DE3003009C2 - Logical circuit for the implementation of logic functions - Google Patents

Logical circuit for the implementation of logic functions

Info

Publication number
DE3003009C2
DE3003009C2 DE19803003009 DE3003009A DE3003009C2 DE 3003009 C2 DE3003009 C2 DE 3003009C2 DE 19803003009 DE19803003009 DE 19803003009 DE 3003009 A DE3003009 A DE 3003009A DE 3003009 C2 DE3003009 C2 DE 3003009C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistor
transistors
input
input stage
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19803003009
Other languages
German (de)
Other versions
DE3003009A1 (en
Inventor
Franz-Joachim 5300 Bonn Kauffels
Otto Prof. Dr. Spaniol
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19803003009 priority Critical patent/DE3003009C2/en
Publication of DE3003009A1 publication Critical patent/DE3003009A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3003009C2 publication Critical patent/DE3003009C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/173Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components
    • H03K19/1733Controllable logic circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine logische Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a logic circuit according to the preamble of claim 1.

In der Schaltungstechnik ist es möglich, jede gegebene Schaltfunktion durch geeignete Zusammenschaltung von Basisschaltelementen zu realisieren. Man kommt dabei immer mit einer endlichen Menge von Gattern aus, die durch ihre internen elektrischen Eigenschaften in der Lage sind, die Funktion einer Basis der Schaltfunktionen zu verwirklichen. Basen sind z. B. (UND, ODER, NICHT), (EXOR, UND), (NAND) oder (NOR). Realisierungen dieser Art sind jedoch, falls sie nicht gerade eine Basisfunktion betreffen logisch mehrstufig, das heißi, daß ein Signal vom Eingang bis zum Ausgang des Schaltkreises mehrere Gatter, die intern aus mehreren elektronischen Schaltstufen zusammengesetzt sind, durchlaufen muß.In circuit technology, it is possible to perform any given switching function through suitable interconnection of basic switching elements. You always come up with a finite amount of Gates which, due to their internal electrical properties, are capable of the function of a base to realize the switching functions. Bases are e.g. B. (AND, OR, NOT), (EXOR, AND), (NAND) or (NOR). Realizations of this kind are, however, logical unless they relate to a basic function multi-stage, that means that a signal from the input to to the output of the circuit several gates, which are internally composed of several electronic switching stages must go through.

Bei solchen Realisationen können dynamische Hazards, falsche Reaktionen des Ausgangs auf Änderung eines oder mehrerer Eingangswerte, auftreten, wie esWith such realizations dynamic hazards, wrong reactions of the output to change one or more input values, occur as it

aus Giloi-Liebig, »Logischer Entwurf digitaler Systeme«, Springer-Verlag, Berlin, 1973, bekannt istfrom Giloi-Liebig, "Logical Design of Digital Systems", Springer-Verlag, Berlin, 1973, is known

Dieser Nachteil kann vermieden werden durch Schaltelemente, die in der Lage sind, möglichst viele verschiedene Funktionen ohne wesentlich erhöhten schalttechnischen Aufwand logisch einstufig, das heißt als einzelnes Gatter, zu realisieren. Die Auswahl der Funktionen kann dabei durch zusätzliche programmierbare Eingänge, was ungünstig in Bezug auf eine Ausführung des Bausteins in integrierter Technik ist, durch Herausbrennen von Brücken in PLAs, wie es aus Timm, »Im Blickpunkt ROMs, PROMs und PLAs«, Elektronik Sonderheft Mikroprozessoren, Seiten 17 bis 27, Franzis-Verlag, München, 1977, bekannt ist, oder durch spezielle Belegung der logischen Eingänge mit Schaltvariablen oder eventuell Konstanten geschehen.This disadvantage can be avoided by switching elements that are able to handle as many as possible different functions logically single-stage without significantly increased switching effort, that is as a single gate. The selection of the functions can be done by additional programmable Inputs, which is unfavorable with regard to the implementation of the module in integrated technology, by burning out bridges in PLAs, as described by Timm, "In the spotlight on ROMs, PROMs and PLAs", Electronics special issue microprocessors, pages 17 to 27, Franzis-Verlag, Munich, 1977, or by special assignment of the logical inputs with Switching variables or possibly constants happen.

Letztere ist die weitaus günstigste Alternative, da sie flexibel gegenüber Änderungen des Schaltungsentwurfs und günstig in Bezug auf das Verhältnis von Anzahl der Funktionsvariablen zu Gesamtanzahl der Eingänge ist.The latter is by far the cheapest alternative as it is flexible in terms of changes in the circuit design and is favorable in terms of the ratio of the number of function variables to the total number of inputs.

Die Schaltung soll dabei kompatibel zu TTL-Gattern sein, das heißt Eingangssignale in positiver Logik (Logisch »0« entspricht OW=UBO, logisch »1« entspricht 3,5—7 V= + i/ß^annehmen und Ausgangssignale in ebensolcher Art abgeben.The circuit should be compatible with TTL gates, i.e. input signals in positive logic (logic "0" corresponds to OW = UBO, logic "1" corresponds to 3.5-7 V = + i / ß ^ and output signals of the same kind hand over.

Bekannt ist eine logische Verknüpfungsschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einer Anzahl binärer Signaleingänge und wenigstens einem binären Signalausgang (DE-OS 19 12 438) bei der über Schaltelemente an die Eingänge angeschlossene Fignalpfade zu wenigstens einem ersten Knotenpunkt zusammengefaßt sind, der in Abhängigkeit von den binären Eingangssignalen mehr als zwei stabile Potentialzustände annehmen kann, während daneben durch eine Zusammenfassung anderer Signalpfade wenigstens ein weiterer Knotenpunkt gebildet wird, der in Abhängigkeit von den binären Eingangssignalen wenigstens zwei stabile Potentialzustände einnehmen kann, und bei der ferner die Knotenpunkte mit Schaltelementen verbunden sind, die auf die Potentialdifferenz zwischen den Knotenpunkten und/oder einem festen Bezugspotential ansprechen und binäre Ausgangssignale liefern.Is known a logic combination circuit according to the preamble of claim 1 with a Number of binary signal inputs and at least one binary signal output (DE-OS 19 12 438) in the case of Switching elements signal paths connected to the inputs are summarized to at least a first node that depends on the binary input signals can assume more than two stable potential states while next to it at least one further node is formed by combining other signal paths, which assume at least two stable potential states as a function of the binary input signals can, and in addition, the nodes are connected to switching elements that respond to the potential difference respond between the nodes and / or a fixed reference potential and binary output signals deliver.

Es handelt sich dabei um eine logische Verknüpfungsschaltung, der binäre Eingangssignale zugeführt werden und die auch binäre Ausgangssignale liefert, jedoch innerhalb der Schaltung den Vorteil der Verwendung eines Zahlensystems mit einer Basis größer als 2 ausnutzt.It is a logic combination circuit to which binary input signals are fed and which also provides binary output signals, but has the advantage of being used within the circuit of a number system with a base greater than 2.

Bei einer derartigen Schaltungsanordnung ist die Verarbeitung der Signale innerhalb der logischen Schaltung nicht an die Beschränkungen des binären Zahlensystems gebunden, bei dessen Anwendung über jede Verbindungsleitung und jedes Schaltelement innerhalb der logischen Schaltung nur jeweils eines von zwei möglichen Signalpotentialen übertragen werden kann. Die Elemente der logischen Verknüpfungsschaltung werden dadurch in einem höheren Grade ausgenutzt, als dies bei einer rein binären Verknüpfungslogik der Fall ist. In such a circuit arrangement, the processing of the signals is within the logic Circuit not tied to the limitations of the binary number system when using it each connecting line and each switching element within the logic circuit only one of two possible signal potentials can be transmitted. The elements of the logic combination circuit are thereby used to a higher degree than is the case with a purely binary logic operation.

Die bekannte logische Verknüpfungsschaltung führt zwar zur Existenz mehrwertiger Signale zwischen dem Ausgang der Eingangsstufe(n) und dem Eingang der Verarbeitungsstufe(n), wobei genannte Anschlüsse direkt verbunden sind. Sie hat jedoch einen ersten Knotenpunkt von Eingangssignalpfaden, der mehr als zweiwertig ist, und daneben mindestens noch einen weiteren Knotenpunkt von Eingangssignalpfaden, der auch mehr als zweiwertig ist und nicht identisch mit dem ersten Knotenpunkt Die Knotenpunkte sind mit Schaltelementen verbunden, die auf die Potentialdifferenz zwischen den Knotenpunkten und/oder einem festen Bezugspotential ansprechen und binäre Ausgangswerte erzeugen.The well-known logic combination circuit leads to the existence of multi-valued signals between the Output of the input stage (s) and the input of the processing stage (s), said connections being direct are connected. However, it has a first junction of input signal paths that is more than is two-valued, and in addition at least one further node of input signal paths, the is also more than two-valued and not identical to the first node. The nodes are with Switching elements connected to the potential difference between the nodes and / or a address fixed reference potential and generate binary output values.

