DE1574496C3 - Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung - Google Patents
Symmetrische Digital-AnzeigeschaltungInfo
- Publication number
- DE1574496C3 DE1574496C3 DE1574496A DE1574496A DE1574496C3 DE 1574496 C3 DE1574496 C3 DE 1574496C3 DE 1574496 A DE1574496 A DE 1574496A DE 1574496 A DE1574496 A DE 1574496A DE 1574496 C3 DE1574496 C3 DE 1574496C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- multivibrator
- circuits
- digital display
- transistors
- display circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/41—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
- G11C11/413—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
- G11C11/414—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the bipolar type
- G11C11/416—Read-write [R-W] circuits
-
- 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
- H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
- H03K3/281—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
- H03K3/286—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Description
ίο Die Erfindung bezieht sich auf eine symmetrische Digital-Anzeigeschaltung,
bei welcher eine Eingangsschaltung bipolare digitale Eingangssignale von einer äußeren Quelle empfängt, Koppelschaltungen diese
Eingangssignale an die Triggereingänge eines Multivibrators ankoppeln, welcher einen nichtbetätigten Zustand
und zwei unterschiedliche stabile Zustände aufweist und Bctätigungsschaltungen unter Steuerung der
digitalen Eingangssignale den Multivibrator zum Übergang aus dem Ruhezustand in einen der beiden stabilen
ao Betriebszustände veranlassen können.
Bei einer bekannten Anzeigeschaltung dieser Art (IEEE Transactions on Electronic Computers, August
1966, S. 442 bis 451) wird zur gleichstrommäßigen Abtrennung der Eingangsanschlüsse des bistabilen Multivibrators
jeweils ein Kondensator benutzt. Eine solche Wechselstromkopplung ist bei integrierten Schaltungen
schwer zu verwirklichen. Außerdem führt bei einem Betrieb mit sehr hoher Geschwindigkeit eine
solche Kopplung dazu, daß sich eine Signalvorspannung auf Grund bestimmter digitaler Informationsmuster
der angelegten Signale aufbaut.
Bei einer anderen Digital-Anzeigeschaltung unter Benutzung eines bistabilen Multivibrators (US-PS
3 178 592, FR-PS 1 438 571) wird der Inhalt des als Anzeigeschaltung
benutzten Multivibrators in ein Pufferregister übernommen, um diesen gegen Rauschen infolge
von Einschreiben zu schützen. Um den Multivibrator gegen Übergangsströme unempfindlich zu machen,
werden die Signale über Widerstände angekoppelt und die Vorspannungen des Multivibrators werden relativ
hoch gewählt. Die erzielbare Abtrennung ist aber insbesondere im Zusammenwirken mit Zweidraht-Magnetspeicher
ungenügend, bei denen Einschreiben und Abtasten auf der gleichen Schaltung vorkommen.
Als Anzeigeschaltungen sind auch getastete Differentialverstärker
bekannt (GB-PS 1035 737, DT-PS 1 116 724). Um die Schaltung gegenüber großen Eingangssignalen
unempfindlich zu machen, wird das Tastsignal entfernt, was wiederum eine zusätzliche Pufferregisterstufe
erforderlich macht.
Bei einer bekannten Diskriminatorschaltung unter Verwendung von Tunneldioden (US-PS 3 211 921) ist
keine harte Abtrennung gegenüber großen Eingangssignal-Übergangsströme gegeben, außer zu gewissen
Austast-Zeiten. Abgesehen von der großen Temperaturempfindlichkeit dieser Schaltung wird eine zusätzliche
Pufferregisterstufe benötigt.
Bei einer weiteren bekannten Leseschaltung für Speichermatrix (DT-PS I 256 259) wird eine Koppeldiode
zwischen einem Pufferverstärker und einem Sperrschwinger benutzt, der als Amplitudendiskriminator
arbeitet. Mit der Diode wird keine harte Abtrennung erzielt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine symmetrische Digital-Anzeigeschaltung der eingangs angegebenen
Art so auszubilden, daß eine hohe Empfindlichkeit und eine harte Abtrennung des Multivibrators
erzielt werden können, wenn der Multivibrator in
einem seiner stabilen Betriebszustände ist.
Die gestellte Aufgabe wird auf Grund der in dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen
Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein besseres Verständnis der erfindungsgemäßen Merkmale und Vorteile ergibt sich aus der folgenden,
ins einzelne gehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt
F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer beispielhaften
Speicheranlage, bei der digitale Anzeigeschaltungen nach der Erfindung benutzt werden,
F i g. 2 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels für
eine digitale Anzeigeschaltung nach der Erfindung,
F i g. 3 ein Diagramm mit nicht maßstabsgerechten Kurvenformen zur Erläuterung einer Folge von Operationen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält eine symmetrische Anzeigeschaltung Dioden zur Ankopplung
einer Signalquelle kleiner Impedanz derart, ao daß der Zustand einer getasteten dynamischen
Schwellwertschaltung gesteuert wird. Die normalerweise leitenden Dioden werden durch die Schwellwertschaltung
gesperrt, wenn diese in den Einschaltzustand gebracht wird. Bei diesem Vorgang bestimmt aber jede
Unsymmetrie des früheren Leitzustandes der Dioden als Funktion der Eingangssignale der Anzeigeschaltung
den Betriebszustand, den die Schwellwertschaltung bei ihrer Einschaltung anzeigt.
