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Elektronische Auswahlschaltung Zusatz zum Zusatzpatent: 1215 777 Die
im Zusatzpatent 1215 777 beschriebene elektronische Auswahlschaltung dient zur Lösung
der Aufgabe, aus einer Mehrzahl von Einrichtungen, von denen beliebige belegt sein
können, die in einer definierten Reihenfolge erste freie Einrichtung durch Zuführung
eines Potentials zu bezeichnen, das sich von den übrigen Einrichtungen zugeführten
Potentialen durch seine Höhe unterscheidet. Damit vermag die Auswahlschaltung an
die Stelle von bekannten Wählern zu treten. Ihr wichtigster Vorteil ist darin zu
sehen, daß für jeden beliebigen Wählvorgang stets die gleiche Zeit benötigt wird,
unabhängig davon, welche Stelle in der Reihenfolge der Einrichtungen die durch den
Wählvorgang schließlich bezeichnete Einrichtung einnimmt.
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Diese elektronische Auswahlschaltung umfaßt eine der Zahl der an sie
angeschlossenen Einrichtungen entsprechende Zahl von Schaltstufen. Jede Einrichtung
führt der ihr zugeordneten Stufe ein Potential zu, dessen Höhe den momentanen Belegungszustand
der Einrichtung anzeigt. Entsprechend den beiden möglichen Zuständen, nämlich Frei-
und Belegtzustand, können diese Potentiale also mit zwei Werten, nämlich als Frei-
und Belegtpotential, auftreten. Da in den einzelnen Stufen und im Zusammenwirken
der Stufen immer nur Potentialdifferenzen wirksam sind und ausgewertet werden, bestehen
bezüglich der absoluten Werte dieser Potentiale keine einschränkenden Bedingungen.
Diese absoluten Werte können damit für alle Stufen gemeinsam entsprechend den äußeren
Bedingungen festgelegt werden, unter denen die Auswahlschaltung zu arbeiten hat.
Zur Bezeichnung der durch einen Wählvorgang bestimmten Einrichtung führt die Auswahlschaltung
dieser Einrichtung ein Bezeichnungspotential zu, das in seiner Höhe von dem allen
übrigen Einrichtungen zugeführten neutralen Potential abweicht.
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Jede Schaltstufe besitzt einen Prüfeingang, dem die zugehörige Einrichtung
das ihren momentanen Belegungszustand anzeigende Potential übermittelt, und einen
Bezeichnungsausgang, über den sie gegebenenfalls ihrer zugehörigen Einrichtung das
zu deren Bezeichnung dienende Potential zuführt. Im weiteren hat jede Schaltstufe
einen Koppeleingang und einen Koppelausgang aufzuweisen, wobei über das dem Koppeleingang
zugeführte Potential die eigene Schaltstufe beeinfiußt werden kann, während sie
mittels des über den Koppelausgang abgegebenen Potentials in der Lage ist, andere
Schaltstufen zu beeinflussen. Entsprechend den jeweils zwei Werten, die das dem
Prüfeingang zugeführte und das vom Bezeichnungsausgang abgegebene Potential annehmen
können, nämlich Frei- und Belegtpotential bzw. Bezeichnungspotential und neutrales
Potential, können auch die Potentiale des Koppeleingangs und des Koppelausgangs
jeweils zwei Werte annehmen.
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Dieser Schaltstufe ist gemäß Anspruch 2 des eingangs genannten Zusatzpatents
durch ihre Wirkungsweise wie folgt gekennzeichnet: Das Potential des Bezeichnungsausgangs
nimmt nur dann einen bestimmten (Bezeichnungspotential) der beiden Werte (Bezeichnungspotential,
neutrales Potential) an, wenn die dem Prüfeingang und dem Koppeleingang zugeführten
Potentiale bestimmte Werte (Freipotential, Freigabepotential) besitzen; bei Auftreten
des bestimmten Potentialwertes (Bezeichnungspotential) am Bezeichnungsausgang nimmt
das am Koppelausgang auftretende Potential den Komplementärwert (Sperrpotential)
des dem Koppeleingang zugeführten Potentials (Freigabepotential) an; das Potential
des Koppelausgangs nimmt dann etwa den Wert des Potentials des Koppeleingangs an,
wenn das Potential des Koppeleingangs den ein Auftreten des bestimmten Potentialwertes
(Bezeichnungspotential) am Bezeichnungsausgang verhindernden Wert (Sperrpotential)
besitzt.
