DE2363735A1

DE2363735A1 - Treiberschaltung fuer logische schaltkreise

Info

Publication number: DE2363735A1
Application number: DE2363735A
Authority: DE
Inventors: Manfred Maderitsch
Original assignee: Computer Gesellschaft Konstanz mbH
Current assignee: Oce Document Technologies GmbH
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1975-08-14

Description

TELEFÜNKEN COMPUTER GmbH, Konstanz

18. Dezember 1973

PT-KN Za/ro

Treiberschaltung für logische Schaltkreise

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Treiberschaltung für logische Schaltkreise, insbesondere für an eine Datensaramelleitung angeschlossene Sende- und Empfangsgatter.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine Treiberschaltung anzugeben, die einerseits im Hinblick auf die verschiedenen Schaltkreisfamilien hinsichtlich der Ausgangspegel variabel einstellbar ist und die andererseits in einen aktiven und einen passiven Zustand steuerbar ist. Der aktive Zustand sei dabei der Zustand, bei dem die anzusteuernden logischen Schaltkreise, bzw. die Sende- und Empfangsgatter, mit binären Informationen belastet werden; der passive Zustand ist dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung vom Ausgang aus betrachtet einen sehr großen Widerstand darstellt. Dadurch ist gewährleistet, daß beispielsweise in dem Fall, in dem zustandsmäßig betrachtet sowohl aktive als auch passive Gatter mit der Datensammelleitung verbunden sind, die "aktiven Informationssignale" keine Störung in den passiven Gattern hervorrrufen bzw. durch diese erfahren.

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Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ■wird durch die gemeinsame Anwendung der im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale erreicht.

Die Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Hierbei wird ein explizites Ausführungsbeispiel im Sinne der Unteransprüche beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine gemäß der Erfindung aufgebaute Treiberschaltung, deren kennzeichnende Merkmale eine logische Eingangsschaltung 1, eine Pegelwandlerstufe 2 und eine Gegentaktendstufe 3 sind. Am Ausgang A der Gegentaktendstufe 3 wird im Falle des aktiven Zustande der Treiberschaltung eint einem binären Eingangssignal "L" oder "0ⁿ entsprechende Ausgangsspannung abgegeben. Im Falle des passiven Betriebszustandes stellt die Gegentaktendstufe 3 bezüglich des Ausgangs A einen sehr großen Widerstand dar.

Die logische Eingangsschaltung 1 weist zwei Eingänge auf, deren einem ein Steuersignal S zur Festlegung des Betriebszustandes der Treiberschaltung zugeführt wird und deren anderem die binäre Information I selbst zugeführt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die logische Eingangsschaltung 1 aus einem UND-Glied IO, einem ODER-Glied und einem Inverterglied 12. Das UND-Glied 10 verknüpft das im Inverterglied 12 komplementierte Steuersignal S mit dem Informationssignal I und gibt im Fall des aktiven Betriebs-

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zustandes, der durch ein der binären "O" entsprechendes Steuersignal S gekennzeichnet ist, dann ein der binären "L" entsprechendes Ausgangssignal ab, wenn ein der binären "L" entsprechendes Informationssignal I angelegt war. Am Ausgang des ODER-Gliedes 11 ist im Falle des aktiven Betriebszustandes ein der binären "0" entsprechendes Ausgangssignal dann abnehmbar, wenn ein entsprechendes Informationssignal am Informationseingang der logischen Eingangsschaltung 1 wirksam ist.

Wird der das Steuersignal S aufnehmende Steuereingang mit einem der binären "L" entsprechenden Steuersignal beschaltet, so ist damit der passive Zustand der Treiberschaltung festgelegt. In diesem, Fall überwiegt am Ausgang des UND-Gliedes 10 stets das der binären "0" vom invertierten Steuersignal S entsprechende Signal. Am Ausgang des ODER-Gliedes 11 überwiegt im passiven Betriebszustand die binäre "Lⁿ des Steuersignals. Eine Änderung des Informationssignals I zieht keine Änderung der Ausgangssignale des UND- bzw. ODER-Gliedes nach sich.

Mittels der logischen Eingangsschaltung 1 sind somit die binären Informationen "L" und "0" auf zwei getrennte Leitungen geführt. Die Pegelwandlerstufe 2 dient nunmehr dazu, diese getrennten Informationssignale alternativ als Ansteuersignale für die Gegentaktendstufe weiterzuführen, und zwar in der Weise,

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daß die Ansteuerung der Ausgangsstufe unabhängig davon gewährleistet ist, -welche Potentiale die Versorgungsspannungen U /U einnehmen bzw. als logische Ausgangspegel gewünscht werden.

Die Pegelwandlerstufe 2 besteht aus einem komplementären Transistorpaar mit dem npn-Transistor 22 und dem pnp-Transistor 21. Die Transistoren 21, 22 sind basisseitig miteinander verbunden und liegen über dem gemeinsamen Verbindungspunkt an einem Pol einer Referenzspannungsquelle U ,,. Über dieses Referenzpotential werden die beiden Transistorbasen der Pegelwandlerstufe 2 auf festem Potential gehalten. Dieses Potential muß lediglich einmal dimensioniert werden. Es hängt von den logischen Ausgangspegeln der verwendeten Logikbausteine 10 und 11 ab. Die Referenzspannung muß so liegen, daß die logischen Ausgangspegel die Transistoren 21/22 ein- und auszuschalten vermögen.

Der pnp-Transistor 21 ist emitterseitig mit dem Ausgang des UND-Gliedes verbunden und wird dann leitend, wenn an dessen Ausgang ein der binären "L" entsprechendes Signal ansteht. Dies setzt natürlich voraus, daß die Differenz zwischen dem der binären "L" am Ausgang des UND-Gliedes 10 entsprechenden Potential und dem an der Basis des pnp-Transistors 21 der Pegelwandlerstufe anliegenden Potential größer ist als die Basis-Emitter-Spannung des pnp-Transistors 21.

