DE2307540A1

DE2307540A1 - LINE DRIVER CIRCUIT ASSEMBLY

Info

Publication number: DE2307540A1
Application number: DE19732307540
Authority: DE
Inventors: Werner Grimmeiss; Hansjoerg Lischka
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-02-15
Filing date: 1973-02-15
Publication date: 1974-08-22
Also published as: DE2307540B2

Description

Leitungstreiber-Schaltungsbaugruppe.Line driver circuit assembly.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitungstreiber-Schaltungsbaugruppe, bestehend aus von einer Betriebsspannungsquelle versorgten Halbleiterbauelementen und Widerständen, mit Außenanschlüssen.The invention relates to a line driver circuit assembly, consisting of semiconductor components supplied by an operating voltage source and resistors, with external connections.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Leitungstreiber zur Verwendung im Zusammenhang mit DTL/TT-Logikschaltungen (Diode-Transistor-Logik, Transistor-Transistor-Logik) zu schaffen, der sich ohne Schwierigkeiten in integrierter Bauweise ausführen läßt und mit dem Logiksignale störsicher über ungeschirmte Leitungen übertragen werden können. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Eingangssignalstrom der Basis eines ersten Transistors zugeführt ist, dessen emitter über einen Vorwiderstand, eine Diode, eine Vorspannungsquelie oder dergleichen am vorzugsweise Massepotential aufweisenden Anschluß für den einen Pol einer Betriebsspannungsquelle und dessen Kollektor über einen Kollektorwiderstand am Anschluß für den zweiten Pol der Betriebsspannungsquelle liegt, daß der Kollektor des ersten Transistors außerdem mit der Basis eines zweiten Transistors verbunden ist, dessen Emitter am Anschluß für den zweiten Pol de r Be der Betriebsspannungsquelle liegt und desden Kollektorelektrode den einen Ausgangsanschluß bildet und daß die Basis des ersten Transistors ferner über eine in Sperrrichtung geschaltete Diode mit dem Kollektor des zweiten Transistors und über einen Widerstand mit dem Anschluß für den zweiten Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden ist. Beim Unterschreiten einer bestimmten Schwellenspannung durch die Eingangsspannung wird der sich vorher im sperrenden Zustand befindliche erste Transistor leitend, sofern über die in Sperrichtung geschaltete Diode und den am Ausgang angeschlossenen Verbraucher ein genügend hoher Spannungsabfall zustande kommt. Ist dies der Fall, so kippt auch der zweite Transistor vom gesperrten in den leitenden Zustand. Wird demnach der festgelegte Schwellenwert von der Eingangsspannung unterschritten, so kippt der Ausgang, auch sofern die beiden Ausgangsanschlüsse zusammengeschaltet sind, vom Leerlauf auf ein Spannungspotential, das etwas geringer als die Betriebsspannung ist. Der Ausgang ist somit invertierend. Die Schaltung liefert die Ausgangsspannung bei sehr niedrigem Innenwiderstand und eignet sich daher zur universellen Ansteuerung von wechselnden Lasten mit konstanter Spannung. Sie läßt sich als universeller Treiber zur Ansteuerung von weiteren Logik-Schaltungen, Relais, Lampen usw. in Verbindung mit der DTL/TTL-Technik verwenden. Der Ausgang ist durch die Kippcharakteristik der Schaltung unempfindlich gegen Kurzschlüsse. Bei Betrieb sowie bei Kurzschluß treten keine erhöhten Verlustleistungen in der Leitungstreiber-Schaltungsbaugruppe auf.The object of the invention is to use a line driver in connection with DTL / TT logic circuits (diode-transistor logic, transistor-transistor logic) to create that can be carried out without difficulty in an integrated design and with which logic signals are transmitted interference-free via unshielded cables can. According to the invention, this object is achieved in that the input signal stream the base of a first transistor is fed, the emitter of which via a series resistor, a diode, a bias source or the like at preferably ground potential having connection for one pole of an operating voltage source and its Collector via a collector resistor at the connection for the second pole of the operating voltage source lies that the collector of the first transistor is also connected to the base of a second Transistor is connected, the emitter of which is connected to the connection for the second pole de r Be the operating voltage source and the collector electrode is one output terminal and that the base of the first transistor also has a reverse bias switched diode to the collector of the second transistor and via a resistor is connected to the connection for the second pole of the operating voltage source. When the input voltage falls below a certain threshold voltage the first transistor, which was previously in the blocking state, becomes conductive, provided that the in Blocked diode and the one at the output connected consumer a sufficiently high voltage drop occurs. is If this is the case, the second transistor also switches from the blocked to the conductive State. If the input voltage falls below the specified threshold value, so the output flips, even if the two output connections are interconnected are, from no-load to a voltage potential that is slightly lower than the operating voltage is. The output is thus inverting. The circuit supplies the output voltage with very low internal resistance and is therefore suitable for universal control of changing loads with constant voltage. It can be seen as a universal driver to control additional logic circuits, relays, lamps etc. in connection use with DTL / TTL technology. The output is due to the tilting characteristic the circuit is insensitive to short circuits. During operation and in the event of a short circuit there are no increased power losses in the line driver circuit assembly on.

