DE1906757A1

DE1906757A1 - Schaltung zur Realisierung des sogenannten exklusiven ODER

Info

Publication number: DE1906757A1
Application number: DE19691906757
Authority: DE
Inventors: Davis Lester Thomas
Original assignee: Control Data Corp
Current assignee: Control Data Corp
Priority date: 1968-02-12
Filing date: 1969-02-11
Publication date: 1969-12-11
Also published as: NL6900536A; FR1601911A; US3535546A

Description

Control Data Corporation 1 Bö 6 7 5 7

Minneapolis, Minn.« V.St.A.

Schaltung zur Realisierung des sogenannten " · "exklusiven ODEH"

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf elektronische logische Schaltungen und betrifft insbesondere eine Transistorschaltung zur Realisierung des "exklusiven ODER". Die " Erfindung verwendet neuartige Schaltungskombinationen, welche mit eingeprägtem Strom arbeiten.

Genauer beschrieben, betrifft die Erfindung eine mit eingeprägtem Strom arbeitende logische Schaltung, die das "exklusive ODER" darstellt und die sich .durch einen Transistor-Haltekreis kennzeichnet, welcher die Anlegung veränderlicher Lastparameter an eine herkömmliche Schaltung zuläßt.

Das "exklusive ODER" ist eine der häufiger vorkommenden logischen Verknüpfungen, die im Rechnerbau, verwendet werden. Der Bedarf für eine derartige Schaltung hat sich so häufig gezeigt, daß er zu zahlreichen voneinander unabhängig durchgeführten Untersuchungen Anlaß gab, welche die Entwicklung von wirtschaftlichen logischen Schaltungen für die Darstellung des exklusiven ODER" zur Erfüllung spezieller Konstruktionserfordernisse und unter Verwendung spezieller Transistorschaltungen anstrebten. Als Ergebnis sind derartige logische Schaltungen für logische Widerstands-Transistor schaltungen (RTL·), logische Dioden-Transistor-

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.schaltungen (DTL) und andere Arten in oder außerhalb des Sättigungsbereichs arbeitende Schaltungen entwickelt worden.

Die Bedingung für jede das "exklusive ODER" realisierende Schaltung ist, daß nur dann-ein Ausgangssignal abgegeben werden darf, wenn die Eingangssignale ungleichartig sind. Dies ist in der folgenden Wahrheitstabelle veranschaulicht; ' ' ■

Eingang A	Eingang B	Ausgang
O	O	0 .
O	1	1
1	O	1
1	1	O

Wie aus dieser Tabelle hervorgeht, liefert der Ausgang nur dann eine "Eins", wenn an einem Eingang, aber nicht an beiden eine "Eins" anliegt. Diese Punktion findet verbreitet Anwendung in Parity-Schältungen, Addierern und auf anderen Sektoren des Rechnerbaus.

Hohe Schaltgeschwindigkeiten lassen sich durch Ausschaltung von Verzögerungs-Zeiten erreichen, die durch den Betrieb von Transistoren im Sättigungsbereich verursacht werden. Hohe Schaltgeschwindigkei,ten lassen sich auch durch Begrenzung des Spannungsausschlags der Transistorausgänge erreichen, was sich sehr wirkungsvoll durch Arbeiten mit eingeprägtem Strom erreichen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster linie die Schaffung einer logischen Schaltung für das "exklusive ODER"

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unter gleichzeitiger Verwendung von mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltungen.

Daruberhinaus soll die Schaffung einer wirtschaftlichen Schaltungskonstruktion mit einem einzigen Transistortyp und einer Mindestanzahl an Bauteilen, welche unter veränderlichen Laatbedingungen und mit hohen Schaltgeschwindigkeiten zu arbeiten vermag, auf wirtschaftlichste Weise ermöglicht werden. Bevorzugterweise soll diese Schaltungsanordnung im Betrieb nur eine einzige Spannungsquelle benötigen.

Im folgenden sind einige "bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild zur Veranschaulichung mehrerer mit eingeprägtem Strom arbeitender Schaltungen, die zur Realisierung einer bestimmten logischen Verknüpfung zusammengeschaltet sind, und

Fig. 2 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung für die Realisierung des "exklusiven ODER".

