DE1299704C2 - Speicherfaehige logische Schaltung - Google Patents
Speicherfaehige logische SchaltungInfo
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- DE1299704C2 DE1299704C2 DE1967T0034457 DET0034457A DE1299704C2 DE 1299704 C2 DE1299704 C2 DE 1299704C2 DE 1967T0034457 DE1967T0034457 DE 1967T0034457 DE T0034457 A DET0034457 A DE T0034457A DE 1299704 C2 DE1299704 C2 DE 1299704C2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
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- H03K19/08—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
- H03K19/082—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
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Description
2. Verwendung der logischen Schaltung nach Anspruch 1 als Speicherelement.
3. Logische Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den einen
Transistor (71) gelangenden Ansteuersignale zur Überführung des Schaltzustandes, in dem der eine
Transistor gesperrt und der andere leitend ist, in den entgegengesetzten Schaltzustand, um die
Hälfte der zum Basisstrom-Einsatzpunkt gehörenden Basis-Emitter-Spannung der Transistoren
größer sind als die Ansteuersignale des anderen Transistors (Γ 2).
4. Verwendung der logischen Schaltung nach Anspruch 1 als Impulsfonnerschaltung.
In der deutschen Auslegeschrift 1 246 027 ist eine Logikschaltung aus zwei emitterseitig gekoppelten
Transistoren beschrieben, die trotz geringen Aufwandes einen hohen logischen Verknüpfungswert hat.
Diese Schaltung ist in der F i g. 1 wiedergegeben. Sie besteht aus zwei Transistoren 71 und T 2, die kollektorseitig
über gleiche Widerstände an Masse liegen und deren Emitter parallel geschaltet sind und über
eine Konstantstromquelle Ql ebenfalls mit dem Massepotential verbunden sind. Die Konstantstromquelle
Q1 liefert einen Strom /, der sich entsprechend
der Ansteuerung beider Transistoren auf diese verteilt. Beide Transistoren werden derart von Jogischen
Signalen A und B, diesen entsprechen die Steuerspannungen UA und Uβ, angesteuert, daß abgesehen
vom Umschaltvorgang entweder der Transistor Ti oder der Transistor 72 leitet, während der jeweils
andere gesperrt ist. Während die Spannung UA des
logischen Signals A direkt an der Basis des Transistors 71 liegt, wird die Spannung UB des logischen
Signals B um einen Betrag Ul vermindert an die Basis des Transistors 72 geführt. Ul entspricht dem
halben Signalhub zwischen der Spannung logisch 1 und der Spannung logisch 0. Die Herabsetzung der
Ansteuerspannung UB um den Wert U1 wird durch
die Serienscbaltung eines Widerstandes R 2 und einer S einem Strom UVR2 liefernden Konstantstromquelle
Q2 bewirkt
Den Eingangspunkten A und B sind Emitterfolger vorgeschaltet: Vor dem Eingangspunkt A liegen zwei
Transistoren 741 und 742 mit den Eingangssignalen Al und A2, die gemeinsam auf einem Widerstand
A3 arbeiten; vor dem Eingangspunkt B liegen
zwei weitere Transistoren 751 und 752, denen die Serienschaltung des Widerstandes R 2 und der Konstantstromquelle
Q 2 als Emitterwiderstand gemeinsam ist
Die Schaltung ist insgesamt so bemessen, daß ihre Ausgangssignale Q und JJ. zur Ansteuerung aller Eingänge
einer gleichartigen Schaltung geeignet sind.
Die bis jetzt beschriebene Schaltung der deutschen ao Auslegeschrift 1246 027 liefert folgende Verknüpfung:
JJ = Alλ Α2 FBT · "E7I,
(B1 + B2).
Die F i g. 2 zeigt das logische Ersatzschaltbild der as Schaltung nach F i g. 1.
Aufgabe der Erfindung ist es, aus der vorliegenden logischen Schaltung ein Element zu entwickeln, dessen
wesentliche Eigenschaften darin bestehen sollen, daß sein Ausgangssignal dem logischen Wert eines
3» seiner Eingangssignale direkt folgt, dagegen für andere Eingangssignale als Speicher arbeitet.