In Verbindung mit einem geeigneten Leitungsempfänger ermöglicht er die störungsunempfindliche Ubertragung von Logiksignalen mit einer relativ hohen statischen und dynamischen Störspannungssicherheit. Bei Leitungsbruch oder Kurzschluß der Leitung liegt am Leitungsempfänger immer eine logische Null an, wodurch bei solchen Störungen die nachgeschalteten Einrichtungen immer den unkritischen Zustand einnehmen können.In conjunction with a suitable line receiver, it enables the interference-insensitive transmission of logic signals with a relatively high static and dynamic interference voltage protection. In the event of a line break or short circuit the line is always a logical zero at the line receiver, which means that such malfunctions, the downstream devices always have the uncritical state can take.

Zweckmäßig kann dem zweiten Transistor noch elektrodenentsprechend ein elektrisch übereinstimmender Transistor parallelgeschaltet sein, so daß sich ein niedrigerer Innenwiderstand ergibt. Außerdem ist es zweckmäßig, wenn an die Basis des ersten Transistors der Kollektor eines Vortransistors angeschlossen ist, dessen Emitter auf dem Potential des Anschlusses für den ersten Pol der Betriebsspannungsquelle liegt und dessen Basis über einen Widerstand vom Eingangssignal beaufschlagt ist. Der Vortransistor wird beim Unterschreiten einer bestimmten Schwellenspannung durch die Eingangsspannung sperrend.The second transistor can expediently also correspond to electrodes an electrically matched transistor can be connected in parallel so that a lower internal resistance results. It is also useful if the The base of the first transistor is connected to the collector of a pre-transistor, its emitter at the potential of the connection for the first pole of the operating voltage source and its base via a resistor from the input signal applied is. The pre-transistor is activated when the voltage falls below a certain threshold blocking by the input voltage.

Vorteilhaft wird der Leitungstreiber als Baustein in integrierter Dichschichtschaltung ausgeführt.The line driver is advantageously integrated as a component Dense layer circuit carried out.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild eines Leitungstreibers nach der Erfindung und Fig. 2 die Einschaltung einer solchen Leitungstreiberbaugruppe i Verlaufe einer Ubertragungsstrecke.Further details of the invention are based on two figures explained in more detail. 1 shows the circuit diagram of a line driver according to FIG Invention and FIG. 2 shows the connection of such a line driver module in the course a transmission link.

