DE1537379B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung zum Durchführen logischer Verknüpfungen, insbesondere für das Eisenbahnsicherungswesen, mit einem Verknüpfungsbaustein für binäre Schaltvariable und deren antivalente Schaltvariable in Form von rechteckförmigen digitalen Signalen mit vorgegebener Folgefrequenz.

In der modernen Technik der Informationsverarbeitung, z. B. der Eisenbahnsicherungstechnik und bei Reaktorsteuerungen, werden Schaltwerke benötigt, deren Verknüpfungsglieder logische Verknüpfungen durchführen. Derartige Verknüpfungsglieder können auch aus mit verschiedenen Wicklungen versehenen hartmagnetischen Ringkernen mit rechteckförmiger Hystereseschleife aufgebaut werden. Das Bewickeln der Kerne sowie der Aufbau von Schaltwerken mit derartigen Verknüpfungsgliedern lassen sich jedoch nur durch erheblichen Kapitalaufwand mechanisieren und rationalisieren, wodurch die Herstellungskosten relativ hoch sind. Die Anwendung der sogenannten Einwindungstechnik vereinfacht die Fertigung derartiger Verknüpfungsglieder erheblich, sie hat jedoch zur Folge, daß die Arbeitsgeschwindigkeit in unerwünschter Weise herabgesetzt wird. Weiterhin ist bei dieser Technik nachteilig, daß ein Fehler erst zum Zeitpunkt der nächsten Betätigung des fehlerhaften Verknüpfungsgliedes erkennbar wird.

Derartige Schaltungen sind für Schaltwerke der Sicherungstechnik wenig geeignet, weil bei diesen Einrichtungen eine sofortige Fehlermeldung unmittelbar nach bzw. beim Eintreten des Fehlers gewünscht wird.

Neben den Ringkernschaltungen werden in Schaltwerken auch Halbleiterschaltkreistechniken angewendet, die keine Magnetmaterialien enthalten. Diese Halbleiterschaltungen ermöglichen zwar als integrierte Bausteine eine besonders hohe Arbeitsgeschwindigkeit und können je nach Stückzahl eine günstige Kostenentwicklung erlauben, jedoch ist für eine sichere Fehlermeldung ein hoher zusätzlicher Aufwand erforderlich.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1175 738 ist ein aus NICHT-Gattem aufgebauter Verknüpfungsbaustein zur Realisierung einer ODER- bzw. UND-Funktion bekannt. Diese bekannten Verknüpfungsbausteine enthalten als Verknüpfungsglieder je ein NAND- und ein NOR-Glied, denen einerseits binäre Schaltvariable und andererseits binäre antivalente Schaltvariable zur Verarbeitung zur Verfügung stehen. Je nach Zuordnung der Ein- und Ausgänge zu den Schaltvariablen lassen sich mit dem Verknüpfungsbaustein alle Grundfunktionen durchführen. Nachteilig ist allerdings auch bei diesem Verknüpfungsbaustein, daß die in den Bauteilen auftretenden Fehler zu Informationsverfälschungen führen können, ohne daß eine rechtzeitige selbsttätige Meldung des fehlerhaften Verknüpfungsgliedes möglich ist.

Ferner ist aus der deutschen Auslegeschrift 1125 069 eine gegen innere Fehler geschützte digital-binäre Steuerung mit mindestens einem logischen Element mit einer Halbleiteranordnung bekannt, bei der das digital-binäre Steuersignal nur bei einwandfreiem Zustand der Halbleiteranordnung über ein Koppelglied, ζ. B. einen Transformator, an ein nachgeschaltetes logisches Element oder ein Stellglied gegeben werden darf. Die Sicherheit gegen innere Fehler wird bei dieser bekannten Steuerung also dadurch gewährleistet, daß zusätzliche Übertrager verwendet werden.

Diese Maßnahme, die auch bei vielen anderen logischen Schaltkreistechniken Anwendung findet, ist jedoch unerwünscht, weil damit nicht nur ein erhöhter Platzbedarf in den Baugruppen erforderlich wird, sondern auch aus Kostengründen.

Weiterhin ist in den Hasler-Mitteilungen, Nr. 3 (1964), S. 79 und 80, insbesondere Abb. 4, ein Verknüpfungsglied angegeben, das die logische Funktion EXKLUSIV-ODER durchführt. Das Beispiel einer

ίο Ausführungsform ist in A b b. 5 dargestellt und zeigt einen einkanaligen Verknüpfungsbaustein, der ausgangsseitig zusätzlich über einen Inverter die negierten Schaltvariablen ausgibt. Auch diese bekannte Schaltung kann gegen innere Fehler nur dadurch geschützt werden, daß die sogenannte Fail-Safe-Technik zur Anwendung kommt.

Andere Verknüpfungsschaltungen in Fail-Safe-Technik sind aus »British Communications and Electronics«, November 1962, S. 836 bis 840, insbesondere F i g. 4, bekannt, die zum Herbeiführen einer Mehrheitsentscheidung in Reaktorsteuerungen benutzt wird. Im wesentlichen besteht diese Schaltungsanordnung aus drei UND-Gliedern, die je zwei binäre Schaltvariable verarbeiten. Ein Ausführungsbeispiel der verwendeten UND-Glieder ist in der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 dargestellt. Die Fehlersicherheit dieses bekannten UND-Gliedes wird dadurch erzielt, daß deren Ausgangssignale ebenfalls durch einen Übertrager ausgegeben werden. Dieses Übertragerprinzip wird auch bei einem ODER-Glied (F i g. 4) der Literaturstelle) angewendet, das den drei UND-Gliedern nachgeschaltet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschaltung zum Durchführen logischer Funktionen anzugeben, bei der die Verknüpfungsglieder nicht in Fail-Safe-Technik aufgebaut sind, bei denen also beispielsweise keine Übertrager zur Anwendung kommen. Ferner soll ein Verknüpfungsbaustein für binäre Schaltvariable und dere antivalente Schaltvariable angegeben werden, der selbsttätig sofort jegliche Störungen möglichst sicher an eine zentrale Überwachungseinrichtung meldet. Das hierzu erforderliche Uberwachungssystem soll darüber hinaus eine schnelle Fehlerlokalisierung ermöglichen und durch Beschränkung auf Bauelemente wie Transistoren, Dioden und Widerstände — auch bei den Verknüpfungsbausteinen — integrierbar sein.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Verwendung je eines NAND- und eines NOR-Gliedes ein zweikanaliger Verknüpfungsbaustein zum Verarbeiten von Originalsignale und Komplementärsignale entsteht, dessen zwei Ausgänge einen Originalkanal und einen Komplementärkanal darstellen. Diese beiden Kanäle führen antivalente Ausgangssignale.