Die Erfindung betrifft demnach eine logische Schaltung aus zwei Transistoren, deren Emitter zusammengeschlossen
sind und über eine Stromeinprägeschaltung mit dem einen Pol und deren Kollektorwiderstände
mit dem anderen Pol einer Versorgungsspannungsquelle verbunden sind und deren Transistoren einander entgegengesetzte Schaltzustände
einnehmen, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Ansteuerung wechseln, mit einer Spannungsquelle, die in Reihe zum Steuerkreis des einen Transistors
liegt, welche eine gegenüber dem Spannungshub der Ansteuersignale kleinere Spannung, vorzugsweise
die Spannung eines halben Ansteuersignalspannungshubes aufweist. Die gestellte Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kollektor des einen Transistors über Schaltmittel zur Pegelangleichung
mit der Basis des anderen Transistors verbunden ist und daß die an den einen Transistor
gelangenden Ansteuersignale zur Überführung des Schaltzustandes, in welchem der eine Transistor gesperrt
und der andere leitend ist, in den entgegengesetzten Schaltzustand, eine größere Scheitelspannung
aufweisen als die Ansteuersignale des anderen Transistors.
Im folgenden werden die Erfindung und Verwendungsbeispiele zum Gegenstand der Erfindung an
Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt F i g. 3 die Schaltung nach der Erfindung im logisehen
Ersatzschaltbild und deren logische Funktion, F i g. 4 einen Impulsplan des Betriebes der erfindungsgemäßen
Schaltung als Speicherelement und
F i g. 5 die relative Lage der Ansteuersignalspannungen der Schaltung nach der Erfindung.
65j In der Fig. 3 ist die Schaltung nach Fig. 2 dahingehend erweitert, daß deren Ausgang J2 mit dem Eingang A 2 in fester Verbindung steht. Der Schaltung wird darüber hinaus an Stelle des Eineanes-
65j In der Fig. 3 ist die Schaltung nach Fig. 2 dahingehend erweitert, daß deren Ausgang J2 mit dem Eingang A 2 in fester Verbindung steht. Der Schaltung wird darüber hinaus an Stelle des Eineanes-
3 4
signals B2 (Fig. 2) ein Eingangssignal T zugeführt. Fi g. 4b zeigt den zeitlichen Verlauf des Bjngangs-
wihrend es ach bei den EkgaWssignalen Jl und signalsBl. Fig.4c zeigt den zeichen Verlaufdes
Bl um Binärvariable mit den Sp£mungswerten von die jeweilige Schaltstellung ^*^*™®^
B. OV für logisch 1 und -0,8 V für logisch 0 «^lsß und Fig.4d denzeijchen Verruf vonj
handelt, stellt das Eingangssignal T ein solches Signal 5 Aus denFig.4a bis 4 c ist dieD-Fh^op-F^
dar, das drei logische Zustände, nämlich 0, 1 und 2 tion deutlich zu erkennen Ist beim-Auftreten eines
annehmen kann. Die ihren logischen Werten 0 und 1 Taktsignals T = 2, B1 = 1, so nimmt in «* nacfc
zugeordneten Spannungen entsprechen denen der folgenden Taktpause Q den Wert 1 an ist beimι Aul
WerteO und 1 der Einlangssignde A1 und Bl. Ihr treten eines Taktsignals B1 = 0 so mmmt β m de
wischer Wert 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß die io nachfolgenden Taktpause den w«111·^^*
ihm zugeordnete Spanaung größer ist als die zum Fig. 4 ist ebenfalls zu erkennen, daß bei öl-υ
logischen Wert 1 zugehörige, vorzugsweise um die Q dem Taktsignal T direkt folgt
Hälfte der zum Basisstrom-Einsatzpunkt gehörenden In den Taktpausen ist T1 - 1. Somit ist.ctortancn
Sasis-Emitter-Spannung der Transistoren Unter die- immer 01+T1 =1, und der jeweds ges pegherte
ser Voraussetamg ergibt sich für die Schaltung nach 15 Wert wird unabhängig vom Verlauf von B1 wahrend
Fig 3 die dort angegebene logische Funktion, ^rjaktoauseinder^e^^»er ^ρ^
nämlich -^ S^ de^punkteQ ^ ß und ß' der Schaltung
Qt ♦ 1 - T2 + ^I · (B 1 f T1) · ß(. nach F. g L DeQ relativen pegel der Signale an die-
Q beschreibt dabei die jeweilige Stellung der Schal- ao sen Punkten für A = I, B = 1 und ^T"1 ΡΜ*
tung, dementsprechend Q, diejenige zur Zeit« und Linie UA(A = D, ^(ß = J^? I ^ <£' Linic
ß/M diejenige SteUung, die durch den Wechsel we- jenigen fur A = 0, B - ü und i υ α
T1 = 1, T = 2 , Spannungen UA(A = 1) und t/,μ = 0). ^
T? = 1, T=\, chend ist ÜB.(B = 0) um den gleichen Betrag Ul
γ = τ. = 0. T=O. gegenüber UB(B ■= 0) abgesenkt.