In F i g. 1 stellt eine Speicher- und Zugriffsschaltung
10 irgendeine bekannte Magnetspeicheranordnung zusammen mit den ihr zugeordneten Zugriffsschaltungen
dar, die die Speicheradressenumsetzung vornehmen und Speichergeräte an gewählten Adressen entsprechend
vorgegebenen Informationsgruppen durch AnIegen geeigneter Treibsignale selektiv zu betätigen. Während
der Speicherabfragezeit werden Informationssignale auf Speicherlesestromkreisen erzeugt, die in der
Zeichnung schematisch durch die Leitung 11 dargestellt
sind. Die Lesestromkreise 11 sind mit digitalen Anzeigeschaltungen 12 gekoppelt, die für jede Ziffernzeile
des Speichers 10 eine getrennte Anzeigeschaltung enthalten. Die Anzeigeschaltungen bestimmen für jede
Ziffernzeile, ob eine binäre Eins oder eine binäre Null in der jeweiligen Zeile des Speichers erzeugt wird und
geben diese Information an eine Verbrauchereinrichtung 13 weiter.
In typischer Weise werden Adressensignale zur Auswahl einer Speicheradresse durch weitere Teile einer
(nicht gezeigten) Datenverarbeitungsanlage geliefert, die die Anordnung gemäß F i g. 1 enthält. Die Verbrauchereinrichtung
13 würde Datenverarbeitungsschaltungen aufweisen, die die aus der Speicher- und Zugriffsschaltung 10 mit Hilfe der Anzeigeschaltungen
12 gewonnene Daten empfangen.
Eine während des Lesens betätigte Impulsschaltung 16 stellt die Vorderflanke eines zu den Lesestromkreisen
11 gehenden Lescsignals fest und tastet die Anzeigeschaltungen
12 zu einem geeigneten Zeitpunkt. Eine typische Beziehung zwischen einem Impuls von der Betätigungs-Schaltung
16, einer gelesenen binären Eins und einem Einschreib-Störsignal auf einem Lesestromkreis
11 ist in Fig.3 gezeigt. Ein Impuls 63 von der Betätigungs-Schaltung 16 bestimmt die Signalzustände
der Lesestromkreise ohne Rücksicht auf variable Faktoren, beispielsweise variable Lesesignalverzögerungen
auf Grund der in unterschiedlichen Speicheradressen entstehenden Lesesignale. Insbesondere muß ein solcher
Impuls 63 an die Anzeigeschaltungen angelegt werden, nachdem ein Signal auf dem Lesestromkreis
begonnen hat, um eine genaue Leseoperation sicherzustellen. Der Betrag dieser Verzögerung ist jedoch nicht
kritisch wegen der hohen Empfindlichkeit der Anzeigeschaltungen. Das soll im folgenden noch beschrieben
werden.
In F i g. 2 sind die Schaltungseinzelheiten einer der digitalen Anzeigeschaltungen 12 dargestellt. Der Eingang
der Anzeigeschaltung in F i g. 2 enthält einen Differentialverstärker 15 mit zwei Transistoren 17 und 18,'
die von einer Leseschaltung 11' in den Speicher- und Zugriffsschaltungen 10 symmetrische Signale aufnehmen
und Längssignale sperren. Diagramme typischer Lesesignale zeigen die oberen beiden Kurven 61 und 62
in F i g. 3. Die Leseschaltung 1Γ kann beispielsweise elektrisch leitende Stromkreise enthalten, die mit Magnetmaterial
beschichtet sind, welches eine im wesentlichen rechteckige Hysterese-Kennlinie besitzt. Beim
Anlegen von Treibsignalen aus dem Zugriffsteil der Schaltungen 10 wird eine bestimmte Stelle des Lesestromkreises
W gewählt und der Fluß in dem aufgeschichteten Magnetmaterial umgeschaltet, wobei ein
Signal im Stromkreis 11' induziert wird, dessen Polarität
davon abhängt, ob eine Eins oder eine Null an der betreffenden Stelle gespeichert war.
In F i g. 2 ist ein an Erde geschalteter Widerstand 14 gezeigt, um die Rückführung der Basisstromkreise für
die Transistoren 17 und 18 anzudeuten. Es lassen sich aber viele Lesestromkreisausbildungen verwenden.
Der Stromkreis W ist gleichstrommäßig zwischen die Basis der Transistoren 17 und 18 geschaltet, und
liefert Signale differentieller Art an diese. Es wird keine Übertragerkopplung zur Isolation und Sperrung von
Gleichtaktsignalen benutzt. Damit steht der Verwirklichung einer integrierten Schaltung nichts entgegen. Die
differentiellen Signale werden typischerweise in einer gewissen zeitlichen Beziehung von Gleichtaktsignalen
begleitet, die gesperrt werden müssen. Die differentiellen Signale bewirken, daß die Transistoren 17 und 18
auf bekannte Weise unterschiedliche Ströme führen, so daß am Kollektor der Transistoren entsprechende symmetrische
Ausgangssignale erzeugt werden. Gleichtaktsignale beeinflussen beide Transistoren im wesentlichen
gleich und erzeugen keine Änderung am Verstärkerausgang.