In Fig. 1 ist eine Zusammenschaltung von mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltungen zur Darstellung logischer Verknüpfungen gezeigt, bei welcher drei verschiedene logische Verknüpfungen unter Anwendung eines Merkmals der Erfindung, nämlich eines Haltekreises 23, durchgeführt werden können. Der Ausgang einer mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltung 21 ist am Haltekreis 23 mit' dem Ausgang einer mit eingeprägtem Strom, arbeitenden Schaltung 22 und weiterhin mit einer Kollektor-Schaltung 25 verbun-

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den,.welche die Spannungswerte der Signale auf ihre Standardwerte zurück umwandelt. Eine Bezugsspannungs-Schaltung 24 liefert eine Bezugsspannung zur Verwendung in den.mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltungen, wie dies noch näher erläutert werden wird. Die mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltungen 21 und 22 arbeiten in gleicherweise, so daß nur die Arbeitsweise einer dieser Schaltungen (z.B. Schaltung 21) im folgenden näher erläutert zu werden braucht.

Bei einer bereits hergestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Bauteile der Schaltung folgendermaßen mit zufriedenstellenden Ergebnissen dimensioniert worden:

Widerstand 30	.43 Λ
Widerstand 31	.120 α
Transistor 32	2U2369
Transistor 33	2N2369
Transistor 34	2N2369
Spannungsquelle V	-4 V.
Bezugsspannung R	-1,2 V

Die Spannungswerte des Eingangssignals betragen -1,6 V entsprechend einer logischen "1" und -0,8 V entsprechend einer logischen ¹¹O". Jedes dieser Signale kann an Eingangsklemmen A und B angelegt werden. Es ist zu beachten, daß zusätzliche Eingangsklemmen vorgesehen sein können, indem einfach weitere Transistoren vorgesehen werden, deren Kollektöranschlüsse an einen Sammelpunkt 10 angeschlossen sind, deren Emitteranschlüsse an einen Sammelpunkt 12 und deren Basisarischlüsse an entsprechende weitere Eingangsklemmen angeschlossen sind. Für die Erläuterung der Arbeitsweise dieser Schaltung reichen jedoch die beiden Transisto-

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ren 32 und 33 aus. Die Bezugsspannung R wird aus im fol-♦ genden noch, näher zu erläuternden Gründen so gewählt, daß sie etwa in der Mitte zwischen dem Wert für "0" und dem Wert für "1" der Eingangssignale liegt.

Wenn beide Eingänge der Schaltung 21 an -1,6 Y liegen, sperren die Transistoren 32 und 33.. Beim Anlegen der Bezugsspannung R an die Basis des Transistors 34 fließt über die Emitter-Kollektorstrecke des-Transistors 34 und über den Widerstand 31 Strom zur negativen Spannungsquelle Y. Die am Sammelpunkt 12 liegende Spannung beträgt infolge

w des Stromflusses über den Transistor 34 etwa -2,0 Y, wodurch die Transistoren 32 und 33 gesperrt werden. Die bei dieser Schaltung verwendeten Transistoren erfordern zum Durchschalten eine Vorspannung von etwa 0,8 Y zwischen Basis· und Emitter, während Basis-Emitter-Vorspannungen von weniger als 0,8 V nicht in der Lage sind, einen nennenswerten Stromfluß über die Emitter-Kollektor-Strecke hervorzurufen; in diesem Fall wird der Zustand desi-Transistors als "AUS" bezeichnet. Wenn die Vorspannung jedoch 0,8 Y überschreitet, wird der Zustand des Transistors als "EIN" ' bezeichnet. Wenn die Eingänge A und B beide an -1,6 V liegen, befinden sich nach diesen Bedingungen die Tran-

k sistoren 32 und 33 im "AUS"-Zustand und ist, der Transistor 34 auf ¹¹EIlT" durchgeschaltet. Dabei weist der Kollektor des Transistors-34 ein Potential von etwa -0,8 V auf. Wenn der.Eingang A oder der Eingang B auf -0,8V gelegt wird, schaltet der Transistor 32 bzw. der Transistor 33 auf "EIN". Hierdurch steigt die Spannung am Sammelpunkt 12 auf etwa -1,6 V an, wodurch der Transistor 34 sperrt, da die Basis-Emitter-Vorspannung nicht ausreicht,-um den Transistor 34 durchgeschaltet zu halten. Ebenfalls fließt über den Widerstand 30, den Transistor 32 bzw. 33 und

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den Widerstand 31 Strom zur negativen Spannungsquelle V, wobei die Spannung am Kollektor des Transistors 34 auf etwa 0 V ansteigt.