Infolge dieser Antivalenz der Ausgangssignale führen der Originalkanal und der Komplementärkanal im nicht gestörten Zustand zu jedem Zeitpunkt unterschiedliche Potentiale. Sobald ein Verknüpfungsglied eines Verknüpfungsbausteines fehlerhaft ist, ist auch die Antivalenz gestört, wodurch die Potentiale im Original- und Komplementärkanal gleich sind.

Diese Erkenntnis zugrunde legend wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verknüpfungsbaustein zwei getrennte Kanäle für die valenten und deren antivalente Schaltvariablen aufweist und der eine Kanal ein NAND-Glied und der andere ein NOR-Glied als Verknüpfungsglieder enthält, und daß an die Ausgänge der beiden Ver-

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knüpfungsglieder ein Uberwachungsglied angeschlos- zugeordneten Überwachungsglieder eine Reihenschal-

sen ist, das durch Testsignale, die außerhalb des tung bilden, bei der jeweils der Ausgang eines Über-

Flankenbereiches der digitalen Signale liegen, mit wachungsgliedes mit dem Eingang des in der Reihen-

mindestens der doppelten Folgefrequenz der Schalt- schaltung folgenden Uberwachungsgliedes verbunden

variablen abgefragt wird. 5 ist, wobei an das erste Überwachungsglied der Rei-

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß henschaltung eine Testsignalquelle für die Testsignale

das Überwachungsglied einen elektronischen Schalt- und an das letzte Überwachungsglied eine dessen

verstärker für die Testsignale enthält, dessen Versor- Ausgangssignale auf Amplitude und Phasenlage ge-

gungsspannung an den Ausgängen der beiden Ver- genüber den Testsignalen überwachende Baugruppe

knüpfungsglieder abgenommen wird. io angeschlossen ist.

Die Überwachung erfolgt also durch ein Über- Bei fehlerfreiem Betrieb eines mit diesen Überwachungsglied, das mit Testsignalen gespeist wird. wachungsgliedem ausgestatteten Schaltwerkes durch-Diese bestehen aus Impulsen, die relativ zur Dauer laufen die Testsignale die gesamte Reihenschaltung, einer Halbperiode der digitalen Signale (Schalt- Der ununterbrochene Empfang der Testsignale in der variable) kurz sind und zeitlich gesehen, Vorzugs- 15 diese überwachenden Baugruppe ist eine absolut weise in der Mitte jeder Halbperiode liegen. Hier- sichere Aussage darüber, daß im gesamten Schaltwerk durch werden unbegründete Fehlermeldungen ver- keine Antivalenzstörung vorliegt. Bleiben die Testmieden, die durch unterschiedliche Schaltgeschwin- signale ausgangsseitig auch nur kurzzeitig aus, so ist digkeiten der beiden Verknüpfungsglieder eines Ver- dies ein Zeichen dafür, daß infolge eines Defektes die knüpfungsbausteines hervorgerufen werden können. 20 Antivalenz oder die Überwachung selbst gestört ist. Da sich derartige Antivalenzstörungen auf die Flan- Die Überbrückung eines Uberwachungsgliedes macht kenbereiche der digitalen Signale beschränken, er- sich in einer Phasendrehung um 180° der Ausgangsfolgt die Überwachung jeweils zwischen den Flanken- signale für die überwachende Baugruppe gegenüber bereichen. den Testsignalen bemerkbar und ist somit ebenfalls

Der technische Fortschritt der erfindungsgemäßen 25 feststellbar.

Sicherheitsschaltung gegenüber dem bekannten Stand Mit diesem Überwachungssystem ist jeder Einzelder Technik ist unabhängig davon gegeben, auf wel- fehler in einem Verknüpfungsbaustein im gesamten chem Gebiet die Sicherheitsschaltung eingesetzt wird. Schaltwerk leicht zu erkennen und zu lokalisieren. Da moderne Schaltwerke sehr viele Verknüpfungs- Tritt je ein Fehler in beiden Verknüpfungsgliedern bausteine aufweisen, damit alle anfallenden zu ver- 30 eines Verknüpfungsbausteines auf, was jedoch sehr knüpfenden Schaltvariablen verarbeitet werden kön- ■ unwahrscheinlich ist und daher nicht angenommen nen, würden sich dann sehr umfangreiche Schalt- zu werden braucht, so tritt keine Störung der Antiwerke ergeben, wenn fehlersichere logische Schaltun- valenz und damit keine Störungsanzeige ein. Es ist gen eingesetzt werden müßten, die zur Erzielung der also wichtig, daß die Testsignale so gewählt werden, Sicherheit ein- und ausgangsseitig galvanisch tren- 35 daß die Überprüfung auf bestehende Antivalenz sehr nende Koppelelemente, z. B. Übertrager, aufweisen. oft pro Zeiteinheit erfolgt. Nur dann ist es möglich, Da die Verknüpfungsglieder für die erfindungsge- einen in einem der beiden Verknüpfungsglieder aufmäße Sicherheitsschaltung nicht fehlersicher auf ge- tretenden Fehler zu erkennen, zu dem eine kurze baut sein müssen, erübrigen sich derartige Übertrager. Zeit später in dem anderen Verknüpfungsglied des-

Die Anwendung von Koppelkondensatoren wie in 40 selben Verknüpfungsbausteines ein weiterer Fehler

anderen fehlersicheren logischen Schaltungen zum hinzukommt.

Übertragen von Signalwechselspannungen ist für die Überlegungen haben gezeigt, daß ein Fehler inner-

. erfindungsgemäße Sicherheitsschaltung auch nicht er- halb eines der beiden Verknüpfungsglieder eines Ver-

)J forderlich. Hierdurch ist ein weiterer Fortschritt ge- knüpfungsbausteines sich in Abhängigkeit von der

geben, weil derartige Kondensatoren in einem inte- 45 Art der verwendeten Schaltvariablen erst nach Ab-

grierten Schaltkreis unverhältnismäßig viel Platz auf lauf einer Meldeverzögerungszeit erfassen läßt. Diese

der jeweiligen Kristallfläche einnehmen würden. Meldeverzögerungszeit ist entweder Null oder in ihrer

Wenn besonders hohe Sicherheitsanforderungen Dauer vom Eintreten einer passenden Kombination gestellt werden, ist es zweckmäßig, jedes Über- der Werte der Schaltvariablen abhängig. Da, wie oben wachungsglied so aufzubauen, daß auch ein Defekt 50 bereits erläutert wurde, von den in einem Verknüpin dieser Baugruppe selbsttätig sofort gemeldet wird. fungsbaustein möglichen Doppelfehlern nur diejeni-Diese Forderung wird gemäß einer vorteilhaften Aus- gen unerkannt bleiben, die nicht zu einer Antivalenzbildung der Erfindung dadurch erfüllt, daß bei dem störung führen, ist es für die Erkennung dieser Fehler Überwachungsglied die Emitterelektrode eines Tran- wichtig, daß die Meldeverzögerungszeit besonders sistorschalters unmittelbar und die Kollektorelektrode 55 klein gehalten wird.