Betriebsspannungen werden den Transistoren 17 und 18 von den Quellen 19 und 20 zugeführt. Diese bestehen
in der Praxis, wie bei symmetrischen Schaltungen üblich, aus einer einzigen Quelle. Ein gemeinsamer
Emitterwiderstand 24 führt zur negativen Spannung. Die Spannungsquellen in F i g. 2 sind schematisch durch
ein von einem Kreis umgebenes Polaritätszeichen dargestellt. Dadurch wird eine Spannungsquelle wiedergegeben,
deren Klemme mit der angegebenen Polarität an den Punkt des Polaritätszeichens angeschlossen ist
und deren Klemme entgegengesetzter .Polarität an Erde liegt. Im Fall der Transistoren 17 und 18 ist die
Betriebsspannung so gewählt, daß die Transistoren dauernd in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Eingangssignalpegel
leiten. Die Spannungsquellen und deren Innenwiderstände sind aber außerdem so ausgebildet,
daß die Kollektor-Basisübergänge der Transistoren in Sperrichtung vorgespannt bleiben, um einen Betrieb
im Sättigungsbereich zu vermeiden. Damit wird außerdem ein Maximalwert für die Amplitude der am Kollektor
der Transistoren 17 und 18 erzeugten Ausgangssignale vorgegeben, wie dies für Differentialverstärker
bekannt ist. Diese Begrenzung wird für einen Zweck ausgenutzt, der im folgenden beschrieben wird. Die
Vermeidung eines Betriebs im Sättigungsbereich läßt die Transistoren 17 und 18 Eingangssignaländerungen
schnell und ohne die Verzögerung folgen, die dadurch entsteht, daß die Transistoren sich gelegentlich aus
einem Sättigungszustand erholen müssen. Der Betrieb des Differentialverstärkers im linearen Bereich bewirkt
außerdem, daß er dem Lesestromkreis 1Γ eine im wesentlichen konstante hohe Eingangsimpedanz darbietet.
Diese hohe Eingangsimpedanz unterstützt die Verringerung von Umlaufproblemen, die oft in Speicherleseschaltungen
auftreten. Das Umlaufen ist ein Zustand, bei dem ein in eine Ziffernschaltungsschleife eingeführter
Impuls dort wiederholt mit abnehmender, aber nicht vernachlässigbarer Amplitude umläuft.
Der Ausgang des Differentialverstärkers 15 ist über eine symmetrische Sperrspannungszuführungseinrichtung
(21), die als Emitterfolger ausgebildet sein kann, und ein Paar von einseitig leitenden Halbleiterbautei- ao
len, wie beispielsweise Dioden 22 und 23 gleichstrommäßig mit den Eingangsanschlüssen einer Triggerschaltung
mit dynamischen Betriebsschwellwert gekoppelt. Die Triggerschaltung ist mit Vorteil in Form einer
emittergetasteten bistabilen Multivibratorschaltung 26 aufgebaut. Der Verstärker 15, der Emitterfolger 21 und
die Dioden 22 und 23 stellen demnach Koppelschaltungen zur Anlage von Eingangssignalen an die Triggerschaltung
bzw. den Multivibrator 26 dar. Der Emitterfolger 21 dient als eingangssignalempfindliche Spannungsquelle,
die zusammen mit dem Multivibrator 26 den Leitzustand der Dioden 22 und 23 bestimmt. Der
Emitterfolger 21 enthält als aktive Bauteile zwei Transistoren 27 und 28, an deren Basis über Gleichstromverbindungen
symmetrische Signale vom Differentialverstärker 15 angelegt werden. Betriebsspannung wird
den Transistoren 27 und 28 von den Quellen 29 und 30 zugeführt, und zwei Widerstände 31 und 32 führen vom
Emitter des jeweiligen Transistors nach Erde. Die Betriebsspannung ist so gewählt, daß die Transistoren 27
und 28 für den vollen vorgegebenen Bereich von Signalen vom Verstärker 15 im linearen Bereich bleiben. Der
Emitterfolger 21 hält außerdem eine vorbestimmte konstante hohe Impedanz am Kollektor der Transistoren
des Differentialverstärkers 15 für alle Eingangssignale und alle leitenden und nichtleitenden Zustände des
Multivibrators 26 aufrecht. Daneben führt der Emitterfolger dazu, daß die dem Eingang des Multivibrators 26
dargebotene Impedanz unabhängig von den Stromverstärkungsbedingungen des Verstärkers 15 ist.
Die ausnahmslos in der Anzeigeschaltung nach F i g. 2 verwendete Gleichstromkopplung vereinfacht
den Aufbau als integrierte Schaltung. Darüber hinaus wird das Problem eines Vorspannungsaufbaus auf
Grund bestimmter Informationssignalmuster vermieden.
Die Dioden 22 und 23 arbeiten normalerweise entweder im leitenden oder im. nichtleitenden Zustand zusammen,
und ihr leitender Zustand ist dem Zustand der Transistoren 39 und 40 im Multivibrator 26 entgegengesetzt.
