DE2121970A1 - Multifunktionelle Verknüpfungsschaltung - Google Patents

Multifunktionelle Verknüpfungsschaltung

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DE2121970A1
DE2121970A1 DE19712121970 DE2121970A DE2121970A1 DE 2121970 A1 DE2121970 A1 DE 2121970A1 DE 19712121970 DE19712121970 DE 19712121970 DE 2121970 A DE2121970 A DE 2121970A DE 2121970 A1 DE2121970 A1 DE 2121970A1
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Description

719t-7l/Kö/s
ACA Docket No. 62-, 271
Convention Date:
August 6, 19.70
3.CA Corporation, New York, N..Y., V.St,A. Multifunktioneile Verknüpfungsschaltung
Die Erfindung betrifft eine multifunktionelle Verknüpfungsschaltung zum Erzeugen von bestimmte Schaltfunktionen darstellenden Signalen mit mehreren Stromübernahmeschaltern und zwei diesen gemeinsamen Lastimpedanzen, wobei jeder Stromübernahmeschalter mindestens einen Eingang zum Empfang eines eine Binärziffer darstellenden Eingangssignals sowie einen die eine Lastimpedanz mit Strom beliefernden ersten Ausgang und einen die andere Lastimpedans mit Strom beliefernden zweiten Ausgang aufweist] wobei ferner die Signale, die Schaltfunktionen der Eingangssignale darstellen, den entsprechenden Stufen zugeführt werden] und wobei diese Schalt funktionen an Ausgängen erzeugt werden, die durch den gemeinsamen j Verbindungspunkt der ersten Ausgänge mit der einen Lastimpedanz und durch den gemeinsamen Verbindungspunkt der zweiten Ausgänge mit der anderen Lastimpedanz gebildet werden,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verknüpfungsschaltung zu schaffen, die unter Verwendung van Stromübernahmeschaltern, die den Laststrom je nach dem Wert der Eingangsgröße auf einen von zwei Ausgängen schalten können, verschiedene Schaltfunktionen zu erzeugen in der Lage ist· Und zwar sollen die Ausgangsgrößen einer einzigen Verknüpfungsschaltung völlig verschiedene nicht miteinander zusammenhängende Schaltfunktionen der Eingangssignale darstellen können, zum Unterschied zu den bekannten Schwellwert-Verknüpfungsgliedern dieser Art, die entweder einen einzigen
109887/1663
BAD ORIGJNAt
Ausgang zum Erzeugen einer einzigen Schaltfunktion oder zwei Ausgänge zum Erzeugen einer ersten Funktion unddes Komplementes des Duals dieser ersten Funktion aufweisen.
Wie das zu verstehen ist, wird am besten aus der nachstehenden Tabelle 1 ersichtlich, die mögliche Schaltfunktionen, die sich unter Verwendung eines Schwellwertgliedes mit N Eingängen realisieren lassen, wiedergibt.
BAD ORIGINAL
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Tabelle 1
co cn co
A B C D T H och Schaltfunktioner = 1 VF Nie
Ho
drig
ch
♦ ■ · · .... ι an den VI H och VF Nie drig Ausgängen I T VI Nie Hoch
drig
und F
Anzahl der
»Hoch»-
Anzahl der
"Niedrig"-
Stromein
heiten
Stromein-
heiten
VI T=N+1
2
H och Nie drig =3 JiT
Eingänge Eingänge in R.J. in Rp ie drig Ho ch VF
η
n-1
n-2
0
1
2
0
1
2
η
n-1
n-.2
il
»
H
Nie
och
drig
■Ν S > Nie
*
n+1
2
n-1
2
n-1
2
B
n+1
2
ODER NAND MAj MAJ UND
n-1
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*
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2
1
0
n-2
n-1
η
n-2
n-1
η
Ί. ·
12
/l
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Nie»
H(
Realisierte Funktionen ... drig
irig !
ach
NOR
Für Positivlogik: Hoch = logische "1"
Niedrig = logische "0"
T = Schwellwert, der nötig ist, damit die
Ausgangsgröße "Hoch" wird
—* O
N+1 In der Tabelle sind für die mit T=I, T und T=11N" bezeich-
aeten Spalten zwei mit VT und V_ bezeichnete Unterspalten vorgesehen. Die Unterspalte VT gibt die Funktion am I-Ausgang (Schaltungspunkt 28 in Figur 1) wieder, und die Unterspalte Vp gibt die Funktion am F-Ausgang (Schaltungspunkt 30 in Figur l) wieder. Wenn die Summierwiderstände für jeden einzelnen Schwellwertzustand (T) im wesentlichen gleich sind (R-- ist gleich Rp), ist die Funktion am F-Ausgang das Komplement des Duals der am I-Ausgang erzeugten Funktion. Die; UND-Funktion oder -Verknüpfung ist das Dual der QDER-Funktion oder -Verknüpfungj die NAND-Fiinktion ist das Dual der NDR-Funktion. Die NAND-Funktion, die MAJORITÄT-Funktion und die N7OR-Funktion stellen das Komplement des Duals der ODER-Funktion, der MAJORITÄT-Funktion bzw. der UND-Funktion dar. Im Falle der Funktionen oder Verknüpfungen MAJORITÄT UND MAJORITÄT ist das Komplement des Duals zugleich auch das Komplement der Funktion.
Ein als MAJORITAT-Glled arbeitendes Schwellwertglied liefert eine Ausgangsgröße und deren Komplement, ähnlich wie bekannte emittergekoppelte Verknüpfungsschaltungen, die entweder eine Ausgangsgröße und deren Komplement oder eine einzige Ausgangsgröße liefern. Wenn mehr als eine Funktion der Eingangssignale erhalten werden sollen und die gewünschten Funktionen andere als die oben genannten sind, werden zwei oder mehr Verknüpfungsgiieder, die jeweils eine andere Schaltfunktion erfüllen, gebraucht.
^ Erfindungsgemäß ist eine Verknüpfungsschaltung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die eine Lastimpedanz einen ohmschen Widerstand R1 = rj—n?—ρ—T und die zweite Lastimpe- ·
^1~1·^ K'
danz einen ohmschen Widerstand R- = rj—?-=—^-r hat,
Z * « — I A 2 —*-' \ )
worin K eine Konstante, ausgedrückt in 0hm, T1 und T0 einander nicht gleiche ganze Zahlen im Bereich von 1 bis (N-l).und C1 eine Konstante gleich annähernd l/2 bedeutenj und daß die jeweiligen Schaltfunktionen durch Steuern der Werte von T1 und Tn gewählt und erzeugt werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
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Figur 1 das Schaltschema eines Schwellwertglxedes gemäß einer Äusfühi*iungsförin eier Erfiaadungj
Figur 2 das Schaltscliema eines Schwellwert glie des gemäß einer anderen Ausfiührungsfarm der Erfindung^
Figur 3 a das Sc halt symbol eines verändeilichen Widerstands, der für die erfindungsgemäße Verknüpfungsschaltung verwendet werden kann:; uaad-
Figur 3b das Blockschaltsymbol eines elektronisch gesteuerten Widerstands, der für die erfindungsgemäße Verknüpfungsschaltung verwendet werden kann.