über einen ersten Widerstand an eine Gleichrichter- Eine spezielle Aufgabe der Erfindung ist es daher,

schaltung angeschlossen ist, daß die Basiselektrode durch einen besonderen Aufbau der Verknüpfungs-

über einen zweiten Widerstand wie die Kollektor- bausteine und eine zweckmäßige Wähl der Signale

elektrode mit der Gleichrichterschaltung verbunden für die Schaltvariable und die antivalente Schalt-

und über einen dritten Widerstand an einen aus 60 variable sowie der Testsignale eine bezüglich der

einem vierten und fünften Widerstand bestehenden Sicherheit und der Wirtschaftlichkeit in hohem Maße

Spannungsteiler gelegt ist, wobei an den als Eingang vollkommene Sicherheitsschaltung zum Durchführen

dienenden vierten Widerstand die Testsignale und an logischer Verknüpfungen zu erhalten,

den fünften Widerstand ein zusätzliches Versor- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

gungspotential gelegt ist. 65 gelöst, daß als Schaltvariable Rechteckspannungen

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung gleicher Frequenz und Amplitude verwendet sind,

für mehrere Verknüpfungsbausteine in einem Schalt- wobei sich die beiden Werte der Schaltvariablen

werk sieht vor, daß die den Verknüpfungsbausteirien durch einen Phasenunterschied von 180° unterschei-

den, daß jedes der beiden Verknüpfungsglieder eines Verknüpfungsbausteines aus einem Transistor besteht, dessen Kollektorelektrode über einen ersten Widerstand an einem Versorgungspotential und dessen Emitterelektrode an einem anderen Versorgung^- potential liegt, und dessen Basiselektrode einerseits über einen zweiten Widerstand an dem zusätzlichen Versorgungspotential der Überwachungsglieder liegt und an die andererseits eine aus drei weiteren Widerständen bestehende Matrix angeschlossen ist mit zwei Eingängen für die zu verknüpfenden Schaltvariablen und einem Eingang für ein Prägesignal, das die gleiche Frequenz und Amplitude wie die Rechteckspannungen hat und je nach Verwendung des betreffenden Verknüpfungsgliedes als NAND-Glied oder als NOR-Glied ständig die eine bzw. die andere Phasenlage der Schaltvariablen aufweist. Mit diesem Verknüpfungsbaustein wird eine datenflußunabhängige Meldeverzögerungszeit erzielt. Sie ist in ihrer Größe auf eine halbe Periodendauer der Rechtecksignale begrenzt und wird dann auf eine kleinstmögliche Dauer beschränkt, wenn die Folgefrequenz der Rechteckspannung bis an eine obere Grenze der Schaltgeschwindigkeit der Verknüpfungsglieder erhöht wird.

Bei dem vorstehend erläuterten Erfindungsgegenstand werden nicht nur erhebliche Vorteile hinsiehtlich einer wirkungsvollen Verkürzung der Meldeverzögerungszeit erreicht, sondern durch die Anwendung einer Verknüpfung der beiden Schaltvariablen nach dem Prinzip einer Mehrheitsentscheidung unter Hinzunahme eines binären Prägesignals kann in hervorragender Weise sowohl für den Aufbau des NAND- als auch des NOR-Gliedes jedes Verknüpfungsbausteines dieselbe einheitliche Schaltung verwendet werden. Ob diese Schaltung die Funktion des einen oder anderen Gliedes übernimmt, entscheidet allein der Wert des Prägesignals.

Da sowohl die Verknüpfungsbausteine als auch die zugehörigen Überwachungsglieder als Bauelemente lediglich Transistoren, Dioden und Widerstände enthalten, ist es weiterhin vorteilhaft, mindestens die beiden Verknüpfungsglieder einschließlich je eines Folgeverstärkers und des zugehörigen Überwachungsgliedes als ein Baustein in integrierter Schaltkreistechnik auszuführen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen

F i g. 1 mehrere Verknüpfungsbausteine und zügeordnete Überwachungsglieder, die eine Reihenschaltung bilden,

F i g. 2 das Überwachungsglied für einen Verknüpfungsbaustein,

Fig. 3 ein Verknüpfungsglied zum wahlweise Durchführen der NAND- bzw. NOR-Verknüpfung,

F i g. 4 eine Darstellung der als Schaltvariable verwendeten Signale sowie eine Anzahl von Testsignalen,

F i g. 5 und 6 zwei Tabellen mit verschiedenen Kombinationen von Schaltvariablen für ein Verknüpfungsglied nach F i g. 3 sowie in Abhängigkeit davon und vom Wert eines Prägesignals die jeweiligen Verknüpfungsergebnisse und

Fig. 7 einen vollständigen Verknüpfungsbaustein mit zwei Verknüpfungsgliedern und einem Überwachungsglied.

Fig. 1 zeigt mehrere Verknüpfungsbausteine KEl, VE 2 und KE 3 mit je einem zugeordneten Überwachungsglied SRI, SR2 und SR3. Jeder der Verknüpfungsbausteine enthält zwei Verknüpfungsglieder, ein NAND-Glied KEIl mit zwei Eingängen £31 und £41 sowie einem Ausgang ^411 und ein NOR-Glied KE12 mit den Eingängen £11, £21 und einem Ausgang A12. Den Eingängen £11, £21 und £41 stehen binäre und antivalente binäre Schaltvariable zur Verfügung in Form von Rechteckspannungen mit vorgegebener Folgefrequenz. Die Werte der

ίο Schaltvariablen unterscheiden sich durch einen Phasenunterschied von 180°. Die binären Schaltvariablen für das NOR-Glied VE 12 sind antivalent zu denjenigen binären Schaltvariablen des NAND-Gliedes VEIl. Wenn beispielsweise die Schaltvariablen an den Eingängen £11 und £21 den Wert »0« haben, weisen die Schaltvariablen an den Eingängen E 31 und £41 den antivalenten Wert »1« auf.

Solange die Verknüpfungsbausteine KEl, KE 2 und VE 3 ordnungsgemäß arbeiten, wenn also keines der einzelnen Verknüpfungsglieder VE 11 und VE 12 der Verknüpfungsbausteine einen Defekt hat, führen die Ausgänge A11 und A12 jedes der Verknüpfungsbausteine antivalente Signale.