Bei Betrachtung des Schaltungsaufbaus ist ersichtlich, daß stets ein Stromfluß über den Widerstand 31 vorhanden ist, und zwar entweder über den Transistor 34 oder über den Transistor 32 oder den Transistor 33 oder über die beiden letzteren gleichzeitig. In diesem Grundsatz der Gewährleistung eines verhältnismäßig konstanten Stroms über den Widerstand 31 und der einfachen Umschaltung der Stromquelle, .von welcher dieser Strom geliefert wird, liegt der Ausdruck "mit eingeprägtem Strom" begründet₉ mit welchem diese Schaltungsanordnung bezeichnet ist. Die Widerstandswerte sind so ausgewählt, daß auch bei maxima^ lern Stromfluß kein Transistor in den Sättigungsbereich kommt. Eine genauere Untersuchung von "mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltungen" findet sich im "Motorola Switching Transistor Handbook", 1. Auflage 1963, Seite 37, weshalb sich eine weitergehende Erklärung an dieser Stelle erübrigt.

In der vorstehend beschriebenen Schaltung ist zu beachten, daß der Kollektor des Transistors 34 auf einem Potential von etwa -0,8 V liegt, wenn die Eingänge A und B beide an -1,6 Y liegen, während der Kollektor des Transistors 34 an etwa 0 V liegt, wenn einer oder beide der Eingänge A oder B an -0,8 V liegen. Ersichtlicherweise wird somit das Potential des Eingangssignals, das sich zwischen -0,8 V und -1,6 V hält, auf,ein Potential zwischen 0 und -0,8 V am Kollektor' des Transistors 34 gebracht. Um dieses Ausgangssignal in naehgeschalteten logischen Schaltungen auswerten zu können, muß es auf die vorbestimmten Spannungs-

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werte der Schaltung von -0,8 Y und -1,6 Y zurückgeführt werden, was durch Anschalten des Ausgangs des Transistors 34 an die Kollektor-Schaltung 25 geschieht, welche einen Ausgang von -0,8 Y bei an 0 V liegendem Kollektor und einen Ausgang von -1,6 Y liefert, wenn der Kollektor des Transistors/an -0,8 Y liegt. Infolge der Zusammenschal-^: tung der Schaltungen 21- und 25 beträgt der Ausgang der Schaltung 25 stets -1,6 Y, wenn beide Eingänge A und B an einem Potential von -1,6 V liegen, und -0,8 Y bei jeder anderen Kombination. Diese Schaltungen realisieren somit das logische "UND" und liefern demgemäß den Ausgang "Eins", wenn an den Eingängen A und B je eine "Eins" anliegt. Die vorstehende Erläuterung läßt dabei einen etwaigen Einfluß der Schaltung 22 auf das Ausgangssignal unberücksichtigt und setzt praktisch voraus, daß die Verbindung der Schaltung 22 an einem Sammelpunkt 14 nicht vorhanden ist. Die Punktion der Schaltung 22 sowie des Haltekreises 23 sind im folgenden näher erläutert.

Die mit eingeprägtem Strom arbeitende Schaltung 22 weist Eingangsklemmen C und D sowie eine Ausgangsleitung 16 auf und ihre Arbeitsweise hinsichtlich der Eingangssignale entspricht derjenigen der Schaltung 21. Wenn also an beiden Eingangsklemmen eine logische "Eins" anliegt, ist das Signal an der Ausgangsleitung 16 gleich -0,8 V. Dieses Signal wird über die Verbindung am Sammelpunkt 14 an die Kollektorschaltung 25 angekoppelt und läßt die Spannung an einem Sammelpunkt 15 auf -1,6 V gehen, was einen einer logischen "Eins" entsprechenden Ausgang der.Schaltung 25 bedeutet. Durch Zusammenschalten der Ausgänge von den Schaltungen 21 und 22 am Sammelpunkt 14 wird mithin das "logische Oder" realisiert: ein der "Eins" entsprechender

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Ausgang wird erhalten, wenn einer der Eingänge A und B oder C und D mit der "Eins" gespeist wird.

