DE1537527A1 - Logische Schaltung - Google Patents

Description

• Logische Schaltung Die Erfindung betrifft eine logische Schaltung aus zwei in Stromübernahmeschaltung geschalteten Transistoren, deren Emitter über eine Stromeinprägeschaltung mit dem einen rol und deren Kollektorwiderstände mit dem anderen Pol einer Versorgungsspannungsquelle verbunden sind, unter Zuführung der wahlweise einen ersten oder zweiten Spannungswert annehmenden Steuersignale an die Basis des ersten Transistors und einer vorzugsweise in der Mitte zwischen beiden Spannungswerten liegenden Spannung an die Basis des zweiten Transistors.
• Derartige Schaltungen sind u.a: unter dem Namen emittergekoppelte Logikschaltungen (ECL) bekannt und z.B. in "'ierem Record" 1965, Seiten 174 und 'f'75 beschrieben. Durch das steuern des ersten Transistors mit einem zweiwertigen Signal und des zweiten Transistors mit einer festen in der Mitte zwischen den beiden Spannungswerten des zweiwertigen Signals liegenden Vergleichsspannung weisen beide Transistoren jeweile zueinander entgegengesetzte Leitfähigkeitszustände auf. Besondere Beachtung muß bei Schaltungen dieser Art der Vergleichsspannung geschenkt werden. Diese muß unabhängig von Temperatureinflissen, Versorgungsspannungsschwankungen etc.

  stets mittig zwischen den genannten Spannungen bleiben. irr,

  dies zu erreichen, weisen die bekannten Schaltungen fir @?

  Vergleichsspannung eine gesonderte Regelschaltung Auf-

  gabe der hrfindung ist es, diese negelschaltung zu vermei-

  den. Dies wird gemäß der -'Erfindung dadurch erreicht, d,p

  zwischen dem Kollektor des ersten und dem Kollektcr je:

  zweiten Transistors eine teihanschaltung aus vorzugsweise

  zwei gleichgroßen Widerständen liegt und daß der Ve-bin-

  dungspunkt beider Widerstände mit der Basis les

  Transistors verbunden ist. Die erfindungsgemäße logische Schaltung wird im fclgenrien anhand der Figuren 1 und 2 erläutert.

  Fig. 1' zeigt eine Ausführung der Schaltung, in welcher

  ihre beiden Transistoren bis zur Sättigung ausge-

  steuert werden.

  Fig. 2 zeigt eine Ausfiihrung -er Schaltung, in welcher

  ihre beiden Transistoren nicht bis zur -ättlrunf-T

  ausgesteuert werden.

  Die Schaltung der Fig. 1' besteht aus zwei Transistoren '.

  und 2, deren Kollektorwiderstände 3 und 4 an Masse liegen.

  Die B,mitter beider Transistoren sind zusammengeschlossen

  und führen über eine Konstantstromquelle 5 ebenfalls an

  Masse. Zwischen den Kollektoren beider `fr=3nsi stcz,en liegt

  eine Serienschaltung a@@Recr Bleichgroßer Widerstände 6 und

  ?, deren gemeinsamer Schaltpunkt mit der rsa des " r-3n-

  sistors 2 verbunden ist. Die Gesamtschaltupg w: r-3 UhpT -i i i-

  Klemme A von einem zweiwertigen r.ingangssign?l

  Dessen Spannung U(G) möge den Transistor 1' sperr-7?#" srä:--

  Spannung U(l) ihn in den leitenden Zust--ird br-Ingen.

  Die zwei Spannungslagen des Lingangssignals o'-nd so bemes--

  sen, dar in Abhängigkeit von deren Jeweiligem 'Nest der e: r@

  oder andere Transistor leitet und den Strom der

  stromquelle übernimmt, ,nährend der jeweils andere Transistor

  nicht leitet.