Bei einer solchen logischen Verknüpfungsschaltung können unterschiedliche Schaltfunkiionen nur durch eine fallweise Zusammenschaltung von Grundkomponenten, dort »Stromschalter« genannt, realisiert werden, wodurch sich jedoch die Schaltungen für verschiedene Schaltfunktionen ändern.With such a logical combination circuit, different switching functions can only go through a case-by-case interconnection of basic components, there called »current switches«, can be implemented, however, this changes the circuits for various switching functions.

Bei einer weiteren bekannten logischen Verknüpfungsschaltung (US-PS 36 02 733) handelt es sich um eine Schaltung der sogenannten Tri-State Logic, bei der eine Ausgangsleitung folgende drei Zustände haben kann: »angekoppelt und logisch wahr«, »angekoppelt und logisch falsch«, »abgekoppelt«. Der Zustand »abgekoppelt« wird dadurch erreicht, daß der AusgangAnother known logic circuit (US-PS 36 02 733) is a circuit of the so-called tri-state logic, in which an output line has the following three states can: "coupled and logically true", "coupled and logically false", "decoupled". The state "Uncoupled" is achieved by the fact that the output

_>(i hochimpedant gemacht wird, so daß es anderen Schaltungen, die mit ihren Eingängen an der Leitung liegen, an der auch der Ausgang und eventuell Ausgänge anderer mit dieser Einrichtung versehenen Schaltungen anliegen, so erscheint, als sei die betreffende Schaltung_> (i is made high-impedance so that it appears to other circuits whose inputs are connected to the line to which the output and possibly outputs of other circuits provided with this device are also connected, as if the circuit in question was

2) gar nicht vorhanden. Dies ist in Bussystemen vorteilhaft. Sinn des Ganzen ist, daß derartige Schaltungen bedenkenlos bezüglich ihrer Ausgänge verbunden werden können, ohne sich zu stören, was mit normalen Schaltungen nicht möglich ist.2) does not exist at all. This is advantageous in bus systems. The whole point is that such circuits are connected without hesitation with regard to their outputs without disturbing each other, which is not possible with normal circuits.

ίο Eine andere bekannte Schaltung (US-PS 40 05 315) betrifft einen Verarbeitungsverstärker in Form eines Binär-Ternär-Konverters. Die Arbeitsweise ist derart, daß dem ternären Eingangswert sein Äquivalent in zweistelliger binärer Stellenwertcodierung berechnetίο Another known circuit (US-PS 40 05 315) relates to a processing amplifier in the form of a binary-ternary converter. The way it works is that the ternary input value calculates its equivalent in two-digit binary place value coding

r> wird.r> will.

Ebenso arbeitet eine andere bekannte Schaltung (US-PS 41 63 907), die hybrid aus Gattern und diskreten Bauelemente zusammengesetzt ist.Another known circuit (US Pat. No. 4,163,907), the hybrid of gates and discrete ones, also works Components is assembled.

Bei einer weiteren bekannten Schaltung (US-PSIn another known circuit (US-PS

to 38 32 576) wird, um Signaleingänge zu sparen, ein dreiwertiges Eingangssignal derart aufgespalten, daß in einem Falle ein Bipolar-, im anderen Falle ein IG-Feldeffekitransistor, im dritten Falle keiner von beiden geschaltet wird. Es können so mit einerto 38 32 576), in order to save signal inputs, a three-valued input signal is split in such a way that in one case a bipolar, in the other case an IG field effect transistor, in the third case none of both is switched. It can do so with one

•r> Eingangsleitung zwei verschiedene autonome Schaltungen betrieben werden. Die Schaltung nimmt also nur eine Verteilung der auf der Eingangsleitung ankommenden Signale vor, nicht jedoch eine definierte Verarbeitung. Insbesondere ist die eine Ausgangsleitung nicht• r> input line two different autonomous circuits operate. The circuit therefore only takes a distribution of the incoming on the input line Signals before, but not a defined processing. In particular, the one output line is not

"ii> das logische Komplement der anderen Leitung."ii> the logical complement of the other line.

Bei noch einer bekannten logischen Verknüpfungsschaltung (DE-OS 27 55 297) werden lediglich zwei dreiwertige Eingänge zu zwei komplementären binären logischen Ausgängen verknüpft.In another known logic combination circuit (DE-OS 27 55 297) only two three-valued inputs linked to two complementary binary logical outputs.

j"> Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, logisch einstufige universelle Schaltelemente so auszubilden, daß die Auswahl der Funktionen über die Belegung der funktionalen Eingänge geschieht und daß ein einzelnes Schaltelement möglichst viele verschiedene Schaltfunk-j "> The invention is based on the problem of logical train single-stage universal switching elements in such a way that the selection of the functions is based on the assignment of the functional inputs happens and that a single switching element as many different switching functions as possible

ho tionen logisch einstufig realisieren kann.expectations can logically realize one-step.

Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claim 1.

Um mit der Erfindung 74 verschiedene Schaltfunktioni.,1 von bis zu vier Variablen logisch einstufig zuIn order to use the invention 74 different switching functions., 1 of up to four variables logically in one step

tv> realisieren, können die vier Eingänge verschieden mit Variablen, negierten Variablen oder Konstanten belegt werden, indem die Leitungen, deren Zustand jeweils durch die Variable oder Konstante beschrieben wird,tv> can use the four inputs differently Variables, negated variables or constants are assigned by the lines, their status in each case is described by the variable or constant,

mit einem oder mehreren Eingängen der Erfindung verbunden werden, so daß in Abhängigkeit von der Belegung der Eingänge mit Schaltvariablen, die durch elektrische Potentiale repräsentiert werden, die genannten 74 verschiedenen Schaltfunktionen von bis zu vier Schaltvariablen, unter ihnen alle 16 von zwei Variablen, logisch einstufig erhalten werden.be connected to one or more inputs of the invention, so that depending on the Assignment of the inputs with switching variables, which are represented by electrical potentials, the named 74 different switching functions of up to four switching variables, among them all 16 of two variables, can be obtained logically in one step.

Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet. So kann durch Rückkopplung des inversen Ausgangs auf einen der Eingänge ein RS-Kippglied realisiert werden, indem der invertierte Ausgang (Q) mit dem Eingang (Fl) und eine der Konstanten »1« entsprechende Leitung mit dem Eingang (£4) derart verbunden wird, daß der Eingang (£2) der SET- und der Eingang (£3) der RESET-Eingang ist.Particularly advantageous developments of the invention are characterized in claims 2 to 5. An RS flip-flop can be implemented by feeding back the inverse output to one of the inputs by connecting the inverted output (Q) to the input (F1) and a line corresponding to the constant »1« to the input (£ 4) that input (£ 2) is the SET input and input (£ 3) is the RESET input.

Um noch mehr verschiedene Schaltfunktionen mit der Erfindung realisieren zu können, nach Anspruch 3 der Eingangsstufe noch zwei weitere npn-Transistoren und zwei Widerstände mit dem Wert des Widerstandes (R 7) derart hinzugefügt werden, daß einer der beiden weiteren Transistoren so geschaltet ist wie Transistor (7*1) und der andere wie Transistor (7*3), womit die Schaltung sechs Eingänge besitzt und ca. 250 verschiedene Schaltfunktionen logisch einstufig realisiert, darunter alle von zwei Variablen und 106 von drei Variablen.In order to be able to realize even more different switching functions with the invention, two further npn transistors and two resistors with the value of the resistor (R 7) are added to the input stage in such a way that one of the two further transistors is connected like the transistor (7 * 1) and the other like transistor (7 * 3), with which the circuit has six inputs and logically realizes around 250 different switching functions in one step, including all of two variables and 106 of three variables.

Um noch weitere Schaltfunktionen mit der Erfindung realisieren zu können, kann die logische Schaltung gemäß Anspruch 4 in der oben beschriebenen Weise noch um zwei Eingänge mit zwei weiteren Transistoren und zwei weiteren Widerständen erweitert werden, wobei die gesamten Widerstände der Eingangsstufe eine Toleranz von 2% nicht überschreiten dürfen.In order to be able to implement even further switching functions with the invention, the logic circuit according to claim 4 in the manner described above by two inputs with two further transistors and two more resistors are expanded, taking the entire resistances of the input stage may not exceed a tolerance of 2%.