Hierdurch wird eine Spannung Ul, U 2 bzw. E/3 als Steuerspannung für das dem jeweiligen Verknüpfungsbaustein zugeordnete Uberwachungsglied abgegeben. Wenn ein aus den dargestellten Verknüpfungsbausteinen KEl, VE 2 und KE 3 usw. aufgebautes Schaltwerk auf einen eventuellen auftretenden Fehler hin überwacht werden soll, müssen die von allen Verknüpfungsbausteinen abgegebenen Spannungen überwacht, also zur Koinzidenz gebracht werden. Ein übliches Koinzidenzglied ist zu diesem Zweck ungeeignet, weil es seinerseits auf Funktions-Tüchtigkeit überwacht werden muß.

Um dies zu vermeiden, sind die einzelnen Überwachungsglieder SR1, SR 2 und SR 3 zur Koinzidenzbildung in Reihe geschaltet. Solange z.B. an den Eingangsklemmen KIl und K21 des Uberwachungsgliedes SR1 die Spannung U1 vorhanden ist, ist der dargestellte Schalter geschlossen. Das gleiche gilt in entsprechender Weise für die anderen Uberwachungsglieder. An das erste Überwachungsglied SRI der ■Reihenschaltung ist eine Testsignalquelle G ange- A

schlossen, deren Testsignale dem ersten Über- ^ wachungsglied über dessen Eingang K31 zugeführt werden. Außerdem wird über die Klemme K 41 ein zusätzliches Versorgungspotential zugeführt, das bei dem Uberwachungsglied SRI am Eingang K41 liegt.

Die Testsignale durchlaufen das Überwachungsglied SRI und werden über dessen Ausgang K51 an das in der Reihenschaltung folgende Überwachungsglied SR 2 weitergeleitet. Sind alle Verknüpfungsbausteine ungestört, so gelangen die Testsignale schließlich auf eine Baugruppe PSl, die die Testsignale auf Amplitude und Phasenlage überwacht. Sobald infolge einer Störung im Schaltwerk oder in den Überwachungsgliedern selbst die Testsignale ausbleiben, oder in der Phasenlage verfälscht werden, wird dies angezeigt. ;

Da in jedem Überwachungsglied die Phasenlage der i Testsignale um 180° gedreht wird, können die Über- !

wachungsglieder leicht auf Überbrückung überprüft ; werden, da bei ordnungsgemäßem Arbeiten in der Baugruppe PSl ständig Ausgangssignale mit derselben Phasenlage zur Verfugung stehen.

Als Vergleichsgröße für die Überwachung der Phasenlage werden der Baugruppe PSl die Testsignale direkt von der Testsignalquelle G zugeleitet.

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F i g. 2 zeigt den näheren Schaltungsaufbau eines sperrt, wenn eine Unterbrechung zwischen dem Ver-Überwachungsgliedes SR für einen Verknüpfungs- bindungspunkt B und dem Widerstand C erfolgt. In baustein. Die Bezugszeichen für die Ein- und Aus- diesen beiden Fällen reicht die Spannung der Testgänge sind entsprechend denjenigen des Über- signale gegenüber dem sperrend wirkenden zusätzwachungsgliedes SRI gewählt. Das Überwachungs- 5 liehen Versorgungspotential am Eingang K4 nicht glied hat die Aufgabe, die an seinem Eingang K 3 zu- aus, den Transistor Tl durchzuschalten,
geführten Testsignale so lange über den Ausgang K5 Erfolgt eine Unterbrechung an der Basiselektrode invertiert abzugeben, wie Spannung vom zu über- des Transistors Tl, so fließt über die Schaltstrecke wachenden Verknüpfungsbaustein an den Eingangs- lediglich ein zu vernachlässigender Reststrom. Es klemmen Kl und K2 liegt. Außerdem ist das Über- io werden daher keine Testsignale ausgegeben. Bricht wachungsglied so aufgebaut, daß in ihm auftretende die Emitterelektrode ab, so fließt über die Basis-Kol-Fehler überwachbar sind. Als Fehler gelten Über- lektor-Strecke ebenfalls lediglich nur ein zu vernachbrückungen und Unterbrechungen einzelner Bau- lässigender Reststrom.

elemente des Überwachungsgliedes SR. Jeder dieser Auch dies bedeutet eine Sperrung der Testsignale.

Fehler führt zu einer derartigen Veränderung des 15 Eine Unterbrechung in der Kollektorelektrode des

Überwachungsgliedes, daß die ihm zugeführten Test- Transistors Tl hat am Ausgang K 5 gleichbleibendes

signale nicht mehr bzw. nicht invertiert weitergeleitet hohes Potential zur Folge,

werden. Bei einer Unterbrechung eines der Anschlüsse des

Da die von jedem Verknüpfungsbaustein abge- Widerstandes R2 liegt am Ausgang K5 ständig ein

gebene Spannung, z.B. Ul, je nach Verknüpfungs- so um die Durchlaßspannung der Basis-Emitter-Strecke

ergebnis die eine oder andere Polarität haben kann, des Transistors Tl verringertes Basispotential. Dieses

ist für das Überwachungsglied eine Vollweg-Gleich- liegt aber dicht über bzw. dicht unter dem Potential

richterschaltung mit den Dioden Dl, Dl, D3 und der Emitterelektrode. Hierdurch wird z. B. der Tral·

D 4 vorgesehen, deren Ausgangsspannung als Versor- sistor eines in der Reihenschaltung folgenden Uber-

gungsspannung für die Schaltstrecke eines Transistors 25 wachungsgliedes ständig gesperrt. Dies ist auch der

Tl dient, dessen Emitterelektrode direkt und dessen Fall, wenn arn Punkt C kein Versorgungspotential

Kollektorelektrode über einen Widerstand Rl an anliegt. Am Ausgang K5 liegt in diesem Fall das

diese Versorgungsspannung gelegt sind. An die Basis- Potential des Verbindungspunktes B.

elektrode ist ein aus vier Widerständen R2, R3, R4 Wird der Widerstand R4 kurzgeschlossen, bleibt

und RS bestehendes Netzwerk als Eingangsschaltung 30 der Transistor Tl ständig durchgeschaltet, weil dann

angeschlossen, das eine Eigenüberwachung gestattet. · an dessen Basiselektrode vom vorhergehenden Über-

Um den Transistor Tl mit den über den Eingang K 3 wachungsglied bzw. von der Testsignalquelle G zu

zugeführten Testsignalen in Form einer Rechteck- hohes Potential liegt.