Das heißt, wenn einer der Transistoren 39 und 40 im Multivibrator 26 leitet, so daß der Multivibrator
26 sich in einem seiner stabilen Zustände befindet, leiten die Dioden 22 und 23 nicht. Wenn andererseits die
Transistoren 39 und 40 im Multivibrator beide nicht leiten, leiten die Dioden. Die rformale Vorspannung für
die Dioden wird gemeinsam durch Teile des Multivibrators und des Emitterfolgers 21 geliefert. So führt ein
Gleichstromweg für die Diode 22 von der Quelle 30 über einen Kollektorwiderstand 33 und einen Rückkopplungswiderstand
36 im Multivibrator 26, die Diode 22 und den Emitterwiderstand 31 des Emitterfolgers 21
nach Erde. Der Leitzustand der Diode 22 wird beeinflußt durch die Eingangssignalbedingungen, die die
Höhe des Stromflusses durch den Widerstand 31 bestimmen, sowie durch die Zustände des Multivibrators,
die die Höhe des Stromflusses durch den Rückkopplungswiderstand 36 bestimmen. Auf entsprechende
Weise führt ein Gleichstromweg für die Diode 23 von der Quelle 29 über einen Kollektorwiderstand 37, einen
Rückkopplungswiderstand 38, die Diode 23 und den Emitterfolger-Widerstand 32 nach Erde.
Wenn die Transistoren 39 und 40 des Multivibrators im nichtleitenden Zustand sind, wie dies zu Anfang der
Fall ist, da beide keinen durchgängigen Rückweg nach Erde für ihre Emitter haben, läßt ein Stromfluß auf den
oben genannten Wegen die Dioden 22 und 23 leiten. Die Höhe des geführten Stromes weicht jedoch entsprechend
dem Unterschied des Eingangssignalpegels an der Basis der Transistoren 17 und 18 mit Bezug auf
Erde voneinander ab. Diese Unterschiede werden von den Verstärkertransistoren 17 und 18 auf den Emitterfolger
21 als ungleiche Spannungsabfälle an den Widerständen 31 und 32 gekoppelt.
Die während des Lesens betätigte Impulsschaltung 16 ist in F i g. 2 teilweise gezeigt. Sie empfängt positiv
gerichtete Signale von der Speicher- und Zugriffsschaltung 10, wodurch ein Transistor 41 zu einem vorbestimmten
Zeitpunkt während des Auftretens von Signalen auf den Lesestromkreisen 11 zum Leiten gebracht
wird. Das Einschalten des Transistors 41 findet zweckmäßig während der Anstiegszeit der Signalimpulse auf
den Lesestromkreisen 11 statt. Dadurch entsteht eine Erdverbindung für die Emitter der Transistoren 39 und
40 im Multivibrator 26 in F i g. 2 und alle anderen entsprechenden Multivibratoren in den Anzeigeschaltungen
12. Diese Verbindung enthält einen gemeinsamen Emitterkreis-Widerstand 42 und außerdem die Kollektor-Emitterstrecke
des Transistors 41. Der Multivibrator 26 ist jetzt bereit, in dem einen oder anderen seiner
stabilen Betriebszustände leitend zu werden, und die Dioden 22 und 23 werden auf eine noch zu beschreibende
Weise gesperrt.
Der Übergang des Multivibrators 26 aus seinem nichtleitenden Zustand in einen seiner beiden stabilen
leitenden Zustände erfolgt unter Durchlaufen eines Zustandes merklicher Dauer, in welchem die Transistoren
des Multivibrators als Differenzverstärker arbeiten. Während dieser Übergangsbetriebsweise des Verstärkers
verstärken die Transistoren Eingangssignale an ihrer Basis. Sie werden so lange an der rückgekoppelten
Umschaltarbeitsweise von Multivibratoren gehindert, wie die Dioden 22 und 23 leiten und dadurch die Basis
der Multivibrator-Transistoren auf Spannungen festhalten, die durch den Emitterfolger 21 geliefert werden.
Die Rückkopplungsschaltungen des Multivibrators können dann nicht den Signalpegel an der Basis
steuern. Wenn die Stromleitung der Multivibrator-Transistoren ansteigt, zweigen die Transistoren Strom
von den Widerständen 36 und 38 und folglich von den Dioden 22 und 23 ab. Schließlich sind die Dioden 22
und 23 nicht in der Lage, weiter einen Strom zu führen. Wenn sie nichtleitend werden, hört die Klemmwirkung
an der Basis der Transistoren 39 und 40 auf und die normale Multivibrator-Rückkopplung bewirkt, daß derjenige
Transistor, der vorher den größeren Strom ge-
führt hat, die volle Stromleitung des Multivibrators übernimmt.
Es sei bemerkt, daß die Dioden nur eine Quelle niedriger
Impedanz benötigen, damit ihre Klemmwirkung auf den Multivibrator stattfinden kann. Der Verstärker
15 und der Emitterfolger 21 stellen gemeinsam eine solche Quelle dar und begrenzen die Verstärkung und die
Impedanzanpassung. Bei einem Anwendungsfall, bei dem eine Begrenzung nicht erforderlich ist, kann der
Stromkreis 11' die erforderliche Signalquelle kleiner Impedanz darstellen, die direkt mit den Dioden 22 und
23 gekoppelt ist.