Im Anspruch 5 ist eine besonders einfache und vorteilhafte Reihenstabilisierung zur Entkopplung der Eingangsstufe von toleranten Spannungsquellen in der Schaltung gekennzeichnet.In claim 5 is a particularly simple and advantageous series stabilization for decoupling the Input stage marked by tolerant voltage sources in the circuit.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß statt einer Vielzahl von unterschiedlichen logischen Schaltelementen in mehreren logischen Stufen und einer verschieden aufwendigen Verschaltung der Schaltelemente untereinander ein einheitliches, einzelnes, logisch einstufiges universelles Schaltelement für viele verschiedene Funktionen verwandt werden kann, wobei lediglich eine Änderung der Eingangsbelegung erforderlich ist Die speziellen Eingangsbelegungen können Tafeln entnommen werden oder nach einem mathematischen Verfahren berechnet werden.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that instead of a large number of different logic switching elements in several logic levels and one with different costs Interconnection of the switching elements with one another a uniform, single, logically single-stage universal Switching element can be used for many different functions, with only one change the input assignment is required. The special input assignments can be found on boards or calculated according to a mathematical method.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing shows

F i g. 1 einen Schaltplan einer logischen Schaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, F i g. 1 shows a circuit diagram of a logic circuit according to a preferred embodiment of the invention,

F i g. 2 Beispiele zur Schreibweise der Schaltfunktionen der logischen Schaltung mittels natürlicher Zahlen,F i g. 2 examples of the notation of the switching functions of the logic circuit using natural numbers,

F i g. 3 die Belegungen zur Realisierung aller zweistelligen Schaltfunktionen mit Hilfe der Ausführungsform von F ig. 1,F i g. 3 the assignments for the realization of all two-digit Switching functions using the embodiment of Fig. 1,

Fig.4 die Belegungen zur Realisierung einiger dreistelliger Schaltfunktionen mit Hilfe der Ausführungsform von F i g. 1 undFig. 4 the assignments for the realization of some three-digit switching functions using the embodiment from F i g. 1 and

Fig.5 die Belegungen zur Realisierung einiger vierstelliger Schaltfunktionen mit Hilfe der Ausführungsform von F i g. 1.Fig. 5 the assignments for the realization of some four-digit switching functions using the embodiment of FIG. 1.

Die in F i g. 1 gezeigte logische Schaltung besteht aus einer Eingangsstufe 1 mit vier Eingängen Ei, E2, E3, £4 und aus einem Verarbeitungsverstärker 2 mit zwei Ausgängen Q und Q. Der Verarbeitungsverstärker 2 ist mit der Eingangsstufe 1 durch eine Leitung A verbunden und wird durch eine nicht gezeigte Spannungsquelle mit den Spannungen + UB, UBO und — UB versorgt, wobei die Spannungen + UB und — UB gegenüber der symmetrischen Masse UBO jeweils betragsgleich sind; es handelt sich also um eine symmetrische Spannungs-The in F i g. 1 logic circuit shown consists of an input stage 1 with four inputs Ei, E2, E3, £ 4 and a processing amplifier 2 with two outputs Q and Q. The processing amplifier 2 is connected to the input stage 1 by a line A and is not by a The voltage source shown is supplied with the voltages + UB, UBO and - UB , with the voltages + UB and - UB each having the same amount with respect to the symmetrical ground UBO; it is therefore a symmetrical voltage

I« Versorgung.I «supply.

Die Eingangsstufe 1 hat vier npn-Transistoren Ti, Tl, TZ, T4 der Type BC 109, die bezüglich der Versorgungsspannung +UB, UBO, -UB jeweils paarweise derart in Reihe geschaltet sind, daß zwei Transistoren Ti, T2 der Eingangsstufe 1 mit ihren Kollektoren über einen Kollektorstrombegrenzungswiderstand RH an den positiven Pol + UB der Spannungsquelle angeschlossen sind und deren Emitter über je gleiche Widerstände R 7, R 8 mit der Leitung A The input stage 1 has four npn transistors Ti, Tl, TZ, T4 of the type BC 109, which are connected in pairs with respect to the supply voltage + UB, UBO, -UB in such a way that two transistors Ti, T2 of the input stage 1 with their Collectors are connected to the positive pole + UB of the voltage source via a collector current limiting resistor RH and their emitters are connected to line A via the same resistors R 7, R 8

2» verbunden sind, während die anderen Transistoren 7*3, 7'4 der Eingangsstufe 1 über je gleiche Widerstände R 9, R 10 mit ihren Kollektoren an der Leitung A liegen und mit ihrem Emitter über einen Emitter-Strombegrenzungswiderstand R 12 direkt mit dem negativen Pol — UBder Spannungsquelle verbunden sind, so daß sie in Abhängigkeit von positiven Eingangssignalen an ihren Basisanschlüssen die logische Verknüpfung mittels differenzbildung realisieren, sofern die Spannungsquelle eine symmetrische Spannungsversorgung darstellt, und2 »are connected, while the other transistors 7 * 3, 7'4 of the input stage 1 each have the same resistors R 9, R 10 with their collectors on the line A and their emitter via an emitter current limiting resistor R 12 directly to the negative pole - UB of the voltage source are connected, so that they realize the logical link by means of difference formation as a function of positive input signals at their base connections, provided that the voltage source represents a symmetrical voltage supply, and

so dem Verarbeitungsverstärker 2 über die Leitung A zuführen.so feed the processing amplifier 2 via line A.

Die Transistoren Ti, T2 sind mit den Eingängen Ei, £2 über Basisvorwiderstände Al, R2 verbunden, während den Transistoren 7*3, 7*4 Basisspannungsteiler-strombegrenzer mit Widerständen R 3, R 5 bzw. R 4, R6 vorgeschaltet sind. Die Widerstände Al, R2 R3, R 4 haben einen Widerstandswert von 4700 Ohm und die Widerstände R 5, R 6 einen solchen von 2200 Ohm, während die Widerstände Ä7, RS, R9, RiO einenThe transistors Ti, T2 are connected to the inputs Ei, £ 2 via base series resistors Al, R2 , while the transistors 7 * 3, 7 * 4 base voltage divider current limiters with resistors R 3, R 5 or R 4, R 6 are connected upstream. The resistors Al, R2, R3, R 4 have a resistance of 4700 ohms and the resistors R 5, R 6 have a resistance of 2200 ohms, while the resistors Ä7, RS, R9, RiO have one

-to Widerstandswert von 10 000 Ohm und die Widerstände R11, R12 einen solchen von 470 Ohm haben.-to resistance value of 10 000 ohms and resistors R 11, R 12 have such a value of 470 ohms.

Der Verarbeitungsverstärker 2 besteht im wesentlichen aus fünf Dioden D1, D 2, D 3, D 4, D 5 der Type 1 N 914 so wie zwei npn-Transistoren T 5, TS der Type BC 109 und zwei pnp-Transistoren T6, Tl der Type BC 179. Die Leitung A, die den Eingang des Verarbeitungsverstärkers 2 bildet ist direkt mit dem Basisanschluß des pnp-Transistors 7*6 und über die Entkopplungsdiode Di mit der Basis des npn-Transistors TS verbunden, wobei die Basisanschlüsse der transistoren T5, 7*6 über Widerstände R 13, R14 mit einem Widerstandswert von 20 000 Ohm brw. !00 000 Ohm mit dem positiven Pn! + UB der Spannungsquelle bzw. mit der symmetrischen Masse UBO verbunden sind und der Emitter des Transistors T5 ebenso wie der Kollektor des Transistors TS mit der symmetrischen Masse LiBO verbunden ist Der Kollektor des Transistors T5 ist über einen Arbeitswiderstand RiS mit einem Widerstandswert von 1000 Ohm mit dem positiven Pol +UB der Spannungsquelle und über die Diode D 2 mit der Basis des pnp-Transistors 7 verbunden, der als verstärkender Inverter geschaltet ist und am Emitter den Ausgang Q bildet Der npn-Transistor 7*5 ist ferner über eine weitere Diode D 3 mit der Basis des ebenfalls als Inverter gehaltenen npn-Transistors 7*8 verbunden, dessen Kollektoranschhiß den Ausgang Q bildet, während der Emitter des Transistors 7*6 über die Dioden D 4, D 5 auch mit den Basisanschlüssen der alsThe processing amplifier 2 essentially consists of five diodes D 1, D 2, D 3, D 4, D 5 of type 1 N 914 as well as two npn transistors T 5, TS of type BC 109 and two pnp transistors T6, Tl Type BC 179. The line A, which forms the input of the processing amplifier 2, is connected directly to the base connection of the pnp transistor 7 * 6 and via the decoupling diode Di to the base of the npn transistor TS , the base connections of the transistors T5, 7 * 6 via resistors R 13, R 14 with a resistance value of 20,000 Ohm brw. ! 00 000 Ohm with the positive Pn! + UB of the voltage source are respectively connected to the balanced mass UBO and the emitter of the transistor T5, as well as the collector of the transistor TS having the symmetrical ground LiBO The collector of the transistor T5 is connected via a load resistor RiS having a resistance value of 1000 ohms the positive pole + UB of the voltage source and via the diode D 2 to the base of pnp-transistor 7, which is connected as a reinforcing inverter and the emitter of the output Q constitutes the npn transistor 7 * 5 is also connected via a further diode D 3 connected to the base of the npn transistor 7 * 8 also held as an inverter, the collector connection of which forms the output Q , while the emitter of the transistor 7 * 6 via the diodes D 4, D 5 also to the base connections of the as

