DE1267249B - Eingangstorschaltung fuer eine bistabile Speicherschaltung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche KL: 21 al-36/18

Nummer: 1 267 249

Aktenzeichen: P 12 67 249.0-31

Anmeldetag: 6. September 1966

Auslegetag: 2. Mai 1968

Die Erfindung betrifft eine Eingangstorschaltung für eine bistabile Speicherschaltung mit mindestens einem wechselweise unterschiedliche Stromwerte führenden Emitterfolgertransistor und zwei Haltetransistoren, die zwei parallelliegende Stromwege bilden, wobei die Basis mindestens eines Haltetransistors mit dem Emitter des Emitterfolgertransistors querverbunden ist.

Es sind mit Halbleitervorrichtungen ausgestattete logische Schaltungselemente bekannt, bei denen die logischen Funktionen dadurch ausgeführt werden, daß Ströme zwischen verschiedenen Wegen umgeschaltet werden. Bei einer als Speicher dienenden Ausführungsform eines derartigen logischen Schaltungselementes wird eine bistabile Multivibratorschaltung benutzt, um einen die zu speichernde Information darstellenden Einheitsstromwert durch einen von zwei Wegen fließen zu lassen. Der Fluß des Einheitsstromwerts durch den einen Weg stellt dabei eine 0, der Stromfluß über den anderen Weg eine 1 dar.

Eine Schaltung dieser Art muß derart ausgelegt sein, daß der Fluß des Einheitsstromwerts im Multivibrator nach Wunsch geändert werden kann, wodurch die im logischen Speicherelement gespeicherte Information geändert wird. Bei bekannten logischen Elementen sind gesonderte Eingangstorschaltungen erforderlich, um die im Speicherelement gespeicherte Information zu ändern. Jede der Eingangstorschaltungen erfordert zur Betätigung einen gesonderten Einheitsstromwert, was zu einer großen Steigerung des Leistungsverbrauchs des Speicherelements führt. Werden Speicherschaltungen dieser Art bei einer datenverarbeitenden Anlage in erheblicher Anzahl miteinander kombiniert, ist es wichtig, daß der Leistungsverbrauch jedes logischen Elements der datenverarbeitenden Anlage kleinstmöglich ist. Die das logische Element bildenden Halbleitervorrichtungen sollten in ungesättigtem Zustand betätigt werden, so daß das logische Element mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden kann. Auch der Leistungsbedarf der das Arbeiten des logischen Elements steuernden Taktsignale sollte gering sein.

Es ist daher Ziel der Erfindung, ein logisches Speicherelement mit einer verbesserten Eingangs- und Steuerschaltung zu schaffen, das für seine Betätigung nur einen Einheitsstromwert erfordert und bei dem die Halbleitervorrichtungen in nicht gesättigtem Zustand arbeiten.

Erreicht wird das Ziel durch die Erfindung dadurch, daß eine Voreinstellschaltung zwei Voreinstellgatter aufweist, die jeweils an einen gesonderten Eingangstorschaltung für eine bistabile
Speicherschaltung

Anmelder:

Motorola, Inc.,

Franklin Park, JlL (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,

6000 Frankfurt, Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt:
Donald Edward Murray,
Scottsdale, Ariz. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 9. September 1965 (486 043)

Haltetransistor angeschlossen sind, und daß die Voreinstellschaltung in Reihe mit einem ersten Stromschaltgatter einer Stromschaltstufe liegt, deren zweites Schaltgatter in Reihe mit den beiden parallelliegenden Stromwegen geschaltet ist.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein logisches Speicherelement mit einer bistabilen Multivibratorschaltung geschaffen wird, das Daten dadurch speichert, daß ein Stromfluß über einen von zwei Stromwegen bewirkt wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Schaffung eines logischen Speicherelements mit Eingangsschaltmitteln, die an die Stromwege angekoppelt sind, um den Stromfluß über die betreffenden Stromwege zu steuern. Steuerschaltmittel, die mit der bistabilen Multivibratorschaltung und den Eingangsschaltmitteln gekoppelt sind, legen fest, ob die bistabile Schaltung oder die Eingangsschaltmittel den Stromfluß über die Stromwege steuern.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Schaltung eines logischen Speicherelements nach der Erfindung,

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Fig. 2 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 1 und

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Kombination zweier logischer Speicherelemente nach der Erfindung, die als Verschieberegisterstufe oder als Flip-Flop-Schaltung dienen.