Das in Figur 1 gezeigte Schwellwertglied mit η Eingängen weist η Transistorpaare auf, von denen vier 10, 12, 14 und η gezeigt sind. Jedes Transistorpaar, beispielsweise ,10, besteht aus einem a-Transistor und einem b-Transistor, die mit ihren Emittern über einen Emitterwiderstand R an einen Bezugspotentialpunkt 20, beispielsweise Masse angeschaltet sind. Der erste Transistor, beispielsweise 10a, jedes Paares empfängt an seiner Basis ein Eingangssignal, beispielsweise Xl, während der zweite Transistor, beispielsweise 10b, jedes Paares an seiner Basis ein Bezugssignal VREF empfängt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wo die Transistoren npn-Transistoren sind, ist das Bezugssignal ein gegenüber Masse positiver Gleichstrompegel.
Die Kollektoren der a-Transistoren sind über einen gemeinsamen Leiter mit einem Schaltungspunkt 30 verbunden, der über einen gemeinsamen Arbeitswiderstand Rp an eine Klemme 22 angeschlossen ist, der eine Betriebsspannung V_c zugeführt ist. Die Kollektoren der b-Transistoren sind über einön gemeinsamen Leiter mit einem Schaltungspunkt 28 verbunden, der über einen gemeinsamen Arbeitswiderstand R_ an die Klemme 22 angeschlossen ist. Ein als Emitterfolger geschalteter Transistor 18 ist mit seiner Basis an den Schaltungspunkt 30 und mit seinem Emitter an eine Ausgangsklemme 32 angeschlossen. Ein als Emitterfolger geschalteter Transistor 16 ist mit seiner Basis an den Schaltüngspunkt 28 und mit seinem Emitter an eine Ausgangsklemme 24 angeschlossen. Die Kollektoren der beiden Transistoren 16 und 18 sind direkt an die Klemme 22 angeschlossen, . . ■; ;. ·.; : "" ". ■"'-... v" :■
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Ein wichtiges strukturelles Merkmal der Schaltung nach Figur 1 besteht darin, daß die Last- oder Arbeitswiderstände Rp und R1- nicht den gleichen Wert haben. Die Bedeutung dieses Merkmals wird aus der nachfolgenden Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung ersichtlich.
Nachstehend wird ein Signal am Schaltungspunkt 28 oder am Schaltungspunkt 30, das an der dazugehörigen Ausgangsklemme eine niedrige Spannung (weniger als VR_p) hervorruft, als "Niedrig"- oder "O"-Signal (logisch "0") und ein Signal am einen oder anderen dieser beiden Schaltungspunktej das an der dazugehörigen Ausgangsklemme eine hohe Spannung (mehr als V„pp) hervorruft, als "Hoch"- oder "1"-Signal (logisch "1") bezeichnet.
ImBetrieb der Schaltung nach Figur 1 arbeitet jedes Transistorpaar als Anordnung zum Beliefern von entweder R oder RT mit einer gegebenen Strommenge. Jedes Transistorpaar kann als Schalter oder Vergleicher angesehen werden, und der Strom, den es liefert, fließt durch seine "a"-Seite, wenn die Amplitude seines Eingangssignals größer (positiver) als das Bezugspotential VRFF ist, während er im umgkehrten Fall durch die "b"-Seite fließt. Wenn beispielsweise beim Vergleicher 10 die Amplitude des Signals X1 (V^1) größer ist als die Amplitude von Vn^1, (VV1 > Vn,^), so entnimmt
KJJr Al Ktr
der Vergleicher Strom von der Klemme 22 über den Widerstand Rp, die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors IQa und den Widerstand R zur Klemme 20. Der Strompegel (I ) ist gleich der Differ renz der Spannung an der Basis des Transistors 10a minus dem Basis-Emitterspannungsabfall (YßE) des Transistors 10a, dividiert durch den ohmschen Wert des Emitterwiderstands Rj (l = VY1 - Vn-,).
Wenn die Amplitude des der Basis des Transistors 10a zugeführten Signals kleiner als die Amplitude von VOE>I? ist (Vai:>„> Vv. ),
lVfar KJjX1 . Al
entnimmt der Vergleicher Strom von der Klemme 22 über den Widerstand R_, die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 10b und den Widerstand R zur Klemme 20. Der Strompegel (l.) ist gleich der Differenz der Spannung an der Basis des Transistors 10b minus dem Basis-Eraitterspannungsabfall "des Transistors 10b, dividiert
durch den ohmschen Wert von Rj (I- ~ REF ~ BE).
109887/1683 =:
■- 7 I ist etwas größer als I, , weil Vv< etwas größer als V01,,,
a D Λ1 ZvCi Γ
sein muß, damit die "a"-Seite leiten kann. Diese Differenz (I \ I. ) würde es erforderlich machen, daß Rp etwas kleiner als RT ist (selbst wenn sie nominell gleich sein sollten), da andernfalls die Ausgangsgröße Vp nicht beim Schwellwert zentriert wäre und" der eingangsseitige Transistor sich sättigen würde.
Die Emitterfolger 16 und 18 verschieben den Pegel der an den Schaltungspunkten 28 und 30 erzeugten Signale um den Spannungsbetrag 1 VRF und ermöglichen eine Ansteuerung, indem sie die genannten Schaltungspunkte von der Last isolieren. Die Emitterwiderstände 26 und 34 bilden einen Rückleitungsweg von den Ausgangsklemmen 24 und 32nach dem Masseanschluß 20.
Die Spannungen an den Ausgangsklemmen (24, 32) werden mit einem Bezugspotential verglichen, das an sich irgendeinen beliebig gewählten Wert haben könnte . Damit jedoch mehrere Verknüpfungsglieder zusammengeschaltet werden können, werden sämtliche Ausgangsgrößen mit einem wohldefinierten Schwellwert oder Schwellenpegel, hier als VRE„ bezeichnet, verglichen. Die Ausgangsgrößen eines Verknüpfungsgliedes genügen daher den eingangsseitigen Erfordernissen nachgeschalteter Verknüpfungsglieder, die direkt an die Ausgänge angeschaltet werden können. Ein Signal an den Ausgangsklemmen (24, 32), dessen Spannung größer ist als VREF> ist als eine logische "1" definiert, während ein Signal, dessen Spannung kleiner ist als V REF> als logische "0" definiert ist.