Zur Realisierung weiterer bzw. erweiterter Punktionen entsprechend dem "logischen ODER" können zusätzliche, den Schaltungen 21 "und 22ähnelnde ₉ mit eingeprägtem Strom arbeitende logische Schaltungen hinzugefügt werden, wobei ihre Ausgangsleitungen einfach an den Sammelpunkt 14 angeschlossen werden. Das einfache Zusammenschalten an diesen Sammelpunkt zur Realisierung weiterer Funktionen entsprechend dem "logischen ODER" wird durch den Haltekreis 23 ermöglicht. Dieser Haltekreis-besteht aus einem Transistor 37» dessen Kollektor und Basis an Erde liegen und dessen Emitter an den Sammelpunkt 14 angeschlossen -ist. Der Transistor 37 liefert den Strom für die an den Sammelpunkt 14 angeschlossenen Schaltungen und ermöglicht eine breite Streuung hinsichtlich der Anzahl der an diesen Punkt angeschlossenen Einzel-Schaltungen. Wenn der Transistor 37 nicht auf -»die dargestellte Weise vorgesehen wäre, müßte der Strombedarf der an den Sammelpunkt 14 angeschlossenen Schaltungen durch einen Widerstand 29 gedeckt werden. Der ^; Spannungsabfall über dem Vf id erst and 29 würde sich jedoch mit der Zahl der angeschlossenen Schaltungen ändern, so daß sich auch die Ausgangsspannung der Kollektorschaltung am Sammelpunkt 15 entsprechend ändern würde. Diese Differenzen der Ausgangsspannung der Kollektorspannung 25 wurden unannehmbare Signaländerungen hervorrufen, wenn mehrere Schaltungen dieser Art zusammengeschaltet werden₉ wie dies im Rechnerbau häufig der Pail ist. Wenn sich außerdem der Spannungsabfall über dem Widerstand 29 entsprechend der variablen Anzahl von an den Sammelpunkt 14 angeschlossenen, mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltungen ändern könnte, würde außerdem mit großer Wahrsehein-

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liehkeit das am Sammelpunkt H liegende Potential auf -1,2 V «oder jedenfalls auf einen Wert abfallen, welcher dem an " die Basis des Transistors 34 und anderer, ähnlich angeordneter Transistoren angelegten Bezugsspannungspotential entspricht. Dies würde zu,einer Sättigung des Transistors 34 und/oder der anderen Transistoren führen und die SignaV geschwindigkeit der Schaltungen nachteilig beeinflussen. Der Haltekreis 23 beseitigt diese Schwierigkeit und dient als Spannungsquelle für eine veränderliche Anzahl von mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltungen. Dadurch wird ein Abfall der Spannung am Sammelpunkt 14 unter -0,8 V _: \ verhindert. Eine Diode könnte ebenfalls als Haltekreis dienen, indem beispielsweise in der Schaltung gemäß Pig. 1 -".-ihre Anode an Masse und ihre Kathode an den Sammelpunkt 14 angeschlossen wird. Bei praktischen Versuchen hat■ es sich., jedoch herausgestellt, daß ein Transistor überlegene Leistung hinsichtlich Ansprechverhalten und hoher Schaltgeschwindigkeit aufweist. Der im Haltekreis 23 Anwendung . findende Transistor ist vom gleichen Typ wie alle anderen in den Schaltungen verwendeten Transistoren, woraus sieh . wirtschaftliche Vorteile insbesondere bei der Herstellung und Wartung durch Herabsetzung der Anzahl verschiedener Bauteile ergeben. ~ '■_-'_'_

Die Kolfektor-Schaltung 25 weist einen Transistor 35, einen Emitter-Widerstand 28 und den Widerstand 29 auf, welcher' zur Erzeugung der Vorspannung am Transistor 35 u™³· ³^ : ■ den Transistoren der Schaltungen 21, 22 usw. dient. Das Emitterpotential des Transistors 35 wird durch die Basisspannung gesteuert und ist um etwa 0,8 V negativer als das Basispotential dieses Transistors. Dieser Potentialunterschied reicht aus, um die Signalspannung auf den eingangs vorbestimmten Spannungswert für "1" bzw. "0" zurückzufüh-

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ren. Der Ausgang der Kollektorschaltung 25 ist an den Sammelpunkt 15 angeschlossen, von welchem die entsprechenden Signale an die nachgeschalteten, ebenfalls mit eingeprägtem Strom' arbeitenden logischen Schaltungen abgegeben werden können. Bei einer bereits hergestellten Ausführungsform einer Kollektor-Schaltung 25 wurden die Bauteile mit zufriedenstellendem Ergebnis wie folgt dimensioniert:

Widerstand 29	51 .0.
Widerstand 28	270 Λ
Transistor 35	2N2369

Eine Bezugsspannungs-Schaltung 24 dient der Lieferung der Bezugsspannung R von -1,2 V für eine Anzahl von mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltungen. Die Schaltung -24 weist dabei einen Transistor 36 mit an Massepotential liegender Basis und damit direkt verbundenem Kollektor auf. Der Emitter ist an einen aus Widerständen 26 und 27 bestehenden Spannungsteiler angeschlossen. Diese Widerstände 26 und 27 sind so dimensioniert, daß an einem Sammelpunkt 13 ein Potential von -1,2 V gewährleistet wird. An den Sammelpunkt 13 ist außerdem ein Kondensator 20 angeschlossen, welcher die Bezugsspannung stabilisiert und durch Laständerungen hervorgerufene Schwankungen glättet. Die Bezugsspannung R von -1,2 V wird vom Sammelpunkt 13 aus über Leitungen an die Basis des Transistors 34 sowie die J3asis der anderen Transistoren der etwa weiterhin angeschlossenen Schaltungen gelegt.