Es ist ein bistabiles Multivibrator-Speicherelement mit einem ersten und einem zweiten Stromweg vor-49 zum ersten Bezugspotential. Dabei ist angenommen, daß der Transistor so vorgespannt ist, daß er leitet. Die Arbeitsweise dieses Transistors ist weiter unten näher erläutert. Der über den Widerstand 35 fließende Strom senkt das Potential am Kollektor 14 ab. Dieses verminderte Potential wird an die Basis 20 des Transistors 18 angekoppelt und sperrt diesen Transistor. Da über den Transistor 18 kein Strom fließt, liegt das Potential am Kollektor 21 hoch. Es

gesehen. Das bistabile Element läßt Strom über einen io wird an die Basis 12 des Transistors 10 angekoppelt bestimmten Weg fließen, wenn keine Eingangssignale und öffnet diesen Transistor. Infolge der bei der vorhanden sind. Der Stromfluß über den einen Weg Schaltung vorgesehenen Rückkopplung werden also

Transistors Vorspannungsdiesen Transistor geöffnet

durch das Leiten emes
Potentiale gebildet, die

is halten, während sie den anderen Transistor gesperrt halten. Ein Einheitsstromwert fließt über einen der von den Widerständen 35 und 36 gebildeten Stromwege, um Daten im Speicherelement zu speichern. Der Widerstand 49 begrenzt den über die Transistoren fließenden Strom, so daß diese in nicht gesättigtem Zustand arbeiten.

Die Emitter 62 und 48 der Transistoren 60 bzw. 44 sind über den Widerstand 49 an das erste Bezugspotential angekoppelt. Die Basis 46 des Transistors 44 liegt an einem zweiten Bezugspotential V_BB. An die Basis 61 des Transistors 60 wird ein Takt- oder Synchronisierpotential angelegt, das normalerweise auf einem niedrigeren Wert als das zweite Bezugspotential V_BB gehalten ist. Infolgedessen wird der

mehr Speicherelemente lassen sich koppeln, um Flip- 30 Transistor 44 im normalen Betrieb durch das Poten-Flop- oder Schieberegisterstufen zu bilden. tial V_BB geöffnet und kann Strom durch das von den

kann eine 0, der Stromfluß über den anderen Weg eine 1 darstellen. Ein Eingangskreis in Form von Schaltelementen ist mit jedem der Stromwege gekoppelt und kann ebenfalls den Stromfluß über die Stromwege steuern. Mit den Eingangsschaltmitteln und der bistabilen Multivibratorschaltung sind Steuerschaltmittel gekoppelt. Der Zustand der Steuerschaltmittel legt fest, ob der Stromfluß über die Stromwege durch den bistabilen Multivribrator oder die Eingangsschaltmittel gesteuert wird. Wenn sich die Steuerschaltmittel in einem solchen Zustand befinden, daß das Multivibratorelement den Stromfluß steuert, hält der Multivibrator den Stromfluß über den zuletzt durch die Eingangsschaltmittel ausgewählten Stromweg aufrecht. Bei sämtlichen Schaltvorgängen fließt nur ein Einheitsstromwert in dem logischen Element und der zugehörigen Eingangsschaltung. Zwei oder

Die F i g. 1 zeigt ein schematisches Schaltbild eines erfindungsgemäß aufgebauten logischen Speicherelements. Transistoren 10,18, 25 und 30 sind zwecks Bildung einer bistabilen Multivibratorschaltung miteinander verbunden. Die Basis 12 des Transistors 10 ist über den Emitter 32 und die Basis 33 des Transistors 30 an den Kollektor 21 des Transistors 18 angekoppelt. Die Basis 20 des Transistors 18 steht über den Emitter 27 und die Basis 28 des Transistors 25 mit dem Kollektor 14 des Transistors 10 in Verbindung. Über Lastwiderstände 35 und 36 sind die Kollektoren 24 bzw. 21 an die Stromquelle 40 angeschlossen. Die Stromquelle 40 liegt an einem ersten Bezugspotential. Die Emitter 16 und 22 der Transistoren 10 und 18 sind zusammengeschlossen und über den Kollektor 47 und den Emitter 48 des Transistors 44 sowie den Widerstand 49 mit dem ersten Bezugspotential verbunden. Über die Widerstände 37 und 38 liegen die Emitter 27 und 32 der Transistoren 25 bzw. 30 an dem ersten Bezugspotential.