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Dieses charakteristische Verhalten einer Schaltstufe bezüglich der
Abgabe von Potentialen in Abhängigkeit von zugeführten Potentialen läßt sich auch
wie folgt schematisch in Form von drei Kriterien angeben: 1. Wenn der Koppeleingang
das Freigabepotential und der Prüfeingang das Freigabepotential besitzt, dann besitzt
der Bezeichnungsausgang das Bezeichnungspotential und der Koppelausgang das Sperrpotential;
2.
wenn der Koppeleingang das Freigabepotential und der Prüfeingang das Belegtpotential
besitzt, dann besitzt der Bezeichnungsausgang das neutrale Potential und der Koppelausgang
das Freigabepotential; 3. wenn der Koppeleingang das Sperrpotential besitzt, dann
besitzt der Bezeichnungsausgang das neutrale Potential und der Koppelausgang das
Sperrpotential, unabhängig davon, welches Potential der Prüfeingang besitzt.
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Auswahlschaltung der vorstehend durch die Eigenschaften ihrer Schaltstufen
gekennzeichneten Art besitzen die Eigenschaft, daß die Abgabe des Bezeichnungspotentials
nur dann während der ganzen Dauer des Bezeichnungsvorgangs am Bezeichnungsausgang
ein und derselben Schaltstufe erfolgt, wenn keiner der dieser Schaltstufe vorhergehenden
Schaltstufen während des Bezeichnungsvorgangs nachträglich noch Freipotential zugeführt
wird. Ganz allgemein hat also die geforderte dauernde Eindeutigkeit der Bezeichnung
zur Voraussetzung, daß während des Bezeichnungsvorgangs keine nachträgliche Zuführung
von Freipotential zur Auswahlschaltung stattfindet.
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Die Aufhebung dieser Bedingung ermöglicht eine bereits vorgeschlagene
Auswahlschaltung, bei der vollständige Eindeutigkeit des Bezeichnungsvorgangs dadurch
erreicht ist, daß in jeder Schaltstufe ein Speicher vorgesehen ist, der bei zeitlich
begrenzter Freigabe des Prüfvorgangs nur dann in seine Arbeitslage überführt wird,
wenn mindestens dem Prüfeingang Freipotential zugeführt wird, und daß im weiteren
Mittel vorgesehen sind, durch die das Auftreten des Bezeichnungspotentials am Bezeichnungsausgang
bis nach Beendigung der Freigabe der Speicher gesperrt werden kann.
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Ein grundsätzlich anderer Weg zur Erzielung vollständiger Eindeutigkeit
wird bei der im folgenden beschriebenen Erfindung beschritten, gemäß der die Schalter
der Auswahlschaltung ohne derartige Speicher arbeiten. Dazu weist jede Schaltstufe
außer den bereits genannten Merkmalen noch die zusätzlichen Merkmale auf, daß ein
Koppelanschluß vorgesehen ist, dessen Potential im wesentlichen zwei Werte (Freigabepotential,
Sperrpotential) annehmen kann, daß , der Koppelanschluß dann ein Potential mit einem
bestimmten Wert (Sperrpotential) abgibt, wenn das Potential des Bezeichnungsausgangs
den bestimmten Wert (Bezeichnungspotential) besitzt und daß das Potential des Bezeichnungsausgangs
den bestimmten ; Wert (Bezeichnungspotential) nicht annimmt, wenn dem Koppelanschluß
das Potential mit dem bestimmten Wert (Sperrpotential) zugeführt wird.
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Wenn von der eingangs ebenfalls bereits verwendeten Darstellungsweise:
ausgegangen wird, bei der das ; Verhalten einer Schaltstufe durch die drei unerläßlichen
Kriterien angegeben wird, so erhalten diese drei unerläßlichen Kriterien bei Aufnahme
der vorstehend genannten zusätzlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Schaltstufe
folgende erweiterte Form: t 1. Wenn der Koppeleingang und der Koppelanschluß das
Freigabepotential und der Prüfeingang das Freipotential besitzen, dann besitzt der
Bezeichnungsausgang das Bezeichnungspotential und der Koppelausgang das Sperrpotential;
2. wenn der Koppeleingang das Freigabepotential, der Prüfeingang das Belegtpotential
und der Koppelanschluß beliebiges Potential besitzen, dann besitzt der Bezeichnungsausgang
das neutrale Potential und der Koppelausgang das Freigabepotential; ' 3. wenn der
Koppeleingang das Sperrpotential besitzt, dann besitzt der Bezeichnungsausgang das
neutrale Potential und der Koppelausgang das Sperrpotential, unabhängig davon, welche
Potentiale der Prüfeingang und der Koppelanschluß ` besitzen; 4. wenn der Bezeichnungsausgang
das Bezeichnungspotential besitzt, dann geht das Freigabepotential des Koppelanschlusses
in das Sperrpotential über; 5. wenn der Koppelanschluß das Sperrpotential besitzt,
dann behält der Bezeichnungsausgang das neutrale Potential bei, unabhängig davon,
welche Potentiale der Koppeleingang und der Präfeingang besitzen, und der Koppelausgang
besitzt das Potential des Koppeleingangs.
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Die vorstehend gezeigte Erweiterung der ursprünglichen unerläßlichen
Kriterien läßt sich mit den verschiedensten Mitteln verwirklichen. In erster Linie
stehen dazu, wie im eingangs genannten Zusatzpatent im Zusammenhang mit der Realisierung
der drei unerläßlichen Kriterien ausführlich dargelegt, die aus der theoretischen
Behandlung von Schaltaufgaben bekannten »logischen« Grundbausteine, wie »Und«-Schaltung,
»Oder«-Schaltung usw., zur Verfügung. Dabei können die zur Realisierung der zusätzlichen
Kriterien erforderlichen Mittel mit den zur Realisierung der unerläßlichen Kriterien
erforderlichen Mitteln vollständig verschmolzen werden oder auch als anordnungsmäßige
Erweiterung neben die bereits zur Realisierung dieser unerläßlichen Kriterien vorgesehenen
Mittel treten, ohne diese zu verändern.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltstufe
beschrieben, bei dem die zusätzlichen Kriterien durch eine zusätzliche Teilanordnung
realisiert werden, durch die eine im wesentlichen unverändert bleibende, bereits
vorgeschlagene Schaltstufe ergänzt wird. Diese Teilanordnung hat gegenüber Anordnungen,
die gemäß vorstehendem Hinweis durch schematischen Einsatz »logischer« Grundbausteine
gefunden werden, den Vorteil, mit äußerst geringem Aufwand die gewünschte Eigenschaft
zu erreichen. An Hand des Ausführungsbeispiels kann die Wirkungsweise einer aus
den erfindungsgemäßen Schaltstufen aufgebauten Auswahlschaltung übersichtlich erläutert
werden.
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Die Beschreibung des Ausführungsbeispiels erfolgt im folgenden an
Hand der Figuren. Von diesen zeigt F i g. 1 das Prinzipschaltbild einer aus erfindungsgemäßen
Schaltstufen aufgebauten Auswahlschaltung und F i g. 2 die vollständige Darstellung
eines Ausführungsbeispiels.
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Im folgenden soll zunächst erläutert werden, daß und in welcher Weise
eine Auswahlschaltung, die aus den erfindungsgemäßen, die vorstehend genannten fünf
Kriterien erfüllenden Schaltstufen aufgebaut ist, der Forderung vollständiger Eindeutigkeit
der Bezeichnungspotentialabgabe gerecht wird.
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F i g. 1 zeigt eine elektronische Auswahlschaltung mit stets von einem
festen Nullpunkt ausgehender Bezeichnungsreihenfolge. Es sind dabei nur die ersten
lieferten
Sperrpotentials sind sämtliche Stufen gesperrt, wodurch die Auswahlschaltung auch
bei Zuführung von Freipotential zu beliebigen Stufen kein Bezeichnungspotential
abgibt. Der Bezeichnungsvorgang kann nur bei geöffnetem Kontakt w stattfinden. Selbstverständlich-
kann die Anordnung auch so abgeändert werden, daß die Auswahlschaltung bei geschlossenem
Kontakt w Freigabepotential erhält und damit durch Schließen dieses Kontaktes in
Betrieb gesetzt wird. Ohne weiteres kann dieser Kontakt auch durch elektronische
Mittel verwirklicht werden. Die vorstehend beschriebene und in F i g. 1 im Prinzip
veranschaulichte Auswahlschaltung arbeitet auf Grund der festen Zusammenschaltung
ihrer Stufen zu einer Kettenschaltung mit bei jedem Bezeichnungsvorgang gleichbleibender
Bezeichnungsreihenfolge. Ohne weiteres ist es auch möglich, diese Auswahlschaltung
mit willkürlich zyklisch veränderbarer Bezeichnungsreihenfolge arbeiten zu lassen.
Dazu ist, wie bereits im Hauptpatent ausgeführt, die ursprüngliche Kettenschaltung
der Schaltstufen zu einer Ringschaltung zu schließen, die durch zwischen die Schaltstufen
eingefügte Kontakte stets an einer beliebigen Stelle aufgetrennt ist. Der jeweils
geöffnete Kontakt legt den Nullpunkt fest, von dem aus die Bezeichnungsreihenfolge
zählt. Die Kontakte sind dabei als Umschaltkontakte auszubilden, von denen jeder
in Arbeitslage, also beim Unterbrechen der Kettenschaltung, den Anlaßkontakt w an
den Koppeleingang k1 der auf ihn folgenden Stufe schaltet.
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Zwecks Vermeidung dieser Umschaltkontakte kann die Anordnung auch
so getroffen werden, daß an den Koppeleingang jeder Stufe je ein eigener Kontakt
entsprechend dem Kontakt w der F i g. I angeschaltet ist. Wenn über diese Kontakte
Sperrpotential angeschaltet und damit die Auswahlschaltung durch Abschalten dieses
Sperrpotentials in Betrieb gesetzt wird, können diese Kontakte w sämtlicher Stufen
zur Inbetriebnahme und Sperrung der Auswahlschaltung jeweils gemeinsam betätigt
werden. Wird dagegen über diese Kontakte Freigabepotential angeschaltet, dann darf
zur Inbetriebnahme und Sperrung der Auswahlschaltung nur der Kontakt w derjenigen
Schaltstufe betätigt werden, die jeweils die erste ist.
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F i g. 2 zeigt die vollständige Anordnung eines Ausführungsbeispiels
mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen und stellt die Weiterbildung der in F
i g. 8 des eingangs genannten Zusatzpatents in zum Teil vereinfachter Darstellung
gezeigten Anordnung mit umgekehrter Richtleiterpolung dar.
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Der bei der ursprünglichen Anordnung gemäß F i g. 8 dieses Zusatzpatents
symbolisch dargestellte Inverter ist durch einen pnp-Transistor T 1 verwirklicht,
dessen Emitter unmittelbar an den positiven Pol einer Spannungsquelle U2 und dessen
Kollektor über ; einen Richtleiter G1 an den Koppelausgang k2 geschaltet ist, der
seinerseits über einen Richtleiter G2 mit dem Koppeleingang k1 verbunden ist. Die
über einen Widerstand R 1 an den positiven Pol einer Spannungsquelle U3 geschaltete
Basis des Transistors T 1 ist über einen Vorwiderstand R 2 und zwei weitere Widerstände
R 3 und R 4 an den Prüfeingang p und über einen Richtleiter G3 an den Koppeleingang
k1 geschaltet. Der Bezeichnungsausgang z ist unmittelbar an den Kollektor des Transistors
T1 und über Richtleiter G4 und einen Widerstand R 5 an den negativen Pol einer Spannungsquelle
U4 geführt. Die bisher beschriebene Teilanordnung erfüllt die eingangs genannten
drei Kriterien; die im folgenden beschriebene restliche Teilanordnung dient dazu,
der Schaltstufe das durch die ebenfalls genannten fünf Kriterien bestimmte Verhalten
zu verleihen.
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Ein zweiter Transistor T2, ebenfalls als pnp-Transistor ausgebildet,
ist mit seinem Emitter an den Koppelanschluß k3 und mit seinem Kollektor über einen
Widerstand R 6 an den Verbindungspunkt der Widerstände R 3 und R 4 geschaltet. Die
Basis dieses Transistors T2 ist über einen Widerstand R 7 an den Verbindungspunkt
von Widerstand R 5 und Richtleiter G4 geführt, der außerdem über einen Richtleiter
G5 an den Koppelanschluß k3 gelegt ist. Der Emitter und die Basis des Transistors
T2 sind über Widerstände R 8 und R 9 jeweils an den positiven Pol der Spannungsquellen
U2 bzw. U3 und der Kollektor über einen Widerstand R 10 an den negativen Pol der
Spannungsquelle U4 geschaltet.
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Die Beschreibung der Wirkungsweise dieser vorstehend bezüglich ihrerAnordnung
festgelegten Schaltstufe kann darauf beschränkt werden, in welcher Weise die Schaltstufe
den genannten fünf Kriterien genügt. Aus Gründen der Einfachheit werden im folgenden
die beiden Werte, die jedes Potential annehmen kann, als »positives« und »negatives«
Potential bezeichnet. Diese beiden Bezeichnungen beziehen sich auf einen aus den
beiden Werten zu bildenden Mittelwert, der in Abhängigkeit von sonstigen, der Stufe
zugeführten Potentialen, wie z. B. Transistorvorspannungen, zu wählen ist; sie sind
daher als Relativwerte zu betrachten. Nach dieser Bezeichnungsart sind bei dem im
folgenden weiter beschriebenen Ausführungsbeispiel das Freipotential und das Freigabepotential
negativ, während das Bezeichnungspotential positiv ist.
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Im Ruhezustand der Schaltstufe ist der Transistor T 2 stromführend,
das ein Emitter von der Spannungsquelle U2 positives und sein KoIIektor von der
Spannungsquelle U4 negatives Potential erhält und das durch den Spannungsteiler
aus den Widerständen R 5, R 7 und R 9 und durch die Spannungsquellen U 3 und U4
bestimmte Potential seiner Basis einen Wert besitzt, der negativer als das Emitter-Potential
ist. Infolge des Stromflusses im Transistor T2 entsteht am Widerstand R 8 ein Spannungsabfall,
der das Potential des Koppelanschlusses k 3 unter das von der Spannungsquelle U2
gelieferte Potential absenkt. Dieser abgesenkte Wert ist das Freigabepotential des
Koppelanschlusses k3.
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Wenn der Koppeleingang k 1 das negative Freigabepotential und der
Prüfeingang p das negative Freipotential besitzt, dann wird die durch die Spannungsquelle
U3 gelieferte positive Basisvorspannung des Transistors T 1 über die Widerstände
R 1, R 2, R 3 und R 4 auf einen Wert abgesenkt, der unter der von Spannungsquelle
U2 gelieferten Emitter-Vorspannung des Transistors T1 liegt. Die Potentialverhältnisse
des stromführenden Transistors T2 und der Widerstand R 6 sind so gewählt,
daß sie diese Potentialabsenkung in ausreichendem Maß zulassen. Der Transistor T1
führt auf Grund seines negativen Basispotentials Strom, wodurch sein Kollektor positives
Potential annimmt. Dieses gelangt unmittelbar zum Bezeichnungsausgang z, wo es als
Bezeichnungspotential wirkt. Außerdem gelangt es über Richtleiter G1 zum Koppelausgang
k2, wo es als Sperrpotential auftritt. Im weiteren wird dieses positive Kollektorpotenbeiden
Stufen
A und B und die letzte Stufe N dargestellt. Jede dieser untereinander
gleichen Stufen A ... N steht mit der ihr zugeordneten Einrichtung
mittels zweier Anschlüsse in Verbindung. Es sind dies jeweils der Prüfeingang p,
über den ihr die zugehörige Einrichtung in Abhängigkeit von ihrem momentanen Belegungszustand
Frei- oder Belegtpotential zuführt und der Bezeichnungsausgang z, über den sie ihrer
Einrichtung gegebenenfalls das Bezeichnungspotential zuführt, während er sonst neutrales
Potential besitzt. Im weiteren steht jede Stufe (mit Ausnahme der ersten und der
letzten) mit der vorhergehenden und der folgenden in Verbindung. Zur Anschaltung
an die vorhergehende Stufe dient dabei jeweils der Koppeleingang k1, über den der
Stufe das zu ihrer passiven Beeinflussung durch die vorhergehende Stufe dienende
Freigabe- bzw. Sperrpotential zugeführt wird, während der Koppelausgang k2 jeweils
an die folgende Stufe geschaltet ist und zur Abgabe des zur aktiven Beeinflussung
folgender Stufen dienenden Freigabe- bzw. Sperrpotentials dient. Bei der letzten
Stufe N bleibt der Koppelausgang k2n urbeschaltet. Im weiteren besitzt jede Stufe
einen Koppelanschluß k3. Die Koppelanschlüsse k3 sämtlicher Stufen sind zusammengeschaltet,
so daß über sie eine unmittelbare Verbindung sämtlicher Stufen untereinander besteht.
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An Hand eines typischen Betriebsfalls soll im folgenden die Wirkungsweise
einer derartigen Auswahlschaltung erläutert werden. Dazu wird vorläufig noch vorausgesetzt,
daß der Anlaßkontakt w geöffnet ist und damit dem Koppeleingang kla der ersten Schaltstufe
A kein Sperrpotential zugeführt wird. Zur Vereinfachung der Darstellung werden im
folgenden die einzelnen Stufen der Auswahlschaltung, wie in F i g. 1 bei den dort
dargestellten Schaltstufen bereits durchgeführt, mit den Buchstaben A
... N bezeichnet; die Zugehörigkeit eines Eingangs oder Ausgangs zu
einer bestimmten Stufe wird durch Ergänzung seines Bezugszeichens durch den Buchstaben
a ... n der betreffenden Stufe zum Ausdruck gebracht.
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Als typischer Betriebsfall wird angenommen, daß die in der durch die
Auswahlschaltung festgelegten Bezeichnungsreihenfolge vierte Einrichtung noch frei
ist, während die ersten drei Einrichtungen belegt sind und bei den übrigen Einrichtungen
Frei- und Belegtzustand in beliebiger Kombination vorliegt. Dieser Belegungszustand
der Einrichtungen kommt dadurch zum Ausdruck, daß dem Prüfeingang pd der Stufe
D
und beliebigen Prüfeingängen p folgender Stufen E ...
N Freipotential zugeführt wird, während die Prüfeingänge pa, pb und pc der
ersten drei Stufen A,
B und C und die Prüfeingänge p der restlichen Stufen
Belegtpotential erhalten. An den Koppeleingängen k 1 sämtlicher Stufen
A ... N liegt Freigabepotential, ebenso an den Koppelanschlüssen
k3 sämtlicher Stufen A . . . N.
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Für die erste Stufe A gilt entsprechend den ihren Eingängen
k 1 a und pa und dem Anschluß k 3 zu-
geführten Potentialen,
nämlich Freigabepotential und Belegtpotential, das 2. Kriterium. An ihrem Bezeichnungsausgang
za liegt daher neutrales Potential und an ihrem Koppelausgang k2a Freigabepotential.
Bei der zweiten und dritten Stufe B und C liegen auf Grund der ihnen zugeführten
gleichen Potentiale die gleichen Verhältnisse wie bei der ersten Stufe A. Für die
vierte Stufe D gilt auf Grund des ihren Eingängen pd zugeführten Freigabepotentials
und des ihrem Eingang pd zugeführten Freipotentials das 1. Kriterium, demzufolge
sie an ihrem Bezeichnungsausgang zd Bezeichnungspotential und an ihrem Koppelausgang
k 2 d Sperrpotential abgibt. Für die fünfte Stufe E gilt auf Grund des ihrem
Koppeleingang k 1 e zugeführten Sperrpotentials das 3. Kriterium, demzufolge
sie an ihrem Bezeichnungsausgang k2e Sperrpotential und ihren Koppelausgang k2e
Sperrpotential abgibt. Bei allen folgenden Stufen F ... N liegen die gleichen
Verhältnisse wie bei der Stufe E vor.
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VorstehendeAusgangsverhältnisse lassen erkennen, daß die aus den erfindungsgemäßen
Schaltstufen aufgebauten Auswahlschaltung zunächst bezüglich des Bezeichnungsvorgangs
durch die Erfüllung der genannten drei unerläßlichen Kriterien das grundsätzlich
gleiche Verhalten aufweist wie die Auswahlschaltung gemäß dem eingangs genannten
Zusatzpatent. Bei dieser bereits vorgeschlagenen Auswahlschaltung würde, wenn unter
den angenommenen Verhältnissen nachträglich der zweiten Stufe B Freipotential zugeführt
würde, das ursprünglich von der vierten Stufe D abgegebene Bezeichnungspotential
verschwinden und statt dessen von der zweiten Stufe B abgegeben. Dieser unerwünschte
Wechsel der Bezeichnungspotentialabgabe wird bei der erfindungsgemäßen Auswahlschaltung
auf Grund der erweiterten Kriterien wie folgt verhindert: Da die vierte Stufe D,
wie vorstehend erläutert, an ihrem Bezeichnungsausgang zd Bezeichnungspotential
abgibt, liegt für sie die im 4. Kriterium genannte Voraussetzung vor. Demzufolge
geht das Freigabepotential des Koppelanschlusses k 3 d dieser Stufe
D
in das Sperrpotential über. Infolge der unmittelbaren Zusammenschaltung
der Koppelanschlüsse k3 sämtlicher Stufen A ... N ist dieses
von der vierten Stufe D
abgegebene Sperrpotential an den Koppelanschlüssen
k3 sämtlicher Stufen wirksam. Für diese Stufen A ... C und
E ... N gilt nun das 5. Kriterium, demzufolge sie auch bei
Zuführung von Freipotential zum Prüfeingang nicht mehr in der Lage sind, Bezeichnungspotential
abzugeben. Für die Stufen E ... N,
welche auf die Bezeichnungspotential
abgebende Stufe D folgen, ist dies ohne Bedeutung, da diese bereits an ihren Koppeleingängen
k1 Sperrpotential erhalten und daher nicht in der Lage sind, Bezeichnungspotential
abzugeben. Bedeutung erlangt dieses 5. Kriterium bei den Stufen A ... C,
also sämtlichen Stufen, welche der Stufe vorhergehen, die das Bezeichnungspotential
abgibt. Hier verhindert die Zuführung des Sperrpotentials zum Koppelanschluß k3,
daß sich eine dieser Stufen A ... C bei nunmehr erfolgender, also nachträglicher
Freipotentialzuführung in der durcah das 1. Kriterium festgelegten Weise verhält
und an Bezeichnungs- und Koppelausgang Bezeichnungspotential bzw. Sperrpotential
abgibt, was, wie vorstehend erwähnt, den zu vermeidenden Wechsel der Bezeichnungspotentialabgabe
darstellen würde. Gemäß dem 5. Kriterium wird also jede der Stufen A ...
C unempfindlich gegen nachträgliche Zufüh-, rung von Freipotential, wodurch die
angestrebte Konstanz der Bezeichnungspotentialabgabe sichergestellt ist.
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Der bisher als dauernd geöffnet vorausgesetzte Kontakt w, der im geschlossenen
Zustand dem Koppeleingang kla der ersten Stufe A Sperrpotential zuführt,
dient zur Freigabe und Sperrung der gesamten Auswahlschaltung. Bei geschlossenem
Kontakt w, also bei Zuführung des von der Spannungsquelle U1 getial
auch
über Richtleiter G 4 zum Spannungsteiler aus den Widerständen R 5, R 7 und R 9 übertragen
und verschiebt die durch diesen Spannungsteiler und die beiden Spannungsquellen
U3 und U4 bestimmte negative Basisvorspannung des Transistors T 2 so weit in positiver
Richtung, daß dieser Transistor T2 gesperrt wird und sein Kollektorpotential auf
den durch die Spannungsquelle U4 bestimmten negativen Wert absinkt. Dieses Absinken
kann ohne Einfluß bleiben, da der Transistor T1 bereits infolge des negativen Freipotentials
am Prüfeingang p und des negativen Freigabepotentials am Koppeleingang k 1 Strom
führt. Wie an späterer Stelle erläutert, kann jedoch durch dieses Absinken auch
eine besondere Wirkung erzielt werden. Durch dieSperrung des Transistors T2 springt
dessen Emitter-Potential auf das über Widerstand R 8 zugeführte positive Potential
der Spannungsquelle U2; mit erheblich kleinerem Innenwiderstand erhält der Emitter
des Transistors T2 dieses Potential auch über Richtleiter G4 und G5 vom stromführenden
Transistor T1. Dieses positive Emitter-Potential des Transistors
T 2 erscheint am Koppelanschluß k 3 als Sperrpotential.
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Wenn der Prüfeingang p das positive Belegtpotential besitzt, dann
wirkt sich das von der Spannungsquelle U3 über Widerstand R1 gelieferte positive
Potential voll an der Basis des Transistors T1 aus und sperrt diesen. Gegebenenfalls
negatives Freigabepotential des Koppeleingangs k1 bleibt wegen des dann sperrenden
Richtleiters G3 ohne Einfluß. Infolge Sperrung des Transistors T1 besitzt dessen
Kollektor das über Widerstand R5 und Richtleiter G4 gelieferte negative Potential
der Spannungsquelle U4, das am Bezeichnungsausgang z als neutrales Potential und
über Richtleiter G1 am Koppelausgang k2 als Freigabepotential auftritt. Daß dieses
Freigabepotential am Koppelausgang k2 wegen des Sperrwiderstandes des Richtleiters
G1 nicht belastbar ist, ist ohne Belang, da es keine mit Leistungsverbrauch verbundene
Steueraufgaben zu bewältigen hat. Der Transistor T2 bleibt wie im Ruhezustand der
Schaltstufe stromführend; sein dementsprechend nach einem positiven Wert verlagertes
Kollektorpotential unterstützt die Wirkung des positiven Belegtpotentials.
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Wenn der Koppeleingang k 1 das positive Sperrpotential besitzt,
dann sperrt dieses über den dafür durchlässigen Richtleiter G3 den Transistor T1,
selbst
wenn der Prüfeingang p das negative Freigabepotential besitzt, da dieses infolge
der Widerstände R 3 und R 4 nicht zur Wirkung kommen kann. Wegen dieser Sperrung
des Transistors T1 erhält der Bezeichnungsausgang z das von der Spannungsquelle
U4 gelieferte negative Potential als neutrales Potential. Der Koppelausgang k2 erhält
über den durchlässigen Richtleiter G2 das Sperrpotential des Koppeleingangs k1,
das durch den sperrenden Richtleiter G1 vom Bezeichnungsausgang z ferngehalten wird.
Für diese Potentialverhältnisse ist es gleichgültig, ob der Transistor T2 Strom
führt oder gesperrt ist.
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Wenn der Koppelanschluß k3 das positive Sperrpotential besitzt, das
wie bereits erläutert, vom Koppelanschluß k3 der Bezeichnungspotential abgebenden
Stufe geliefert wird, so gelangt dieses Sperrpotential unmittelbar an den Emitter
des stromführenden Transistors T2, wodurch eine Anhebung des Emitter-Potentials
um den am Widerstand R 8 auftretenden Spannungsabfall eintritt. Auf Grund
der weitgehenden Konstanz der Spannungsdifferenz zwischen Emitter und Kollektor
eines stromführenden Transistors tritt diese Potentialanhebung auch am Kollektor
des Transistors T2 auf. Dadurch wird das Potential des Verbindungspunktes der Widerstände
R 3 und R 4 so stark in positiver Richtung verschoben, daß auch bei Zuführung
des negativen Freipotentials zum Prüfeingang p das Basispotential des Transistors
T 1,
bezogen auf den Emitter des Transistors T1, nicht mehr negativ
werden kann. Damit bleibt der Transistor T1 gesperrt, und der Bezeichnungsausgang
z behält das neutrale Potential bei. Negatives Freigabepotential am Koppeleingang
k1 bleibt wegen des dafür sperrenden Richtleiters G3 ohne Einfluß auf diese Sperrung
des Transistors T1; positives Sperrpotential am Koppeleingang k1 unterstützt diese
Sperrung.
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Wie aus vorstehender Beschreibung der Wirkungsweise hervorgeht, erfüllt
die als Ausführungsbeispiel in F i g. 2 gezeigte Schaltstufe die eingangs genannten
fünf Kriterien und kann daher ohne weiteres mit gleichartigen Schaltstufen zu einer
Auswahlschaltung zusammengeschaltet werden.
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Die Erläuterung des Verhaltens der Schaltstufe läßt erkennen, daß
stets nur einer der beiden Transistoren Strom führt, also entweder der Transistor
T1 oder der Transistor T2. In gleicher Weise läßt F i g. 2 erkennen, daß der diese
beiden Transistoren T1 und T2 umfassende Teil der Schaltstufe die von Multivibratoren
her bekannte Anordnung aufweist. Durch geeignete Dimensionierung kann dieser Anordnung
das Verhalten einer bistabilen Kippschaltung gegeben werden, die bei Zuführung von
Freipotential und Freigabepotential in die Arbeitslage kippt, in der der Transistor
T1 Strom führt und Bezeichnungspotential und Sperrpotential abgibt. Da eine solche
bistabile Kippschaltung Speichereigenschaft besitzt, ist es bei einer derart ausgebildeten
Schaltstufe möglich, die Zuführung des Freipotentials bereits nach dem Kippen der
Kippschaltung zu unterbrechen, ohne daß diese Unterbrechung einen Einfluß auf die
Abgabe des Bezeichnungspotentials ausübt. Um die Abgabe des Bezeichnungspotentials
wieder zu beenden, genügt es, dem Koppeleingang Sperrpotential zuzuführen, durch
das der stromführende Transistor T 1
gesperrt und damit die Kippschaltung
in die Ruhelage mit stromführendem Transistor T2 gekippt wird.
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Ergänzend ist hier noch auszuführen, in welcher Weise die Betätigung
des in F i g. 1 gezeigten Kontaktes w, der im geschlossenen Zustand dem Koppeleingang
kla der ersten Stufe A Sperrpotential zuführt, den Zustand der Auswahlschaltung
beeinflußt.
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Bei geschlossenem Kontakt w erhält die erste Stufe unmittelbar und
jede weitere Stufe von der ihr vorhergehenden Stufe Sperrpotential, das in den einzelnen
Stufen über die Richtleiter G2 weitergegeben wird. Dadurch kann die Auswahlschaltung
nicht in Tätigkeit treten. Bei geöffnetem Kontakt w verschwindet diese Sperrung
sämtlicher Stufen, und die Auswahlschaltung tritt in Tätigkeit mit dem Ergebnis,
daß die in der Bezeichnungsreihenfolge erste mit Freipotential versehene Stufe mittels
ihres stromführenden Transistors T1 an ihrem Bezeichnungsausgang Bezeichnungspotential
und an ihrem Koppelausgang wie an ihrem Koppelanschluß Sperrpotential abgibt. Durch
dieses Sperrpotential an den Koppelanschlüssen werden diejenigen Stufen gegen Ansprechen
auf ein zugeführtes Freipotential gesperrt, die der Bezeichnungspotential abgebenden
Stufe vorhergehen.
Nach Beendigung des Bezeichnungsvorgangs wird
der Kontakt w wieder geschlossen, wodurch der Transistor T1 in der Bezeichnungspotential
abgebenden Stufe wieder gesperrt wird und zusammen mit dem Verschwinden des Bezeichnungspotentials
das den Koppelanschlüssen sämtlicher Stufen liegende Sperrpotential wieder in das
Freigabepotential übergeht. Bei erneutem Öffnen des Kontaktes w zwecks Einleitung
eines neuen Bezeichnungsvorgangs sind damit wieder sämtliche Stufen der Auswahlschaltung
in der Lage, auf die Zuführung eines Freipotentials anzusprechen.
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Die vorstehend beschriebene Schaltstufe ist für Auswahlschaltungen
mit beliebig großer Stufenzahl geeignet. Bei größerer Stufenzahl ist es empfehlenswert,
bei der sich dabei ergebenden Hintereinanderschaltung der Richtleiter G2 sämtlicher
Stufen durch Zuschaltung weiterer Richtleiter die bekannte Staffe-
lung vorzunehmen,
um die Durchlaßwiderstände dieser Richtleiterschaltung klein zu halten.
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Da durch die unmittelbare Zusammenschaltung der Koppelanschlüsse k3
sämtlicher Schaltstufen einer Auswahlschaltung die in den einzelnen Stufen befindlichen
Widerstände R 8 parallel geschaltet sind, ist es ohne weiteres möglich, diese einzelnen
Wider- ; stände R 8 durch einen einzigen, allen Schaltstufen gemeinsamen
Widerstand zu ersetzen.