spannung US — vgl. Fig. 4, Diagrammlinie Z3 — Ist der Widerstand 225 kurzgeschlossen, so bleibt

sicher durchzuschalten und ebenso sicher zu sperren, 35 der Transistor Tl ständig gesperrt. Dies gilt auch für

wird die Spannung US, die für ein Überwachungsglied den Fall, daß der Widerstand R 3 überbrückt ist.

innerhalb der Reihenschaltung von dem in Übertra- Eine Überbrückung des Widerstandes R 2 macht das

gungsrichtung der Testsignale gesehen, davorliegen- Überwachungsglied ebenfalls funktionsunfähig, weil

den Uberwachungsglied abgegeben wird, mit Hilfe dessen Transistor Tl dann ständig durchgeschaltet

eines aus den Widerständen R 4 und R 5 gebildeten 40 bleibt. Der dabei in übernormaler Höhe fließende

und an dem zusätzlichen Versorgungspotential (Ein- Basisstrom zerstört die Basis-Emitter-Strecke des

gang K4) liegenden Spannungsteiler 'heruntergeteilt. Transistors, wodurch zusätzlich die Stromversorgung

Die in ihrer Amplitude verkleinerten Testsignale wer- des betreffenden Überwachungsgliedes kurzgeschlos-

den einem weiteren aus den Widerständen R 2 und sen wird.

i?3 gebildeten Spannungsteiler zugeführt. Bei ent- 45 Wird die Basis-Emitter-Strecke überbrückt, so ist

sprechender Dimensionierung der Widerstände Rl der Transistor Tl nicht mehr steuerbar. Liegt ein

bis RS ist gewährleistet, daß alle Bauteile des Über- Fehler infolge Überbrückung der Basis-Kollektor-

wachungsgliedes SR der geforderten Eigenüber- strecke vor, führt der Ausgang K 5 ständig konstan-

wachung unterliegen. Daß dies der Fall ist, soll nach- tes Potential, weil bei dem angenommenen Fehler

stehend an mehreren angenommenen Störungsfällen 50 eine Parallelschaltung der Widerstände Rl und Rl

innerhalb des Überwachungsgliedes gezeigt werden. vorliegt. Sind alle Elektroden des Transistors Π mit-

Eine Unterbrechung an dem Eingang K3 oder zwi- einander verbunden, so liegt der Ausgang KS ständig sehen dem Widerstand R 4 und dem Verbindungs- auf tiefem Potential. Ist der Widerstand R1 Überpunkt A ruft eine dauernde Sperrung des Transistors brückt, dann schlägt die Schaltstrecke des Transistors Jl hervor, weil die Basiselektrode dann nur noch 55 Tl infolge Überlastung durch, und der Ausgang K5 Sperrpotential führt. führt dauernd hohes Potential.

Eine Unterbrechung zwischen dem Verbindungs- Ständig durchgeschaltet bleibt der Transistor Tl punkt A und dem Widerstand R 5 bzw. zwischen die- bei einer Querbrücke zwischen dem Verbindungssem und dem Eingang K 4 für das zusätzliche Versor- punkt B und dem Eingang K 4 oder zwischen dem gungspotential hat zur Folge, daß der Transistor Tl 60 Verbindungspunkt A und der Emitterelektrode oder ständig durchgeschaltet bleibt. Dabei werden über zwischen dem Eingang K3 und dem Verbindungsden Ausgang K 5 ein Dauerpotential und keine Test- punkt C,

signale ausgegeben. Dies ist auch der Fall, wenn eine Keine Störung hat eine Querbrücke zwischen dem

Unterbrechung zwischen dem Verbindungspunkt A Verbindungspunkt B und dem Eingang .K3 zur Folge,

und dem Widerstand R 3 bzw. zwischen diesem und €5 Bei einer Querbrücke zwischen dem Verbindungs-

dem Verbindungspunkt B erfolgt. In diesen Fällen punkt A und dem Ausgang K 5 führt dieser Test-

liegt an der Basiselektrode hohes Steuerpotential. -signale so geringer Amplitude, daß das in der Reihen-

Der Transistor Tl bleibt auch dann ständig ge- schaltung nachfolgende Überwachungsglied nicht aus-

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gesteuert wird. Wird eine Querbrücke zwischen dem grammlinie ZI dargestellte, um 180° gegenüber der Eingang K 3 und dem Ausgang K 5 angenommen, ersten Rechteckspannung in der Phasenlage verso fehlt bei den dann von dem Uberwachungsglied schobene Rechteckspannung als Wert DL der biabgegebenen Ausgangssignalen die im ungestörten nären Schaltvariablen definiert. Die Werte der Schalt-FaIl durch den Transistor Tl hervorgerufene Inver- 5 variablen unterscheiden sich also nicht wie üblich in tierung. Dies stellt die Baugruppe PSl fest. der Amplitude, sondern in der Phasenlage. Als un-

Ständig gesperrt bleibt der Transistor Tl bei einer veränderliches Prägesignal zum Festlegen des jeweili-

Querbrücke zwischen dem Eingang .O und der gen Verknüpfungsglied-Typs dient entweder die eine

Emitterelektrode oder zwischen den Eingängen K 3 oder die andere Rechteckspannung. Der Einfachheit

und K 4. ίο halber werden die Werte des Prägesignals ebenfalls

Veränderungen in der Amplitude der Versorgungs- mit DO oder DL bezeichnet, obwohl keine variablen spannung haben ebenfalls eine Sperrung des betref- Größen hierunter verstanden werden,
fenden Überwachungsgliedes für die Testsignale zur Die in der Diagrammlinie Z 3 dargestellten Test-Folge, weil der Transistor Tl dann entweder nicht signale bestehen, wie bereits kurz angedeutet, aus durchgeschaltet oder nicht gesperrt werden kann. 15 einer Rechteckspannung US, deren Frequenz min-