Im Betrieb wirkt der Transistor 25 als EmitterfoIger-Rückkopplungsschaltung, welche das Potential am Kollektor 14 des Transistors 10 mit der Basis 20 des Transistors 18 koppelt. Der ebenfalls als Emitterfolger arbeitende Transistor 30 koppelt das Potential am Kollektor 21 des Transistors 18 mit der Basis 12 des Transistors 10. Die Widerstände 37 und 38 bilden die Lastwiderstände für die Emitterfolger. Diese Rückkopplungsschaltung spannt die Transistoren 10 und 18 derart vor, daß der eine von ihnen leitet, während der andere gesperrt ist. Beispielsweise sei angenommen, daß der Transistor 10 leitet. Wenn dies der Fall ist, fließt Strom von der Stromquelle 40 über den Widerstand 35, den Kollektor 14 und den Emitter des Transistors 10, den Kollektor 47 und den Emitter 48 des Transistors 44 sowie den Widerstand Transistoren 10, 18, 25 und 30 gebildete bistabile Speicherelement fließen. Bei dieser Betriebsweise wird Information im Speicherelement gespeichert. Die Information kann aus dem Speicherelement über eine UND-Torschaltung 65 ausgelesen werden. Wenn ein Leseimpuls an die Leseklemme 67 angelegt wird, wird das am Kollektor 21 des Transistors 18 auftretende Potential an die Ausgangsklemme 66 angekoppelt und steht dort für weitere Schaltungselemente zur Verfugung.

Um die im Speicherelement gespeicherte Information zu ändern, ohne mehr als einen Einheitsstromwert zu verwenden, wird ein Eingangsschaltkreis mit den Transistoren 50 und 55 benutzt. Der Kollektor 56 des Transistors 55 ist mit dem Kollektor 14 des Transistors 10 verbunden, während der Emitter 57 des Transistors 55 an den Kollektor 63 des Transistors 60 angeschlossen ist. Der Kollektor 52 des Transistors 50 ist mit dem Kollektor 21 des Transistors 18 verbunden. Der Emitter 53 des Transistors 50 steht mit dem Kollektor 63 des Transistors 60 in Verbindung. An die Basis 58 des Transistors 55 kann ein Eingangssignal angelegt werden, das in diesem Fall eine binäre 0 darstellt, während an die Basis 51 des Transistors 50 ein Signal anlegbar ist, das eine binäre 1 darstellt. Die an das Speicherelement angelegten, eine binäre 1 bzw. eine binäre 0 darstellenden Signale haben die Form von Spannungen, die den Transistor, an den sie angelegt werden, öffnen. Gleichzeitig mit dem Anlegen der Vorspannung an die Basis 51 oder die Basis 58 der Transistoren 50 und 55 wird an die Basis 61 des Transistors 60 ein Takt- oder Synchronisierimpuls angelegt, der den Transistor 60 öffnet und den Transistor 44 sperrt.

Als Beispiel sei angenommen, daß der Transistor 18 geöffnet und der Transistor 10 gesperrt ist, so daß im Speicherelement eine 1 gespeichert ist, und nun-