Bei einer Spannung VRF_ am Ausgang 24 oder am Ausgang 32 hat die entsprechende Spannung am Schaltungspunkt 28 bzw. 30 den Wert Vn„„+V-„t der hier als Vn-,., bezeichnet wird. Wegen der Unsymmetrie
JvD Γ DE, KL· Γ ..
der "a"- und "b"-seitigen Ströme und damit eine Sättigung verhindert wird, läßt man bei Schaltungen gemäß dem Stand der Technik entweder R„ weg (indem man die Kollektoren der Transistoren der "a"-Seite an die Klemme 22 oder deren Äquivalent anschließt), oder man macht Rp etwas kleiner als R_.. Jedoch hat eine etwaige Differenz zwischen R- und Rp den Zweck , eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die eine gegebene Schaltfunktion am !-Ausgang und das
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Komplement des- Duals dieser S ehalt funktion am F-Ausgang darstellt. Im Gegensatz dazu werden erfindungsgemäß Summierwiderstände verschiedener Werte verwendet und wird die Beziehung, die zwischen RT und R„ bestehen muß, so hergestellt, daß Ausgangssignale erzeugt werden,,, die viele verschiedene Schaltfunktionen darstellen.
Es sei vorausgesetzt, daß der durch den Widerstand RL eines Vergleichers fließende Strom irgendeinen konstanten Wert I1 hat,, der entweder vom a-Transistor-, (wenn dieser leitet und der= h-Tiransistor gesperrt ist), oder vom b-Transistor (wenn dieser leditet und der a-Transistor gesperrt ist) stammt. Diese Voraussetzungoder Annahme ist einigermaßen zutreffend und kann gewünschtenfalls; noch w zutreffender gemacht werden, wenn man den Widerstand R durch eine Transistor-Konstantstromquelle ersetzt. Wenn der Transistor- 10a leitet, erniedrigt sich die Spannung am Schaltungspunkt 30 (V ) lim einen Betrag, der gleich ist dem Strom I.· , multipliziert mit dem ohmschen Wert des Widerstands R„j (I1 χ Rp) ♦ Der sich bei Stromleitung eines einzigen Vergleichers ergebende Gleichstromzustand am Schaltungspunkt 30 läßt sich dann mathematisch wie folgt ausdrucken: V„ = V - I„ χ R„. Wenn der Transistor 10b leitet,
F cc IF ' '
erniedrigt sich die Spannung am Schaltungspunkt 28 (VT) um einen Betrag, der gleich ist dem Strom I1, multipliziert mit dem ohmschen Wert von RT (I1 χ RT). Der sich bei Stromleitung des Transistors 10b ergebende Gleichstromzustand am Schaltungspunkt 28
»ist dann: VT = V - I.RT. I cc 1 I
Die anderen Vergleicher (12 bis n) sind von gleicher Beschaf fenheit und arbeiten in der gleichen Weise wie der Vergleicher Und zwar leitet jeder Vergleicher, wenn das«der "a"-Seite zugeleitete Eingangssignal größer als V ist, einen Strom in seiner "a"-Seite, während er annähernd den gleichen Strom in seiner "b"-Seite leitet, wenn V größer ist als das der "a"-Seite zugeleitete Eingangssignal.
Die in der "a"-Seite der Vergleicher fließenden Ströme werden in der gemeinsamen Verbindungsleitung der "a"-Seiten unter Erzeugung eines entsprechenden Spannungsabfalls am Summierwiderstand Rp summiert, und in entsprechender Weise werden die Ströme der
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"b"-Seite der Vergleicher durch R_ summiert. Die Signalspannung an jedem Summierwiderstand ist gleich dem ohmschen Wert des Summierwiderstands, multipliziert mit der Anzahl der hindurchfließen den Stromeinheiten.
Der Spannungspegel an den beiden Ausgängen (l und F) läßt sieh dann mathematisch wie folgt ausdrücken:
und VF = Vcc - (n-m) I1Hp (2)
worin m die Anzahl der durch RT fließenden Stromeinheiten ist und irgendeine ganze Zahl zwischen 0 und η sein kann.
Die Spannung .an einem Schaltungspunkt wie F ist eine Funktion des Produktes der Anzahl von durch den betreffenden Summierwiderstand (in diesem Fall Rp) fließenden Stromeinheiten, multipliziert mit dem ohmschen Wert des Summierwiderstands. Der Wert dieser Spannung bestimmt, ob das Signal an einem Ausgang wie 32 eine "1" oder eine "0" darstellt. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung beruht auf der Überlegung, daß dieser Spannungswert, der letztlich die vom Verknüpfungsglied durchgeführte Schaltfunktion bestimmt, durch die Wahl entsprechender Werte für die Summierwiderstände beeinflußt oder gesteuert werden kann.
Es muß jetzt erst der Schwellwert (T) eines Verknüpfungsgliedes definiert und Tabelle 1 betrachtet werden, damit man den vollen Bereich der mit der- Schaltung nach Figur 1 realisierbaren Möglichkeiten erfaßt. Der Schwellwert (T) des Verknüpfungsgliedes, verglichen mit dem Schwellenpegel, ist definiert als diejenige Anzahl von Eingangsgrößen eines bestimmten Wertes, die nötig sind, damit an einem bestimmten Ausgang des Verknüpfungsgliedes eine logische "1" erhalten wird. Der Schwellwert (T) für die I-Seite (T ) ist definiert als diejenige Anzahl von Hoch-Eingangsgrößen, die bewirkt, daß der I-Ausgang Hoch wird, und der Schwellwert (T) für die F-Seite (Tp) ist definiert als diejenige Anzahl von Niedrig-Einganp-sfrrößen, die bewirkt, daß der F—Ausgang Hoch wird. (Bei dieser Definition des Schwellwertes ist RT = R , wenn T_ = T„.)
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1 - 10 - ' ·
Der Schwellwert (T) ist in der Weise auf den Schwellenpegel bezogen, daß er die Anzahl von Eingangssignalen angibt, die nötig sind, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die, verglichen mit dem Schwellenpegel (V_._„), diesen gerade überschreitet. Beispielsweise bestimmt der Schwellwert (T^) die Anzahl von Eingangssignalen, die Hoch sein müssen, damit sich ein Hoch-Ausgangssignal ergibt. Der Schwellwert bestimmt daher die Anzahl von Stromeinheiten in den Summierwiderständen. Diese wiederum bestimmt den Wert der Summierwiderstände, da das Produkt des Wertes des Summierwiderstands und der Anzahl von Stromeinheiten für einen gegebenen Schwellwert T eine Hoch-Ausgangsgröße ergeben muß.