Aus dem Vorangehenden ist ersichtlich, daß etwa gleich den beschriebenen aufgebaute, mit eingeprägtem Strom arbeitende logische Schaltungen ohne weiteres zur Realisierung des "logischen UND" oder "Oder" verwendet werden können,

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" ist.

wobei zur Bildung komplexer logischer Kombinationen verschiedene Anordnungen der Schaltungen verwendet werden können, Gemäß Pig. 1 ergibt sich ein ¹¹OTD"-Verhalten am Sammelpunkt 12, während das "ODER" am Sammelpunkt 14 durch Anschluß zweier oder mehrerer Schaltungen dargestellt wird. Obgleich in Pig. 1 nicht dargestellt, ist es auch möglich, die Ausgänge mehrerer Kollektor-Schaltungen 25 miteinander zu verbinden, um die Darstellung des "UND" weiter auszubauen. Dies geschieht durch Zusammenschalten der Emitter mehrerer Transistoren 35 am Sammelpunkt 15, wobei die resultierende logische Verknüpfung die "OTD"-Kombination der Eingangssignale jeder einzelnen Kollektorschaltung

Ein anderes Merkmal der mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltungen, welches sie zur Verwendung in Rechnerschaltungen attraktiv macht, besteht darin, daß stets das Komplement der "UND"-Punktion gleichzeitig zur Verfugung steht. Bei der Schaltung gemäß Pig. 1 wird die Verknüpfung A · B der Eingänge A und B beispielsweise am Kollektorausgang des Transistors 34 gebildet. Das Komplement dieser Ver-' knüpfung, d.h. A · B, steht am Sammelpunkt 10 zur Verfügung. Palis daher ein Bedarf für das Komplement der logischen Punktion besteht, ist diese bei der mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltung stets verfügbar. Ebenso ist der Ausgang von der mit eingeprägtem Strom arbeitenden Schaltung 22 gleich C · D, während das Komplement C · D dieses Ausgangs am Sammelpunkt 11 erscheint. Wenn weitere Anschlüsse an den einzelnen Sammelpunkten, beispielsweise den Sammelpunkten 10 oder 11, vorgenommen werden, treten natürlich dieselben Probleme hinsichtlich schwankender Belastung auf. In diesem Pail können z.B. auch weitere-Haltekreise angewandt werden, um die Spannung derart konstant

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zu halten, daß die für die "O" /bzw. die "1" charakteristischen Spannungen an den entsprechenden Ausgängen der Kollektor-Schaltungen garantiert werden.

In Fig. 2 ist eine spezielle Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher die Schaltung zur Lieferung der Bezugsspannung R nicht besonders dargestellt ist, da diese bereits mit der Schaltung 24 in Pig. I hinreichend beschrieben ist. Der Buchstabe R kennzeichnet demgemäß in Fig. 2 einen auf dem Potential der Bezugsspannung von -1,2 V liegenden Punkt. Ebenso kennzeichnet die Angabe -Y den Anschluß einer Spaiinungs quelle von typischerweise -4 V. Das in Fig. 2 dargestellte Schaltbild zeigt insbesondere eine neuartige Kombination von mit eingeprägtem ■ ■ . Strom arbeitenden Schaltungen, welche zur Realisierung des "exklusiven QDER¹¹^zusammengeschaltet sind.

Bei einer bereits hergestellten Schaltung dieser Ausführungsform der Erfindung wurden die in Fig. 2 dargestellten Bauteile folgendermaßen dimensioniert:

Transistoren 101-108 2N2369

Widerstand 111 120 Q

Widerstand 112 120 Λ

Widerstand 113 . 43 fl

Widerstand 114 51 Ώ.

Widerstand 115 170X1

Die an einem Eingang A oder B auftretenden; Signale können -0,8 V entsprechend einer "0" oder -1,6 V entsprechend einer "1" betragen. Y/enn am Eingang A eine "0" ansteht, wird der Transistor 101 leitend und der Transistor 102 sperrt, wobei die Spannung an einem Sammelpunkt 121 -fee—

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-1,6 V beträgt. Da die Basis des Transistors 102 auf dem •Bezugsspannungspotential von -1,2 gehalten wird, reicht das Basis-Emitter-Potential nicht aus, um den Transistor 102 zum Leiten zu bringen. Wie im vorher erwähnten Fall wird dieser Zustand als "AUS" oder mit "0" bezeichnet, während ein leiten des Transistors 101 als "EIN" oder mit "1" bezeichnet wird. Wenn sich der Transistor 101 im "EIM""-Zustand befindet, beträgt die an einem Sammelpunkt 123 liegende Spannung etwa -0,8 V, wogegen im AUS-Zustand die Spannung an einem Sammelpunkt '124 etwa 0 V beträgt. Diese Spannung wird über eine Leitung 117 an die Basis des in Kollektorschaltung geschalteten Transistors 107 gelegt, während die am Sammelpunkt 123 liegende Spannung über eine Leitung 116 an die Basis des in Kollektorschaltung angeordneten Transistors 108 gelegt wird. Je nach dem Signal am Eingang A befinden sich die Transistoren 101 und 102 ständig in entgegengesetztem Zustand.

Der Eingang B ist an die Basis des Transistors 103 angelegt, dessen Kollektor über den gemeinsamen Sammelpunkt mit dem Kollektor des Transistors 101 verbunden ist. Die

spannungs Basis des Transistors 104 liegt am Bezugspotential von · -1,2 V, während sein Kollektor über den Sammelpunkt 124 mit dem Kollektor des Transistors 102 verbunden ist. Die Transistoren 103 und 104 befinden sich je nach dem Signal am Eingang B ständig in entgegengesetztem Zustand. Wenn sich der Transistor 103 im "EIN"-Zustand befindet, beträgt die Spannung am Sammelpunkt 123 etwa -0,8 V, und da gleichzeitig der Transistor 104 in den "AUS"-Zustand versetzt ' wird, beträgt die Spannung am Sammelpunkt 124 etwa 0 V, wobei für den Augenblick der Einfluß des Transistors 102 vernachlässigt werden kann. Die Spannung am Sammelpunkt

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123 weist ersichtlicherweise einen negativen Wert auf, wenn sich, der Transistor 101 oder der Transistor 103 im "EIN"-Zustand befindet, während sie auf einen Wert von etwa 0 V ansteigt, wenn sich beide Transistoren 101 und 103 im "AUS"-Zustand befinden. Der negative Wert der Spannung am Sammelpunkt 123. wird durch den aus dem Transistor 105 bestehenden, bereits vorher erläuterten Haltekreis auf etwa -0,8 V begrenzt.

Die am Sammelpunkt 124 liegende Spannung ist negativ, wenn sich einer der Transistoren 102 oder 104 im "EIN"-Zustand befindet, während sie etwa OV beträgt, wenn beide Transistoren 102 und 104 im "AUS"-Zustand sind, also sperren.. Die Amplitude der negativen Spannung am Sammelpunkt 124 wird durch einen aus dem Transistor 106 bestehenden Haltekreis auf etwa -0,8 V begrenzt. ·

Da die am Sammelpunkt 123 liegende Spannung über die Leitung 116 an die Basis des Transistors 108 angekoppelt ist, spricht der Transistor 108 auf die Signale beider Eingänge A und B an. Wenn sich beide Transistoren 101 und 103 im "AUS"-Zustand befindet, ist die Spannung am Sammelpunkt .123 etwa liull, so daß der Transistor 108 veranlaßt wird, auf "EIIi" zu schalten. Wenn sich beide Transistoren 102 und 104 im "AUS"-Zustand befinden, beträgt die Spannung am Sammelpunkt 124 und damit über die Leitung 117 an der Basis «des Transistors 107 ebenfalls etwa 0 V₁ so daß der Transistor 107 auf "EIN" schaltet. Wenn sich der Transistor 107 oder der Transistor 108 im "EIN"-Zustand befindet, beträgt die Spannung an einem Sammelpunkt 125 etwa -0,8 V entsprechend einer logischen. "0", und wenn sich beide Transistoren 107 und 108 im "AUS"-Zustand befinden, beträgt die Spannung am Sammelpunkt 125 —1»6 V entsprechend einer

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EINGMGE	B
A	O
O	1
O	O
1	1
1

logischen "1". Die Ausgangsspannung an einer Leitung ist somit von der Kombination der Eingangs signale an A ' und B abhängig. In der folgenden Tabelle sind die möglichen Schaltzustände aller !Transistoren in Abhängigkeit von möglichen Variationen der Eingangssignale, sowie die . : dabei am Ausgang auftretenden Signale dargestellt.

, TEANSISTOBEN AUSGANG

101 102 103 104 107 108 Leitung

EIN AUS EIN AUS EIN AUS O

_ . . EIN AUS AUS EIN AUS AUS 1

* 1 η AUS EIN EIN AUS AUS AUS 1

AUS EIN AUS EIN AUS EIN 0

Die obige Tabelle zeigt, daß sich der Transistor 108 im AUS-Zustand befindet, wenn einer der Transistoren 101 oder 103 auf "EIN" geschaltet ist_r und sich der Transistor 107 ebenfalls im "AUS"~Zustand befindet₉ wenn einer der Transistoren 102 oder 104 auf "EIN"- geschaltet ist. Die Tabelle veranschaulicht außerdem, daß eine "1" als Aus— gangssignal nur dann auftritt, wenn sich die Transistoren 107 und 108 beide im "AUS"-Zustand befinden. Dies ist nur dann der PaIl₈ wenn die Eingänge A und B unterschiedlich sindg d.h. nur dann, wenn eine "1" am Eingang A oder am Eingang B₈ aber nicht an beiden-gleichzeitig anliegt. Das an der Leitung.118 liegende Ausgangssignal realisiert mithin das "exklusive ODER" der an den Eingängen A und B liegenden Signale_β

Obgleich vorstehend nur ein Ausführungsbeispiel zur Erläuterung anhand einer Anwendung der Merkmale der Erfindung beschrieben ist, sind dem Fachmann auf diesem Gebiet

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selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß dabei der Rahmen und der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden.

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Claims

Fat-en t an s ρ r ü ο h

Lpgische Schaltung sur Realisierung des "exklusiven ODER", gekennzeichnet durch zwei Eingänge,-Af-B-, die durch die Spannung zweier verschiedener, vorbestimmter Amplituden dargestellte und Binärinformationen entsprechende Signale aufzunehmen vermögeng eine mit eingeprägtem Strom arbeitende, an die beiden Ein— gangsklemmen angeschlossene Eingänge-Schaltung mit ' einem Ausgang A₅ B und einem komplementären Ausgang A, B, welche in Abhängigkeit von den an die beiden Eingangsklemmen angelegten Signalen bei einem einer binären ^lä1" entsprechenden Eingangssignal ein Ausgangs— Signal am Ausgang A₉ B und bei einem einer binären "0" entsprechenden Eingangssignal ein Ausgangs signal am-. komplementären Ausgang A, B erzeugt ₉ und eine mit eingeprägtem Strom arbeitende, an beide Ausgänge der Eingangsschaltung angeschlossene Ausgangs-Schaltung, welche in Abhängigkeit von Signalen am.Ausgang A, B und am komplementären Ausgang A, B der Eingangs- " ■ ;^>; ~ Schaltung ein einer binären "1" entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, wenn sowohl der Ausgang A bzw. B als auch: das Komplement B bzw. A vorhanden sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs-Schaltung Transistoren (101, 102) auf-'weisty deren Basis-Anschlüsse jeweils an die beiden Eingänge angeschlossen und deren Kbilektor-Anschlüsse unmittelbar miteinander verbunden und weiterhin über ■ einen gemeinsamen Kollektor-Widerstand an eine Span-

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nungsqüelle angeschlossen sind, daß zwei weitere Transistoren (102, 104·) vorgesehen sind, deren Basis-Anschlüsse jeweils an eine Bezugsspannungsquelle angeschlossen und deren Kollektor-Anschlüsse unmittelbar zusammengeschaltet und weiterhin über einen gemeinsam men Kollektor-Widerstand an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, und äaJS eine Einrichtung, welche den Emitter der einen Transistoren (101 bzw. 102) jedes Paars unmittelbar zusammenschaltet und sie weiterhin über einen gemeinsamen Emitter-Widerstand mit einer Spannungsquelle verbindet, sowie eine Einrichtung vorgesehen sind, welche die Emitter der anderen Transistoren (103 und 104) jedes Paars unmittelbar miteinander und weiterhin über einen gemeinsamen Emitter-Widerstand mit einer Spannungsquelle verbindet. .

Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung ebenfalls zwei Transistoren aufweist,. deren Kollektor-Anschlüsse an die Spannungsquelle angeschlossen sind und deren Emitter-Anschlüsse unmittelbar zusammengeschaltet und über einen gemeinsamen Emitter-Widerstand mit einer Spanriungsquelle -verbunden sind, und daß eine Einrichtung aur Verbindung der Basis des einen dieser Transistoren mit den KollektoransohlUssen des ersten T ransistor—Paars ₈ eine Einrichtung zur Verbindung der Basis des anderen Transistors des dri'tteai Transistor-Paare mit den Kollektor-Anschlüssen des aweiten Transistor-Paars und eine Einrichtung zur Übertragung eines Ausgangs signals vorgesehen- sind, die an die Ssitterverbindung der beiden Transistoren der Ausgangsschaltung angeschlossen ist. .

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4. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang A, B und den komplementären Ausgang A, B Haltekreise angeschlossen sind, welche die Span-, nungsabweichung an den beiden Ausgängen begrenzen.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder Haltekreis einen Transistor aufweist, dessen Basis an dieselbe Spannungsquelle wie die Kollektor-Widerstände der vier Transistoren des Eingangskreises angeschlossen ist, dessen Kollektor mit der Basis direkt verbunden ist und dessen Emitter mit einem der beiden Basis-Anschlüsse der Ausgangsschaltung verbunden ist.

6. Logische Schaltung zur Realisierung, des "exklusiven ODEH", gekennzeichnet durch zwei Transistoren, deren Emitter unter Bildung eines Differentialverstärkers unmittelbar miteinander verbunden sind und von denen die Basis .des einen an eine Eingangs-Klemme und die Basis des zweiten an eine Bezugspotentialquelle angeschlossen ist, zwei weitere Transistoren, deren Emitter unter Bildung eines Differential Verstärkers unmittelbar miteinander verbunden sind und von denen die Basis des einen an eine Eingangs-Klemme und die Basis des anderen an eine Bezugspotentialklemme angeschlossen ist, eine Einrichtung zur direkten Verbindung der Kollektor-Anschlüsse der das Signal empfangenden Transistoren der beiden Transistorenpaare mit einem ersten Kollektor— Lastwiderstand sowie eine Einrichtung zum direkten Teiv binden der Kollektor-Anschlüsse der das Bezugspotential, empfangenden Transistoren mit einem zweiten KolleitoE-Lastwiderstand, einen Transistor-Haltekreis zur Bargr'enzung des Spannungsabfalls über dem ersten Kollektor— Lastwiderstand, einen Transistor-Haltekreis zur Segren-·

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zung des Spannungsabfalls über dem zweiten Transistor-Haltekreis und zwei weitere Transistoren, deren Emitter unter Bildung eines Differentialverstärkers unmittelbar zusammengeschaltet und von denen die Basis des einen an die Kollektor-Anschlüsse der das Signal empfangenden Transistoren der beiden erstgenannten Transistorpaare und die Basis des anderen Transistors an die Kollektor-Anschlüsse der das Bezugspotential empfangenden Transistoren der beiden erstgenannten Transistorpaare angeschlossen sind.

Logische Transistorschaltung zur Realisierung des ¹¹ exklusiven ODER", gekennzeichnet durch zwei Transistoren mit jeweils an eine Eingangsklemme angeschlossener Basis zum Empfangen von binär codierten Spannungssignalen, mit jeweils einem über einen gemeinsamen Kollektor-Widerstand an eine Spannungsquelle angeschlossenen Kollektor, zwei weitere Transistoren mit jeweils an eine Bezugsspannungsquelle angeschlossener Basis und jeweils einem über einen gemeinsamen Kollektor-Widerstand an eine Spannungsquelle angeschlossenem Kollektor, eine Einrichtung zum Verbinden der Emitter des einen Transistors jedes Paars über einen gemeinsamen Emitter-Widerstand mit einer Spannungsquelle, ■sine "Einrichtung" zum Verbinden der Emitter des anderen Transistors jedes Paars über einen gemeinsamen Emitter-Widerstand mit einer Spannungsquelle.,. ein drittes Transistor-Paar mit j eweilsjreiner Spannungsquelle verbundenen Kollektor-Anschlüssen,, zwei über einen gemeinsamen Emitter-Widerstand mit einer Spannungsquelle verbundene Emitter-Anschlüsse, Einrichtungen zum Verbinden der Kollektor-Anschlüsse des ersten bzw. des zweiten Paars mit der Basis des ersten bzw. des zwei-

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ten Transistors des dritten Paars, zwei Transistor-Halt elcreise mit Transistoren, deren Basis- und Kollektor-Anschlüsse an eine Spannungsquelle angeschlossen sind und deren Emitter jeweils mit der Basis eines der Transistoren des dritten Paars verbunden ist, und eine mit den Emitteranschlüssen des dritten Paars ver-"bundene Einrichtung zur Abgabe eines Ausgangssignals.

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