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mehr die 1 in eine O umgewandelt werden soll. Für Transistor 50 zu öffnen und den Transistor 55 zu diesen Zweck wird ein Taktimpuls an die Basis 61 sperren. Ein an die Basis 51 des Transistors 50 andes Transistors 60 angelegt, während gleichzeitig die gelegtes niedriges Eingangssignal sucht den Tran-Basis 58 des Transistors 55 mit einem Impuls beauf- sistor 55 zu öffnen und den Transistor 50 zu sperren, schlagt wird, der die Transistoren 55 und 60 öffnet. 5 Ein drittes Bezugspotential V_{BB 2} liegt an der Basis 61 Wenn der Transistor 60 geöffnet ist, wird der Tran- des Transistors 60. Die Taktimpulse werden an die sistor 44 gesperrt, so daß weder über den Transistor Basis 46 des Transistors 44 angelegt. 10 noch über den Transistor 18 ein Strom fließen Die Arbeitsweise der Schaltung nach F i g. 2 ist kann. Strom fließt jedoch über den Transistor 55 und ähnlich derjenigen der Schaltung nach Fig. 1. Ein den Widerstand 35. Der Spannungsabfall am Wider- io an die Basis 46 des Transistors 44 angelegter negativer stand 35 wird an die Basis 20 des Transistors 18 an- Taktimpuls sperrt den Transistor 44 und öffnet den gelegt und sperrt diesen Transistor. Da über den Transistor 60. Wenn der Transistor 60 geöffnet ist, Widerstand 36 kein Strom fließt, liegt das Potential bestimmt ein an die Basis 51 des Transistors 50 anam Kollektor 21 hoch; es wird an die Basis 12 des gelegtes logisches Eingangssignal, ob der Transistor Transistors 10 angekoppelt und sucht den Transistor 15 50 oder der Transistor 55 leitet. Wenn das Potential 10 zu öffnen. Über die Transistoren 10 und 18 kann des logischen Eingangssignals hoch liegt, wird der jedoch kein Strom fließen, da die Emitter über den Transistor 50 geöffnet und fließt Strom über den gesperrten Transistor 44 an die Stromquelle 40 an- Widerstand 36. Dabei wird ein Vorspannungspotengeschaltet sind. tial ausgebildet, das den Transistor 10 zu sperren und

Wenn der Taktimpuls abgeschaltet wird, wird der 20 den Transistor 18 zu öffnen sucht. Wenn das an die Transistor 44 geöffnet, während der Transistor 60 Basis 51 des Transistors 50 angelegte Potential niedrig gesperrt wird. Die von den Eingangsschalttransistoren liegt, wird der Transistor 50 gesperrt. Über den Wider-50 und 55 gelieferte Vorspannung bewirkt, daß das stand 36 fließt kein Strom, und es wird ein Vorspanbistabile Multivibrator-Speicherelement den Strom nungspotential ausgebildet, das den Transistor 10 zu weiter über den Widerstand 35 fließen läßt und eine 0 25 öffnen und den Transistor 18 zu sperren sucht. Wird im Speicherelement eingespeichert wird. Während des der Taktimpuls von der Basis 46 des Transistors 44 gesamten Arbeitsspiels der Eingangsschaltung fließt abgeschaltet, wird der Transistor 44 wieder geöffnet im Speicherelement nur ein Einheitsstromwert, so und fließt Strom über den Transistor 10 oder den daß keine Erhöhung des Leistungsverbrauchs des Transistor 18 entsprechend dem logischen Eingangs-Speicherelements eintritt. 30 signal, das während der Zeit angelegt wurde, während

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, der der Transistor 44 gesperrt und der Transistor 60

die sich besonders für eine integrierte Schaltung und geöffnet war.

ein logisches System eignet, bei dem ein positiver F i g. 3 veranschaulicht die Arbeitsweise zweier

logischer Pegel eine binäre 1 und ein negativer logischer Elemente nach der Erfindung, die derart

logischer Pegel eine binäre 0 kennzeichnet. In F i g. 2 35 zusammengeschaltet werden können, daß eine

haben diejenigen Teile der Schaltung, die mit ent- Schaltung mit einem Flip-Flop-Ausgang gebildet wird

sprechenden Teilen der F i g. 1 übereinstimmen, die oder die als eine Stufe eines Schieberegisters benutzt