Tabelle 1 gibt die möglichen Schaltfunktionen oder Verknüpfungen an, die sich mit einem Schwellwertglied mit N Eingängen re-. alisieren lassen. In Spalte A sind in absteigender Reihenfolge von "n" bis "Ö" die möglichen Anzahlen von Hoch-Eingangsgrößen aufgeführt, während in Spalte B in aufsteigender Reihenfolge die entsprechenden Anzahlen von Niedrig-Eingangsgrößen angegeben sind. In den Spalten C und D sind die den in den Spalten A bzw. B angegebenen Eingangssignalen entsprechenden Stromeinheiten in R bzw. Rp aufgeführt. In den Spalten 1 bis "N" sind die Schaltfunktionen angegeben, die sich für jeden Schwellwert zustand von 1 bis (n-l) realisieren lassen. Beispielsweise ist die Schaltfunktion (VT), die realisitert wird, wenn der Schwellwert (TT) eins ist (T=I), die ODER-Verknüpfung, da dieser Zustand immer dann eine Ausgangsgröße "1" ergibt, wenn eines oder mehrere der Eingangssignale Hoch sind. Die bei T =1 realisierte Schaltfunktion (V„) ist die NANB-Ver-
Γ Γ
knüpfung^ da dieser Zustand nur dann eine Niedrig—Ausgangsgröße ergibt, wenn sämtliche Eingangsgrößen Hoch sind (keine Niedrig-Eingangsgrößen) . Entsprechend stellt die Schaltfunktion V für T=N die UND-Verknüpfung dar, da sämtliche Eingangssignale Hoch sein , müssen, damit eine Hoch-Ausgangsgröße erhalten wird, während die entsprechende Schaltfunktion V„ die NOR-Verknüpfung ist, da in diesem Zustand eine Niedrig-Ausgangsgröße erhalten wird, wenn eine oder mehrere Eingangsgrößen Hoch sind. Die übrigen Spalten zwischen T=I und T=N geben die (N-2) übrigen Schaltfunktionen an, die sich mit dem.Verknüpfungsglied realisieren lassen.
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Während gemäß dem Stand der Technik beispielsweise eine Schältfunktion (ODER) am einen Ausgang (i)und das Komplement des Duals dieser Schaltfunktion (NAND) am anderen Ausgang (F) erzeugt wird (R-J- im wesentlichen gleich Rp), kann erfindungsgemäß bei einem gegebenen RT am I-Ausgang R„ auf irgendeinen von (N-I) anderen Werten eingestellt werden, so daß am F-Ausgang (N-I) weitere Schaltfunktionen erzeugt werden können.
Das Problem dabei ist die Ermittlung des Wertes der Summierwiderstände für irgendeine gewünschte Schaltfunktion. Nachstehend wird eine Gleichung für RT und R mit Einbeziehung des Schwellwertes des Verknüpfungsgiiedes entwickelt.
Zunächst müssen, damit bei einem gegebenen Schwellwert T eine "!"-Ausgangsgröße (Hoch) am Ausgang I erhalten wird, mindestens TT Hoch-Eingangsgrößen vorhanden sein, so daß (N-TT) Stromeinheiten durch RT fließen. Durch Einsetzen von (N-T-j.) Stromeinheiten für "m" in Gleichung (l) ergibt sich dann:
Bei (N-T-j-) Stromeinheiten in Gleichung (3) ist V größer als
Folglich ist:
(4)
Gleichung (4) gibt (für einen gegebenen Ausgangswiderstand) diejenige Mindestanzahl von Hoch-Eingangsgrößen an, die nötig ist, damit eine Hoch-Ausgangsgröße erzeugt wird. Die größtmögliche Anzahl von Hoch-Eingangsgrößen, bei der noch eine Niedrig-Ausgangsgröße erzeugt wird, beträgt eine Hoch-Eingangsgröße weniger als TT; (TT-l) . Die Ausgangsspannung für (TT-1.) Hoch-Eingangsgrößen beträgt:
R-r (S)
Aus Gleichungen (4) und (5) ergibt sich, daß eine Änderung um eine Stromeinheit von /N-(T-I)I./ in (N-T)I1 bewirkt, daß die Ausgangsspannung sich von einem Zustand (Niedrig) in einen anderen
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Zustand (Hoch) ändert. Im· Hinblick auf die Störunanfälligkeit ist esv wünschenswert (obwohl nicht unbedingt nötig), daß der Spannungsschwellenpegel (.diejenige Spannung, an der ein Signal gemessen wird, um zu ermitteln, ob es eine "1" oder eine "0" darstellt) genau in der Mitte zwischen den bei diesen beiden Strompegeln erhaltenen Spannungen liegt, das heißt:
■tr . j ·
REF == V — /Ν— (t --)7l it (6)
X CC — JL ^j- X J_ '
Der Wert von RT läßt sich dann wie folgt ausdrücken:
R1 = cc REF1 ^ (7)
I1 N-(T--)
V und Vp sind Konstanten, und die Stromeinheit ist ebenfalls konstant, so daß:
R0
Ri = ohm - Ca)
x 2
V -V
worin cc REF.
R = = Ohm
Eine entsprechende Gleichung für R„ wie für RT läßt sich an Hand der folgenden Überlegungen ableiten. Damit bei einem gegebenen Schwellwert Tp am Ausgang F eine Hoch-Ausgangsgröße(VF>VRpF ) erhalten wird, muß eine einen Stromfluß von (N-Tp) Einheiten in Rp hervorrufende Anzahl von Niedrig-Eingangsgrößen Tp vorhanden sein. Gleichung (2) läßt sich dann wie folgt umschreiben:
< VF =Vcc - (N-Tp)I1Rp. (9)
Wenn die Anzahl von Niedrig-Eingangsgrößen sich um eins verringert, (Tp-I), so daß /N-(Tp-l27 Stromeinheiten durch R„ fließen, so wird die Ausgangsspannung V_ kleiner als V
Setzt man den Schwellenpegel in die Mitte zwischen den beiden Pegeln, so ergibt sich: .
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VREF = ^c^V^Vf (11)
Löst man diese Gleichung nach R„ auf, so erhält man:
V -V cc REF1
11F =T1 x
Das läßt sich wie folgt ausdrücken:
i (13)
RF Ro x nTT TF 2^ Ohm
worin wie in Gleichung (8) Rc . gleich ist:
R0 V -V
cc REF
- Ohm
1I
Aus Gleichung 8 und 13 ersieht man, daß die Summierwiderstände R-r und R„ sich· als eine Funktion eines konstanten Ausdrucks
- 1
Rn und eines variablen Ausdrucks / ' ausdrücken lassen. Die Konstante R0 ist der Größe der 2 Betriebsspannung, dem gewählten Wert der Bezugsspannung und einem konstanten V„p-Ausdruck (V0171-, = V__„ + V0-) direkt proportional und der gewählten Stromeinheit umgekehrt proportional. Der variable Ausdruck definiert einen ganz bestimmten Wert des Summierwiderstandes für jeden Schwellwert von 1 bis "N", und dieser Wert des Summierwiderstandes definiert seinerseits eine ganz bestimmte Schaltfunktion, die die Schaltung erfüllt (die durch das an der Klemme 32 vorhandene Signal dargestellte Schaltfunktion).