  Durch die über die Widerstände 6 und ' vorgenommene @@pan-

  nungsteilung liegt die Basis des 1'rinsistcrs ? stets mlttig

  zwischen den beiden an den Kollektoren beider Transistoren

  anstehenden Spannungen. Dies setzt voraus, daß der Wert die-

  ser Widerstände wesentlich über dem der Widerstände 3 und 4

  liegt. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß ihre Ausgangssig-

  nale an den Ausgängen C und U zur Ansteuerung einer gleich-

  artigen Schaltung geeignet sind. Das bedeutet, daß am Kol-

  lektor des jeweils leitenden Transistors eine :Spannung des

  Wertes U(G)_liegt, während dessen Basis auf der Spannung

  U(I) liegt:- Der=Transistor arbeitet in der Sättigung. Da Je-

  weils am Kollektor des einen Transistors U(0) und am Kollek-

  tor des anderen Transistors U(I) liegt, befindet sich die Ba-

  sis ,des Transistors 2 stets in der Fitte zwischen U(Ü) 1131r

  U(l), und dieser Zustand ist für alle Betriebslagen sicher- __ gestellt. Versorgungsspannungssehwankungen, der-Temperaturgang der Schaltung und Änderungen-in der Belastung, sofern - _ letztere für beide Ausgänge C und C stets gleichgroß ist, haben somit vernachlässigbare Auswirkungen auf die vorgeschriebene Höhe der Vergleichsspannung.
• Die Figur 2 zeigt die Scheltung der fig. 1 in abgewandelter Form. Dem Eingang A sind parallelgeschaltete Emitterfolger vorgeschaltet, deren einer ein (logisches) Signal B und einer ein (logisches) Signal D aufnehmen möge. Die Spannung am Punkt A ist dann stets gleich der positiveren Spannung dieser beiden Signale, vermindert um einen Spannungsabfall U BE an den Basis-Emitter-Dioden der vorgeschalteten Transistoren. Die Schaltung sei so ausgelegt, daß ihre Ausgangssignale C und U zur Ansteuerung einer gleichartigen Schaltung geeignet sind. Zu diesem Zweck muß die am Kollektor des jeweils leitenden Tra'nsisto'rs stehende Spannung gleich (U(0)+UBE.) und die am Kollektor des jeweils nichtleitenden Transistors stehende Spannung gleich (U(1)+UBE) sein. Da nun beide Ausgangssignale gegenüber den beide Zagen des Eingangssignals am Punkt A um U BE angehoben sind, muß die,Spannung an Verbindungspunkt der Widerstände 6 und 7 um den Wert U BE gegenüber dem Emitterpunkt beider Transistoren 1 und 2 vermindert werden, um wieder mittig zwischen U(G) und U(1) zu liegen. Dies geschieht entsprechend der Erfindung durch die Basis-Emitterstrecke eines weiteren Transistors B. Dessen Basis ist an den genannten Verbindungspunkt und sein ;mitter an die Basis des Transistors 2-angeschaltet, während sein Kollektor an tytasse liegt. Durch das Linführen des Transistors 8 in die Schaltung können die giderstände 6 und ? verhältnismäßig hochohmig gewählt werden. Diese Maßnahme bringt 'eine gute Entkopplung der Ausgänge C und mit sich.
• Nird der Signalhub U(1)-U(0) gleich UB, gewählt, so kann der Kollektor des Transistors 1 nie negativer nls dessen Basis werden. Der genannte Transistor kommt somit nicht in die Sättigung, wodurch ein sehr schnelles Schalten der Gesamtschaltung möglich wird.

Claims (1)

1' a t e n t a n s p r il c h e 1) Logische Schaltung aus zwei. in Stromiibernahmesch=3ltung geschalteten Transistoren, deren rmitter über eine Stromeinprägeschaltung mit dem einen Pol und deren Kollektorwiderstände mit dem anderen rol einer v'ersorgungsspannungsquelle verbunden sind, unter Zuführung der wahlweise einen ersten oder zweiten Spinnungswert :innehmenden Steuersignale an die Basis des ersten Transistors und einer vorzugsweise in der Mitte zwischen beiden Spannungswerten liegenden Spannung an die Basis des zweiten Transistors, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen :em Kollektor des ersten ('1) und dem Kollektor des zweiten Transistors (2) eine Reihenschaltung; aus vorzugsweise zwei gleichgroßen Widerständen (E,?) liegt, und daß der Verbindungspunkt beider Widerstände mit der Basis des zweiten Transistors verbunden ist. 2') Logische Schalturig nach Anspruch 1, mit Eingangsemitterfolgerstufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt beider Widerstände über die Basis-Emitter-Strecke eines kollektorseitig an Bezugspotential liegenden Transistors (8) mit der Basis des zweiten Transistors (2) verbunden ist. 3) Logische Schaltung nach Anspruch 'l, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert der beiden Widerstände wesentlich größer ist als derjenige der Kollektorwiderstände. '