gleichen Bezugszeichen. werden können. Das logische Element 100 ist ähnlich

Bei der Schaltung nach F i g. 2 ist der Kollektor 14 der Schaltung nach F i g. 1 und arbeitet in gleicher des Transistors 10 unmittelbar mit der Stromquelle 40 Weise wie die Schaltung nach Fig. 1. Die Funktion 40 verbunden, während die Basis 20 des Transistors der Eingangsschalttransistoren 108 und 109 nach 18 an einem zweiten Bezugspotential V_{BB x} liegt. Das F i g. 3 ist die gleiche wie diejenige der Eingangsan die Basis 20 des Transistors 18 angelegte zweite Schalttransistoren 50 und 55 nach F i g. 1, mit der Bezugspotential V_{BB t} liegt. Das an die Basis 20 des Ausnahme, daß die Basis 107 des Transistors 108 an Transistors 18 angelegte zweite Bezugspotential V_{BB x} 45 eine Bezugsspannungsschaltung 99 angeschlossen ist, liegt ungefähr in der Mitte zwischen dem hohen und die eine zweite Bezugsspannung V_BB abgibt. Die dem niedrigen Pegel der logischen Signale. Es sei Basis 113 des Transistors 114 ist ebenfalls über beispielshalber angenommen, daß der Transistor 18 Dioden mit der Bezugsspannungsschaltung 99 vergeöffnet ist. Der über den Widerstand 36 fließende bunden, um an den Transistor 114 eine geeignete Strom bewirkt einen Spannungsabfall, der die an den 50 Vorspannung anzulegen. Die Bezugsspannungsschal-Kollektor 21 des Transistors 18 angelegte Spannung tung 99 liefert eine stabile, temperaturkompensierte absenkt. Diese Spannung wird über den Transistor Bezugsvorspannung.

30 an die Basis 12 des Transistors 10 in der zuvor Das logische Element 102 nach F i g. 3 ist ebenbeschriebenen Weise angelegt. Der Wert des Wider- falls ähnlich der Schaltung nach F i g. 1 und arbeitet stands 36 ist so gewählt, daß der Spannungsabfall am 55 in ähnlicher Weise wie das logische Element 100. Bei Widerstand 36 ausreicht, um den Transistor 10 zu der Anordnung nach F i g. 3 ist die Basis 149 des sperren. Wenn der Transistor 10 leitet, fließt über den Steuerschalttransistors 148 mit der Basis 113 des Widerstand 36 kein Strom, so daß das an den KoI- Steuerschalttransistors 114 verbunden, während die lektor 21 angelegte Potential hoch liegt. Dieses hohe Basis 152 des Steuerschalttransistors 150 an die Basis Potential abzüglich des Spannungsabfalls am Tran- 60 117 des Steuerschalttransistors 116 angekoppelt ist. sistor 30 wird ferner an die Basis 12 des Transistors Auf diese Weise öffnen gleichzeitig die Steuerschalt-10 angelegt und öffnet den Transistor 10, während es transistoren 148 und 114; auch die Steuerschalttranden Transistor 18 sperrt. sistoren 116 und 150 leiten gleichzeitig. Der Steuer-

Die Basis 58 des Transistors 55 ist ebenfalls mit Schalttransistor 148 steuert den Stromfluß über die als dem zweiten Bezugspotential V_{BB t} verbunden. Das 65 bistabiler Multivibrator wirkenden Stromschalttran-Eingangssignal wird nur an die Basis 51 des Tran- sistoren 140 und 142, während der Steuerschalttransistors 50 angelegt. Ein an die Basis 51 des Tran- sistor 114 den Stromfluß über die Eingangsschaltsistors 50 angelegtes hohes Eingangssignal sucht den transistoren 108 und 109 steuert. Der Transistor 150

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steuert den Stromfluß über die Eingangsschalttransistoren 144 und 146, während der Steuerschalttransistor 116 den Stromfluß über die Stromschalttransistoren 105 und 106 des bistabilen Multivibrators steuert.

Die Transistoren 116 und 119 bilden eine Emitterfolgerschaltung zur Schaffung eines hochohmigen Eingangs für die Taktimpulse, die an die Basis 117 des Transistors 116 und die Basis 152 des Transistors 150 angekoppelt werden. Mittels der Taktimpulse werden in der oben in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise die Transistoren

116 und 150 gesperrt und die Transistoren 114 und 148 geöffnet. Eine Stromquelle 170 liefert einen Strom für die Betätigung der logischen Elemente. Die Transistoren 116 und 164 des logischen Elements 102 erlauben es, das Speicherelement 102 voreinzustellen. Diese Eingänge lassen sich für eine Parallelübertragung verwenden, wenn die Schaltung nach F i g. 3 als Stufe eines Schieberegisters verwendet wird.