Inverter geschalteten Transistoren T7, TS verbunden ist, wobei zwischen der Basis des Transistors 7*7 und dem negativen Pol - UB der Spannungsquelle ein Widerstand RX7 von 22 000 0hm angeordnet ist und dem Transistor TS ein Längswiderstand R18 von ■> 10 000 Ohm vorgeschaltet ist. Mit dem positiven Pol + UB der Spannungsquelle sind beide Transistoren T7 und Γ8 durch Arbeitswiderstände R 19 bzw. R 20 von je 470 Ohm einmal am Emitter beim Transistor 7 und zum anderen am Kollektor beim Transistor 8 verbunden. \u Inverter-connected transistors T7, TS is connected, with a resistor RX7 of 22,000 ohms arranged between the base of the transistor 7 * 7 and the negative pole - UB of the voltage source and a series resistor R 18 of> 10,000 ohms connected upstream of the transistor TS is. Both transistors T7 and Γ8 are connected to the positive pole + UB of the voltage source through load resistances R 19 and R 20 of 470 ohms each, once at the emitter at transistor 7 and at the collector at transistor 8. \ u

Zwischen der Eingangsstufe 1 und dem Verarbeitungsverstärker 2 liegt eine Reihenstabilisierung 3, die der Entkopplung der Eingangsstufe 1 von toleranten Spannungsquellen in der Schaltung dient. Sie besteht aus zwei Zenerdioden Zl, Z 2 mit einer Sperrspannung π von je 3,3 Volt, von denen die eine Zenerdiode Zl mit der Kathode mit dem positiven Pol + UB der Spannungsquelle über den Kollektorstrombegrenzungswiderstand RW der Transistoren 7*1, T2 der Eingangstufe 1, die mit der Spannung + UB verbunden sind, verbunden ist und mit der Anode an der symmetrischen Masse UBO liegt, während die andere Zenerdiode Z2 mit der Kathode mit der symmetrischen Masse UBO verbunden ist und mit der Anode über den Emitterstrombegrenzungswiderstand R 12 der Transistören Γ3, 7"4 der Eingangsstufe 1, die mit dem negativen Pol — UB der Spannungsquelle verbunden sind, an dem negativen Pol — UB liegt.Between the input stage 1 and the processing amplifier 2 there is a series stabilization 3, which is used to decouple the input stage 1 from tolerant voltage sources in the circuit. It consists of two Zener diodes Zl, Z 2 with a reverse voltage π of 3.3 volts each, of which one Zener diode Zl with the cathode with the positive pole + UB of the voltage source via the collector current limiting resistor RW of the transistors 7 * 1, T2 of the input stage 1, which are connected to the voltage + UB , and the anode is connected to the symmetrical ground UBO , while the other Zener diode Z2 is connected to the cathode with the symmetrical ground UBO and with the anode via the emitter current limiting resistor R 12 of the transistors Γ3, 7 "4 of the input stage 1, which are connected to the negative pole - UB of the voltage source, is connected to the negative pole - UB .

Die vorstehend beschriebene logische Schaltung arbeitet folgendermaßen, wobei als Beispiel für die Spannungen gelten kann: +UB=+5V, i/S0 = 0V, - UB= -5V. Weiterhin entspricht + UBdem logischen »!«-Potential, UBO dem logischen »0«-Potential, womit bei einer entsprechenden Wahl von + UB Kompatibilität zu den üblichen Logikschaltkreisen hergestellt wird. J5The logic circuit described above works as follows, whereby the following can apply as an example for the voltages: + UB = + 5V, i / S0 = 0V, - UB = -5V. Furthermore, + UB corresponds to the logical “!” Potential, UBO to the logical “0” potential, which means that if + UB is selected accordingly, compatibility with the usual logic circuits is established. J5

Bei dieser Ausführungsform dienen die Stabilisierungen R 11, Zl und Z2, R 12 zum genauen Abgleich der Eingangsstufe 1 bei Spannungsschwankungen.In this embodiment, the stabilizers R 11, Z1 and Z2, R 12 are used for the precise adjustment of the input stage 1 in the event of voltage fluctuations.

Die Funktion der Eingangsstufe 1 kann wie folgt charakterisiert werden: An den Eingängen El, £2, £3 und £4 können jeweils zwei verschiedene Signale auftreten, und zwar eine Spannung nahe UBO, welche logisch »0« repräsentiert, und eine Spannung nahe + UB, die logisch »1« repräsentiert.The function of input stage 1 can be characterized as follows: Two different signals can appear at the inputs El, £ 2, £ 3 and £ 4, namely a voltage close to UBO, which represents a logical "0", and a voltage close to + UB, which logically represents "1".

Tritt am Eingang £1 eine Spannung nahe UBO auf, schaltet der Transistor Ti nicht durch, so daß, falls kein anderer Transistor 7"2, Γ3 oder Γ4 durchschaltet, über die Leitung bzw. Punkt A kein Strom fließen kann. Tritt am Eingang E1 jedoch eine Spannung nahe -1- UB auf, so schaltet der Transistor 7*1 durch und die Leitung A wird über den Widerstand R 7 nahe an + UB gelegt.If a voltage close to UBO occurs at input £ 1, transistor Ti does not switch through, so that if no other transistor 7 "2, Γ3 or Γ4 switches through, no current can flow via line or point A. If input E occurs 1, however, a voltage close to -1- UB , then the transistor 7 * 1 switches through and the line A is placed close to + UB via the resistor R 7 .

A «^ #» I ^^ rv η ««η ^%% ♦ ^^4 ^^ ^%f 1 ^O finf ΤΛΙ* M r VtIl T β I^^V^ ^^t^ ΤΡηΙΆΑηΑη r-tliailSg αϊ LTWIll-l UVI IIUIMIJIVI μ bltlllUbllvll^lVkllUI-den Spannungen am Eingang £2. A «^ #» I ^^ rv η «« η ^ %% ♦ ^^ 4 ^^ ^% f 1 ^ O finf ΤΛΙ * M r VtIl T β I ^^ V ^ ^^ t ^ ΤΡηΙΆΑηΑη r-tliailSg αϊ LTWIll-l UVI IIUIMIJIVI μ bltlllUbllvll ^ lVkllUI- the voltages at the input £ 2.

Liegt am Eingang £3 eine Spannung nahe UBO an, so wird sie durch den starken Basisspannungsteiler-Strombegrenzer Ri, R5 derart beeinflußt, daß der Transistor T3 nicht durchschaltet und somit über die Leitung bzw. Punkt A kein Strom fließt, falls alle anderen Transistoren der Eingangsstufe 1 auch sperren, liegt jedoch eine Spannung nahe + UB am Eingang £3 an, to schaltet der Transistor Ti durch, so daß über den Widerstand R 9 die Leitung bzw. der Punkt A auf ein Potential nahe — UB gelegt wird. Analog arbeitet der Transistor T4 bei den entsprechenden Spannungen am Eingang £4.If there is a voltage close to UBO at input £ 3, it is influenced by the strong base voltage divider current limiter Ri, R5 in such a way that transistor T3 does not turn on and thus no current flows via line or point A if all other transistors of the input stage 1 also lock, however, a voltage close to + UB is present at the input £ 3, to the transistor Ti turns on, so that through the resistor R9, the line or point a to a potential near - is placed UB. The transistor T4 works analogously with the corresponding voltages at input £ 4.

Es sollen nun noch die Fälle betrachtet werden, bei denen mehrere Transistoren der Eingangsstufe 1 gleichzeitig durchschalten.The cases in which several transistors of input stage 1 switch through at the same time.

Sind die Transistoren 7"1 und T2 durchgeschaltet, die Transistoren T3 und Γ4 aber nicht, so liegt über die Widerstände Rl und R8 eine positive Spannung am Punkt A. Sind die Transistoren 7~3 und T4 durchgeschaltet, Transistor Ti und Transistor 7"2 aber nicht, so wird Punkt A über die Widerstände R 10 und /?9 mit dem negativen Pol - UB der Spannungsquelle verbunden. If the transistors 7 "1 and T2 are turned on , but the transistors T3 and Γ4 are not, then there is a positive voltage across the resistors Rl and R 8 at point A. If the transistors 7 ~ 3 and T4 are turned on , transistor Ti and transistor 7" 2 but not, point A is connected to the negative pole - UB of the voltage source via the resistors R 10 and /? 9.