Der Strompegel der Transistoren 39 und 40, bei dem die Dioden 22 und 23, wie soeben beschrieben, in
Spcrrichtung vorgespannt werden, hängt vom Wert der verschiedenen Vorspannungswiderständc in der
Schaltung ab und ändert sich von einem Anwcndungsfall zum anderen. Der Pegel ist jedoch nicht kritisch.
Die dabei zu beachtenden Grenzen sind einerseits eine Auswahl des Wertes für die Widerstände derart, daß
die Anode der Dioden 22 und 23 schließlich auf eine niedrigere Spannung gebracht wird als die jeweilige
Kathode, um sicher zu sein, daß sie in Spcrrichtung vorgespannt werden. Andererseits müssen die Transistoren
des Multivibrators 26 lange genug und mit ausreichendem Gewinn als Verstärker arbeiten, um den
Strombetrag auf einen Wert anzuheben, der wenigstens ausreicht, um die Auswirkungen vorübergehender
Tolcranzabweichungen der Bauteile auszugleichen, beispielsweise die Stromverstärkung, den Widerstandswert
und die Kapazität, insoweit, als die Steuerung des Multivibratorzustandes betroffen ist. Dieser letztgenannte
Effekt vermeidet die Notwendigkeit vieler Verstärkerstufcn, die oft in bekannten Schaltungen vorhanden
sind, um ein Eingangssignal zu erzeugen, das genügend groß ist, um den Zustand eines Multivibrators
trotz vorhandener Toleranzabweichungen zu steuern. Eine genauere Beschreibung der tatsächlichen Anzeigeoperation
folgt.
Es sind zwei Widerstände 43 und 46 vorgesehen, die jeweils die Basis und den Emitter der Transistoren 39
und 40 über den gemeinsamen Widerstand 42 miteinander verbinden. Alle drei Widerstände 42, 43 und 46 sind
an einem gemeinsamen Anschluß 47 zusammengeführt. Wenn der Multivibrator durch Einschalten des Transistors
41 in Tätigkeit gesetzt wird, beginnen die Widerstände 43 und 46 Strom von den ihnen benachbarten
Dioden 22 bzw. 23 zum Anschluß 47 und Transistor 41 abzuzweigen. Außerdem wird der Strom über die
Widerstände 36 und 38 verringert, wie bereits erwähnt. Die Verringerung des Diodenstromes versucht, das Kathodenpotential
jeder Diode etwas herabzusetzen, aber auf Grund der normalen Emitterfolger-Funktion bleibt
das Kathodenpotential eine Funktion der vom Verstärker 15 kommenden Eingangssignale. Solange die Diöden
22 und 23 weiter leiten, wird die Basis der Transistoren 39 und 40 auf der Ausgangsspannung des
Emittcrfolgers 21 festgehalten, wobei sich aber die Stromverteilung in den verschiedenen Zweigen der
Schaltung ändert.
Schließlich tritt an den Dioden eine Vorspannung in Sperrichtung auf, und die Dioden werden nichtleitend.
Die Stromableitung findet während eines kleinen, aber endlichen Teiles der Anstiegszeit eines von der Impulsschaltung
16 erhaltenen Signals und außerdem des Signals der Leseschaltung 11' statt. Die Diodcn-Ausschaltzeit
und der Gewinn der Schaltungen mit den Transistoren 39 und 40 beeinflußt die Verzögerungszeit
bei der Stromabzweigung von den Dioden stark. Während dieser Zeit können die Multivibrator-Transistoren
bei festgehaltener Basis die Frage nicht entscheiden, welcher von ihnen schließlich leiten wird, bis ein genügend
großer Abschnitt der Eingangssignal-Anstiegszeit vorübergegangen ist, um sicher zu sein, daß dieses Signal
eine ausreichend große Amplitude hat, um die binäre Information des Signals richtig anzuzeigen. Die
Möglichkeit eines sich aus kleinen Rauschstörungen des Eingangssignals zu Anfang seiner Anstiegszeit ergebenden
Fehlers ist folglich wesentlich herabgesetzt, da die aktive Entscheidungsperiode eine Funktion der
Anstiegszeit des Impulses von der Schaltung 16 ist.
Während der Verzögerungszeit, wenn die Dioden 22 und 23 nichtleitend werden, beginnen die Transistoren
39 und 40 über die neu gefundene Erdverbindung einzuschalten. Dabei zweigen sie über ihre Basis-Emitterstrccken
und den Widerstand 42 Strom von den Dioden zum Anschluß 47 ab. Der Kollektor der Transistoren 39
und 40 folgt den Spannungen an ihrer Basis. Diese Spannungen werden durch den Emitterfolger 21 auf
ähnliche Weise wie bei einem Differenzverstärker gesteuert. Einer der Transistoren 39 oder 40 wird begünstigt
durch die Eingangssignal-Unsymmetrie, die durch den Unterschied der vorhergehenden Stromleitung der
Dioden 22 und 23 dargestellt wird. Es wird angenommen, daß die hier beschriebene Operation ermöglicht
wird, weil die diesen Unterschied darstellenden Effekte kurzzeitig in den (nicht gezeigten) Elektrodenkapazitätcn
des Multivibrators 26 während des Betriebs der Transistoren 39 und 40 als Differentialverstärker gespeichert
werden. Diese Kapazitäten sind sowohl bei den einzelnen Bauteilen als auch zwischen den Elektroden
verschiedener Bauteile vorhanden. Folglich ist es nicht erforderlich, ein Eingangssignal zu liefern, das
selbst groß genug ist, um die Elektrodenkapazitäten aufzuladen und die Multivibrator-Toleranzabweichungen
zu überwinden. Nachdem die Dioden 22 und 23 in Sperrichtung vorgespannt sind, übernimmt der begünstigte
Multivibrator-Transistor auf Grund der normalen Rückkopplungs-Schaltfunktion des Multivibrators im
wesentlichen den vollen Multivibratorstrom.