Im Betrieb sind die Transistoren 116 und 150 geöffnet, wenn kein Taktsignal anliegt. Das bistabile Multivibratorspeicherelement des logischen Elements 100 ist über den Widerstand 124 an das erste Bezugspotential angekoppelt, so daß ein Strom über einen der beiden Stromwege des bistabilen Multivibratorspeicherelements fließen kann, wie dies oben in Verbindung mit den Schaltungen nach F i g. 1 und 2 erläutert ist. Wenn der Transistor 150 geöffnet ist, werden die Eingangsschalttransistoren 144 und 146 des logischen Elements 102 über den Widerstand 160 an das erste Bezugspotential angekoppelt, so daß die im logischen Element 102 gespeicherten Daten geändert werden können, indem das gewünschte Signal an die Eingangstransistoren 144 und 146 angelegt wird. Die Basis 145 des Transistors 144 ist mit dem Emitter 123 des Transistors 111 verbunden, während die Basis 147 des Transistors 146 mit dem Emitter 121 des Transistors 112 in Verbindung steht, so daß das an das logische Element 102 angelegte Eingangssignal das gleiche ist wie das Signal, das im bistabilen Multivibratorspeicherelement des logischen Elements 100 gespeichert wird. Wenn ein Taktsignal an die Basen

117 und 152 der Transistoren 116 und 150 angelegt wird, werden die Transistoren 114 und 148 geöffnet. Bei geöffnetem Transistor 148 wird das an das logische Element 102 angelegte Eingangssignal (die zuvor im logischen Element 100 gespeicherte Information) im bistabilen Multivibratorspeicherelement des logischen Elements 102 gespeichert. Bei geöffnetem Transistor 114 kann das logische Element 100 ein Eingangssignal aufnehmen, das normalerweise an die Basis 110 des Transistors 109 angelegt wird.

Im folgenden sei die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 3 als Flip-Flop-Schaltung beschrieben. Eine Flip-Flop-Schaltung ist eine Schaltung, bei der das Ausgangssignal zwischen zwei Zuständen wechselt, wenn an die Schaltung ein Takt- oder Synchronisiersignal angelegt wird. Bei der Schaltung nach Fig. 3 können komplementäre Ausgangssignale von den Emittern 121 und 123 der Transistoren 111 und 112 abgenommen werden. Das Ausgangssignal wechselt zwischen einer 1 und einer 0, und zwar jedesmal, wenn ein Taktsignal aufgenommen wird. Für diesen Zweck ist eine Verbindung 128 zwischen der Ausgangsklemme 130 des logischen Elements 102 und der Basis 110 des Transistors 109 vorgesehen. Diese Verbindung ist in Fi g. 3 gestrichelt eingezeichnet, da sie nicht verwendet wird, wenn die Schaltung nach F i g. 3 als Stufe eines Schieberegisters eingesetzt wird. Es ist beispielsweise angenommen, daß der Stromfluß über die Widerstände 122 und 158 eine 1 und ein Stromfluß über die Widerstände 156 und 120 eine 0 darstellt. Ferner sei vorausgesetzt, daß im Anfangszustand keine Taktimpulse vorhanden sind und der Transistor 106 geöffnet ist, so daß Strom über den Widerstand 122, die Transistoren 106 und