F i g. 3 zeigt die Schaltungsanordnung eines Ver- destens doppelt so hoch gewählt ist wie diejenige der knüpfungsgliedes VE mit einem nachgeordneten die Schaltvariable verkörpernden Rec'hteckspannung. Folgeverstärker zum Durchführen der NAND- bzw. Außerdem ist ein derartiges Tastverhältnis für die NOR-Verknüpfung in Abhängigkeit vom Wert eines Testsignale vorgesehen, daß diese außerhalb der Prägesignals. Das Verknüpfungsglied besteht aus 20 Flankenbereiche F der zu verknüpfenden Signale lieeinem Transistor Tl, dessen Kollektorelektrode über gen. Hierdurch werden Fehlmeldungen hinsichtlich einen Widerstand R10 an einem Versorgungspotential nicht bestehender Antivalenzstörungen vermieden, liegt, das über den Anschluß Vl zugeführt wird. Die weil in den Flankenbereichen F betriebsmäßig Anti-Emitterelektrode ist mit dem Anschluß V 3 verbun- valenzstörungen infolge unterschiedlichen Schaltverden, über den ein anderes Versorgungspotential zu- 25 haltens der Transistoren eines Verknüpfungsbaugeführt wird. Die Basiselektrode ist einerseits über Steines auftreten können. " einen Widerstand R 9 mit dem Anschluß F 4 verbun- Die Verknüpfung von je zwei Schaltvariablen erden, der auf demselben zusätzlichen Versorgungs- folgt unter Zuhilfenahme eines konstanten Wertes potential wie die Überwachungsglieder liegt. Anderer- des Prägesignals, und zwar nach dem Prinzip der seits ist an die Basiselektrode eine aus drei weiteren 30 Mehrheitsentscheidung durch Potentialauswertung. Widerständen R6, R7 und RS bestehende Matrix ■ Dabei entspricht der Wert der jeweiligen Verknüpangeschlossen mit zwei Eingängen ElO und £20 für fungsergebnisse der Mehrheit aus den Werten der zu die zu verknüpfenden Schaltvariablen und einem Ein- verknüpfenden Schaltvariablen und dem Wert des gang EP für das Prägesignal. Prägesignals. Soll das Verknüpfungsglied nach F i g. 3

Der mit seiner Basiselektrode an die Kollektor- 35 als NAND-Glied arbeiten, so wird an den Eingang

elektrode des Transistors Tl angekoppelte Transistor EP das Prägesignal DO gelegt. In Abhängigkeit der

T3 arbeitet in Kollektorschaltung. Die Speisung er- Werte DO und DL der Schaltvariablen an den übri-

folgt über die Anschlüsse Vl und V 3. gen Eingängen £10 und £20 ist an Hand von F i g. 5

Als Lastwiderstand dient der Widerstand R11. zu erkennen, welche Verknüpfungsergebnisse nach

Die Diode hat die Aufgabe, bei gesperrtem Transi- 40 der Mehrheitsentscheidung am Verbindungspunkt X stör Γ3 an den Ausgang Al das am Anschluß Vl der WiderstandsmatrixR6,R7undR8 vorliegen. Bis liegende Versorgungspotential niederohmig weiterzu- zu diesem Punkt erfolgt eine reine, nicht invertierte leiten. Da der Transistor Γ 3 im durchgestalteten AND-Verknüpfung. Die erforderliche Invertierung Zustand ebenfalls niederohmig ungefähr das am An- erfolgt durch den Transistor Tl. Da der diesem nach-Schluß Vl anstehende Versorgungspotential an den 45 geschaltete Transistor Γ 3 als Emitterfolgestufe zur Ausgang A1 weiterleitet, sind für beide Schaltstellun- Impedanzwandlung keine nochmalige Invertierung gen des Folgeverstärkers ein sehr kleiner Ausgangs- des Verknüpfungsergebnisses bewirkt, liegt am Auswiderstand und kleine Toleranzbereiche für die am gang A1 das Verknüpfungsresultat eines NAND-Ausgang liegenden Potentiale gegeben. Hierdurch ist Gliedes vor.

die Möglichkeit vorhanden, weitere Verknüpfungs- 50 Wenn beide Eingänge £10 und £20 des NAND-

glieder an den Ausgang A1 anzuschließen, ohne daß Gliedes zum Zeitpunkt ti hohes Potential führen,

eine störende Verkopplung eintritt. Außerdem ist tritt am Widerstand R9 eine linear verkleinerte

durch den Folgeverstärker eine hohe Unempfindlich- Summe der drei Potentiale auf, die mit der Schwellen-

keit gegen die Einkopplung von etwaigen Störspan- spannung der Steuerstrecke des Transistors Tl ver-

nungen gewährleistet. 55 glichen wird. Diese Summenspannung reicht in die-

Für eine nähere Betrachtung der Wirkungsweise sem Fall aus, den Transistor Tl durchzuschalten, soll nun zunächst F i g. 4, die in drei Diagrammlinien weil sie größer als die Schwellenspannung ist. Dabei Zl, Z 2 und Z 3 eine Darstellung der verwendeten liegt die Basiselektrode des Transistors T 3 auf nied-Signale als Schaltvariable und zugehörige Testsignale rigem Potential, so daß dieser Transistor gesperrt ist. zeigt, und F i g. 5 sowie 6, die zwei Tabellen mit ver- 60 Am Ausgang A1 liegt dann das um die Durchlaßschiedenen Kombinationen von Werten der Schalt- spannung der Diode D 5 verminderte Versorgungsvariablen sowie verschiedene Werte des Prägesignals potential des Anschlusses Vl.
enthalten, erläutert werden. Zum Zeitpunkt ti kehren sich die Verhältnisse bei

Die Diagrammlinien Zl und Z 2 von F i g. 4 zeigen gleichen Eingangsbedingungen um. Da dabei alle drei Rechteckspannungen gleicher Frequenz und Ampli- 65 Eingänge £10, £20 und EP kein hohes Potential tude in Abhängigkeit von der Zeit t. Die Rechteck- führen, bleibt der Transistor Tl gesperrt. Nun bespannung in der Diagrammlinie Zl ist als Wert der wirkt das am Anschluß Vl liegende Versorgungs-Schaltvariablen DO und die in der nächsten Dia- potential das Durchschalten des Transistors Γ 3. Am

Ausgang A1 liegt dann annähernd das am Anschluß Vl befindliche Potential. Das Potential am Ausgang A1 wechselt bei den angenommenen Schaltvariablen also ungefähr zwischen den Potentialen der Anschlüsse Fl und V 2.

Zum besseren Verständnis muß noch erwähnt werden, daß, ausgehend vom Versorgungspotential am Ansc'hluß V4 (K4, Fig. 2), die den Anschlüssen V3, V 2 und Vl zugeführten Versorgungspotentiale jeweils einen höheren Wert haben; zwischen den Klemmen V 4 und Vl liegt also die höchste Spannung, zwischen V 4 und V 2 demgegenüber eine kleinere und zwischen V 4 und V 3 eine noch kleinere Spannung.

Aus F i g. 6 ist zu ersehen, wie das Verknüpfungsglied nach F i g. 3 bei dem Prägesignal DL arbeitet. Der Inhalt dieser Tabelle ist nach den vorangegangenen Erläuterungen ohne weiteres verständlich. Sowohl das NAND-Glied als auch das NOR-Glied geben als Verknüpfungsergebnis über den Ausgang A1 entweder den Wert DO oder den Wert DL der weiter zu verarbeitenden Schaltvariablen aus. Diese beiden Werte sind in ihrer Amplitude und Frequenz gleich und unterscheiden sich in ihrer Information durch eine Phasenverschiebung von 180° gegeneinander.