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Bezüglich der Potentialverhältnisse gelten analoge Voraussetzungen für den npn-Transistor 22, der im aktiven Zustand der Treiberschaltung zur Weiterleitung des der binären Information "0" entsprechenden Signals dient.

Im passiven Zustand der Treiberschaltung liegen demgegenüber die Emitteranschlüsse der komplementären Transistoren 21₁ jeweils auf einem derartigen Potential, daß relativ zum Referenzpotential U _ die Transistoren der Pegelwandlerstufe sicher gesperrt sind.

Die über die Transistoren 21 bzw. 22 der Pegelwandlerstufe weitergeleiteten binären Informationen "L" bzw. "0" steuern wahlweise den einen oder anderen Transistor der Gegentaktendstufe 3 an· Mit dem über den pnp-Transistor 21 geführten binären Signal "L" wird die Basis des npn-Transistors 31» mit dem über den npn-Transistor 22 geführten binären Signal ¹¹O" wird die Basis des pnp-Transistors 32 angesteuert. Die komplementären Transistoren 31 bzw. 32 der Gegentaktendstufe sind kollektorseitig miteinander verbunden und repräsentieren demzufolge im passiven Zustand der Treiberstufe den großen Widerstand. An den Kollektoranschlüssen der Transistoren der Gegentaktendstufe 3 ist das Ansteuersignal für die logischen Schaltkreise abnehmbar.

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Die Emitteranschlüsse der Transistoren der Gegentaktendstufe sind jeweils mit einens positiven bzw. negativen Potential verbunden, und zwar der Emitteranschluß des npn-Transistors mit einem negativen Potential -U. und der Emitteranschluß des pnp—Transistors 32 mit positivem Potential +U_o. Wird der pnp-Transistor 32 in den leitenden Zustand gesteuert, so fließt ein Strom von +U zum Ausgang A und von da zu einem "Verbraucher" 4. Wird der npn-Transistor 31 leitend gesteuert, so fließt ein Ausgangsstrom vom Verbraucher ft zum Ausgang A und von hier zum negativen Potential —XI.. Die Emitterwiderstände 31' bzw. 32' dienen der Strombegrenzung in der Gegentaktendstufe. Bezüglich der Potential-Verhältnisse ist anzumerken, daß die über die Gegentaktendstufe wirksamen Ausgangspotentiale auch symmetrisch wählbar sind und insbesondere so veränderbar sind, daß mit der Treiberschaltung gemäß der Erfindung logische Schaltkreise der unterschiedlichsten Schaltkreisfamilien angesteuert werden können. Dazu ist jeweils nur erforderlich, die Versorgungspotentiale U. und TJ entsprechend den gewünschten Ausgangspegeln der Gegentaktendstufe einzustellen.

Die erfindungsgemäße Treiberstufe zeichnet sich durch ihren einfachen Aufbau und den damit verbundenen geringen Platzbedarf sowie den geringen Kostenaufwand aus. Zum Zwecke der Symmetrierung der Durchlaufzeiten der logischen Eingangssignale können anstelle der drei Verknüpfungsglieder in der logischen Eingangsschaltung auch zwei integrierte TRI-STATE-Glieder parallel angesteuert werden.

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Claims

- 7 Pat entansprüche

\f Treiberschaltung für logische Schaltkreise, insbesondere für an eine Datensammelleitung angeschlossene Sende- und Empfangsgatter, dadurch gekennzeichnet, daß eine logische Eingangsschaltung mit einem Steuereingang, einem Informationseingang und zwei Ausgängen vorgesehen ist, mittels der in Abhängigkeit von einem dem Steuereingang zugeführten Steuersignal dem Informationseingang zugeführte binäre Informationen auf die beiden Ausgänge verteilbar sind, daß eine Pegelwandlerstufe vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von einer Referenzspannung und den Ausgangssignalen der logischen Eingangsschaltung diese Signale weiterleitet (aktiver Zustand der Treiberschaltung) oder nicht (passiver Zustand der Treiberschaltung), und daß eine aus einem kollektorseitig verbundenen und über den gemeinsamen Kollektoranschluß die logischen Schaltkreise ansteuernden komplementären Transistorpaar bestehende Gegentaktendstufe vorgesehen ist, die im aktiven Zustand der Treiberschaltung die binären Informationen abgibt und im passiven Zustand einen großen Innenwiderstand repräsentiert.
2. Treiberschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Eingangsschaltung aus einem UND-, einem ODER- und einem Inverterglied besteht, wobei dem UND-Glied das invertierte Steuersignal und die binäre Information und dem ODER-Glied das wahre Steuersignal und die binäre Information zugeführt werden.

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3. Treiberschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegelwandlerstufe aus zwei basisseitig miteinander und mit einem Pol einer Referenzspannungsquelle verbundenen komplementären Transistoren besteht, die emitterseitig je mit einem Ausgang der logischen Eingangsschaltung verbunden sind und im leitenden Zustand die zugeordnete binäre Information am Köllektoranschluß abgeben.·
4. Treiberschaltung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß der npn-Transistor der Pegelwandlerstufe emitterseitig mit dem UND-Glied und der pnp-Transistor emitterseitig mit dem ODER-Glied verbunden sind.
5» Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren der Gegentakt endstufe basisseitig angesteuert werden und daß je nachdem, welche binäre Information über die Pegelwandlerstufe aktiviert ist, ein positiver oder negativer Ausgangsstrom fließt.
6. Treiberschaltung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß durch Variation der Potentialverhältnisse an der ■« Gegentaktendstufe beliebige Ausgangspegel einstellbar sind.

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