ίο 116 sowie den Widerstand 124 zum ersten Bezugspotential fließt. Das Potential am Emitter 123 des Transistors 111 liegt infolgedessen niedrig, das Potential am Emitter 121 des Transistors 112 hoch. Das hohe Potential am Emitter 121 wird an die Basis 147 des Eingangsschalttransistors 146 angekoppelt, während das niedrige Potential am Emitter 123 zur Basis 145 des Eingangsschalttransistors 144 gelangt. Der Transistor 146 wird geöffnet, der Transistor 144 gesperrt; Strom fließt über den Widerstand 158, die Transistoren 146 und 150 sowie den Widerstand 160 zum ersten Bezugspotential. Die in den logischen Elementen 100 und 102 fließenden Ströme kennzeichnen jeweils eine 1.
Wenn an den Takteingang des Transistors 118 ein Taktimpuls angelegt wird, werden die Transistoren 116 und 150 gesperrt, während die Transistoren 114 und 148 geöffnet werden. Bei geöffnetem Transistor 148 wird die vom Eingangstransistor 146 aufgenommene 1 im bistabilen Multivibratorspeicher des logischen Elements 102 gespeichert und fließt Strom weiter über den Widerstand 158. Wenn der Transistor 116 gesperrt und der Transistor 114 geöffnet ist, kann das logische Element 100 ein neues Eingangssignal aufnehmen. Dieses Eingangssignal gelangt zur Ausgangsklemme 130 des logischen Elements 102. Da Strom über den Widerstand 158 fließt, liegt das Potential an der Klemme 130 niedrig. Dieses niedrige, an die Basis 110 des Transistors 109 angelegte Potential sperrt den Transistor 109 und öffnet den Transistor 108. Durch Öffnen des Transistors 108 wird eine 0 an das logische Element 100 abgegeben. Bei geöffnetem Transistor 108 fließt Strom über den Widerstand 120, die Transistoren 108 und 114 sowie den Transistor 124 zum Bezugspotential. Wenn der Taktimpuls abgeschaltet wird, werden die Transistoren 116 und 150 geöffnet und wird das Eingangssignal 0 des logischen Elements 100 im bistabilen Multivibratorspeicherelement dieser logischen Schaltung gespeichert; über den Widerstand 120 fließt weiter Strom.

Der über den Widerstand 120 fließende Strom läßt am Emitter 121 des Transistors 112 ein niedriges Potential auftreten, während das Potential am Emitter 123 des Transistors 111 hoch liegt. Diese an die Basen 145 und 147 der Transistoren 144 und 146 angekoppelten Potentiale öffnen den Transistor 144 und sperren den Transistor 146. Strom fließt dann über den Widerstand 156, die Transistoren 144, 150 und den Widerstand 160 zum Bezugspotential, so daß ein Eingangssignal 0 an die logische Schaltung 102 angelegt wird. Der nächste an den Transistor 118

' abgegebene Taktimpuls bewirkt in gleicher Weise eine Verschiebung des Ausgangssignals des logischen Elements 100 in den 1-Zustand. Dieses Arbeitsspiel läuft weiter, solange Taktimpulse an den Transistor 118 angelegt werden.

Im folgenden sei die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 3 als Schieberegisterstufe beschrieben.

Claims (3)