Werden nun zwei gleiche Verknüpfungsglieder nach F i g. 3, die unter dem Einfluß unterschiedlicher Werte des Prägesignals ein NAND-Glied und ein NOR-Glied darstellen, zusammengefaßt, so geben deren beide Ausgänge bei ordnungsgemäßem Betrieb stets antivalente Ausgangssignale ab, wenn das eine Verknüpfungsglied mit zwei Schaltvariablen und das andere Verknüpfungsglied mit den entsprechenden antivalenten Schaltvariablen gesteuert wird. Mit anderen Worten würden also den Eingängen E10, Zi 20 und EP des einen Verknüpfungsgliedes z. B. die Größen DO, DL und DO und den Eingängen des anderen Verknüpfungsgliedes die Größen DL, DO und DL zugeführt. Als Verknüpfungsergebnisse liegen hieraus resultierend die antivalenten Schaltvariablen DL und DO in Form von phasenverschobenen Rechteckspannungen vor. Zwischen den beiden Ausgängen des Verknüpfungsbausteines liegt bei ordnungsgemäßem Betrieb daher eine Rechteckspannung, deren Polarität sich nach jeder Halbperiode einmal ändert. Diese Spannung wird mit Hilfe des beschriebenen Überwachungsgliedes überwacht.

Nachfolgend soll gezeigt werden, daß jegliche Störung eines Verknüpfungsgliedes zur Störung der ausgangsseitigen Antivalenz des betreffenden Verknüpfungsbausteines führt, wodurch eine sichere Überwachung möglich ist.

Wird einer der Eingänge ElO, E 20 oder EP unterbrochen oder reißt einer der Widerstände R6, R7 oder RS ab, so bleibt der Transistor Γ2 dauernd gesperrt; der Ausgang^ 1 führt dann konstantes Potential. Hierbei wird die Spannung an den beiden Ausgängen während jeder zweiten Halbperiode der Rechteckspannung zu Null. Eine Unterbrechung des Basisanschlusses vom Transistor Γ 2 führt zu einem konstanten hohen Potential am Ausgang A1. Bei einer Unterbrechung zwischen dem Verbindungspunkt X und dem Widerstand R 9 bleibt der Transistor T 2 unter Berücksichtigung aller möglichen Kombinationen von zugeführten Schaltvariablen durchgeschaltet. Hierbei liegt der Ausgang Al stets auf konstantem niedrigem Potential. Bei einer Unterbrechung zwischen der Emitterelektrode des Transistors Γ 2 und dem Anschluß V3 stellt sich am Ausgang Al konstantes hohes Potential ein, weil die Basis-Kollektor-Diode vom Transistor Ί2 unter allen Umständen ständig gesperrt und der Transistor Γ 3 durchgeschaltet bleibt. Reißt der Kollektoranschluß des Transir stors Γ 2 ab, so bleibt der Transistor Γ 3 ständig durchgeschaltet. Die Folge davon ist ein konstantes Potential am Ausgang A1.

Eine Unterbrechung am Basisanschluß des Transistors Γ 3 hat ebenfalls die Antivalenzstörung zur Folge, da der Ausgang A1 dann konstantes Potential führt.

Wird die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Γ2 überbrückt, so bleibt die Basis-Kollektor-Diode dieses Transistors ständig gesperrt. Hierdurch bleibt der Transistor T3 ständig durchgeschaltet. Bei einer Überbrückung der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T 2 bleibt der nachgeschaltete Transistor T 3 ständig gesperrt. Eine Überbrückung der Basis-Kollektor-Strecke des Transistors Ί2 oder eine Verbindung aller drei Elektroden dieses Transistors führt ebenfalls zur Ausgabe eines konstanten Potentials am Ausgang Al.

Wird einer der Widerstände R 6 bzw. R 7 oder R 8 überbrückt, bleibt der Transistor Ί2 ständig durchgeschaltet und der Transistor Γ 3 daher gesperrt. Bei einer Überbrückung des Widerstandes R9 liegt das zusätzliche Versorgungspotential des Anschlusses V 4 direkt an der Basiselektrode des Transistors T 2. Hierdurch wird die Basis-Emitter-Spannung stark negativ. Dann bleibt der Transistor T2 ständig gesperrt. Es kann allerdings auch vorkommen, daß die Basis-Emitter-Strecke infolge dieser hohen Sperrspannung durchschlägt. In diesem Fall entsteht zwischen den Versorgungspotentialen an den Anschlüssen V 3 und V 4 ein Kurzschluß, der zu einer zentralen Abschaltung führt.

Durch eine Überbrückung des Widerstandes R10 bleibt der Transistor Γ 3 ständig durchgeschaltet und ist daher nicht mehr steuerfähig. Reißt die Emitterelekrode des Transistors Γ 3 ab, so fließt ständig ein Strom über die Diode D 5 und den Widerstand R11, so daß am Ausgang A1 ein konstantes Potential liegt. Erfolgt eine Unterbrechung in den Anschlüssen des Widerstandes R11, so ergibt sich kein Einfluß auf die Funktionsfähigkeit des Verknüpfungsgliedes. Erfolgt eine Überbrückung von Basis- und Kollektorelektrode des Transistors Γ 3, so liegt die Basiselektrode ständig auf dem an dem Anschluß Vl befindlichen Potential, so daß der Transistor Γ 3 durchgeschaltet ist. Der Ausgang A1 führt dann Dauerpotential. Beim Durchschalten des Transistors Γ 2 tritt dadurch ein Kurzschluß auf, der zur zentralen Abschaltung führt.

Sind die Kollektor- und die Emitterelektrode des Transistors T3 miteinander verbunden, so liegt der Ausgang Al ständig auf dem hohen Potential des Anschlusses Vl. Dies ist auch der Fall, wenn infolge eines Defektes alle drei Elektroden dieses Transistors miteinander verbunden sind. Bei einer Überbrückung der Diode D S liegt der Ausgang A1 ständig auf dem an dem Anschluß V 2 befindlichen Potential. Wird der Widerstand R11 kurzgeschlossen, so liegt an dem Ausgang A1 dasselbe konstante Potential wie an der Emitterelektrode des Transistors Γ 2, das durch die Diode D S jedoch kurzgeschlossen wird.

Diese Untersuchungen, die noch auf viele andere anzunehmende Fehler ausgedehnt werden können,

führen mindestens zu dem Ergebnis, daß die Antivalenz der Ausgangsgrößen des betreffenden Verknüpfungsbausteines gestört wird. Jeder auftretende Fehler kann also rechtzeitig festgestellt werden.