In Fig. 1 wird die Eingangssignalspannung, welche z.B. die aufeinanderfolgenden logischen Zustände von DTL/TTL-Bausteinen beinhaltet, zwischen einem Anschluß und Massepotential angelegt. Der Eingang 1 ist über einen Basisvorwiderstand 26 mit der Basis eines Vortransistors 2 verbunden, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor einerseits über einen Kollektorwiderstand 3 an einen Anschluß 4 für den positiven Pol der Betriebsspannungsquelle und andererseits an die Basis eines ersten Transistors 5 angeschlossen ist. Der Transistor 5 liegt mit seinem Emitter über einen Widerstand 6 an Masse und über einen Widerstand 7 am Anschluß 4. Der Kollektor des Transistors 5 ist mit den beiden Basen zweier elektrodenmäßig parallel geschalteter Transistoren 8 und 9 verbunden, deren Emitter an einem Anschluß 10 für den positiven Pol der Betriebsspannungsquelle liegen und deren Kollektoren einen Ausgangsanschluß 11 der Schaltung bilden. Die Emitter und die Basen der beiden Transistoren 8 und 9 sind über einen Widerstand 12 verbunden.In Fig. 1, the input signal voltage, e.g. contains logical states of DTL / TTL blocks between a connection and Ground potential applied. The input 1 is via a base series resistor 26 with connected to the base of a pre-transistor 2 whose emitter is connected to ground and whose Collector on the one hand via a collector resistor 3 to a terminal 4 for the positive pole of the operating voltage source and on the other hand to the base of a first Transistor 5 is connected. The transistor 5 is overlaid with its emitter a resistor 6 to ground and a resistor 7 to terminal 4. The collector of the transistor 5 is connected in parallel with the two bases of two electrodes Transistors 8 and 9 connected, the emitter of which is connected to a terminal 10 for the positive Pole of the operating voltage source lie and their collectors have an output connection 11 form the circuit. The emitters and the bases of the two transistors 8 and 9 are connected via a resistor 12.

Ein zweiter, mit dem ersten Ausgangsanschluß 11 über eine ijeitungebrücke 13 verbindbarer Ausgangsanschluß 14 wird im Wege über einen im Querzweig zur Masse hin liegenden Transistor 15 und einen im Längszweig zur Basis des zweiten Transistors 5 geschalteten Transistor 16 gebildet, wobei diese beiden Transistoren 15 und 16 als in Sperrichtung betriebene Dioden geschaltet sind. Die Transistoren 2, 5, 15 und 16 sind vom npn-Typ und die parallelgeschalteten Transistoren 8 und 9 vom pnp-Typ. Der zweite, d.h. der negative Pol der Betriebsspannungsquelle liegt an Masse.A second, to the first output terminal 11 via a junction bridge 13 connectable output terminal 14 is by way of a shunt branch to ground lying down transistor 15 and one in the series branch to the base of the second transistor 5 switched transistor 16 formed, these two transistors 15 and 16 as reverse-biased diodes are connected. The transistors 2, 5, 15 and 16 are of the npn type and the transistors 8 and 9 connected in parallel are of the pnp type. The second, i.e. the negative pole of the operating voltage source is connected to ground.

Ist die Spannung an der Basis des Transistors 2 höher als ein durch die Transistoreigenschaft gegebener Schwellwert, so leitet der Transistor 2. Ist die Eingangssignalspannung am Anschluß 1 jedoch etwa bei Null, so ist der Transistor 2 gesperrt, was bedeutet, daß sich an der Basis des zweiten Transistors 5 eine positive Spannung einstellt. Der Transistor 5 wird bei Überschreiten eines bestimmen Spannungsschwellwertes, der durch das Verhältnis der SpannunesPiler-Widerstände 6 und 7 bestimmt wird, vom sperrenden in den leitenden Zustand gesteuert. Dieser Spannungsschwellwert kommt j jedoch nur zustande, wenn der dabei gleichzeitig über den als Diode geschalteten Transistor 16 fließende Strom am am Anschluß 14 angeschlossenen Verbraucher einen genügend hohen Spannungsabfall hervorruft. Diese Umsteuerung des Transistors 5 bewirkt auch eine Umsteuerung der Transistoren 8 und 9 vom sperrenden Zustand in den Leitzustand. Am Ausgangsanschluß 11 steht nach dieser Umsteuerung demnach die Spannung der Betriebsspannungsquelle weniger der Restspannung der parallelgeschalteten Transistoren 8 und 9 gegen Masse an, und der Ausgangsanschluß 11 befindet sich nicht mehr im Leerlauf.If the voltage at the base of transistor 2 is higher than a through the transistor property given threshold value, the transistor 2 conducts however, the input signal voltage at terminal 1 is approximately zero, so is the transistor 2 blocked, which means that there is a positive at the base of the second transistor 5 Tension adjusts. The transistor 5 is when a certain voltage threshold is exceeded, which is determined by the ratio of the SpannunesPiler resistors 6 and 7, from blocking controlled to the conductive state. This voltage threshold comes j, however, only comes about when the at the same time connected as a diode via the Transistor 16 a current flowing at the consumer connected to terminal 14 causes a sufficiently high voltage drop. This reversal of the transistor 5 causes also a reversal of the transistors 8 and 9 from the blocking state to the conducting state. After this reversal, the voltage of the operating voltage source is accordingly at the output terminal 11 less of the residual voltage of the transistors 8 and 9 connected in parallel to ground on and the output terminal 11 is no longer idle.

Die konstante Ausgangsspannung in Höhe von etwa der Betriebsspannung am Anschluß 11 im durchgeschalteten Zustand steht mit sehr niedrigem Innenwiderstand an. Der Ausgang 11 gibt eine gegenüber dem Eingang 1 invertierte Spannung hinsichtlich des logischen Zustands Eins ab.The constant output voltage in the amount of approximately the operating voltage at connection 11 in the switched-through state there is a very low internal resistance at. The output 11 gives a voltage that is inverted with respect to the input 1 of the logical state one.

In Fig. 2 ist ein tlbertragungszug mit einem Puls-Leitungstreiber 17 dargestellt. Der Leitungstreiber 17 gestattet eine störsichere Ubertragung von Logiksignalen über eine ungeschirmte Leitung 18 in Verbindung mit logischen Schaltungsbagruppen 19 und 20 in DTL-TTL-Technik am Anfang und Ende der tbertragungsstrecke. Mit 21 ist ein teitungsempfänger bezeichnet. Der Empfang kann bei richtiger Anpassung über Widerstände 22 und 23 auch ohne einen besonderen Leitungsempfänger erfolgen. Der Leitungstreiber 17, dessen Betriebsspannungs-Anschllüsse 4 und 10 und Ausgangsanschlüsse 11 und 14 jeweils mite3nander verbunden sind, kann zusätzlich auch zur Ansteuerung von Relais 24 und Lampen 25 in Verbindung mit der DTL-TTL-Technik verwendet werden.In Fig. 2 is a transmission train with a pulse line driver 17 shown. The line driver 17 allows a fail-safe Transmission of logic signals via an unshielded line 18 in conjunction with logic circuit modules 19 and 20 in DTL-TTL technology at the beginning and end of the transmission path. At 21 a line receiver is designated. Reception can with correct adaptation via resistors 22 and 23 even without a special line receiver take place. The line driver 17, its operating voltage connections 4 and 10 and output terminals 11 and 14 are each connected to one another, can additionally also for controlling relays 24 and lamps 25 in connection with DTL-TTL technology be used.

6 Patentansprüche 2 Figuren6 claims 2 figures

Claims

Claims.

1. Line driver circuit assembly, consisting of an operating voltage source supplied semiconductor components and resistors, with external connections, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that the input signal stream is the basis of a first transistor (5) is fed, the emitter of which is connected via a series resistor (6), a diode, a bias voltage source or the like at the preferably assepotential having connection for one pole of an operating voltage source and its Collector via a collector resistor (7) at connection (4) for the second pole the operating voltage source is that the collector of the first transistor (5) is also connected to the base of a second transistor (8), the emitter of which at the connection (10) for the second pole of the operating voltage source and its The collector electrode forms an output terminal (11) and that the base of the first transistor (5) also via a diode (16) connected in the reverse direction the collector of the second transistor (8) and via a resistor (3) to the Terminal (4) is connected to the second pole of the operating voltage source.

2. Line driver circuit assembly according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that to the base of the first transistor (5) of the Collector of a pre-transistor (2) is connected, the emitter of which is at the potential of the connection for the first pole of the operating voltage source and its Base is acted upon by the input signal via a resistor (26).

3. Line driver circuit assembly according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the diode switched in the reverse direction (16) by a transistor in the longitudinal branch and a transistor in the transverse branch to Connection for the first pole of the operating voltage source educated with the emitter connected to the base.

4. Line driver circuit assembly according to one of the preceding Claims that the electrodes of the second Transistor (8) the corresponding electrodes of an electrically matching Transistor (9) are connected in parallel.

5. Line driver circuit assembly according to one of the preceding Claims that the connection between the output (14) given by the diode (16) operated in the blocking state and the through the collector of the second transistor (8) given output (11) through a separable line bridge (13) is formed.

6. Line driver circuit assembly according to one of the preceding Claims, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h a version in integrated Thick-film circuit.

L e r s e i t e