Der (1/2)-Ausdruck in Gleichung (13) stellt die bevorzugte Konstante dar, da er dem Mittelpunkt zwischen demjenigen eine "1" darstellenden Ausgangssignal, das in seinem Wert am dichtesten bei "VreF liegt, und demjenigen eine "0" darstellenden Ausgangs signal, das in seinemWert am dichtesten bei V „„ liegt, entspricht. Jedoch kann dieser Ausdruck durch irgendeine beliebige Konstante (C) ersetzt werden, vorausgesetzt, daß die Konstante größer als null und kleiner als eins ist (0<C<l). Die Begrenzung der Konstante (O<C<1) stellt, da T eine ganze Zahl ist und sich in Schritteinheiten ändert, sicher, daß keine Überlappung zwischen benachbarten Schaltfunktionen erfolgt.
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Wenn (wie gemäß dem Stand der Technik) Rp gleich R1 ist* wird an RT eine gegebene Schalt funkt ion und an Rp das Komplement ihres Duals erzeugt* Erfindüngsgemäß kann am I-Aüsgang eine gegebene Schaitfünktiön dadurch erhalten werden* daß man aus gleichung (7) einen Wert iur R7. für ein gegebenes T (Tj) ermittelt. Indeifi man einen änderen Wert für» T Wählt (T2) und diesen Wert für Tp in Gleichung (13) einsetzt, kann man (N-I) andere Werte für den Summierwiderstand erhalten (jeder Wert Von Rp entspricht -jeweils einer anderen Schaltfunktion)» Indem man diese verschiedenen Summierwider standswerte verwendet, kann man am F-Aüsgang (N-I) Schalt funktionen erzeugen, die nicht das Komplement des Duals der am I-Ausgang erzeugten Schaltfunktion sind.
Der sich daraus ergebende Vorteil ist offensichtlich, da man das Verknüpfungsglied jetzt so betreiben kann, als wenn seine beiden Ausgänge zu zwei vollständig verschiedenen Verknüpfungsgliedern gehörten. Die multifunktionelle Fähigkeit des vorliegenden Verknüpfungsgliedes wird aus dem folgenden Beispiel deutlich. Es sei angenommen, daß am I-Ausgang die ODER-Verknüpfung und am F-Ausgang die MAJ-Verknüpfung realisiert werden soll. Indem man aus einer Funktionstafel wie Tabelle 1 entnimmt, daß für die ODER-
„ N+l
Verknüpfung T=I und für .die MAJ-Verknüpfung T sind, kann man
η ^Rn
für R den Wert · Ohm und für R den Wert —-^1- Ohm errechnen.
Man kann stattdessen auch den Wert des einen Summierwiderstandes (z.B. Rp) aus der Gleichung für den anderen Summierwiderstand (R-J-) ableiten. Für jeden Schwellwert zustand gibt es ein anderes RT, und entsprechend jedem RT gibt es ein R-,, bei dem die F-Ausgangsgröße das Komplement des Duals der !-Ausgangsgröße ist. Es sei jetzt beispielsweise angenommen, daß wie oben der I-Ausgahg auf die ODER-Verknüpfung eingestellt ist und daß am F-Ausgang die MAJ-Verknüpfung realisiert werden soll. Die MAJ-Verknüpfung ist bekanntlich das Komplement des Duals der MAJ-Verknüpfung. Das R für die MAJ-Verknüpfung läßt sich aus Gleichung (7) durch Einsetzen
N+l
von T — ■■ in die Gleichung ermitteln. Dadurch, daß man Rp gleich dem Wert von R_ macht, was die MAJORITÄT-Verknüpfung ergibt, wird der Wert des Summierwiderstandes (Rp.) für die MAJ-Funktion bestimmt. Es dürfte klar sein, daß diese Methode so ausgeweitet
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werden kann, daß der Wert des Summierwiderstandes am F-Ausgang für jede der N-I Schaltfunktionen, die nicht das Komplement des Duals sind, errechnet werden kann, die sich bei N Eingängen realisieren lassen.
Die Schaltung nach Figur 2 enthält einen ersten Abschnitt mit drei Stromschaltern (10, 12, 14) und einen zweiten Abschnitt mit einem Stromschalter (40). Der Stromschalter 40 besteht aus . zwei Transistoren (40a und 40b) und ist mit seinem Signaleingang (der Basis des Transistors 40a) an eine Ausgangsklemme 32 der Schaltung und mit seinem Ausgang (dem Kollektor des Transistors 40b) an einen Schaltungspunkt 28 angeschlossen. Die Basis des Transistors 40b liegt am Bezugspotential VRF, und der Kollektor des Transistors 40a ist an eine Klemme 22 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren 40a und 40b sind gemeinsam mit dem einen Ende eines Widerstands 42 verbunden, der mit seinem anderen Ende an eine Klemme 20 angeschlossen ist.
Die Transistoren 10b, 12b, 14b und 40b entnehmen ihren Kollek torstrom über den Widerstand R_, während die Transistoren 10a,12a und 14a ihren Kollektorstrom über den Widerstand Rp entnehmen.
Die Emitterwiderstände der Vergleicher (Stromschalter) 10, und 14 haben sämtlich den gleichen gegebenen ohmschen Wert R* ,Bei gleichem Emitterwiderstand führen die Vergleicher 10, 12 und 14 im. wesentlichen den gleichen Kollektorstrom, hier bezeichnet als eine Stromeinheit. Wenn also alle drei Eingangssignale X-, X2 und X-eine binäre "0" darstellen, sind die Transistoren 10a, 12a und 14a gesperrt und entnehmen die Transistoren 10b, 12b und 14b insgesamt drei Stromeinheiten über den Widerstand R_..
Der Wert des Emitterwiderstands 42 des Vergleichers 40 bettägt τι 0hm. Bei einem Emitterwiderstand, der gleich dem halben Wert der anderen Emitterwiderstände ist, leitet der Vergleicher 40 bei gleichem Eingangssignal nominell zweimal soviel Kollektorstrom (2 Stromeinheiten) wie die anderen Vergleicher. Wenn daher der Transistor 40a durch ein an seiner Basis anliegendes binäres 0-Signal gesperrt ist, entnimmt der Transistor 40a zwei Stromeinheiten über den Widerstand Rj.
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Das Verknüpfungsglied erzeugt zwei Signale, eines am Schaltungspunkt 28 und das andere am Schaltungspunkt 30. Das am Schaltungspunkt 28 erzeugte Signal wird durch den V E-Spannungsabfall des Transistors 16 am Ausgang 24 heruntergedrückt (V" = V„g - VpE;)j : und das am Schaltungspunkt 30 erzeugte Signal wird durch den "VRp-Spannungsabfall des Transistors 18 am Ausgang 32 heruntergedrückt ■
(V0- = V0n -;V p). Das am Ausgang 32 auftretende Signal ist der JZ JU - Uli
Basis des Transistors 40a zugeführt. Ist das Signal größer als
Vn.-„. so leitet der Transistor 40a und bleibt :der Transistor 40b REr'
gesperrt, während, wenn das Signal ^kleiner als V^E„ ist, der Transistor 40a gesperrt -wird und der Transistor 40b leitet, wobei er seine zwei Stromeinheiten (Kollektorstrom) über den Widerstand R- entnimmt. '
2R
Der Widerstand RT ist mit -^- bemessen. Dieser Widerstandswert
kann aus der Gleichung (7) abgeleitet werden, mit T = , wobei η = 5· Die Ausgangsgröße am Schaltungspunkt 28 ist der eines .MAJORITÄT-Gliedes mit fünf Einfängen gleichwertig, da eine logische "1" erzeugt wird, wenn die Mehrheit (Majorität) der.den Stromschaltern 10, 12, 14 und 40 zugeführten Eingangssignale Hoch sind (zu beachten ist, daß die Eingangssignale der Stromschalter 10, 12 und 14 das Gewicht 1 haben, während das Eingangssignal des Stromschalters 40 das Gewicht 2 hat). Wenn 0,' 1 oder 2 Stromeinheiten : durch den Widerstand RT fließen, ist die Spannung V„n am Schaltung^ punkt 28 größer als VRE„, so daß sie eine "1" darstellt. Wenn drei, vier oder fünf Stromeinheiten durch den Widerstand RT fließen, ist V„g kleiner als V„EF, so daß sie eine "0" darstellt.
Der Widerstand R„ ist mit —£ bemessen. Wenn 0 oder 1 Strom-
r 3
einheit durch diesen Widerstand fließt, ist ¥„Q Hoch und stellt eine "1" dar, und wenn 2 oder 3 Stromeinheiten durch diesen Widerstand fließen, ist V„_ Niedrig und stellt eine "0" dar. (Der theo-
2R
retische Werjt von R sollte y- sein, wie sich aus Gleichung (7) oder (13) für T =—γ- bei n=3 ergibt. Um jedoch die Differenz zwischen I und I, zu kompensieren und zu verhindern, daß die Transistoren 10a, 12a oder 14a sich sättigen, macht man R etwas kleiner als seinen theoretischen Wert.)
109887/1663 °°ΡΥ
- 1'
Nachstehend wird gezeigt,
daß V,o die MINORITÄT-Verknüpfung
X0 und X
(oder MAJOPvITAT-\^erknüpfung) der drei Eingangssignale Xj darstallt, während V0. die' UNGER.ADE-PARITÄT-Verknüpfung dieser gleichen Eingangssignale darstellt (sie hat nur dann den Wert "1", wenn eine ungerade Anzahl, 1 oder 3, der drei Eingangssignale eine "1" darstellt). Zu beachten ist, daß diese Funktionen in keinem ■-Zusammenhang zueinander stehen - die eine ist weder das Dual noch das Komplement noch das Komplement des Duals der anderen.
Die Arbeitsweise der Schaltung· ist in der nachstehenden Tabelle 2 zusammengefaßt.
Tabelle 2
nzahl der Anzahl der
"Niedrig"-
Eingänge
Stromein
hexten
in Rp
V.T2 ' Stromeinheiten in RT 40 gesamt v,4
"Hoch"- 3
2
1
0
0
1
2
3
Hoch
Hoch
Niedrig
Niedrig
vom Verffleicher 0
0
3
2
2
Niedrig
Hoch
Niedrig
Hoch
Lngänge 10,12,14
0
2
1
O
O
1
0
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Schaltung für die vier verschiedenen Voraussetzungen nach Spalte 1 der Tabelle 2 untersucht,
1. Keine Hoch-Eingangssignale (X1=Xo=X„="Niedrig"=logische "0")
Wenn X^, X0 und X Niedrig sind, sind die Transistoren 10a, ' 12a und 14a nichtleitend. Unter dieser Voraussetzung fließt sehr wenig Strom durch den Widerstand H17, und die Spannung am Schaltungspunkt .30 (V-o) ist Hoch. Die Spannung am Ausgang 32 beträgt V minus dem V^-Spannungsabfall des Transistors 18; diese Spannung V^2 gelangt zur Basis des Transistors 40a und ist in ihrer Amplitude größer als VRT,p Γ d.h. sie stellt eine "1" dar), so daß sie den Transistor 40a leitend und den Transistor 40b nichtleitend macht oder sperrt. Der VergleLcher 40 entnimmt daher keinen Strom über den Widerstand R so daß der GesamtstromfIuIi Ln diesem Widerstand
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BAD ORIGINAL
sich aus den drei von den Transistoren 10b, 12b und 14b gelieferten Stromeinheiten zusammensetzt. Er reicht jedoch aus, um die Spannung am Schaltungspunkt 28 auf Niedrig zu schalten. Die Spannung VoQ minus dem VD„-Spannungsabfall des Transistors 16 gelangt zum Ausgang 24,- so daß V^, eine "0" darstellt.
2. Eines der drei Eingangssignale ist Hoch
(Es spielt keine Rolle, welches der drei Eingangssignale Hoch ist und welche Niedrig sind. ) Wenn eine Eingangsgröße Hoch ist und zwei Eingangsgrößen Niedrig sind, entnimmt einer der drei Eingangs-Stromschalter (10, 12, 14) eine Stromeinheit über den Widerstand Rp, während die beiden anderen Eingangs-Stromschalter zwei Stromeinheiten über den Widerstand RT entnehmen. Wenn durch den Widerstand Rp nur eine Stromeinheit fließt,bleibt die Spannung am Schaltungs— punkt 30 Hoch. R„ ist so bemessen, daß zwei oder mehr Stromeinheiten hindurchfließen müssen, ehe das Ausgangssignal am Schaltungspunkt 30 Niedrig wird. Die Spannung V00 (Hoch) minus dem V -Spannungsabfall des Transistors 18 gelangt zur Basis des Transistors 40a. Da das resultierende Signal an der Basis des Transistors 40a größer als VQ_„ ist, leitet der Transistor 40a und hält den Transistor 40b nichtleitend. Es fließt also kein Strom durch den Widerstand Rp, während durch RT nach wie vor nur zwei Stromeinheiten fließen.