Schalten die Transistoren TX und Γ3 und die Transistoren 7~2 und TA nicht, so bilden die Widerstände R 7und R9 einen 1 : !-Spannungsteiler für die Spannung zwischen + UB und — UB, so daß der Punkt A auf das Potential entsprechend UBO gebracht wird, da UBO definitionsgemäß genau mitten zwischen + L/Bund — UB liegt (symmetrische Spannungsversorgung)· If the transistors TX and Γ3 and the transistors 7 ~ 2 and TA do not switch, the resistors R 7 and R 9 form a 1:! Voltage divider for the voltage between + UB and - UB, so that point A has the potential accordingly UBO is brought because, by definition, UBO lies exactly in the middle between + L / Bund - UB (symmetrical power supply)

Das Analoge geschieht, wenn die Transistoren TX und 7"4 leiten und die Transistoren Γ2 und Γ3 nicht leiten oder die Transistoren T2 und Γ3 leiten, aber Transistor Π und Transistor Γ4 nicht leiten bzw. die Transistoren T2 und 7"4 leiten, Transistor TX und Transistor Ti aber nicht.The same happens when transistors TX and 7 "4 conduct and transistors Γ2 and Γ3 do not conduct or transistors T2 and Γ3 conduct but transistor Π and transistor Γ4 do not conduct or transistors T2 and 7" 4 conduct, transistor TX and transistor Ti but not.

Leiten nun die Transistoren 7"I, T2 und Ti, während der Transistor Γ4 nicht leitet, dann bilden die Widerstände R7 parallel zum Widerstand RS in Reihe zum Widerstand R 9 einen 1 : 2-Spannungsteiler, so daß am Punkt A eine gegenüber UBO positive Spannung entsteht. Analog ist die Schaltung, falls die Transistoren TX, T2 und Γ4 leiten, jedoch der Transistor Ti nicht leitet.If the transistors 7 "I, T2 and Ti are now conducting, while the transistor Γ4 is not conducting, the resistors R7 parallel to the resistor RS in series with the resistor R 9 form a 1: 2 voltage divider, so that at point A a voltage divider is positive compared to UBO The circuit is analogous if the transistors TX, T2 and Γ4 conduct, but the transistor Ti does not conduct.

Leiten jedoch die Transistoren Ti, Ti und Γ4, so bilden die Widerstände R XO parallel zum Widerstand /?9 in Reihe zum Widerstand R7 einen 2: !-Spannungsteiler, so daß am Punkt A eine gegenüber UBO negative Spannung entsteht, sofern Transistor T2 nicht leitet. Analoges geschieht, wenn die Transistoren T2, Ti und Γ4 leiten, aber Transistor TX nicht leitet.Guide, however, the transistors Ti, Ti and Γ4, the resistors R XO form parallel to the resistor / 9 in series with the resistor R7 a 2:? -Spannungsteiler, so that at the point A an oppositely UBO negative voltage is produced, provided that transistor T2 does not directs. The same happens when transistors T2, Ti and Γ4 conduct, but transistor TX does not.

Leiten alle Transistoren der Eingangsstufe 1, so bilden die Widerstände R 7 parallel zum Widerstand RS in Reihe zum Widerstand R 9 parallel zum Widerstand R 10 wiederum einen 1 :1-Spannungsteiler, so daß UBO am Punkt A anliegt.If all the transistors of the input stage 1 conduct, the resistors R 7 parallel to the resistor RS in series with the resistor R 9 parallel to the resistor R 10 again form a 1: 1 voltage divider, so that UBO is present at point A.

Anhand von F i g. 1 soll nunmehr auch die Arbeitsweise des Verarbeitungsverstärkers 2 erläutert werden. Es werden folgende funktionale Forderungen an ihn gestellt:Based on FIG. 1 should now also be the mode of operation of the processing amplifier 2 will be explained. There are the following functional demands on him posed:

1. Liegt an der Leitung A, welche den Eingang des Verarbeitungsverstärkers 2 und gleichzeitig den Ausgang der Eingangsstufe 1 darstellt und in diesem Zusammenhang auch als Punkt A bezeichnet wurde, ein Signal an, welches sich nur geringfügig von UBQ unterscheidet (L'50±0,3 V), so soll der Ausgang Q ein Potential nahe UBO annehmen (entsprechend logisch »0«) und der Ausgang Q ein Potential nahe + UB (entsprechend logisch »1«); 1.If there is a signal on line A, which represents the input of processing amplifier 2 and at the same time the output of input stage 1 and was also referred to as point A in this context, a signal that differs only slightly from UBQ (L'50 ± 0 , 3 V), output Q should assume a potential close to UBO (corresponding to logic “0”) and output Q a potential close to + UB (corresponding to logic “1”);

2. Liegt an der Leitung A ein gegenüber UB 0 + 0,3 V positives Potential an, so soll der Ausgang Q ein Protokoll nahe +UB annehmen, während der Ausgang Q ein Potential nahe UBO führen soll;2. If there is a potential positive to UB 0 + 0.3 V on line A , output Q should adopt a protocol close to + UB , while output Q should have a potential close to UBO ;

3. Liegt an der Leitung A ein gegenüber UB 0—03 V negatives Potential an, so sollen die Ausgänge Q und Q Potentiale wie unter 2. führen. Mathematisch gesehen führt der Verarbeitungsverstärker 2 eine Normierung der Art <?=sign A durch, falls unter 1. statt der geringfügigen wegen Bauelementtoleranzen zu treffenden Unterscheidung nur exakte Gleichheit mit UB 0 zugelassen wird.3. If line A has a negative potential of 0-03 V compared to UB , outputs Q and Q should have potentials as under 2.. From a mathematical point of view, the processing amplifier 2 carries out a normalization of the type <? = Sign A if only exact equality with UB 0 is permitted under 1. instead of the slight distinction to be made due to component tolerances.

ίοίο

Im ersten Falle ist der Transistor T5 über den Basiswiderstand R13 durchgeschaltet, da über die Diode D 1 und den Widerstand R 14 kein nennenswerter Spannungsabfall an der Basis des Transistors T5 entsteht. Der durchgeschaltete Transistor Γ5 legt also ein Potential nahe UBO an die Anoden der Dioden D2 und D 3. Die Diode D 2 läßt also nicht genug Strom durch, daß das Potential an der Basis des Transistors Tl wesentlich über UBO ansteigt, da der Widerstand R 17 den Transistor Tl negativ vorspannt. Der Transistor 7 leitet also, womit der Ausgang Q ein Potential nahe UBO erhält. Die Diode D3 leitet auch nicht, wodurch der Transistor 7"8 sperrt, was zur Folge hat, daß der Ausgang Q über den Arbeitswiderstand /?20 mit dem positiven Pol +UB der Spannungsquelle verbunden ist und somit, da kein nennenswerter Spannungsabfall stattfindet, auf einem Potential entsprechend logisch »1« ist. Der Transistor 7"6 ist über den Widerstand R 14 mit der symmetrischen Masse UBO verbunden und leitet, da die Diode D1 entkoppelnd wirkt. Somit besteht auch an den Anoden der Dioden D 4 und D 5 eine Spannung nahe UBO1 so daß sie ähnlich wie die Dioden D 2 und D 3 nicht leiten und sich am Durchschaltverhalten der Transistoren Tl und Γ8 nichts ändert.In the first case, the transistor T5 is switched through via the base resistor R 13, since no significant voltage drop occurs at the base of the transistor T5 via the diode D 1 and the resistor R 14. The switched-through transistor Γ5 thus applies a potential close to UBO to the anodes of the diodes D2 and D 3. The diode D 2 does not allow enough current to pass that the potential at the base of the transistor Tl rises significantly above UBO , since the resistor R 17 biases the transistor Tl negatively. The transistor 7 thus conducts, so that the output Q receives a potential close to UBO. The diode D 3 also does not conduct, whereby the transistor 7 "8 blocks, which has the consequence that the output Q is connected to the positive pole + UB of the voltage source via the load resistor /? 20 and thus, since there is no significant voltage drop, is at a corresponding logical "1" potential. The transistor 7 "6 is connected to the symmetrical ground UBO via the resistor R 14 and conducts, since the diode D 1 has a decoupling effect. Thus, there is at the anodes of the diodes D 4 and D 5 3 so that they do not conduct a voltage close UBO 1 similar to the diodes D 2 and D and changes the gating behavior of the transistors Tl and Γ8 nothing.