Es wurde gefunden, daß der schließlich leitende Transistor derjenige ist, dessen Basis mit derjenigen
Diode verbunden ist, die einen höheren Strom als die andere Diode geführt hat. Anscheinend liefert die Diode
mit höherer Stromführung mehr Strom an die oben erläuterten Abzweigwege und erzeugt dabei die größeren
Multivibrator-Einschaltsignale. Demgemäß wird derjenige Multivibrator-Transistor, der durch das größere
Einschaltsignal begünstigt ist, schließlich der leitende Transistor des Multivibrators.
Es ist bekannt, daß beim anfänglichen Anlegen der Betriebsspannung an einen Multivibrator jede kleine
Rausch- oder Stromkreis-Unsymmetrie den endgültigen Leitzustand des Multivibrators bestimmen kann.
Der Wert eines gesamten Multivibrator-Signalübergangs, bei dem die kleine Eingangs-Unsymmetrie wirksam
wird, kann aus einer Vielzahl von Gründen, zu denen auch die Temperatur zählt, schwanken. Die minimale
Größe des zur Ausübung der Steuerung des Multivibrators erforderlichen Unterschiedes ändert sich jedoch
nicht wesentlich mit den erwähnten Schwankungen. Die Pegcldifferenzen, bei denen der Unterschied
wirksam wird, stellt kein Zeitzitterproblem dar, da sie nur während der Zeit der Rückkopplungsumschaltung
des Multivibrators eine Rolle spielen und diese Umschaltung beinahe augenblicklich stattfindet. Weiterhin
509 613/43
bedeutet die Tatsache, daß der Multivibrator 26 emittergetastet ist, daß der Basis-Einitterübergang seiner
Transistoren bei nicht vorhandenem Tastsignal ausgeschaltet ist, und der Multivibrator daher für kleinere
Eingangssignal-Unsymmetrien empfindlicher ist als es der Fall sein würde, wenn die Schaltung kollektorgetastet
wäre und dabei ihre Emitter-Basisübergange immer in Durchlaßrichtung vorgespannt wären.
Das kleine, unsymmetrische Eingangssignal für den Multivibrator ergibt sich, wie oben erwähnt, durch die
unterschiedliche Stromführung der Dioden. Dieser Unterschied kann selbst in einer Schaltung sehr klein sein,
die aus diskreten Bauteilen aufgebaut ist. Bei einem Ausführungsbeispiel mit einer integrierten Schaltung,
bei der alle Dioden, Transistoren und Widerstände auf einem einzigen Halbleiterplättchen gebildet sind, besteht
jedoch eine wesentlich größere Wahrscheinlichkeit dafür, daß symmetrische Bauteile bei praktisch
tragbaren Herstellungskosten verwirklicht werden. Folglich ist der Unterschied bezüglich der Stromführung
der Dioden 22 und 23, der wenigstens vorhanden sein muß, um sicher zu sein, daß andere Bauteil-Unsymmetrien
die Steuerung nicht übernehmen können, sehr klein. Demgemäß hat die Schaltungsanordnung nach
F i g. 2 eine extrem hohe Empfindlichkeit. Bei einem Atisührungsbeispiel, das typisch für die erreichbaren
Bedingungen ist, wurde eine Signal-Unsymmetrie am Eingang des Verstärkers 15 von nur 3 mV in Gegenwart
von Gleichtaktsignalen am gleichen Eingang mit etwa 15OmV genau angezeigt. Diese Empfindlichkeit
kann erhöht werden durch eine Verbesserung der Bauteilübereinstimmung in den symmetrischen Schaltungen.
Wenn der Multivibrator 26 sich in einem seiner stabilen Leitzustände befindet, wirken die Spannungen an
der Basis beider Transistoren 39 und 40 mit den Spannungen am Emitter der Transistoren 27 und 28 zusammen,
um beide Dioden 22 und 23 im nichtleitenden Zustand für den gesamten Bereich von Signalen zu halten,
die zur Lieferung durch den Verstärker 15 vorgesehen sein können. Bei Anwendung in einer Speicheranlage
kann daher die sehr große Ziffernschreibstörung, die auf den Lesestromkreis 11' gekoppelt wird und deren
Amplitude wenigstens mehrfach größer als die Amplitude eines Lese-Informationssignals auf dem gleichen
Stromkreis ist, kein Ausgangssignal vom Verstärker 15 erzeugen, das ausreichend groß ist, um eine der Dioden
22 oder 23 zum Leiten zu bringen. Der Multivibrator ist daher unempfindlich gegen solche Störmöglichkeiten.
Um dieses Merkmal mit Vorteil auszunützen, wird das Impulssignal 63 in F i g. 3 von der Schaltung 16 genügend
lang gemacht, um den in Frage kommenden Teil der Speicherlesezeit sowie der folgenden Speicherschreibzeit
zu überlappen. Der Multivibrator 26 bewahrt wie oben beschrieben, während dieser Zeit die
vorher vom Lesestromkreis IV abgeleitete Leseinformation auf. Beim Aufhören des Impulssignals 63 fällt
der Multivibrator wieder in einen nichtleitenden Zustand zurück und sein Inhalt wird gelöscht. Es ist also
nicht erforderlich, ein zusätzliches Pufferregister vorzusehen, in welches der Inhalt der Multivibratoren 26 der
verschiedenen Anzeigeschaltungen 12 eingegeben werden kann, um eine Störung durch das obenerwähnte
Speicherschreibrauschen zu vermeiden.
In F i g. 2 werden Ausgangssignale des Multivibrators
26 über einen symmetrischen Emitterfolger mit zwei dauernd leitenden Transistoren 48 und 49 und
über eine Emitterschaltung mit zwei Transistoren 50 und 51 weitergegeben. Die letztgenannten beiden
Transistoren sind so vorgespannt, daß nur einer von ihnen leitet, und zwar abhängig von dem Informationssignal,
das von dem Multivibrator 26 an die jeweilige Basis angelegt wird. Derjenige von den Transistoren 50
und 51, der auf diese Weise leitet, arbeitet im Sättigungsbereich, so daß symmetrische Ausgangssignale,
die vom Kollektor der Transistoren an die Verbrauchereinrichtung 13 abgegeben werden, logische
Pegel besitzen und zur Betätigung logischer Anordnungen mit integrierten Schaltungen oder Schaltungen mit
diskreten Bauteilen verwendet werden können. Die Emitterfolger-Widerstände 52, 53, 56 und 57 schieben
die Ausgangssignale auf einen zweckmäßigen Wert, so daß beispielsweise binäre Null-Signale nahe der Amplitude
Null liegen.
Der Multivibrator 26 ist durch die Emitterfolgerstufe mit den Transistoren 48 und 49 symmetrisch belastet,
so daß keine der Stabilitätszustände des Multivibrators durch diese Belastung begünstigt ist. Dadurch wird die
Eingangssignalamplitude, die zur Steuerung des Multivibratorzustandes
erforderlich ist, weiter herabgesetzt, da keine zusätzliche Treibeinrichtung vorgesehen sein
muß, um den Einfluß einer unsymmetrischen Belastung auszugleichen, die einen Zustand des Multivibrators begünstigt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
- Patentansprüche:!.Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung, bei welcher eine Eingangsschaltung bipolare digitale Eingangssignale von einer äußeren Quelle empfängt, Koppelschaltungen diese Eingangssignale an die Triggereingänge eines Multivibrators ankoppeln, welcher einen nichtbetätigten Zustand und zwei unterschiedliche stabile Zustände aufweist und Betätigungsschaltungen unter Steuerung der digitalen Eingangssignale den Multivibrator zum Übergang aus dem Ruhezustand in einen der beiden stabilen Betriebszustande veranlassen können, d a durch gekennzeichnet, daß die Koppelschaltungen ein Paar gleichsinnig gepolter, einseitig leitender Halbleiterbauteile (22, 23), die an die jeweiligen Triggereingänge (Basiselektroden der Transistoren [39, 40]) angeschlossen sind und bei NichtVorhandensein eines der stabilen Betriebszustände des Multivibrators von diesem Vorspannungen in Vorwärtsrichtung empfangen und eine Sperrspannungszuführungseinrichtung (21) für die Halbleiterbauteile enthalten, wobei die Größe der jeweiligen Sperrspannungen dem Eingangssignalzustand mit jeweiligen positiven und negativen Anteilen entspricht, aber kleiner ist als die Vorspannung in Vorwärtsrichtung.
- 2. Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungswiderstände (33, 36, 43 sowie 37, 38, 46) des Multivibrators (26) mit den Koppelschaltungen (21) zur Vorspannung der Halbleiterbauteile (22, 23) zusammenarbeiten, die in Abhängigkeit von dem Erreichen einer der stabilen Betriebszustände nichtleitend sind.
- 3. Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrspannungszuführungseinrichtung (21) als Emitterfolgerschaltung ausgebildet ist.
- 4. Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einseitig leitenden Halbleiterbauteile (22, 23) durch Vorspannungsstromkreise normalerweise in Durchlaßrichtung vorgespannt sind, so daß der Unterschied ihrer Stromführung die Polarität der an die Koppelschaltungen angelegten Eingangssignale anzeigt, und daß die Vorspannungsstromkreise eine Reihenschaltung von Widerständen (33, 36, 31 bzw. 37, 38, 32) enthalten, zu denen die Kreuzkopplungswiderstände des Multivibrators und die Ausgangswiderstände der Emitterfolgerschaltung zählen.
- 5. Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig zur Emitterfolgerschaltung (21) ein Differentialverstärker (15) angeordnet ist und Vorspannungsschaltungen (19, 20, 24) enthält, die so dimensioniert sind, daß sie eine Stromsättigung durch das größte vorhersehbare Eingangssignal verhindern.
- 6. Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsschaltungen (16) zur Betätigung des Multivibrators (26) während der Vorderflankenabschnitte der bipolaren digitalen Eingangssignale ausgebildet sind.
- 7. Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig leitenden Halbleiterbauteile (22, 23) bei einer Vorspannung in Sperrichtung einen vorbestimmten Einschalt-Grenzwert aufweisen, und daß der Differentialverstärker (15) Eingangssignale an die Emitterfolgerschaltung (21) liefert, die auf einen Wert unterhalb des Grenzwertes beschränkt sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US61423767A | 1967-02-06 | 1967-02-06 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1574496A1 DE1574496A1 (de) | 1971-10-28 |
DE1574496B2 DE1574496B2 (de) | 1974-07-25 |
DE1574496C3 true DE1574496C3 (de) | 1975-03-27 |
Family
ID=24460401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1574496A Expired DE1574496C3 (de) | 1967-02-06 | 1968-02-03 | Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3480800A (de) |
BE (1) | BE710204A (de) |
DE (1) | DE1574496C3 (de) |
FR (1) | FR1552703A (de) |
GB (1) | GB1218366A (de) |
SE (1) | SE347832B (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3716799A (en) * | 1970-04-24 | 1973-02-13 | G Haass | Circuit arrangement for interference-free recognition of the zero crossings of sine-like signals |
US3648079A (en) * | 1970-07-10 | 1972-03-07 | Cogar Corp | High-speed sense latch circuit |
JPS59118315U (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-09 | ソニー株式会社 | バツフア回路 |
US5135268A (en) * | 1990-11-08 | 1992-08-04 | Huron Products Industries | Quick connector |
US5261709A (en) * | 1990-11-08 | 1993-11-16 | Huron Products Industries, Inc. | Quick connector |
US5350952A (en) * | 1992-07-06 | 1994-09-27 | Hughes Aircraft Company | Sample and hold circuit with push-pull output charging current |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3181004A (en) * | 1961-08-03 | 1965-04-27 | Guckel Henry | Binary memory device employing flipflop that is controlled by in-phase drivers |
-
1967
- 1967-02-06 US US614237A patent/US3480800A/en not_active Expired - Lifetime
-
1968
- 1968-01-26 GB GB4220/68A patent/GB1218366A/en not_active Expired
- 1968-02-01 BE BE710204D patent/BE710204A/xx not_active IP Right Cessation
- 1968-02-03 DE DE1574496A patent/DE1574496C3/de not_active Expired
- 1968-02-05 SE SE01486/68A patent/SE347832B/xx unknown
- 1968-02-06 FR FR1552703D patent/FR1552703A/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1552703A (de) | 1969-01-03 |
SE347832B (de) | 1972-08-14 |
GB1218366A (en) | 1971-01-06 |
US3480800A (en) | 1969-11-25 |
DE1574496A1 (de) | 1971-10-28 |
DE1574496B2 (de) | 1974-07-25 |
BE710204A (de) | 1968-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1817510C3 (de) | Monolithischer Halbleiterspeicher mit Speicherzellen aus Transistoren | |
DE3241976C2 (de) | ||
DE1045450B (de) | Verschiebespeicher mit Transistoren | |
DE1499843B2 (de) | Anordnung mit mindestens einer Speicherzelle mit mehreren Transistoren | |
DE69012602T2 (de) | Gegenüber einer Metastabilität immune Flip-Flop-Anordnung. | |
DE2460146C3 (de) | Bipolare Leseschaltung für integrierte Speichermatrix | |
DE1424528A1 (de) | Leseschaltung mit erhoehter Ablesegeschwindigkeit fuer den eine magnetisierbare Oberflaeche spurweise abtastenden,bewickelten Lesekopf eines Oberflaechenspeichers | |
DE1058284B (de) | Magnetkernmatrix-Speicheranordnung mit mindestens einer Schaltkernmatrix | |
DE1218504B (de) | Schaltungsanordnung fuer Abfuehlverstaerker | |
DE1574496C3 (de) | Symmetrische Digital-Anzeigeschaltung | |
DE3612274C2 (de) | ||
DE1449715A1 (de) | Leseverstaerker | |
DE1054118B (de) | Regenerative wahlweise ODER-Schaltung | |
DE2037023B2 (de) | Seriell arbeitende, digitale Spei cheranordnung | |
DE2314015B2 (de) | Signalverstärker | |
DE2048241A1 (de) | Differenzverstärker | |
DE1219082B (de) | Differentialverstaerkerschaltung fuer einen Matrix-Schreib-Lese-Kreis | |
DE1240123B (de) | Bistabile-Kippschaltung | |
DE2531581B2 (de) | Stromtreiberschaltung zur impulsfoermigen ansteuerung einer lese-inhibit-leitung eines magnetkernspeichers | |
DE1487394A1 (de) | Verstaerkerschaltung mit mindestens einer Differenzverstaerkerstufe | |
DE1935318C3 (de) | Zerstörungsfrei auslesbare Speicherzelle mit vier Feldeffekttransistoren | |
DE1957061A1 (de) | Vergleicherschaltung | |
DE1915700C3 (de) | Schieberegister | |
DE2246756B2 (de) | Elektronischer Datenspeicher | |
DE2364185C3 (de) | Spannungsvergleichsscha Itung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |