten und der Transistor 11 in den nichtleitenden Zustand geschaltet wird.When transistor 11 conducts, a positive pulse is applied to input terminal 25 in order to return the circuit to the stable state in which transistor 10 conducts, but a positive pulse applied to input terminal 22 does not bring the circuit into this state. If the circuit is supplied with a series of successive pulses at an input terminal, then the circuit can only be switched to the other state by the first effective pulse. The effect of the positive input pulse applied to the terminal 25 on the transformer 23 is the same as the effect of a positive input pulse applied to the terminal 22 on the transformer 20, and the success is that the transistor 1.0 in the saturated and the transistor 11 is switched to the non-conductive state.

Die Widerstände 29 und 30 steuern den Abfall des Magnetisierungsstromes in den Transformatoren, der, wenn er zu schnell ist, eine dazu ausreichende Spannung in den Wicklungen induzieren könnte, daß der Transistor leitend gemacht wird, der zu diesem Zeitpunkt nichtleitend sein sollte.The resistors 29 and 30 control the drop in the magnetizing current in the transformers, which, if it is too fast, a sufficient voltage to do so could induce in the windings that the transistor is made conductive, the should be non-conductive at this point.

Um die richtige Wirkungsweise der Schaltung zu erhalten, müssen die Eingangsimpulse eine geregelte Dauer, Amplitude und Frequenz haben. Der Wert der an die Klemme 27 gelegten Vorspannung hängt von der gewählten Dauer, Amplitude und Frequenz der Eingangsimpulse ab und schafft einen Schwellwert, welchen die Eingangsimpulse überschreiten müssen, wenn die Schaltung ihren Schaltzustand ändern soll. Auf diese Weise verändern kleinere Impulse oder Spannungsschwankungen an den Eingangsklemmen 22 und 25 den Schaltzustand nicht.In order to get the correct operation of the circuit, the Input pulses have a regulated duration, amplitude and frequency. The value of The bias voltage applied to terminal 27 depends on the selected duration, amplitude and Frequency of the input pulses and creates a threshold value, which the input pulses must exceed if the circuit is to change its switching state. To this Way change smaller pulses or voltage fluctuations at the input terminals 22 and 25 do not change the switching state.

Gegebenenfalls können Dioden 33 und 34 und ein Widerstand 35 in der Schaltung vorgesehen werden, um die Frequenz zu erhöhen, mit welcher die Schalturg von einem stabilen Schaltzustand in den anderen geschaltet werden kann. Wenn die überschüssige Basisladung in den nichtleitend gemachten Transistor vor dem Ende des Eingangsimpulses und bevor der leitend gemachte Transistor gesättigt ist, entladen wird, dann ersetzt der durch den Widerstand 35 sowie die zugeordnete Diode bzw. Transformator auf der Eingangsseite fließende Strom den Fluß der überschüssigen Basisladung von dem in den nichtleitenden Zustand gebrachten Transistor, und die Zuführung von Basisladung zum anderen Transistor wird auf diese Weise fortgesetzt. Ohne diese Anordnung besteht die Möglichkeit, daß, wenn ein Schaltimpuls an den zweiten Transistor gegeben wird, bevor dieser einen stabilen Zustand erreicht hat, zuwenig überschüssige Basisladung vorbanden ist, um das Sättigen des ersten Transistors zu unterstützen, und dieser Transistor kann eventuell zu wenig Kollektorstrom leiten, um die Schaltung in einem stabilen Zustand zu halten.Optionally, diodes 33 and 34 and a resistor 35 in the Circuit can be provided to increase the frequency with which the Schalturg can be switched from one stable switching state to the other. If the excess base charge in the non-conductive transistor before the end of the input pulse and before the transistor made conductive is saturated is then replaced by the resistor 35 and the associated diode or Transformer on the input side, current flowing to the flow of the excess Base charge from the transistor brought into the non-conductive state, and the Supply of base charge to the other transistor continues in this way. Without this arrangement, there is a possibility that when a switching pulse is applied to the second transistor is given before it has reached a stable state, too little excess base charge is pre-banded to saturate the first transistor support, and this transistor may not conduct enough collector current, to keep the circuit in a stable state.

Wenn die zwei Transistoren ungleiche Kennlinien haben, dann kann es notwendig sein, ein anderes Wicklungsverhältnis als 1: 1 für die Transformatoren 20 und 23 zu wählen.If the two transistors have different characteristics, then it can It may be necessary to use a winding ratio other than 1: 1 for the transformers 20 and 23 to choose.

Die Erfindung schafft somit einen bistabilen Schaltkreis, dessen Folgefrequenz nicht durch die Ladungs- und Entladungszeiten der Koppelkondensatoren begrenzt ist, die normalerweise in herkömmlichen bistabilen Schaltungen verwendet werden, und bei der die Ausgangswellenform stärker quadratisch ist. Die überschüssige Basisladung, die vom gesättigten Transistor entfernt wird, wenn der Eingangsimpuls empfangen wird, schafft einen Ladungsimpuls, der dazu ausreicht, den nichtleitenden Transistor zu sättigen und ihn in die Lage zu versetzen, sofort die maximale Ladung am Ende des Eingangsimpulses aufzunehmen. Die Geschwindigkeit der Umschaltung von einem stabilen Zustand in den anderen wird nicht von Belastungen in den Kollektorkreisen der Transistoren beeinflußt.The invention thus creates a bistable circuit whose repetition frequency is not limited by the charging and discharging times of the coupling capacitors, normally used in conventional bistable circuits, and at which the output waveform is more square. The excess base charge, which is removed from the saturated transistor when the input pulse is received creates a pulse of charge sufficient to make the transistor non-conductive to saturate and enable him to immediately end up the maximum charge of the input pulse. The speed of switching from one stable state in the other is not affected by loads in the collector circuits of the transistors affected.

Claims (1)

Patentansprüche: Eingangssteuerimpulsen mit hoher Folgefrequenz verhindert. 3. Bistabile Transistorschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des ersten Transistors (10) über eine Diode (34) und einen Strombegrenzungswiderstand (35) mit einer Potentialquelle von annähernd gleichem Potential wie der Emitter des ersten Transistors (10) verbunden ist, wobei die Diode (34) und der Strombegrenzungswiderstand (35) einen etwaigen Fehlbetrag bei der Überführung der Basisladung zu dem anderen Transistor (11) bei dessen Umschaltung in den leitenden Zustand ausgleicht. 4. Bistabile Transistorschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die.Steuerschaltung einen zweiten Transformator (23) aufweist, dessen Primärwicklung mit der Basiselektrode des anderen Transistors (11) zur direkten Zufuhr von Eingangssteuersignalen aus einer .anderweitigen Steuerimpulsquelle (25) an den zweiten Transistor (11) verbunden ist und dessen Sekundärwicklung in Reihe mit einer Diode (26) zwischen der Basis des ersten Transistors (10) und der Vorspannungsquelle (27) liegt. 5. Bistabile Transistorschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Sekundärwicklung des zweiten Transformators (23) zugeordnete Diode (26) zwischen dieser Sekundärwicklung und der Vorspannungsquelle (27) liegt und daß zwischen dem mit der Diode (26) verbundenen Ende der Sekundärwicklung und dem mit der zweiten Steuerimpulsquelle (25) verbundenen Ende der Primärwicklung des zweiten Transformators (23) ein hoher Widerstand (30) vorgesehen ist, welcher den Aufbau eines Magnetisierungstroms in dem zweiten Transformator (23) bei aufeinanderfolgender Zufuhr von Eingangssteuersignalen aus der zweiten Steuerimpulsquelle (25) mit hoher Folgefrequenz verhindert. 6. Bistabile Transistorschaltung nach Anspruch 5, in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da ß zwischen der Basis des zweiten Transistors (11) und dem Knotenpunkt zwischen der Diode (34) und dem zugehörigen Strombegrenzerwiderstand (35) eine weitere Diode (33) vorgesehen ist, um einen etwaigen Fehlbetrag bei der Überführung von Basisladung an den ersten Transistor (10) bei dessen Umschaltung in den leitenden Zustand zu kompensieren. 1. Bistabile Transistorschaltung mit zwei jeweils von der Ausgangselektrode des einen zur Eingangselektrode des anderen gleichstrommäßig kreuzgekoppelten Transistoren, von denen sich jeweils der eine im nichtleitenden Zustand und der andere im Sättigungsleitungszustand befindet, sowie mit einer wenigstens einen Transformator aufweisenden Steuerschaltung zum Ansteuern der Transistoren an ihren Basiselektroden nach Maßgabe von Eingangssignalen, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Primärwicklung des Transformators (20) der Steuerschaltung zur direkten Zufuhr eines Eingangssteuersignals mit der Basiselektrode des einen Transistors (10) verbunden ist und daß die entgegengesetzt gewickelte Sekundärwicklung des Transformators (20) in Reihe mit einer Diode (28) zwischen der Basis des anderen Transistors (11) und einer Vorspannungsquelle (27) liegt, deren Potential so gewählt ist, daß die zur Umschaltung der bistabilen Schaltung aus dem Leitungszustand des ersten Transistors (10) erforderliche Überführung der Basisladung des ersten Transistors (10) an die Basis des zweiten Transistors dann und nur dann erfolgt, wenn das der Primärwicklung des Transistors aus einer Steuerimpulsquelle (22) zugeführte Eingangssteuersignal einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, während in der übrigen Zeit die Diode (28) die Basispotentialquelle (27) von der Basis des anderen Transistors (11) abtrennt. z. Bistabile Transistorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (28) zwischen der Sekundärwicklung des Transformators (20) und der Vorspannungsquelle (27) liegt und daß zwischen dem mit der Diode (28) verbundenen Ende der Sekundärwicklung und dem mit der Steuerimpulsquelle (22) verbundenen Ende der Primärwicklung des Transformators (20) ein Widerstand (29) vorgesehen ist, welcher den progressiven Aufbau eines Magnetisierungsstroms in dem Transformator bei Zufuhr von In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1114 22_6, 1135 044, 1135 950, 1138 099.Claims: input control pulses with high repetition frequency prevented. 3. bistable transistor circuit according to claim 2, characterized in that the base of the first transistor (10) via a diode (34) and a current limiting resistor (35) is connected to a potential source of approximately the same potential as the emitter of the first transistor (10) , the diode (34) and the current limiting resistor (35) compensating for any shortfall in the transfer of the base charge to the other transistor (11) when it is switched to the conductive state. 4. Bistable transistor circuit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the control circuit has a second transformer (23), the primary winding of which with the base electrode of the other transistor (11) for the direct supply of input control signals from another control pulse source (25 ) is connected to the second transistor (11) and the secondary winding of which is connected in series with a diode (26) between the base of the first transistor (10) and the bias voltage source (27). 5. Bistable transistor circuit according to claim 4, characterized in that the diode (26) associated with the secondary winding of the second transformer (23) lies between this secondary winding and the bias voltage source (27) and that between the end of the secondary winding connected to the diode (26) and the end of the primary winding of the second transformer (23) connected to the second control pulse source (25) is provided with a high resistance (30) which prevents the build-up of a magnetizing current in the second transformer (23) upon successive supply of input control signals from the second control pulse source ( 25) with a high repetition rate. 6. bistable transistor circuit according to claim 5, in conjunction with claim 3, characterized in that ß a further diode (33) between the base of the second transistor (11) and the node between the diode (34) and the associated current limiting resistor (35) is provided in order to compensate for any shortfall in the transfer of base charge to the first transistor (10) when it is switched to the conductive state. 1. Bistable transistor circuit with two transistors cross-coupled in direct current from the output electrode of one to the input electrode of the other, one of which is in the non-conductive state and the other in the saturation state, and with a control circuit having at least one transformer to control the transistors on their Base electrodes according to input signals, characterized in that the primary winding of the transformer (20) of the control circuit for direct supply of an input control signal is connected to the base electrode of one transistor (10) and that the oppositely wound secondary winding of the transformer (20) is in series with a diode (28) between the base of the other transistor (11) and a bias voltage source (27), the potential of which is chosen so that the necessary for switching the bistable circuit from the conduction state of the first transistor (10) over The base charge of the first transistor (10) to the base of the second transistor is carried out if and only if the input control signal supplied to the primary winding of the transistor from a control pulse source (22) exceeds a predetermined threshold value, while the diode (28) is used for the rest of the time. separates the base potential source (27) from the base of the other transistor (11) . z. Bistable transistor circuit according to Claim 1, characterized in that the diode (28) lies between the secondary winding of the transformer (20) and the bias voltage source (27) and that between the end of the secondary winding connected to the diode (28) and the end of the secondary winding connected to the control pulse source ( 22) connected to the end of the primary winding of the transformer (20), a resistor (29) is provided, which allows the progressive build-up of a magnetizing current in the transformer when the relevant publications are supplied : German Auslegeschriften Nr. 1 114 22_6, 1135 044, 1135 950, 1138 099.
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DE1114226B (en) * 1959-02-24 1961-09-28 Merk Ag Telefonbau Friedrich Bistable multivibrator with high switching speed and high sensitivity
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