Da RT mit 2R/S bemessen ists müssen mindestens 3 Stromeinheiten hindurchfließen, damit die Spannung V„o Niedrig wird. V„~ ist daher Hoch, und das Ausgangssignal V9 . ist ebenfalls Hoch, so daß es eine "1" darstellt.
3. Zwei der drei Eingangssignale sind Hoch
Wenn zwei der drei Eingangssignale Hoch sind, entnehmen zwei der drei Transistoren 10a, 12a, 14a zwei Stromeinheiten über den Widerstand R_, während der übrige Vergleicher eine Stromeinheit über den Widerstand R3. entnimmt. Wenn zwei Stromeinheiten durch den Widerstand Rp fließen, ist der Majoritätsentscheidungspegel überschritten, und die Spannung am Schaltungspunkt 30 wird Niedrig. Der Niedrig-Wert von VOQ minus dem VBE~Spannungsabfall erscheint
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als Niedrig-Wert (binäre "0") der Ausgangsspannung V _ am Emitter des Transistors 18. Diese zur Basis des Transistors 40a gelangende Spannung sperrt diesen Transistor und bewirkt, daß der Transistor 40b zwei Stromeinheiten über denWiderstand RT leitet. Es fließen also drei Stromeinheiten durch den Widerstand RT. Bei drei Stromeinheiten in Rx wird die Spannung" am Schaltungspunkt 28 Niedrig, und die Spannung am Ausgang 24, die gleich ist V_o minus dem V p des Transistors 16, ist Niedrig (stellt eine "0" dar).
4 ·. Alle drei Eingangssignale sind Hoch
Wenn X1, X2 Und X. Hoch sind, leiten die Transistoren 10a,. 12a und 14a, während die Transistoren 10b, 12b und 14b gesperrt werden. ( Es werden drei Stromeinheiten über den Widerstand R„ entnommen, so daß V._ Niedrig wird. Die Spannung V-_ minus dem VRE~Spannungsabfall am Transistor 18 gelangt.zur Basis des Transistors 40a, so daß das Ausgangssignal V09 Niedrig wird und eine "0" darstellt. Da diese Spannung kleiner als V^„p ist, wird der Transistor 40a gesperrt, während der Transistor 40b zwei Stromeinheiten von der Klemme 22 über den Widerstand RT leitet. Wenn im Widerstand RT nur zwei Stromeinheiten fließen, ist die Spannung am Schaltungspunkt Hoch, und diese Spannung minus dem V -Spannungsabfall des Tran-
Dili
sistors 16 erscheint am Ausgang 24· V0. stellt also eine "1" dar.
Wie oben erläutert und aus Tabelle 2 ersichtlich, beträgt der Strom durch RT entweder zwei oder drei Stromeinheiten. Die Aus- ( gangsspaimung am Schaltungspunkt 28 schwankt daher nur sehr wenig um den Schwellenpegel. Diese beschränkte Änderung der Ausgangsspannung stellt sicher, daß die Schaltertransistoren sowie der Emitterfolger nicht gesättigt werden, so daß die Notwendigkeit entfällt, irgendeine Anklammerungsschaltung entweder über R zu schalten oder an den Schaltungspunkt 28 anzuschalten, um eine Sättigung zu verhindern.
Statt als Verknüpfungsglied mit drei Eingängen und innerer Rückkopplung mit Gewicht 2 kann die Schaltung nach Figur 2 auch mit offener Rückkopplungsschleife (unterbrochener Verbindung von 32 nach 40) und mit einem vierten Eingang X, mit Gewicht 2 an der
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Basis des Transistors 40a betrieben werden. In diesem Fall sind die von der Schaltung erfüllten Schaltfunktionen F.„ und F„, (die an den Ausgängen 32 bzw. 24 verfügbaren binären Ausgangsgrößen) wie folgt;
F32 = X4(X1X2X3+Min(X1,X2,X3)) (14)
F24 = X4(X1+X2+X3)+X1X2X3 (15)
Wiederum stehen diese Schaltfunktionen in keinem Zusammenhang miteinander ..."-..
Es ist auch klar, daß durch Verändern des Wertes von R„ und/ oder Rx die von der Schaltung erfüllten Schaltfunktionen in solche entsprechend vielen anderen Gleichungen geändert werden können.
Während bei den Schaltungen nach Figur 1 und Figur 2 jedes Eingangssignal X1, X„ und X. das Gewicht 1 hat, können irgendeines oder mehrere dieser Signale ein beliebiges Gewicht Ui haben, wobei O» I, 2, ,3, .. »t sein kann. Die entsprechende Methode ist in Figur 2 beim Vergleicher 40 veranschaulicht | man braucht nur dest Wert des gemeinsamen-Arfeeifcswiders-fcandes geeignet zu wählen - R/2 für das Gewicht 2-, "R/3 für- das Gewicht 3 u.sw. Ebenso kann bei denjenigea Schaltungssüsführungens die mit Rückkopplung arbeiten«, der Rückkopplungsstrom das Gewicht 2 (wie gezeigt oder das Gewicht I5
Λ · « eS
In'der vojysfcefcienden-- Beschreibung wiarde voranisgesetztp - daß die Las-fcimp©daazen._ Rp änd. ET einen festen. Wert haben. Sie köaaea aber sibattdeeseai auch ia xihsreiEi WidersibaadstJo^t steuerbai? - seisa, um eiaae ■ rasche Äna&fung -d<sv^'SchaltftinktioK odei? Schal-fcfunlcfcionesa zu ermög-
F±gu3? .3®-zeigfcj,. wie dies realisiert weyden kaan^ mad zwar füa* R„ als auch für .RTO Figur 3& veranschaulicht eine andeje·© iffiöglicSie AiasfuiiriimgsforiE^" di© HHXt" ©iaeai eXektroniscfe,- st©ueFl3ar>e Widerstasid arbeitet s wobei. C das S-fceue^sigmal ist? das ■ ein Analogsignal oder ®im©s aus einer.-Gruppe vösa Binärsignal-esa seisa De? steuopfcare -Wid©rB"fcaad kaföii exBenesier mehrere Transist ■sowie Widerstaiadsele®sii"fce -eathaltera^, <ii® em*fcsprechend dsa Steuie?1-· signal oder den, Stesieipsigpialea - eis- oder ausgeschsl-fce-fc vjQS?den-| ©r
kann aber auch auf irgendwelche andere bekannte Weise realisiert wer den.
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Claims (6)

  1. - 22 Patentansprüche
    flj Multifunktionelle Verknüpfungsschaltung" zum Erzeugen von bestimmte Schaltfunktionen darstellenden Signalen mit mehreren Stromübernahmeschaltern und zwei diesen gemeinsamen Lastimpedanzen, wobei jeder Stromübernahmeschalter mindestens einen Eingang zum Empfang eines eine Binärziffer darstellenden Eingangssignals sowie einen die eine Lastimpedanz mit Strom beliefernden ersten Ausgang und einen die andere Lastimpedanz mit Strom beliefernden zweiten Ausgang aufweist; wobei ferner die Signale, die Schaltfunktionen der Eingangssignale darstellen, den entsprechenden Stufen zugeführt werden; und wobei diese Schaltfunktionen an Ausgängen erzeugt werden, die durch den gemeinsamen Verbindungspunkt der ersten Ausgänge mit der einen Lastimpedanz und durch den gemeinsamen Verbindungspunkt der zweiten Ausgänge mit der anderen Lastimpedanz gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß
    die eine Lastimpedanz einen ohmschen Widerstand R1 = ■■—r und die andere Lastimpedanz einen ohmschen Widerstand
    R0 = ?=—rrp FT hat, worin K eine Konstante, ausgedrückt in Ohm,
    T1 und T„ einander nicht gleiche ganze Zahlen im Bereich von 1 bis (.N-I) und C1 eine Konstante gleich annähernd l/2 bedeuten; und daß die jeweiligen Schaltfunktione
    T2 gewählt und erzeugt werden.
    die jeweiligen Schaltfunktionen durch Steuern der Werte von T1 und
  2. 2. Verknüpfungsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine auf die an einer der beiden Lastimpedanzen erzeugte Spannung ansprechende Anordnung zum Erzeugen eines eine Binärziffer darstellenden Steuersignals, das einen der Stromübernahmeschalter steuert.
  3. 3. Verknüpfungsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Stromübernahmeschalter {40), der mit einem ersten Eingang an einen (32) der beiden Ausgänge (24, 32), mit einem zweiten Eingang an eine Bezugssignalqüelle (v Rgp) urid mit einer seiner beiden Ausgangsleitungen an den anderen Ausgang (24) angekoppelt ist, derart, daß an der dazugehörigen Lästimpedaftz ^R ) ein Ausgangssignal erzeugt wird, das
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    . - 23 -
    eine Funktion der den erstgenannten Stromschaltern (10, 12, 14) und dem zusätzlichen Stromschalter (40) zugeführten Eingangssignale ist.
  4. 4. Verknüpfungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß T1 die zum Erzeugen einer Ausgangsgröße des einen Binärwertes an der einen Lastimpedanz erforderliche Mindestanzahl von Eingangsgrößen des ersten Binärwertes und T„ die für die Erzeugung einer Ausgangsgröße des ersten Binärwertes an der anderen Lastimpedanz erforderliche Mindestanzahl von Eingangsgrößen des anderen Binärwertes sind, wobei T. und T* ganze Zahlen im Bereich von 1 bis N-I sind; daß die eine Lastimpedanz an die ersten Ausgangsleitungen angekoppelt ist, derart, daß bei Empfang von T1 Eingangsgrößen des. einen Binärwertes (N-T1) Stromeinheiten durch diese Lastimpedanz fließen und eine Ausgangsspannung erzeugt wirdj deren Amplitude den einen Binärwert in bezug auf ein gegebenes Bezugspotential darstellt} und daß die andere Lastimpedanz an die zweiten Ausgangsleitungen angekoppelt ist, derart, daß eine Ausgangsspannung erzeugt wird, deren Amplitude den einen Binärwert in bezug auf das gegebene Bezugspotential darstellt, wenn die Anzahl der Eingangsgrößen des anderen Binärwertes größer als T„ ist.
  5. 5· Verknüpfungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet , daß jeder Stromübernahmeschalter zwei Transistoren mit jeweils Basis, Emitter und Kollektor sowie einen Konstantstromweg enthält5 daß ,jeweils der eine Transistor mit seinem Kollektor an die erste Ausgangsleittang und jäit seiner Basis an einen ersten Eingang angeschlossen ist und der andere Transistor mit seinem Kollektor an die' zweite Ausgaagsisitumg und mit seiner Basis an einen zweiten Eingang angeschlossen ist} und daß jeweils die Emitter der beiden Transistoren gemeinsam an den Konstantstromweg angeschlossen sind, derart, daß jeweils άβτ gesamte Strom durch den Kollektor des zweiten Transistors fließt, wenn das Eingangssignal kleiner als ein gegebenes Bezugspotential ist," und im wesentlichen der gesamte Strom durch den Kollektordes;ersten Transistors fließt, wenn das Eihgdiigssigiial größer als- das B«zugspotential ist. "'■-·'■ - -'--Ki .v ■.■-·■ ;.-.. . -..■ :■ -:. s ■ _; ;-. - ■. ■- ...
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  6. 6. Verknüpfungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante K dem Wert der Betriebsspannung minus dem Wert des Bezugspotentials proportional und dem Wert des Stromes in der betreffenden Ausgangsleitung umgekehrt proportional ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3546146A1 (de) * 1984-12-28 1986-07-03 TDK Corporation, Tokio/Tokyo Schaltkreis fuer einen duennfilm-magnetkopf

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3825770A (en) * 1972-10-10 1974-07-23 Rca Corp Multi-function logic gate
US3838393A (en) * 1973-12-17 1974-09-24 Signetics Corp Threshold logic gate
US3916215A (en) * 1974-03-11 1975-10-28 Hughes Aircraft Co Programmable ECL threshold logic gate
US4617475A (en) * 1984-03-30 1986-10-14 Trilogy Computer Development Partners, Ltd. Wired logic voting circuit
US4709169A (en) * 1986-09-02 1987-11-24 International Business Machines Corporation Logic level control for current switch emitter follower logic
US4894562A (en) * 1988-10-03 1990-01-16 International Business Machines Corporation Current switch logic circuit with controlled output signal levels
KR950007463B1 (ko) * 1992-11-27 1995-07-11 삼정전자 주식회사 스위칭모드 전원공급장치의 전류검출회로
KR101803464B1 (ko) * 2011-11-09 2017-12-01 에스케이하이닉스 주식회사 다수 판정 회로

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3016466A (en) * 1957-12-30 1962-01-09 Richard K Richards Logical circuit
US3406296A (en) * 1965-04-27 1968-10-15 Bell Telephone Labor Inc Direct coupled transistor logic circuit including individual base biasing networks
US3539824A (en) * 1968-09-03 1970-11-10 Gen Electric Current-mode data selector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3546146A1 (de) * 1984-12-28 1986-07-03 TDK Corporation, Tokio/Tokyo Schaltkreis fuer einen duennfilm-magnetkopf

Also Published As

Publication number Publication date
JPS524139B1 (de) 1977-02-01
GB1334303A (en) 1973-10-17
CA942851A (en) 1974-02-26
FR2101425A5 (de) 1972-03-31
NL7106213A (de) 1972-02-08
US3678292A (en) 1972-07-18
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DE2121970B2 (de) 1974-01-31

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