Wird die Anordnung als Schieberegisterstufe geschaltet, wird die Verbindung 128 zwischen der Ausgangsklemme 130 und der Basis 110 des Transistors 105 beseitigt. Über einen Eingangsleiter 172 wird ein Eingangssignal an die Basis 110 des Transistorsl09 angelegt. Das Eingangssignal kann von einer vorhergehenden Stufe des Schieberegisters stammen; bildet die Stufe nach F i g. 3 die erste Stufe, so ist das an die Basis 110 des Transistors 109 angelegte Signal das Eingangssignal des Schieberegisters. Ein Ausgangssignal von der Schieberegisterstufe nach F i g. 3 wird von der Ausgangsklemme 153 an eine nachfolgende Stufe des Schieberegisters oder an andere nachgeschaltete Schaltungen angekoppelt, falls die in F i g. 3 dargestellte Schieberegisterstufe die letzte Stufe des Schieberegisters darstellt. Es sei angenommen, daß die vorhergehende Stufe eine 0 enthält, während die in F i g. 3 gezeigte Stufe eine 1 enthält. Dann fließt, wie zuvor beschrieben, Strom über die Widerstände 122 und 158. Wenn ein Taktimpuls an den Transistor 118 angelegt wird, werden die Transistoren 114 und 148 geöffnet, während die Transistoren 116 und 150 gesperrt werden. Der über den Widerstand 158 fließende Strom spannt dann die Transistoren 140 und 142 derart vor, daß der Stromfluß über den Widerstand 158 aufrechterhalten und eine 1 in dem bistabilen Multivibratorspeicherelement des logischen Elements 102 gespeichert wird. Bei öffnen des Transistors 114 und Sperren des Transistors 116 können die Eingangsschalttransistoren 108 und 109 den Stromfluß in den Widerständen 120 und 122 des logischen Elements 100 steuern. Dieser Stromfluß wird durch das Eingangssignal bestimmt, das über den Eingangsleiter 172 von der vorhergehenden Stufe aufgenommen wird. Da angenommen wurde, daß in der vorgeschalteten Stufe des Schieberegisters eine 0 gespeichert war, wird der Transistor 108 geöffnet und fließt Strom durch den Widerstand 120. Die an die Ausgangsklemme 153 des logischen Elements 102 angeschlossene nachfolgende Stufe arbeitet in ähnlicher Weise wie die logische Schaltung 100. Da durch den Widerstand 156 kein Strom fließt, stellt das Potential an der Ausgangsklemme 153 des logischen Elements 102 eine 1 dar. Dieses Signal wird an die nachfolgende Stufe angekoppelt und spannt den Eingangsschalttransistor dieser Stufe derart vor, daß diese Stufe eine 1 aufnimmt. Wenn der an den Transistor 118 angelegte Taktimpuls abgeschaltet wird, wird der Transistor 116 geöffnet. Auch der Transistor 105 wird geöffnet, da Strom über den Widerstand 120 fließt. Auf diese Weise wird in der logischen Schaltung 100 eine 0 eingespeichert. In der oben beschriebenen Weise wird die 0 an die logische Schaltung 102 angekoppelt und öffnet den Eingangsschalttransistor 144, so daß Strom über den Widerstand 156 fließt. Auf diese Weise ist das in der Stufe nach Fig. 3 gespeicherte Datensignal an die nachfolgende Stufe übertragen, während die Stufe 3 nunmehr das von der vorhergehenden Stufe empfangene Signal einspeichert. Das Arbeitsspiel wird bei jedem Eintreffen eines Taktimpulses wiederholt. Vorliegend wurde eine Schaltung beschrieben, mittels deren ein stromschaltendes bistabiles Multivibratorspeicherelement gesteuert werden kann. Das ίο Speicherelement läßt sich in nicht gesättigtem Zustand betreiben, was eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erlaubt. In jeder logischen Schaltung fließt niemals mehr als ein Einheitsstromwert. Die Schaltung eignet sich hervorragend für einen Aufbau als integrierte Schaltung. Die Schaltungen lassen sich kombinieren, um logische Schaltungen zu erhalten, die nach Art eines Flip-Flops arbeiten oder als Schieberegisterstufen dienen können. ao Patentansprüche:

1. Eingangstorschaltung für eine bistabile Speicherschaltung mit mindestens einem wechselweise unterschiedliche Stromwerte führenden Emitterfolgertransistor und zwei Haltetransistoren, die zwei parallelliegende Stromwege bilden, wobei die Basis mindestens eines Haltetransistors mit dem Emitter des Emitterfolgertransistors querverbunden ist, dadurchgekennzeichnet, daß eine Voreinstellschaltung (50, 55) zwei Voreinstellgatter aufweist, die jeweils an einen gesonderten Haltetransistor angeschlossen sind, und daß die Voreinstellschaltung in Reihe mit einem ersten Stromschaltgatter (60) einer Stromschaltstufe liegt, deren zweites Schaltgatter

(44) in Reihe mit den beiden parallelliegenden Stromwegen geschaltet ist.

2. Eingangstorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingang (51) des einen Voreinstellgatters (50) ein eine binäre 1 darstellendes Signal anlegbar ist, an den Eingang (58) des anderen Voreinstellgatters (55) ein eine binäre 0 darstellendes Signal anlegbar ist, der Eingang (61) des ersten Stromschaltgatters an ein Vorspannungspotential angeschlossen ist und an den Eingang (46) des zweiten Stromschaltgatters (44) ein Taktimpuls anlegbar ist.

3. Eingangstorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingang (51) des einen Voreinstellgatters (50) ein Signal anlegbar ist, das eine binäre 1 oder eine binäre 0 darstellt, der Eingang (58) des anderen Voreinstellgatters (55) an ein Vorspannungspotential angeschlossen ist, der Eingang (61) des ersten Stromschaltgatters (60) an ein Vorspannungspotential angeschlossen ist und an den Eingang (46) des zweiten Stromschaltgatters (44) ein Taktimpuls anlegbar ist.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Prioritätsbeleg ausgelegt worden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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