Vorzugsweise ist hier t/l = UBE/2, wobei UBE die
Aus der angegebenen Gleichung geht hervor: Der 30 Basis-Emitter-Spannung der leitenden Transistoren
Ausgangswert β der Schaltung ändert sich mit T2, bezeichnet. ^ff(ir(,n7VPrctärkerartieen Auf-
sofern f ϊ=0 ist. Mit XT=O kann die erfindungs- Bedingt durch den ^erenzverstarkerartigen Am
gemäße Schaltung hinsichtlich des Eingangs T als bau der tagtehaι Schal ung nach F'1&U befindet
Schmitt-Trigger Ompulsformer) für zur Spannung sich jeweils der Transistor im «ederol™^ ^.
logisch 1 (hlr 0 V) symmetrische Signale eingesetzt 35 stand, dem die positivere Steuerspannung (bei npn
werden. Das Eingangssignal T kann sich bei dieser Transistoren) zugeführt wird.
Betriebsweise auch stetig ändern. Auf die Umschalt- Ist nun der AusgangB, wie es Fig. 3 zeigt, z. 0.
hysteresis wird in Verbindung mit der F i g. 5 einge- über den Transistor Γ42 mit dem Punkt Λ (F? ι g. 1)
„Leen werden verbunden und ist der Transistor Γ1 gesperrt, α. π.
Ττ!= 0 und ßr = 0, so kann entsprechend der 4o J3 = t, so liegt die Basis des Transistors; Γ2 an
Gleichung F i g. 3 ä Schaltung durch keine Kombi- einer gegenüber ^ί^^ΚΑ
nation von Λ1 und Bl auf den Wert Q4 + 1 = I ge- der Transistoren Tl ^ " ^KSto?Tleibracht
werden. Sie kann aus dem Zustand Q = 0 in [UA {A = 1)], durch welche ^erTransistjr^«
den Zustand β = 1 nur durch T2 = 1 übergeführt tenden Zustand und de*f*^™??Die Rückwerden.
Ausgehend von Q - 1, kann sie aber durch 45 Tl im gesperrten Zustand gehalten wird Die Ruck
(B 1 + T1) ·ZI = 1 in diesem Zustand festgehalten kopplungsverbindung entsprechend Fig 3 von y
werden. Die Stellung der Schaltung kann sich also nach A1 verleiht der Schaltung fur S - 1 em stabi
nur bei Auftreten eines Eingangsimpulses T2 = 1 les Verhalten. Hie^m Zustand heraus in
ändern: T, kann somit als ein Auslösesignal betrach- Um die Schaltung au» e„'HeirΞ der
tet werden, das die Eingangssignale Λ 1 und Bl für 50 den entge genge f.f^^/^f^;^^ t
assr
1 hrie-IS
WW iosteondere da» Eingangssignal /11 ständig »nd z»ar um ein«
s-pt^rfd^dJ/iu^Äirs SÄfi
Intervallen des Taktimpulsabstandes dem Eingangs- , um U1 positiver sein, d. h.
signal Bl. Die Arbeitsweise der Schaltung nach Un(T = 2) = UB,(T = 2) + Ul
F i g. 3 als D-FIip-Flop mit dem Parameter ZI = 1 65 = UB (B = 1) + I U + Ul.
ist in F i g. 4 dargestellt. . fr-r>
eibt somit auch den positiven Um-
Schmitt-Trigger an. Der Umschaltpunkt im negativen Bereich liegt entsprechend bei
UA(B = I)- (Ul + AU).
Bedingt durch die Rückkopplung nach der Erfindung durchläuft die Schaltung nach Fig. 3 beim
Umschalten von Q=I nach Q = O und umgekehrt kennlinienmäßig ein Gebiet negativen Widerstandes.
Durch diese Rückkopplung setzt der Umschaltprozeß beim Übergang von S=I auf S = O bereits bei
Δ U rr 0 V oder eher ein. Wird die Schaltung als
Schmitt-Trigger betrieben, so ergibt sich somit eine geringe Umschalthysterese. Eine aus Siliziumtransistoren
aufgebaute Schaltung hatte ihren positiven Umschaltpunkt bei einer Spannung für T von etwa
0,3 V und ihren negativen Umschaltpunkt (5 von 0 auf 1) beim gleichen negativen Betrag.
Beim Betrieb der Schaltung als Impulsfolgeschaltung, ζ. B. als taktgesteuertes D-Flip-Flop, muß jedoch
UB (T — 2) so groß gewählt werden daß
U0(T = 2) von der Spannung UB(T= 1) einen ausreichenden
Störabstand hat. Wird der Störabstand zu JU=Ul gewählt, so ergibt sich für T = 2 eine
Spannung von +2C/1. Dies ist ein für den praktischen
Schaltungsbetrieb bevorzugter Wert.
Durch die genannte Rückkopplung ergeben sich sehr steile Impulsflanken der Ausgangssignale Q
und S der Schaltung. Neben den Vorteilen, die die Erfindung bietet, nämlich die logische Schaltung der
eingangs erwähnten Art durch Verbindung einer ihrer Eingangsklemmen mit einer ihrer Ausgangsklemmen
sowohl als Schmitt-Trigger als auch als taktgesteuertes D-Flip-Flop verwenden zu können, liegt somil
ein weiterer Vorteil in den sehr steilen Flanken dei
Ausgangsimpulse der erfindungsgemäßen Schaltung
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Logische Schaltung aus zwei Transistoren, deren Emitter zusammengeschlossen sind und
über eine Stromeinprägeschaltung mit dem einen Pol und deren Kollektorwiderstände mit dem anderen
Pol eine Versorgungsspannungsquelle verbunden sind und deren Transistoren einander
entgegengesetzte Schaltzustände einnehmen, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Ansteuerung
wechseln, mit einer Spannungsquelle, die in Reihe zum Steuerkreis des einen Transistors liegt, welche
eine gegenüber dem Spannungshub der Ansteuersignale kleinere Spannung, vorzugsweise die Spannung
eines halben Ansteuersignalspannungshubes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kollektor des einen Transistors (Γ1) über Schaltmittel (742) zur Pegelanpassung mit der
Basis des anderen Transistors (72) verbunden ist und daß die an den einen Transistor gelangenden
Ansteuersignale (T) zur Überführung des Schaltzustandes, in dem der eine Transistor gesperrt
und der andere leitend ist, in den entgegengesetzten Schaltzustand, eine größere Scheitelspannung
aufweisen als die Ansteuersignale des anderen Transistors.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1967T0034457 DE1299704C2 (de) | 1966-07-30 | 1967-07-29 | Speicherfaehige logische Schaltung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DET31738A DE1246027B (de) | 1966-07-30 | 1966-07-30 | Logische Schaltung aus zwei in Stromuebernahme-schaltung geschalteten Transistoren |
DE1967T0034457 DE1299704C2 (de) | 1966-07-30 | 1967-07-29 | Speicherfaehige logische Schaltung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1299704B DE1299704B (de) | 1969-07-24 |
DE1299704C2 true DE1299704C2 (de) | 1973-09-20 |
Family
ID=26000211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1967T0034457 Expired DE1299704C2 (de) | 1966-07-30 | 1967-07-29 | Speicherfaehige logische Schaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1299704C2 (de) |
-
1967
- 1967-07-29 DE DE1967T0034457 patent/DE1299704C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1299704B (de) | 1969-07-24 |
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Legal Events
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