DE1244857B

DE1244857B - Circuit arrangement for checking the equality or inequality of signals

Info

Publication number: DE1244857B
Application number: DE1965T0029328
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Joachim Held; Erich Neidhart
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-09-02
Filing date: 1965-09-02
Publication date: 1967-07-20

Description

Schaltungsanordnung zur Überprüfung der Gleichheit oder Ungleichheit von Signalen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überprüfung der Gleichheit oder Ungleichheit insbesondere logischer Signale (Äquivalenzschaltung) mit Verwendung von zwei Transistoren.Circuit arrangement for checking equality or inequality of signals The invention relates to a circuit arrangement for checking the Equality or inequality, especially of logic signals (equivalent circuit) using two transistors.

Sollen Signale, insbesondere logische Signale, auf ihre Gleichheit (Äquivalenz) oder gegebenenfalls auch auf ihre Ungleichheit hin überprüft werden, so lautet die Bedingung gemäß der Boolschen Algebra hierfür: Y=a-b+ä-b bzw., wenn das negierte Ausgangssignal verlangt wird: Y= ä-b+ab. Schaltungsanordnungen, welche diese beiden Gleichungen erfüllen, sind bereits bekannt (siehe z. B. S p e i s e r, Digitale Rechenanlagen, Springer-Verlag, 1961, S. 177, Abb. 175). Bei den am angegebenen Ort gezeigten Schaltungen ist vorausgesetzt, daß von den zu vergleichenden Signalen jeweils auch das negierte Signal vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so ist es bereits ebenfalls bekannt, vermittels jeweils eines Inverters aus den Signalen die negierten Signale abzuleiten. Für Schaltungsanordnungen der letztgenannten Art ist jedoch der Aufwand nicht ganz unerheblich, insbesondere wenn mehrere solcher Schaltungsanordnungen zum Vergleich von mehreren Signalen parallel geschaltet werden. Für jede der Schaltungsanordnungen müssen nämlich mindestens zwei Transistoren für die Inverter, vier Dioden für die Konjunktionen und eine Reihe von Widerständen vorgesehen werden.If signals, in particular logical signals, are to be checked for equality (equivalence) or, if necessary, for inequality, the condition according to Boolean algebra is: Y = a-b + ä-b or, if the negated output signal requires becomes: Y = ä-b + ab. Circuit arrangements which satisfy these two equations are already known (see, for example, P eiser, Digitale Rechenanlagen, Springer-Verlag, 1961, p. 177, Fig. 175). In the case of the circuits shown at the specified location, it is assumed that the negated signal of the signals to be compared is also present. If this is not the case, it is also known to derive the negated signals from the signals by means of an inverter in each case. For circuit arrangements of the last-mentioned type, however, the outlay is not entirely insignificant, in particular if several such circuit arrangements are connected in parallel to compare several signals. This is because at least two transistors for the inverters, four diodes for the conjunctions and a number of resistors must be provided for each of the circuit arrangements.

Es sind weiterhin durch die deutsche Auslegeschrift 1052 719 einfache Schaltungen zur Bildung der Antivalenzbedingung bekanntgeworden, bei denen die negierte Form der Eingangssignale nicht benötigt wird. Nachteilig ist bei diesen Schaltungen, daß sich eine Belastung ihres Ausganges voll auf den Eingang überträgt und daß demzufolge in vielen Anwendungsfällen zur Entkopplung zusätzliche Verstärkerelemente notwendig sind.The German Auslegeschrift 1052 719 also made known simple circuits for forming the non-equivalence condition in which the negated form of the input signals is not required. The disadvantage of these circuits is that the load on their output is fully transferred to the input and that, consequently, additional amplifier elements are necessary for decoupling in many applications.

Die Erfindung löst die Aufgabe, die Funktion Antivalenz bzw. die Funktion Äquivalenz in einer einfachen Schaltung, in der die negierte Form der Eingangssignale nicht benötigt wird, so zu realisieren, daß eine Leistungsentnahme an ihrem Ausgang sich nicht auf die vorgeschalteten Stufen auswirkt.The invention solves the problem, the antivalence function or the function Equivalence in a simple circuit in which the negated form of the input signals is not needed to realize that there is a power draw at its output does not affect the upstream stages.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen zwei Eingangsklemmen, die jeweils eines der Signale aufnehmen, ein Widerstand liegt, an dessen Klemmen die Basis und der Emitter von je einem Transistor liegen, wobei jeweils der Emitter des einen und die Basis des anderen Transistors mit einer Klemme des Widerstandes in Verbindung stehen, und daß die Kollektoren der Transistoren, an einem Kollektorwiderstand liegend, zu einem gemeinsamen Ausgang verbunden sind.To solve this problem it is proposed according to the invention that a resistor between two input terminals, each of which receives one of the signals at the terminals of which the base and emitter of a transistor are located, each of the emitter of one and the base of the other transistor with a Terminal of the resistor are connected, and that the collectors of the transistors, lying on a collector resistor, are connected to a common output.

Bei dieser Schaltungsanordnung entsteht bei Gleichheit der Eingangssignale ein Signal am Ausgang. Sollen mehrere Signale miteinander verglichen werden, so wird eine entsprechende Zahl gleichartiger solcher Schaltungsanordnungen an die Eingänge einer Konjunktionsschaltung gelegt. Letztere gibt nur dann ein Ausgangssignal ab, wenn alle Schaltungsanordnungen auf Grund der Äquivalenz der von ihnen überprüften Signale je ein Ausgangssignal abgeben.In this circuit arrangement, equality of the input signals occurs a signal at the output. If several signals are to be compared with one another, see is a corresponding number of similar such circuit arrangements to the Inputs of a conjuncture circuit placed. The latter only gives an output signal from when all the circuit arrangements are checked on the basis of the equivalence of those of them Signals emit one output signal each.

Eine Weiterbildung der Erfindung, welche auch bei der soeben beschriebenen Anwendung der Erfindung sehr vorteilhaft ist, besteht darin, daß bei Verbindung des Ausganges der Schaltungsanordnung mit einem Eingang einer Konjunktionsschaltung der Kollektorwiderstand als Konjunktionswiderstand dient.A further development of the invention, which also applies to the one just described Application of the invention is very advantageous is that upon connection of the output of the circuit arrangement with an input of a conjuncture circuit the collector resistance serves as conjunctive resistance.

Mit dieser Weiterbildung der Erfindung kann, gerade bei der Überprüfung von mehreren Signalen auf ihre Gleichheit oder auch auf ihre Ungleichheit, der bereits geringe Aufwand bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung im Verhältnis zu den bekannten Anordnungen noch weiter herabgesetzt werden.With this development of the invention, especially when checking of several signals on their equality or on their inequality, which is already little effort in the circuit arrangement according to the invention in relation to the known arrangements can be further reduced.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß am Kollektor jedes Transistors ein stromflußabhängiges Signalelement angeordnet ist. Mit einer solchen Anordnung ist es nicht nur möglich, die Äquivalenz zweier Signale zu überprüfen - in diesem Falle sind beide Signalelemente stromlos -, es kann mit ihr auch ein Vergleich »größer-kleiner« von Signalen durchgeführt werden. Ist beispielsweise das Signal a größer als das Signal b, so zeigt das eine Signalelement einen Stromfluß an, im umgekehrten Fall, wenn das Signal b größer als das Signal a ist, zeigt das andere Signalelement einen Stromfluß an.Another advantageous embodiment of the invention provides that a current flow-dependent signal element is arranged at the collector of each transistor is. With such an arrangement it is not only possible to establish the equivalence of two Check signals - in this case, both signal elements currentless - It can also be used to make a "larger-smaller" comparison of signals will. For example, if the signal a is greater than the signal b, this shows one thing Signal element to a current flow, in the opposite case, when the signal b is greater when the signal is a, the other signal element indicates a current flow.

Diese und noch weitere Merkmale der Erfindung sollen im folgenden an Hand der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, näher erläutert werden.These and other features of the invention are set forth below with reference to the drawing, which shows an embodiment of the invention explained.

Es liegen zwei Schaltelemente 1 und 2 und zwei Arbeitswiderstände 3 und 4 zwischen positivem und Massepotential. Durch den Schaltzustand der Schaltelemente 1 und 2, welche beispielsweise durch Transistoren, gesteuerte Gleichrichter, Relais, Kontakte u. dgl. realisiert werden können, werden die Signale a und b definiert. Ein geschlossener Schalter 1 bzw. 2 sei dem Signal a bzw. b zugeordnet. Mit 5 und 6 sind die Eingangsklemmen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bezeichnet, wobei die Klemme 5 an dem Verbindungspunkt von dem Schaltelement 1. und dem Widerstand 3 und die Klemme 6 an dem Verbindungspunkt zwischen dem Schaltelement 2 und dem Widerstand 4 liegen.There are two switching elements 1 and 2 and two load resistors 3 and 4 between positive and ground potential. Signals a and b are defined by the switching state of switching elements 1 and 2, which can be implemented, for example, by transistors, controlled rectifiers, relays, contacts and the like. A closed switch 1 or 2 is assigned to the signal a or b . The input terminals of the circuit arrangement according to the invention are denoted by 5 and 6, terminal 5 being at the connection point between switching element 1 and resistor 3 and terminal 6 at the connection point between switching element 2 and resistor 4.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung enthält die beiden Transistoren 7 und 8, welche einen gemeinsamen Widerstand 9 jeweils zwischen ihrer Basis und ihrem Emitter aufweisen. Die Anordnung der beiden Transistoren ist dabei so getroffen, daß der Emitter des Transistors 7 und die Basis des Transistors 8 an der einen Klemme und die Basis des Transistors 7 und der Emitter des Transistors 8 an der anderen Klemme des Widerstandes 9 liegen. Schließlich sind noch zwei Schutzwiderstände 10 und 11 zwischen dem Widerstand 9 und den Eingangsklemmen 5 bzw. 6 der Anordnung vorgesehen. Diese Widerstände dienen zum Schutz der Basen der Transistoren 7 und 8 und sind für das Wesen der Erfindung nicht von Bedeutung. Die Kollektoren der Transistoren 7 und 8 sind mit einer gemeinsamen Ausgangsklemme verbunden und liegen über einen Kollektorwiderstand 12 an einer Versorgungsspannung U.The circuit arrangement according to the invention contains the two transistors 7 and 8, which have a common resistor 9 between their base and respectively have their emitter. The arrangement of the two transistors is made in such a way that that the emitter of transistor 7 and the base of transistor 8 at one terminal and the base of transistor 7 and the emitter of transistor 8 on the other Terminal of resistor 9 lie. Finally there are two protective resistors 10 and 11 between resistor 9 and input terminals 5 and 6, respectively, of the arrangement intended. These resistors serve to protect the bases of the transistors 7 and 7 8 and are not relevant to the essence of the invention. The collectors of the Transistors 7 and 8 are connected to a common output terminal and are located Via a collector resistor 12 to a supply voltage U.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist folgende. Es sei angenommen, daß die Schaltelemente 1 und 2 sich in dem in der Zeichnung dargestellten geöffneten Schaltzustand befinden. Die Transistoren 7 und 8 befinden sich in ihrem gesperrten Zustand. Am Ausgang 13 liegt über den Kollektorwiderstand 12 das hohe positive Potential der Versorgungsspannung U als Kriterium dafür, daß die Signale a und b äquivalent sind.The operation of the circuit arrangement according to the invention is as follows. It is assumed that the switching elements 1 and 2 are in the open switching state shown in the drawing. The transistors 7 and 8 are in their blocked state. The high positive potential of the supply voltage U is present at the output 13 via the collector resistor 12 as a criterion for the fact that the signals a and b are equivalent.

Werden die beiden Schaltelemente 1 und 2 auf Grund des Vorhandenseins von Signalen a und b in den anderen Schaltzustand gebracht, so liegt an den Eingangsklemmen 5 und 6 jeweils das positive Potential der Eingangsspannung, und es fließt kein Strom durch den Widerstand 9. Die Transistoren 7 und 8 bleiben infolgedessen gesperrt, und am Ausgang 13 liegt wieder ein hohes positives Potential als Kriterium für die Äquivalenz der beiden Signale a und b.If the two switching elements 1 and 2 are switched to the other switching state due to the presence of signals a and b , the input terminals 5 and 6 each have the positive potential of the input voltage and no current flows through the resistor 9. The transistors 7 As a result, and 8 remain blocked, and there is again a high positive potential at output 13 as a criterion for the equivalence of the two signals a and b.

Wird hingegen nur das Schaltelement 1 in den geschlossenen Zustand übergeführt, sind also die Signale a und b voneinander verschieden, so liegt an der Eingangsklemme 5 das positive Potential der Eingangsspannung, während an der Klemme 6 in etwa Massepotential liegt, und es fließt dann über den Widerstand 9 ein Strom. Dieser verursacht an dem Widerstand einen Spannungsabfall, welcher an der Basis des Transistors 8 eine niedrigere Spannung hervorruft als an der Basis des Transistors 7. Der Transistor 7 wird leitend, während der Transistor 8 gesperrt bleibt. Das Potential am Ausgang 13 der Schaltungsanordnung sinkt stark ab als Kriterium für die Ungleichheit der Signale a und b. If, on the other hand, only the switching element 1 is switched to the closed state, i.e. if the signals a and b are different from one another, the positive potential of the input voltage is applied to the input terminal 5, while the terminal 6 is approximately ground potential, and it then flows via the Resistor 9 a current. This causes a voltage drop across the resistor, which causes a lower voltage at the base of the transistor 8 than at the base of the transistor 7. The transistor 7 becomes conductive, while the transistor 8 remains blocked. The potential at the output 13 of the circuit arrangement drops sharply as a criterion for the inequality of signals a and b.

Mit der Erfindung ist es, wie auch schon weiter oben kurz erläutert, möglich, die Ungleichheit von Signalen anzuzeigen. Zu diesem Zwecke wird an den Kollektor jedes der beiden Transistoren 7 und 8 ein stromflußabhängiges Signalelement 14, 15, wie beispielsweise ein Strommeßinstrument, ein Relais od. dgl. angeschaltet. Bei Gleichheit der Signale an den Klemmen 5 und 6 bleiben beide Transistoren 7 und 8 gesperrt, und die Signalelemente 14 und 15 bleiben stromlos. Weist hingegen das Signal an der Klemme 5 einen höheren Potentialwert auf als dasjenige an der Klemme 6, so wird der Transistor 7 leitend, während der Transistor 8 gesperrt bleibt. Es zeigt in diesem Falle nur das Signalelement 14 am Kollektor des Transistors 7 einen Strom an. Hat das Signal an der Klemme 6 hingegen einen höheren Potentialwert als das Signal an der Klemme 5, so wird der Transistor 8 leitend, während der Transistor 7 gesperrt bleibt. In diesem Falle würde nur das Signalelement 15 am Kollektor des Transistors 8 einen Strom führen. Mit einer solchen Schaltungsanordnung können Signale auf Gleichheit und auf Ungleichheit geprüft werden, wobei für die Ungleichheit noch angezeigt wird, in welcher Weise sich die beiden Signale voneinander unterscheiden (z. B. größer und kleiner).As already explained briefly above, the invention makes it possible to display the inequality of signals. For this purpose, a current flow-dependent signal element 14, 15, such as a current measuring instrument, a relay or the like, is connected to the collector of each of the two transistors 7 and 8. If the signals at terminals 5 and 6 are the same, both transistors 7 and 8 remain blocked and signal elements 14 and 15 remain de-energized. If, on the other hand, the signal at terminal 5 has a higher potential value than that at terminal 6, transistor 7 becomes conductive while transistor 8 remains blocked. In this case, only the signal element 14 at the collector of the transistor 7 shows a current. If, on the other hand, the signal at terminal 6 has a higher potential value than the signal at terminal 5, transistor 8 becomes conductive while transistor 7 remains blocked. In this case, only the signal element 15 at the collector of the transistor 8 would carry a current. With such a circuit arrangement, signals can be checked for equality and for inequality, the inequality still being indicated in which way the two signals differ from one another (e.g. larger and smaller).

Mit der beschriebenen Schaltungsanordnung kann beispielsweise ein Spannungsvergleich in der Weise durchgeführt werden, daß an der Klemme 5 die Vergleichsspannung angelegt wird, während an der Klemme 6 die zu vergleichende Spannung anliegt. Bei Gleichheit der beiden Spannungen fließt kein Strom an den Kollektoren der beiden Transistoren 7 und 8, während die Art der Ungleichheit durch Stromfluß am Kollektor des einen oder am Kollektor des anderen Transistors angezeigt wird.With the circuit arrangement described, for example, a voltage comparison can be carried out in such a way that the comparison voltage is applied to terminal 5, while the voltage to be compared is applied to terminal 6. If the two voltages are equal, no current flows at the collectors of the two transistors 7 and 8, while the type of inequality is indicated by the flow of current at the collector of one or the collector of the other transistor.

Claims

Claims: 1. Circuit arrangement for checking equality or inequality, in particular of logic signals (equivalent circuit) with use of two transistors, d a d u r c h g e - indicates that between two input terminals, each picking up one of the signals, a resistor is connected to its terminals the base and the emitter of one transistor each lie, with the emitter in each case of one and the base of the other transistor with one terminal of the resistor are connected, and that the collectors of the transistors, at a collector resistor lying, are connected to a common output.

2. Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that between each input terminal and the resistor a protective resistor is arranged in each case.

3. Circuit arrangement according to claim l or 2, characterized in that when connecting Young of their exit with an input of a conjuncture circuit, the collector resistance as a conjuncture resistance serves.

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a current flow-dependent signal element is arranged in the collector lead of each transistor. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1052 719.