Im zweiten Falle (gegenüber LJBO + OJ V positives Potential an der Leitung A) ändert sich am Verhalten des Transistors T5 nichts, da die Diode D 1 in diesem Falle in Sperrichtung geschaltet ist. Dafür entsteht an der Basis des Transistors 7"6 ein positives Potential, welches den Transistor sperrt. Dadurch sind die Anoden der Dioden D 4 und D 5 über den Widerstand R 16 mit dem positiven Pol + UB der Spannungsquelle verbunden, so daß die Dioden leiten. Dies hat zur Folge, daß an der Basis des Transistors Tl ein gegenüber UBO positives Potential entsteht (Spannungsteiler R16, R 17), weswegen der Transistor Tl sperrt. Dadurch wird der Ausgang Q mit + UB über den Arbeitswiderstand R 19 verbunden und führt ein Potential entsprechend logisch »1«. Über die Diode D 5 und den Längswiderstand R18 wird auch dem als Inverter geschalteten Transistor TS ein positives Potential an die Basis geführt, so daß er leitet, womit der Ausgang Q ein Potential nahe UBO erhält.In the second case (with respect to LJBO + OJ V positive potential on line A) nothing changes in the behavior of transistor T5 , since diode D 1 is switched in the reverse direction in this case. For this, a positive potential arises at the base of the transistor 7 "6, which blocks the transistor. As a result, the anodes of the diodes D 4 and D 5 are connected to the positive pole + UB of the voltage source via the resistor R 16, so that the diodes conduct As a result, a potential positive with respect to UBO arises at the base of transistor Tl (voltage divider R 16, R 17), which is why transistor Tl blocks. As a result, output Q is connected to + UB via load resistor R 19 and leads a potential corresponding to logic "1." Via the diode D 5 and the series resistor R 18, a positive potential is also carried to the base of the transistor TS , which is connected as an inverter , so that it conducts, whereby the output Q receives a potential close to UBO.

Im dritten Falle (negatives Potential gegenüber UB 0-0,3 V am Punkt A) wird der Transistor T5 dadurch, daß sein Basispotential absinkt, weil die Diode DX nun in Durchlaßrichtung geschaltet ist, gesperrt, was dazu führt, daß die Dioden D 2 und D 3 an ihre Anoden über den Widerstand R15 ein positives Potential nahe + UB bekommen und leiten. Durch das Leiten der Diode D 2 wird der Transistor Tl gesperrt, da er jetzt eine gegenüber der symmetrischen Masss UBO positive Spannung an seiner Basis hat, wodurch der Ausgang ζ) über den Arbeitswiderstand R 19 + UB entsprechend logisch »1« führt. Durch das Leiten der Diode D 3 wird über den Längswiderstand R 18 der als Inverter geschaltete Transistor 7"8 geöffnet, so daß er den Ausgang Q mit der symmetrischen Masse UBO entsprechend logisch »0« verbindet. Durcii eine negative Spannung am Punkt A wird der Transistor Γ6 gesperrt, so daß die Dioden D4 und D5 nicht leiten und somit kein Einfluß auf das Verhalten der Transistoren 7"7 und TS durch den Transistor 7"6 ausgeübt wird.In the third case (negative potential compared to UB 0-0.3 V at point A) , the transistor T5 is blocked because its base potential drops because the diode DX is now switched in the forward direction, which means that the diodes D 2 and D 3 get a positive potential close to + UB at their anodes via the resistor R 15 and conduct them. By conducting the diode D 2, the transistor Tl is blocked, since it now has a positive voltage at its base compared to the symmetrical ground UBO , whereby the output ζ) via the load resistor R 19 + UB accordingly leads to a logical "1". By conducting the diode D 3 , the transistor 7 "8, which is connected as an inverter, is opened via the series resistor R 18, so that it connects the output Q with the symmetrical ground UBO according to a logical" 0 ". A negative voltage at point A becomes the Transistor Γ6 blocked, so that diodes D4 and D5 do not conduct and thus no influence on the behavior of transistors 7 "7 and TS is exerted by transistor 7" 6.

Die möglichen Belegungen der Eingänge El bis E4 zur Realisierung von Schaltfunktionen können den Tafeln von Fig. 2 bis 5 entnommen werden. Dabei ist jede Funktion durch diejenige natürliche Zahl repräsentiert, deren Binärdarstellung der Funktionsverlauf in einer Wertetabelle der Eingangsvariablen ist. Eine Schaltfunktion von η-Variablen ist über alle 2" möglichen Wertekombinationen der η Eingangs-Variablen definiert. Da die Funktion an jeder Stelle die Werte 0 oder 1 annehmen kann, je nachdem, wie sie definiert ist, gibt es also 22" verschiedene Schaltfunktionen von /; Variablen. Jede Funktion kann daher eindeutig durch ein Α-ε{0,1 22"— 1) charakterisiert werden, wobeiThe possible assignments of the inputs E1 to E4 for the implementation of switching functions can be found in the tables of FIGS. Each function is represented by that natural number, the binary representation of which is the function sequence in a value table of the input variables. A switching function of η variables is defined over all 2 "possible value combinations of the η input variables. Since the function can take the values 0 or 1 at any point, depending on how it is defined, there are 2 2 " different switching functions from /; Variables. Every function can therefore be uniquely characterized by a Α-ε {0,1 2 2 "- 1), where

/ Il/ Il

mitwith

./'(.ν v„) fur./'(.ν v ") for

Σ-Σ-

Undefiniert sonstOtherwise undefined

wobei *i, X2,... xn die η Variablen und /"deren Funktion sind. Beispiele für Zuordnungen: (Funktionen zweier 4) Variablen) where * i, X2, ... x n are the η variables and / "their function . Examples of assignments: (functions of two 4) variables)

■V|■ V | .Vi.Vi ./■./■ 2-" ' 2- " ' ■i θ ■ i θ Jt:Jt: 00 8 8 OROR jj A:A: 0 ·0 · 88th NORNOR A:A: A:A: ■ 8■ 8 EXOREXOR ΝΛΝΙ)ΝΛΝΙ) A:A: 11 -I--I- ■ 8■ 8 00 00 00 88th 00 j-jj-j • -1• -1 00 + ! ·+! · ,1,1 11 ■ 4■ 4 11 + 1+ 1 • 4• 4 00 11 11 44th 11 + 1+ 1 • 2• 2 11 + ' ■+ '■ 22 ()() ι A
ι \J
ι A
ι \ J
• 2• 2 11 +0+0 • 2• 2
11 00 22 22 11 +0+0 ■ 1■ 1 11 H-1 -H-1 - 11 (i(i +0+0 • 1• 1 11 • 1• 1 11 11 33 11 00 66th ]] 77th 00 +0+0 88th 00 1414th Variablen:Variables: A:A: BeispieleExamples für Funktionenfor functions dreierthree AND,AND, -V1 -V 1 jj 33 XjXj

00 00 00 00 128128 00 0-0- Ι 28Ι 28 00 0-0- 128128 00 00 11 11 6464 00 +0-+ 0- 6464 11 +1 -+1 - 6464 00 11 00 22 3232 00 +0 ■+0 ■ 3232 11 + 1 -+1 - 3232 00 11 II. 33 1616 00 +0-+ 0- 1616 00 +0-+ 0- 1616 11 00 00 44th 88th 00 + Ο 88th 11 +1 ■+1 ■

IlIl

1212th

■>" ι /■> "ι /

AND. i:\ok-,AND. i: \ ok-,

11 55 44th 00 +0 ·+0 44th 00 +0 ■+0 ■ 44th 00 66th 22 00 +0 ·+0 22 00 +0 ■+0 ■ 22 11 77th 11 11 + 1 ·+ 1 11 II. + 1 ·+ 1 11

1 1051 105

Umgekehrt kann leicht aus der Nummer A der l-'uiiktion nach der Methode der Konvertierung von de/imalen /iihlen in duale Zahlen der Wertevcrlaul dieser Funktion erhalten werden.Conversely, the number A of the l-'uiiction according to the method of converting de / imalen / or in binary numbers the value sequence of this function can be obtained.

Beispiele:Examples:

A 21')A 21 ')

IU-sIU-s IU-M:IU-M:

219-128219-128

91-6491-64

27-3227-32

27-1627-16

11-811-8

3-43-4

3-23-2

1-11-1

9191

2727

= 0= 0

Bei dieser sehr platzsparenden Codierung wird der logische 0-1-Wert einer Variablen oder Funktion oft einem arithmetischen Wert gleichgesetzt. Dies ist jedoch nicht schädlich, da es sich bei der Gleichsetzung um einen Isomorphismus handelt.With this very space-saving coding, the logical 0-1 value of a variable or function is often equated to an arithmetic value. However, this is not harmful as it is the equation is an isomorphism.

Das Schaltelement realisiert ein RS-Kippglied dadurch, daß E1 mit Q, E2 mit 5, dem SET-Impuls, E3 mit R, dem RESET-Impuls, und EA mit der Konstante log. »1« belegt werden.The switching element realizes an RS flip-flop element in that E 1 with Q, E2 with 5, the SET pulse, E 3 with R, the RESET pulse, and EA with the constant log. "1" must be assigned.

Noch mehr verschiedene Schaltfunktionen können mit der Erfindung realisiert werden, indem der Eingangsstufe 1 noch zwei weitere npn-Transistoren und zwei Widerstände derart hinzugefügt werden, daß ein Transistor geschaltet ist wie der Transistor 7"1 und der andere wie der Transistor TX womit die Schaltung sechs Eingänge besitzt und ca. 250 verschiedene Schaltfunktionen logisch einstufig realisiert, darunter alle von zwei Variablen und 106 von drei Variablen.Even more different switching functions can be realized with the invention by adding two further npn transistors and two resistors to the input stage 1 in such a way that one transistor is connected like transistor 7 "1 and the other like transistor TX, thus circuit six Has inputs and implemented around 250 different switching functions logically in one stage, including all of two variables and 106 of three variables.

Um noch weitere Schaltfunktionen mit der Erfindung realisieren zu können, wird die Schaltung in der oben beschriebenen Weise um noch zwei Eingänge erweiter., wobei die Toleranz der Widerstände in der Eingangsstufe 2% nicht überschreiten darf.In order to be able to realize even further switching functions with the invention, the circuit in the above described way by two more inputs., whereby the tolerance of the resistors in the input stage May not exceed 2%.

Bezugszeichenlisle und Typenbezeichniingen /u F i g. 1List of reference symbols and type designations / u F i g. 1

Transistortransistor = BC= BC 109109 Transistortransistor TlTl = BC= BC 109109 Transistortransistor T3T3 = BC= BC 109109 Transistortransistor Γ4Γ4 = BC= BC 109109 Transistortransistor Γ5Γ5 = BC= BC 109109 Transistortransistor T6T6 = BC= BC 179179

11 ZlZl 97-12897-128 Ohmohm <(J<(J II. ZlZl 97-6497-64 Ohmohm 3333 00 RiRi 33-3233-32 Ohmohm 11 11 R2R2 '-16'-16 Ohmohm 11 RiRi 1-81-8 Ohmohm 00 A4A4 1-41-4 Ohmohm <0<0 11 RSRS 1-21-2 Ohmohm <0<0 11 /?6/? 6 1-11-1 Ohmohm =0= 0 Transistor > Transistor > RlRl - BC 179- BC 179 Ohmohm RHRH BC 109BC 109 Ohmohm R9R9 = 1 N 914= 1 N 914 Ohmohm R\QR \ Q = 1 N 914= 1 N 914 Ohmohm RIlRIl - i N 914- i N 914 Ohmohm RIlRIl = 1 N 914= 1 N 914 Ohmohm R 13R 13 - 1 N 914- 1 N 914 Ohmohm RURU = 3,3 Volt= 3.3 volts Ohmohm Λ 15Λ 15 = 3,3 Voll= 3.3 full Ohmohm r7 r 7 R 16R 16 = 4 700= 4 700 Ohmohm Transistor 78Transistor 78 RnMarg = 4 700= 4 700 Ohmohm Diode /)IDiode /) I RlSRlS = 4 700= 4 700 Ohmohm Diode Dl Diode Dl Λ 19Λ 19 = 4 700= 4 700 10%10% Diode /)3Diode /) 3 Λ 20Λ 20 = 2 200= 2,200 Diode /)4Diode /) 4 Widerstände R 1Resistors R 1 = 2 200= 2,200 Diode 1)5 Diode 1) 5 = 10 000= 10,000 /enerdiode/ enerdiode = 10 000= 10,000 /enerdiode/ enerdiode = 10 000= 10,000 Widerstandresistance = 10 000= 10,000 Widerstandresistance 470470 Widerstandresistance 470470 WiderslandContradiction = 20 000= 20,000 Widerstandresistance = 100 000= 100,000 Widerstandresistance 10001000 Widerstandresistance = 2 200= 2,200 Widerstandresistance = 22 000= 22,000 Widerstandresistance = 10000= 10000 Widerstandresistance 470470 Widerstandresistance 470470 Widerstandresistance ... R20 :... R 20: Widerstandresistance Widerstandresistance Widerstandresistance Widerstandresistance Widerstandresistance Widerstandresistance Widerstandresistance Widerstandresistance

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Logische Schaltung zur Realisierung von Verknüpfungsfunktionen mit einem logischen Schaltelement mit einer Anzahl binärer Signaleingänge und zwei binären Signalausgängen, bestehend aus einer Eingangsstufe mit Transistoren und einem Verarbeitungsverstärker mit Transistoren, in der die Eingangsstufe auf einer Leitung ein Signal liefert, das in Abhängigkeit von den binären Eingangssignalen zwei oder mehr verschiedene stabile Potentialzustände annehmen kann, und die Leitung mit dem Eingang des Verarbeitungsverstärkers verbunden ist, der die beiden binären Ausgangssignale erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier binare Signaleingänge vorhanden sind, daß die Transistoren (Ti, T2, T3, Γ4) der Eingangsstufe (1) paarweise bezüglich der Versorgungsspannung (+UB, UBO, - UB)derart in Reihe geschaltet sind, daß zwei Transistoren (TM, T2) der Eingangsstufe1.Logical circuit for the implementation of logic functions with a logic switching element with a number of binary signal inputs and two binary signal outputs, consisting of an input stage with transistors and a processing amplifier with transistors, in which the input stage supplies a signal on a line that is dependent on the binary input signals can assume two or more different stable potential states, and the line is connected to the input of the processing amplifier, which generates the two binary output signals, characterized in that there are at least four binary signal inputs that the transistors (Ti, T2, T 3 , Γ4) of the input stage (1) in pairs with respect to the supply voltage (+ UB, UBO, - UB) are connected in series in such a way that two transistors (TM, T2) of the input stage (1) mit ihren Kollektoren über einen Strombegrenzungswiderstand (R 11) an den positiven Pol (+ UB) der Spannungsquelle angeschlossen sind und deren Emitter über je gleiche Widerstände (R7, /?8) mit der Leitung (A) verbunden sind, während zwei weitere Transistoren (Γ3, Γ 4) der Eingangsstufe (1) über je gleiche Widerstände (R9, RiO) mit ihren Kollektoren an der Leitung (fliegen und mit ihrem Emitter über einen Strombegrenzungswiderstand (/? 12) direkt mit dem negativen Pol (-UB) der Spannungsquelle verbunden sind, so daß sie in Abhängigkeit von positiven Eingangssignalen an ihren Basisanschlüssen die logische Verknüpfung mittels Differenzbildung realisieren, sofern die Spannungsquelle eine symmetrische Spannungsversorgung darstellt, daß die Leitung (/^direkt mit dem Basisanschluß eines ersten pnp-Transistors (7"6) des Verarbeitungsverstärkers (2) und über eine Entkopplungsdiode (Dl) mit der Basis eines zweiten npn-Transistors (Γ5) des Verarbeitungsverstärkers(1) are connected with their collectors via a current limiting resistor (R 11) to the positive pole (+ UB) of the voltage source and their emitters are connected to the line (A) via the same resistors (R7, /? 8), while two further transistors (Γ3, Γ 4) of the input stage (1) via the same resistors (R9, RiO) with their collectors on the line (fly and with their emitter via a current limiting resistor (/? 12) directly to the negative pole (-UB ) are connected to the voltage source, so that they realize the logical link by means of difference formation depending on positive input signals at their base connections, provided that the voltage source represents a symmetrical voltage supply that the line (/ ^ directly with the base connection of a first pnp transistor (7 " 6) of the processing amplifier (2) and via a decoupling diode (Dl) to the base of a second npn transistor (Γ5) of the processing amplifier (2) verbunden ist, wobei die Basisanschlüsse dieser Transistoren (75, 7"6) über Widerstände (R 13, R 14) mit dem positiven Pol (+ UB) der Spannungsquelle bzw. der symmetrischen Masse (UBO) verbunden sind und der Emitter des zweiten Transistors (Γ5) ebenso wie der Kollektor des ersten Transistors (Γ6) mit der symmetrischen Masse (CSO) verbunden ist und der Kollektor des zweiten Transistors (7"5) über einen Arbeitswiderstand (R 15) mit dem positiven Pol (+ UB) und über eine Diode (D 2) mit der Basis eines dritten pnp-Transistors (Tl), der als verstärkender Inverter geschaltet ist und am Emitter den Ausgang (Q)bildet, und über eine weitere Diode (D3) mit der Basis eines ebenfalls als Inverter geschalteten vierten npn-Transistors (TS), dessen Kollektoranschluß den Ausgang (Q) bildet, während der Emitter des ersten Transistors (7~6) über Dioden (D4, D5) auch mit den Basisanschlüssen der als Inverter geschalteten dritten und vierten Transistoren (TT, Γ8) verbunden ist, so daß der Verarbeitungsverstärker an Leitung (A) liegende Signale, die gegenüber der symmetrischen Masse (UBO) positiv oder negativ sein können, verstärkt und, sofern sie negativ sind, auch konvertiert und somit am Ausgang (Q) ein normiertes Signal für den logischen Zustand erzeugt, während am Ausgang (Q) das inverse Signal bereitgestellt wird.(2), the base connections of these transistors (75, 7 "6) being connected to the positive pole (+ UB) of the voltage source or the symmetrical ground (UBO) and the emitter via resistors (R 13, R 14) of the second transistor (Γ5) as well as the collector of the first transistor (Γ6) is connected to the symmetrical ground (CSO) and the collector of the second transistor (7 "5) via a load resistor (R 15) to the positive pole (+ UB ) and via a diode (D 2) to the base of a third pnp transistor (Tl), which is connected as an amplifying inverter and forms the output (Q) at the emitter, and via a further diode (D3) to the base of a likewise fourth npn transistor (TS) connected as an inverter, the collector connection of which forms the output (Q) , while the emitter of the first transistor (7 ~ 6) also connects to the base connections of the third and fourth transistors connected as an inverter via diodes (D4, D5) (TT, Γ8) is connected so that the processing Signal amplifier on line (A) , which can be positive or negative with respect to the symmetrical ground (UBO) , amplified and, if they are negative, also converted and thus generates a normalized signal for the logic state at output (Q), while the inverse signal is provided at output (Q). 2. Logische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßsie durch Rückkopplung des inversen Ausgangs (Q) auf einen der Eingänge (E 1, E2, E3, £4) ein RS-Kippglied realisiert, indem der invertierte Ausgang (Q) mit dem Eingang (Ei) und eine der Konstanten »1« entsprechende Leitung mit dem Eingang (E4) derart verbunden wird, daß der Eingang (E2) der SET- und der Eingang (E3) der RESET-EingangisL 2. Logic circuit according to claim 1, characterized in that by feedback of the inverse output (Q) to one of the inputs (E 1, E2, E3, £ 4) realized an RS flip-flop by the inverted output (Q) with the Input (Ei) and a line corresponding to the constant "1" is connected to input (E4) in such a way that input (E2) is the SET input and input (E3) is the RESET input 3. Logische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß noch zwei weitere npn-Transistoren und zwei weitere Widerstände mit dem Wert des Widerstandes (R7) in der Eingangsstufe (1) derart angeordnet sind, daß einer der beiden weiteren npn-Transistoren so geschaltet ist wie Transistor (Ti) und der andere wie Transistor (T3), so daß die Schaltung sechs Eingänge (£1, ...ES) besitzt3. Logic circuit according to claim 1, characterized in that two further npn transistors and two further resistors with the value of the resistor (R7) in the input stage (1) are arranged in such a way that one of the two further npn transistors is connected is like transistor (Ti) and the other like transistor (T3), so that the circuit has six inputs (£ 1, ... ES) 4. Logische Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe (1) um noch zwei weitere Transistoren und zwei weitere Widerstände erweitert ist, wobei die gesamten Widerstände der Eingangsstufe (1) bis auf die Basisvorwiderstände (Ri, R2, R3...) nur eine Toleranz von max. 2% haben dürfen, so daß die Schaltung acht Eingänge (El,... £T8)üesitzt.4. Logic circuit according to claim 3, characterized in that the input stage (1) is expanded by two further transistors and two further resistors, the entire resistances of the input stage (1) except for the base series resistors (Ri, R2, R3 .. .) may only have a tolerance of max. 2% so that the circuit has eight inputs (El, ... £ T8). 5. Logische Schaltung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Entkopplung der Eingangsstufe (1) von toleranten Spannungsquellen in der Schaltung eine einfache Reihenstabilisierung (3) bestehend aus zwei Zenerdioden (Zl, Z2), von denen die eine (Zl) mit der Kathode mit dem positiven Pol (+ UB)de.v Spannungsquelle über den Kollektorstrombegrenzungswiderstand (RH) der Transistoren (7"I, Γ2) der Eingangsstufe (1), die mit dem positiven Pol (+UB) verbunden sind, verbunden ist und mit der Anode mit der symmetrischen Masse (UBO) verbunden ist, während die andere Zenerdiode (Z2) mit der Kathode mit der symmetrischen Masse (UBO) verbunden ist und mit der Anode über den Emitterstrombegrenzungswiderstand (R 12) der Transistoren (7'3, TA) der Eingangsstufe (1), die mit dem negativen Pol (— UB) der Spannungsquelle verbunden sind, mit dem negativen Pol(— Cß^ verbunden ist, vorhanden ist.5. Logic circuit according to claim 1 to 4, characterized in that for the purpose of decoupling the input stage (1) from tolerant voltage sources in the circuit, a simple series stabilization (3) consisting of two Zener diodes (Zl, Z2), one of which (Zl) is connected to the cathode with the positive pole (+ UB) de.v voltage source via the collector current limiting resistor (RH) of the transistors (7 "I, Γ2) of the input stage (1), which are connected to the positive pole (+ UB) and is connected to the anode to the symmetrical ground (UBO) , while the other Zener diode (Z2) is connected to the cathode to the symmetrical ground (UBO) and to the anode via the emitter current limiting resistor (R 12) of the transistors (7'3 , TA) of the input stage (1), which are connected to the negative pole (- UB) of the voltage source, is connected to the negative pole (- Cß ^, is present.
DE19803003009 1980-01-29 1980-01-29 Logical circuit for the implementation of logic functions Expired DE3003009C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803003009 DE3003009C2 (en) 1980-01-29 1980-01-29 Logical circuit for the implementation of logic functions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803003009 DE3003009C2 (en) 1980-01-29 1980-01-29 Logical circuit for the implementation of logic functions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3003009A1 DE3003009A1 (en) 1981-07-30
DE3003009C2 true DE3003009C2 (en) 1982-02-18

Family

ID=6093126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803003009 Expired DE3003009C2 (en) 1980-01-29 1980-01-29 Logical circuit for the implementation of logic functions

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3003009C2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3628000A (en) * 1968-04-18 1971-12-14 Ibm Data handling devices for radix {37 n{30 2{38 {0 operation
US3602733A (en) * 1969-04-16 1971-08-31 Signetics Corp Three output level logic circuit
US3832576A (en) * 1970-08-21 1974-08-27 Texas Instruments Inc Encoder circuit to reduce pin count for data entry into insulated gate field effect transistor integrated circuits
US4005315A (en) * 1975-09-22 1977-01-25 Signetics Corporation Triple state to binary converter
US4163907A (en) * 1977-09-16 1979-08-07 Harris Corporation Three logic state input buffers
DE2755297A1 (en) * 1977-12-12 1979-06-13 Wolf Dieter Dipl Ing Schleifer Logic circuit receiving two three-level input signals - has diode bridge rectifier to produce output signal only when input signals have opposite polarities

Also Published As

Publication number Publication date
DE3003009A1 (en) 1981-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1200356B (en) Circuit arrangement for the electronic simulation of a telegraph relay for double current operation
DE1762172B2 (en) LINK SWITCH WITH POWER TRANSFER SWITCHES
DE3929351C1 (en)
DE2416534C3 (en) Transistor circuit for reversing the direction of current in a consumer
DE2941870A1 (en) LOGIC ARRANGEMENT
DE2306994C3 (en) Push-pull driver circuit
DE3215518C1 (en) Linking element with an emitter follower as an input circuit
DE2821231C2 (en) Master-slave flip-flop using current switch technology
DE2329643C3 (en) Circuit for signal level conversion
DE1279735C2 (en) Stromverstaerkende sampling circuit for DC voltages
DE3003009C2 (en) Logical circuit for the implementation of logic functions
DE1918873A1 (en) ECL circuit
DE1901808A1 (en) Circuit arrangement for performing logical functions
EP0421016A1 (en) ECL-TTL signal level converter
DE3430338A1 (en) TRANSMITTER CIRCUIT FOR SIGNAL TRANSMISSION SYSTEMS
DE69630018T2 (en) LOGICAL CIRCUIT FOR LOW VOLTAGES
DE1279734B (en) Logical circuit with transistors
EP0048490B1 (en) Circuit arrangement for transforming a binary input signal into a telegraphy signal
DE2721514C2 (en) Circuit arrangement for converting a binary input signal into a telegraph signal
EP0246689B1 (en) Circuit for converting three-state signals into binary signals
EP0021410A1 (en) Circuitry for an electronic direct-current telegraphy transmitter
DE2247778C3 (en) Circuit arrangement for interconnecting switching units with circuits that are not part of the circuit system
DE3218919C2 (en)
DE2728945A1 (en) SEMI-CONDUCTOR SWITCH UNIT
DE2243634A1 (en) MULTI-LEVEL LOGICAL CIRCUIT

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee