DE2461315A1

DE2461315A1 - Schaltungsanordnung zur logischen verknuepfung wechselspannungsfoermiger eingangssignale

Info

Publication number: DE2461315A1
Application number: DE19742461315
Authority: DE
Inventors: Alfred Lotz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-12-24
Filing date: 1974-12-24
Publication date: 1976-07-01

Description

Schaltungsanordnung zur logischen Verknüpfung wechselspannungsförmiger Eingangssignale (Zusatz zu DBP 1 953 713, angemeldet 28.6.69) Das Hauptpatent DBP 1 933 713 bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur logischen Verknüpfung wechselspannungsföritiiger Eingangssignale zu einem wechselspannungsförmigen Ausgangssignal mittels getrennter Eingangsübertrager und einem diesen Ubertragern nachgeschalteten gemeinsamen, einen weiteren Übertrager aufweisenden Sperrschwingerschaltkreis, dessen Impulsspannung über eine in den Sekundärstromkreis des Sperrschwingerübertragers eingeschaltete Verstärkerstufe dem Ausgang zugeführt wird.
Eine derartige Schaltungsanordnung erfüllt die Aufgabe, fehlersicher mit binäres Wirkung zuarbeiten, Jede Schaltungsanordnung für sich bildet einen Logikbaustein.
Unter Fehlersicherheit wird dabei verstanden, daß beim Auftreten beliebiger Fehler innerhalb und außerhalb der Bausteine niemals ein gefährlich fehlerhaftes Ausgangssignal auftreten darf. Führt ein Logikbaustein nach seiner logischen Funktion und den anliegenden Eingangs bedingungen am Ausgang ein O-Signal, so darf beim Auftreten eines inneren Defektes (Bauelementeausfall) kein L-Slgnal am Ausgang auftreten.
Führt der Baustein am Ausgang ein L-Signal nach seiner logischen Funktion und den anliegenden Eingangssignalen, muß der Ausgang beim Auftreten eines inneren Fehlers nach O-Signal wechseln und in diesem Zustand bleiben, auch wenn die Eingangssignale erneut wechseln. Jeder Störungsfall bringt den Ausgang des fehlersicheren Bausteines in den Grundzustand "NulL" Ein logisches Gesamtsystem muß enthalten: UND-, ODER-, NICHT-, SPEICHER-Einheiten, Mit der gemäß des Hauptpatentes angegenbenen Schaltungsanordnung lassen sich UND- und ODER-Einheiten sowie beliebige Verknüpfungen beider Einheiten realisieren.
Darüber hinaus ist es mltunter erforderlich, statische Signale aus nicht fehlersicheren statischen Systemen in systemgerechte dynamische Signale fehlersicher umzuwandeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur fehlersicheren Umwandlung statischer Signale nicht fehlersicherer Systeme in ein dynaisches Signal über einen ersten statischen Eingang der Arbeitspunkt des in der Sperrschwingerschaltung verwendeten Transistors eingestellt werden kenn und daß über einen zweiten statischen Eingang diesem Transistor die Versorgungsspannung zugeführt wird und daß der Leiter für das Bezugspotential der Sperrschwingerschaltung einen dritten statischen Eingang und der Emitteranschluß des in der Sperrschwingerschaltung verwendeten Transistors einen vierten statischen Eingang bilden.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß der dritte Eingang und der vierte Eingang leitend mit einander verbunden sind und daß der erste Eingang mit dem dritten Eingang durch eine Graetz-Gleichrichteranordnung in Durchlaßrichtung überbrückt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel gemaß der Erfindung anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine 'ich,altungsanordnung nach dcr Erfindung.
Die statischen Eingänge sind mit E1, E2, E3 und E4 bezeichnet, der dynamische Ausgang mit A1. Der Eingang E3 wird grundsätzlich mit dem Bezugspotential M, der Eingang E2 stets mit dem Versorungspotential U des nicht fehlersicheren Systems verbunden, das zugleich auch das Versorgungspotential für den Transistorsperrschwinger, bestehend aus dem Transistor V4 und dem Rückkopplungsübeftrager T, ist. Die E½g'nge E1 und E4 werden, wie weiter unten noch ausgeführt wird, Qe nach der zu -erJendenden Verknüpfungsart verschieden beschaltet. Wird beispielsweise der Eingang E1 mit (positivem) statischem L-ignal beaufschlagt und Eingang E4 mit E3 (Bezugspotential M) verbunden, erzeugt der Sperrschwinger eine Impulsspannung, die durch den Übertrager T ausgekoppelt und in dem Transistor verstärkt, zu einem L-wertigen, dynamischen Ausgangssignal führt. Dabei werden mithilfe der Vorwiderstände R1 bzw. R3 und den Zener-Dioden V1 bzw. V2 die notwendigen Arbeitsspannungen für den Transistor V4 eingestellt. Der Spannungsteiler R2 R R3 dient dabei zur Einstellung des Arbeitspunktes.
Die Diode V3 schützt den Transistor V4 gegen Spannungsverpolung und über den Widerstand R5 wird durch Gegenstromkopplung eine Temperatur- und Frequenzstabilisierung des Transistors bewirkt.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in ihrer vielseitigen Verwendbarkeit je nach Beschaltung der statischen Eingänge, wobei zwischen den Eingangsgrößen E1, E, E3, E4 und der Ausgangsgröße A1 stets die logische Beziehung E1 . E2 . E3 . E4 = A1 E2 # Versorgungspotential U E3 # Bezugspotential M besteht.
1.) Schaltung als Pegelumsetzer ohne Signalumkehr (Fig.2) Wird Eingang E4 mit dem Bezugspotential M (Eingang E) verbunden und Eingang E1 mit statischem L-Signal belgt, so erscheint am Ausgang ein dynamisches Ii-Signal. Betrachtet man E1 als den steuernden Eingang, so lautet die Schaltfunktion A1 = E1 2.) Schaltung als Pegeluinsetzer mit Signalumkehr (Fig.3) Wird Eingang El mit dem Versorgungspotential U (Eingang E2) verbunden und Eingang E4 mit statischen O-Signal belegt, so erscheint am Ausgang A1 ein dynamisches L-Signal. Betrachtet man E4I als den steuernden Eingang, so lautet die Schaltfunktion A1 = E4 3.) Schaltung als F,klusiv - ODER in Verbindung mit einem Brücenleichrichter. (Fig.4) Wird Eingang E2 mit dem (positiven) Versorgungspotential U und Eingang E4 mit Eingang E3 verbunden und werden zusätzlich die Eing?inge E1 und E3 derart mit einer Graetz-&leichrichteranordnung überbrückt, daß die Strecke die Durchlaßrichtung der Brücke darstellt und die beiden verbleibenden Anschlußpunkte der Graetz-Schaltung als statische Eingänge X und Y dienen, so stellt diese Schaltungsanordnung insgesamt ein Exclusiv - ODER dar. Die Schaltfunktion lautet: #1 = (X # Y) V (X # Y) bei den statischen Signalzuständen X = L (positiv) y=O oder X = 0 Y = L (positiv) erhält der Eingang E1 jeweils die notwendige Spannungsversorgung (positiv L) bei auf statischem Nullpotential gehaltenem Bezugspotential M, so daß die vom Sperrschwinger erzeugte Impulsspannung am Ausgang A1 ein dynamisches L-Signal liefert. Im Falle X = L und Y = L wird ein Stromfluß im Modul unterbunden, sodaß der Ausgang A1 Null-Signal führt, ebenso wie bei den Signalzuständen X = 0 und Y = 0 wegen fehlender Spannungsversorgung am Eingang E1.
Selbstverständlich gelten obige Überlegungen analog auch für komplementäre Spannungsverhältnisse bei entsprechender Dotierung der Halbleiter.
Jede der oben angegebenen Yer'rLnüpfungsschaltungen ist fehlersicher. Bei einer inneren oder äußeren Störung (Bauelemente defekt oder Leitungsunterbrechung) führt der Ausgang A1 des Pegelumsetzers O-Signal.

Claims

Patent ansrüche

1 )Schaltungsanordnung zur logischen Verknüpfung wechselspannungsförmiger Eingangssignale zu einem wechselspannungsförmigen Ausgangssignal, bei der a) die Eingangssignale getrennten Eingangsübertragern zugeführt und in deren Sekundärkreisen durch eingeschaltete Gleichrichteranordnungen gleichgerichtet werden, b) die gleichgerichteten Eingangssignale die einzelnen Steuerpotentiale für eine nachgeschaltete Transistor-Sperrschwingerschaltung mit Rückkopplungsübertrager bilden und bei der c) die Impulsspannung des Sperrschwingers über eine in den Sekundärkre is des Rückkopplungsübertragers eingeschaltete Verstärkerstufe dem Ausgang zugeführt wird, nach Patent 1 933 713 dadurch gekennzeichnet, daß zur fehlersicheren Umwandlung statischS Signa'e nicht fehlersicherer Systeme in ein dynamisches Signal über einen ersten statischen Eingang (E1) der Arbeitspunkt des in der Sperrschwingerschaltung verwendeten Transistors (V4) eingestellt werden kann und daß über einen zweiten statischen Eingang (E2) diesem Transistor (V4) die Wjrsorgungsspannung (U) zugeführt wird und daß der Zweiter für das Bezugspotential (M) der Sperrschwingerschaltung einen dritten statischen Eingang (E3) und der nritteranschluß des in der Sperrschwingerschaltung verwendeten Transistors (V4) einen vierten statischen Eingang (E4) bilden.
2. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Eingang (E3) und der vierte Eingang (E4) leitend mit einander verbunden sind und daß der erste Eingang (E1) mit dem dritten Eingang (E3) durch eine Graetz-Gleichrichteranordnung in Durchlaßrichtung überbrückt werden.

L e e r s e i t e