F i g. 7 zeigt der Vollständigkeit halber einen Verknüpfungsbaustein mit zwei Verknüpfungsgliedern und dem zugehörigen Überwachungsglied, die im vorstehenden Text eingehend erläutert wurden. Bei diesem Verknüpfungsbaustein dienen die Anschlüsse FlOl, F 201, F 301 und F 401 zum Zuführen der Versorgungspotentiale. Die Eingänge für die Prägesignale sind mit EPl und EP 2, die zugehörigen Eingänge für die Schaltvariablen mit £101, £201 bzw. £301 und £401 bezeichnet. Als Ausgänge der beiden Verknüpfungsglieder dienen die mit A101 und .4 201 bezeichneten Klemmen. Die mit den Bezugszeichen K 301 und Ji £01 versehenen Anschlüsse des Verknüpfungsbausteines sind der Eingang bzw. Ausgang des Überwachungsglieds.

Zum Weiterleiten der antivalenten Signale wird in vorteilhafter Weise eine Doppelleitung mit eng aneinanderliegenden Leitern verwendet. Da die Summe der in den beiden Leitern fließenden Ströme zu jedem Zeitpunkt annähernd konstant ist, entsteht nur ein sehr kleines elektrisches und magnetisches Störfeld.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist es durchaus möglich, in dem Überwachungsglied an Stelle der Gleichrichterschaltung und des Transistorschalters andere gleichwirkende elektronische Bauelemente zu verwenden. Ferner können Verknüpfungsglieder verwendet werden, die mehr als zwei Eingänge für Schaltvariable aufweisen.

Claims (7)

Patentansprüche: 35

1. Sichern endschaltung zum Durchführen logischer Verknüpfungen, insbesondere für das Eisenbahnsicherüngswesen, mit einem Verknüpfurigsbaüstein für binäre Schaltvariable und deren antivalente Schaltvariable in Form von rechteckförmigen digitalen Signalen mit vorgegebener Folgefrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß der Verknüpfungsbaüstein (F£l) zwei, getrennte Kanäle für die valenten und deren antivalente Schaltvariablen aufweist und der eine Kanal ein NAND-Glied (F£ll) und der andere ein NOR-Glied (F£12) als Verknüpfungsglieder enthält und daß an die Ausgänge (All, All) der beiden Verknüpfungsglieder (VE 11, F£12) ein Überwachungsglied (SRI) angeschlossen ist, das durch Testsignale, die außerhalb des Flankenbereiches (F, Fig. 4) der digitalen Signale liegen, mit mindestens der doppelten Folgefrequenz der Schaltvariablen abgefragt wird.

2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsglied (SR 1) einen elektronischen Schaltverstärker für die Testsignale erhält, dessen Versorgungsspannung an den Ausgängen der beiden Ver- knüpfungsglieder (VEH, VE12) abgenommen wird.

3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch ί oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Überwachungsglied (SR, Fig. 2) die Emitterelektrode eines Transistorschalters (Tl) unmittelbar und die Kollektorelektrode über einen ersten Widerstand (Rl) an die Gleichrichterschaltung (Dl bis D 4) angeschlossen ist, daß die Basiselektrode über einen zweiten Widerstand (R2) wie die Kollektorelektrode mit der Gleichrichterschaltung verbunden und über einen dritten Widerstand (R 3) an einen aus einem vierten und fünften Widerstand (R 4, R S) bestehenden Spannungsteiler gelegt ist, wobei an den als Eingang (K 3) dienenden vierten Widerstand (R 4) die Testsignale und an den fünften Widerstand (R S) ein zusätzliches Versorgungspotential gelegt ist.

4. Sicherheitsschaltung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 für mehrere Verknüpfungsbausteine, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verknüpfungsbausteinen (VEl, VE2, VE3, Fig. 1) zugeordneten Uberwachungsglieder (SRI, SR2, SR 3) eine Reihenschaltung bilden, bei der jeweils der Ausgang eines Uberwachungsgliedes mit dem Eingang (K3, Fig. 2) des in der Reihenschaltung folgenden Uberwachungsgliedes verbunden ist, wobei an das erste Uberwachungsglied (SR 1) der Reihenschaltung eine Testsignalquelle (G) für die Testsignale und an das letzte Überwachungsglied (Si? 3) eine dessen Ausgangssignale auf Amplitude und Phasenlage gegenüber den Testsignalen überwachende Baugruppe (PSl) angeschlossen ist.

5. Sicherheitsschaltung zum Durchführen logischer Verknüpfungen, insbesondere für das Eisenbahnsicherungswesen, mit einem Verknüpfungsbaustein, der als Verknüpfungsglieder je ein NAND-Glied und ein NOR-Glied mit je einem Ausgang enthält, für binäre Schaltvariable und deren antivalente Schaltvariable in Form von rechteckförmigen digitalen Signalen mit vorgegebener Folgefrequenz, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltvariable Rechteckspannungen (DO, DL, F i g. 4) gleicher Frequenz und Amplitude verwendet sind, wobei sich die beiden Werte der Schaltvariablen durch einen Phasenunterschied von 180° unterscheiden, daß jedes der beiden Verknüpfungsglieder (F£ll> VE12) eines Verknüpfungsbausteines (F£l) aus einem Transistor (T 2, F i g. 3) besteht, dessen Kollektorelektrode über einen ersten Widerstand (.RIO) an einem Versorgungspotential und dessen Emitterelektrode an einem anderen Versorgungspotential liegt und dessen Basiselektrode einerseits über einen zweiten Widerstand (R 9) an dem zusätzlichen Versorgungspotential der Überwachungsglieder liegt und an die andererseits eine aus drei weiteren Widerständen (R6, RT, RS) bestehende Matrix angeschlossen ist mit zwei Eingängen (£ 10, E 20) für die zu verknüpfenden Schaltvariablen und einem Eingang (EP) für ein Prägesignal, das die gleiche Frequenz und Amplitude wie die Rechteckspannungen hat und je nach Verwendung des betreffenden Verknüpfungsgliedes als NAND-Glied oder als NOR-Glied ständig die eine bzw. die andere Phasenlage der Schaltvariablen aufweist.

6. Sicherheitsschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die beiden Verknüpfungsglieder einschließlich je eines Folgeverstärkers und des zugehörigen Uberwachungsgliedes als ein Baustein in integrierter Schaltkreistechnik ausgeführt sind (Fig. 7).

7. Sicherheitsschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Weiterleiten der antivalenten Signale eine Doppelleitung mit eng aneinander liegenden Leitern verwendet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen