DE1029871B

DE1029871B - Bistabiler Schalter mit in der Aufeinanderfolge ihrer Zonen verschiedener Stoerstellendichte komplementaerer Transistoren

Info

Publication number: DE1029871B
Application number: DEI9505A
Authority: DE
Inventors: Robert Athanasius Henle
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1953-12-18
Filing date: 1954-12-16
Publication date: 1958-05-14
Also published as: US3255365A; FR1163072A; US2872593A; NL192335A; GB832788A; FR1119708A; US3103595A; FR1119709A; DE1029874B; BE534198A; GB764100A

Description

DEUTSCHES

Es sind schon bistabile Schaltkreise mit Transistoren bekanntgeworden. Bei einer Art dieser Kreise sind die Transistoren rein äußerlich betrachtet lediglich an Stelle von Vakuumröhren unter Beachtung der Transistor-Röhren-Analogien in die Eccles- S Jordan-Schaltung eingesetzt worden. Eine andere Art bi stabiler Schaltungen nützt die im Gegensatz zu Röhren bei Punkt-Kontakt-Transistoren auftretenden, teilweise negativen Eingangskennlinien zur Herstellung bistabiler Schaltungen mit je einem einzigen Transistor aus. Beiden Schaltungstypen ist eine schlechte Anpassungsmöglichkeit an die von Exemplar zu Exemplar wie auch mit den Betriebsbedingungen wesentlich stärker als bei Röhren streuenden Kennlinien der Transistoren zu eigen.

Es sind weiterhin die Kombinationsmöglichkeiten von NPN- und PNP-Transistoren ausnutzende Schalter bekannt, bei denen keine eigene Stromversorgung vorhanden ist. Diese Schalter werden als Zweipole mit Sprungcharakteristik betrieben, indem diese Schalter bis zu einer bestimmten von außen angelegten veränderlichen Spannung einen hohen Widerstand aufweisen und bei weiterer Steigerung der anliegenden Spannung in den niederohmigen Zustand umspringen, der wiederum nur so lange beibehalten wird, bis die von außen zugeführte Spannung unter einen bestimmten Wert absinkt.

Die Erfindung betrifft die Weiterbildung solcher mit in der Aufeinanderfolge ihrer Zonen verschiedenen Störstellen komplementärer Transistoren zu einer in einer Schleife verbundenen Schaltung, indem die Rückkopplungsschleife von dem einen Ende der über eine Batterie an den Schaltkreis gelegten Belastung aus auf die Eingangselektrode des nicht direkt mit dem Lastkreis verbundenen Transistors so geführt ist, daß auch nach dem Ende eines von außen angelegten Schaltimpulses der eingestellte Zustand der Schaltung erhalten bleibt. Es befinden sich dabei, im Gegensatz zu den bisher bekannten bistabilen Schaltungen mit Transistoren, entweder beide Transistoren in stromführendem oder in stromlosem Zustand. Wenn man als Eingangselektrode des einen Transistors den Emitter und des anderen die Basis schaltet, findet dabei in dem äußeren Schaltkreis keine Phasendrehung um 180° mehr statt, der Impuls läuft vielmehr in gleichbleibender Polarität durch den sehr einfach aufgebauten Schaltkreis. Die verwendete Art der Zusammenschaltung ist dadurch wesentlich unempfindlicher gegen Kennlinienstreuungen als die bisher bekannten Schaltungen. Durch die Einfachheit (zwei Transistoren und drei bis vier Widerstände) läßt sich eine solche Schaltung weiterhin billig und mit einem sehr geringen Raumbedarf erstellen. Dies ist bei der großen Zahl der in elektronischen Rechen-

mit in der Aufeinanderfolge ihrer Zonen verschiedener Störstellendichte

komplementärer Transistoren

Anmelder:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ), Böblinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. Dezember 1953

Robert Athanasius Henle, Hyde Park, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

anlagen verwendeten Schaltkreise eine wesentliche Eigenschaft. Die bistabile Schaltung läßt sich sowohl durch Impulse gleicher Polarität, die jeweils einer der beiden Basiselektroden zugeführt werden, wie auch durch Impulse wechselnder Polarität, die nacheinander einer Basiselektrode zugeführt werden, zwischen den stabilen Zuständen hin- und herschalten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einiger beispielsweiser Ausführungsformen an Hand der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt die Schaltung für einen Verriegelungskreis gemäß der Erfindung;

Fig. 2 enthält die Ausgangskennlinien des NPN-Transistors in der Schaltung nach Fig. 1;

Fig. 3 zeigt die Ausgangskennlinien des PNP-Transistors aus der Schaltung nach Fig. 1;

Fig. 4 zeigt die Schaltung für eine abgewandelte Form der erfindungsgemäßen Anordnung;

Fig. 5 zeigt die Ausgangskennlinien des PNP-Transistors für die Schaltung nach Fig. 4;

Fig. 6 zeigt die Ausgangskennlinien des NPN-Transistors in der Schaltung nach Fig. 4;

Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße bistabile Schaltung;

809 510/1«

Fig. 8 zeigt die Ausgangskennlinien des NP NT-Transistors in der Anordnung nach Fig. 7·;

Fig. 9 zeigt die Ausgangskennlinien des PNP-Transistors in der Anordnung nach Fig. 7;

Fig. 10 zeigt die Schaltung für eine weitere Ausführungsform einer bistabilen Anordnung nach der Erfindung.

Die Verriegelungsschaltung nach Fig. 1 enthält NPN-Transistor 1 mit ^ Basiselektrode 1 b,

12 und deren Ort durch das Kollektorpotential, d. h. durch das Potential der Batterie 13, für den Fall, da der Kollektorstrom Null ist, bestimmt ist.

Um das Verständnis der Arbeitsweise der be-5 schriebenen Schaltung zu erleichtern, werden für ein Beispiel bestimmte Potentialwerte für die Batterien 13, 16., VJb und 18 & angenommen. Die für einen gegebenen Fall benutzten Potentiale sind durch die Impedanzen der Transistoren und anderer Schalt-

Fig. 3 der EIN-Zustand des Transistors 2 durch Punkt Ä und der AUS-Zustand des Transistors 2 durch Punkt B' angegeben.

Für ein Beispiel sei angenommen, daß das Klemmanpotential der Batterie 13 gleich 5 Volt und das der Batterie 16 gleich 2,5 Volt beträgt, daß fernerhin beide Schalter 17 j und 18 s offen und beide Transistoren im AUS-Zustand sind. Der Kollektor des

gar kein Strom durch sie fließt. Die Kollektor-Basis-Impedanz des Transistors 1 ist deshalb fast gleich der Rückimpedanz der Kollektor-NP-Verbindung.

Für den Transistor 2 ist der Basisstrom wegen der großen Impedanz im Kollektorkreis des Transistors 1 fast Null. Daher ist auch der Kollektorstrom fast gleich Null und das Potential des Kollektors 2 c gegen Erde annähernd dem der Batterie 13 (-5VoIt). Da

Emitterelektrode Ie und Kollektorelektrode lc. ίο elemente bestimmt. Ferner ist ein PNP-Transistor 2 mit Basiselektrode Die Schaltung nach Fig. 1 hat zwei stabile Aus-

2 b, Emitterelektrode 2 e und Kollektorelektrode 2 c gangszustände, die nachstehend als der »EIN«- und der vorgesehen. »AUS «-Zustand bezeichnet sind. Der EIN-Zustand

Die Basis-Kollektor-Impedanz der beiden Tran- (hoher Wert /_c) des Transistors ist in Fig. 2 bei sistoren 1 und 2 ist zu einem Schleifenkranz ge- 15 Punkt A und der AUS-Zustand (niedriger Wert /_c) schaltet, der von der Basiselektrode 1 b über die bei Punkt B angedeutet. In ähnlicher Weise sind in Basis-Kollektor-Impedanz des Transistors 1 zum
Kollektor 1 c, von dort aus über den Widerstand 3,
den Verbindungspunkt 4, die Leitung 5, über die
Basis-Kollektor-Impedanz des Transistors 2, den 20
Verbindungspunkt 6, die Leitung 7, den Widerstand 8,
den Verbindungspunkt 9 und über die Leitung 10
zurück zur Basiselektrode 1 b verläuft.

Zwischen dem Verbindungspunkt 6 und Erde liegt
ein Belastungswiderstand 12 und in Reihe damit die 25 Transistors 2 hat im AUS-Zustand ein Potential von Batterie 13,, die den Verbindungspunkt 6 gegen Erde — 5 Volt. Dadurch wird die Basis des Transistors 1 negativ vorspannt. Die Ausgangsklemmen 14 und 15 auf ein Potential von etwa — 5 Volt gehalten. Da der sind an den Verbindungspunkt 6 bzw. an Erde an- Emitter des Transistors 1 durch die Batterie 16 ein geschlossen. Die Emitterelektrode 1 e des Transistors Potential von — 2,5 Volt annimmt, ist die N-P-ist über eine Vorspannungsbatterie 16 und die 30 Schicht zwischen Emitter und Basis mit 2,5 Volt in Emitterelektrode 2 e des Transistors 2 direkt geerdet. der Rückrichtung vorgespannt, so daß nur wenig oder

Ein Signalgenerator 17, nachstehend als »eingestellter« Signalgenerator bezeichnet, liegt zwischen
Erde und Basiselektrode Ib. Zwischen Signalgenerator
17 und Basis Ib ist die Halbleiterdiode 18 oder 35
irgendein anderes gleichwertiges asymmetrisches
Element geschaltet, so daß vom Generator 17 aus nur
in Richtung auf die Basis Ib zu und nicht in der
Richtung über den Generator 17 zur Erde Strom
fließen kann. Zum Signalgenerator 17 gehören noch 40 die Basisströme sowohl im Transistor 1 als auch im die Batterie 17 b und der einpolige Schalter 17s. Ein Transistor 2 etwa Null sind, fließt im Schleifenkreis weiterer Signalgeber 19 ist über das asymmetrische kein Strom.

Widerstandselement 20 an den Verbindungspunkt 4 Unter diesen Voraussetzungen sei angenommen,

angeschlossen und seine andere Klemme geerdet. Der daß der Schalter 17 j geschlossen und dadurch die Signalgeber 19 enthält einen Schalter 18j und eine 45 positive Klemme der Batterie 17 b, die ein Potential Batterie 18 b. Die mechanische Arbeitsweise der von 3 Volt hat, auf die Basis 1 b des Transistors 1 gebeiden Signalgeneratoren 17 und 19 ist die gleiche. schaltet ist. Die Batterie 17 & liegt dann in Reihe mit Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung der Batterie 16 in der Basis-Emitter-Schleife des des in der Zeichnung dargestellten Signalgebers be- Transistors 1. Es kommt daher zu einem wesentlichen schränkt, vielmehr können ohne weiteres auch andere 50 Anstieg des Emitterstroms und des Basisstroms des elektrisch gleichwertige Signalgeneratoren verwendet Transistors 1. Die Kollektor-Emitter-Impedanz des werden. Transistors 1 ist sehr niedrig, so daß der Kollektor-

Fig. 2 zeigt eine Schar von Kollektorkennlinien strom steigt und der Transistor 1 dann im Punkt A für den NPN-Transistor 1 mit dem Basisstrom I_b als (Fig. 2) arbeitet. Das Potential V₁. des Kollektors l_c Parameter und einen mit der Größe E₁₀ negativ vor- 55 wird negativ und dieses negative Potential auf die gespannten Emitter. In diese Kennlinienschar ist die Basis 2 b des Transistors 2 übertragen. Ist die Basis Widerstandslinie 21 eingetragen, deren Neigung durch 2 b negativ, so fließt ein Strom von dem geerdeten die Summe der Impedanzen des Widerstandes 3 und Emitter 2 e aus, der Kollektorstrom wird verstärkt, des Basiseingangs des PNP-Transistors bestimmt ist und die Arbeitsweise verschiebt sich von Punkt B' und deren örtliche Lage durch die Tatsache gegeben 60 nach A' in Fig. 3. Die Kollektor-Basis-Impedanz des wird, daß sie den Ursprung durchläuft. Die Ver- Transistors 2 wird sehr klein, und das Potential des Schiebung des gemeinsamen Nullstrompunktes aller Kollektors 2 c und damit des Punktes 6 wird infolge Kurven vom Ursprung weg wird durch das Potential des verstärkten Stromflusses durch den Widerstand E₁₆ der Batterie 16 bestimmt. und den dadurch bewirkten verstärkten Potential-

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Schar von Kennlinien, 65 abfall darüber stärker positiv. Die verschiedenen Im- und zwar für den PNP-Transistor 2. Jede Kurve der pedanzen der Schaltung sind so verteilt, daß das Schar beruht auf einem konstanten Basisstromwert I_b Potential des Verbindungspunktes 6 jetzt stärker und einem geerdeten Emitter. Diese Kennlinienschar positiv ist als das Potential der Batterie 16, so daß wird von einer Widerstandslinie 22 geschnitten, die Wirkung des veränderten Potentials des Punktes 6 deren Neigung durch die Impedanz des Widerstandes 70 über die Leitung 7 und über den Widerstand 8 zurück-

gekoppelt wird und sich mit der Wirkung des Gebers 17 verbindet.

Wenn nun der Schalter 17s geöffnet wird, ersetzt das Rückkopplungspotential des Punktes 6 tatsächlich das Signalpotential des Generators 17, und die Transistoren 1 und 2 werden beide im EIN-Zustand gehalten.

Die Transistoren sind jetzt im EIN-Zustand, und es sei zunächst angenommen, daß der Schalter 18^ geschlossen ist, wodurch die positive Klemme der Batterie 18 b mit der Basis 2 b verbunden wird. Die Batterie 18 b hat ein Potential von + V2 Volt. Das Potential braucht gegen Erde nur wenig positiv zu sein, da der Emitter Ie geerdet ist. Bei Anlegung dieser positiven Spannung an die Basis 2 b schaltet sich der Emitterstrom ab und setzt damit den Kollektorstrom auf einen niedrigen Wert herab. Der Betriebszustand des Transistors 2 verschiebt sich vom Arbeitspunkt Ä zum Arbeitspunkt B' (Fig. 3) zurück. Der Verbindungspunkt 6 nimmt dann ein Potential an, das etwa gleich dem Potential der negativen Klemme der Batterie 13 ist. Dieses Potential wird über die Leitung 7 und über den Widerstand 8 auf die Basis 1 b des Transistors 1 übertragen und bewirkt im wesentlichen eine Abschaltung des Basisstroms durch diesen Transistor, dessen Betriebszustand dadurch auf den Arbeitspunkt B von Fig. 2 verschoben wird. Gleichzeitig wird der Emitterstrom des Transistors 1 im wesentlichen abgeschaltet, so daß der Kollektorstrom auf einen sehr kleinen Wert abfällt. Beide Transistoren 1 und 2 sind nun im AUS-Zustand.

Aus vorstehendem geht hervor, daß ein vom Generator 17 aus eingegebenes positives Signal die Schaltung vom AUS- in den EIN-Zustand umschaltet und daß dieser EIN-Zustand bis zum Eingang eines Signals von dem Generator 19 erhalten bleibt. Beim Eingang dieses Signals wird der Stromkreis in den AUS-Zustand zurückgestellt und bleibt dort bis zur Aufnahme eines weiteren Signals vom Generator 17. Die Schaltung eignet sich deshalb insbesondere für Impulsanordnungen mit kurzzeitigen elektrischen Stromimpulsen. Falls von beiden Gebern 17 und 19 gleichzeitig Signale eingehen, dann herrscht das stärkere Signal vor. Durch entsprechende Bemessung der Signale, z. B. durch Bemessung der Spannungen der Batterien YIb und 18 b, läßt sich erreichen, daß jeweils eines von beiden Signalen das stärkere ist.

Von einem anderen Gesichtspunkt aus betrachtet, kann man bei der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 1 erkennen, daß durch die Einführung eines positiven Signals am Eingang (Basis) des Transistors 1 die Einführung eines negativen Signals am Eingang (Basis) des Transistors 2 bewirkt wird, der seinerseits ein positives Signal auf den Eingang des Transistors 1 durch Rückkopplung gibt. Da die beiden Transistoren eine komplementäre Symmetrie besitzen, ist die Wirkung des positiven Signals auf den Transistor 1 ähnlich der eines negativen Signals auf den Transistor 2, und umgekehrt. Ähnlich bewirkt bei der Rückstelloperation ein dem Eingang nach Fig. 2 aufgeprägtes positives Signal die Rückkopplung eines negativen Signals auf den Eingang des Transistors 1, wodurch wiederum ein weiteres positives Signal auf den Eingang des Transistors 2 gegeben wird.

In der Fig. 4 ist eine Schaltung dargestellt, die der nach Fig. 1 ähnlich ist, mit dem Unterschied, daß an die Stelle des NPN-Transistors 1 nach Fig. 1 ein PNP-Transistor 23 tritt. Außerdem ist der PNP-Transistor 2 nach Fig. 1 durch einen NPN-Transistor 24 ersetzt worden. Die Polaritäten aller Spannungsquellen sind in der Schaltung nach Fig. 4 gegenüber den in der Schaltung nach Fig. 1 umgekehrt, da auch die Leitfähigkeit der Transistoren umgekehrt worden ist. Sonst ist die Bauart und die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 4 gleich der nach Fig. 1. Die Schaltung nach Fig. 4 braucht deshalb nur kurz beschrieben zu werden.

Der Transistor 23 hat eine Basiselektrode 23 b, eine Emitterelektrode 23 e und eine Kollektorelektrode 23 c und der Transistor 24 eine Basiselektrode 24 b, eine Emitterelektrode 24 e und eine Kollektorelektrode 24 c. Die Widerstände 3, 8 und 12 entsprechen genau ihren Gegenstücken in der Schaltung nach Fig. 1. Sie tragen daher die gleichen Bezugszifrern. Dasselbe trifft auch auf verschiedene Leitungen, Verbindungspunkte und Ausgangsklemmen zu.

Die Signalgeneratoren 25 und 26 in der Schaltung nach Fig. 4 entsprechen den Signalgeneratoren 17 bzw. 19 der Schaltung nach Fig. 1, nur ist die Polarität der Spannungsquellen 25 b und 26 b umgekehrt worden. Die Spannungsquellen 27 und 28 entsprechen den Spannungsquellen 13 bzw. 16 nach Fig. 1 mit umgekehrter Polarität. Ferner entsprechen die asymmetrischen Widerstandselemente 29 und 30 den Dioden 18 bzw^r. 20 nach Fig. 1 mit umgekehrter Polarität.

Die Fig. 5 zeigt eine Schar von Kollektorkennlinien des Transistors 23 mit dem Basisstrom als Parameter und einem durch E₂₈ vorgespannten Emitter. In diese Schar von Kennlinien ist die Widerstandsgerade 31 eingetragen, deren Neigung durch die Summe der Impedanzen des Widerstandes 3, und des Basiseingangs des Transistors 24 bestimmt ist und deren örtliche Lage sich dadurch ergibt, daß sie den Koordinatenursprung durchläuft. Diese örtliche Lage ergibt sich für den Kollektorstrom Null durch das Potential der Batterie 28. Sie ist durch das Bezugszeichen JS₂₈ in Fig. 5 angedeutet worden. Die in Fig. 5 gezeigten Arbeitspunkte A und B entsprechen den Arbeitspunkten A und B in Fig. 2.

Die Fig. 6 zeigt eine Schar von Kollektorkennlinien für den NPN-Transistor 24 in der Schaltung nach Fig. 4. Für die Kennlinienschar ist der Basisstrom Parameter. Der Emitter ist geerdet. Diesen Kennlinien ist die Widerstandsgerade 32 beigegeben, deren Neigung durch die Impedanz des Widerstandes 12 und deren geometrischer Ort durch die Spannung der Batterie 27 bestimmt wird. Dies ist durch den Index im Bezugszeichen E₂₇ in der Zeichnung angedeutet.

Die Schaltung nach Fig. 4 ist in ihrer Arbeitsweise ohne weiteres an Hand der für die Schaltung nach Fig. 1 gegebenen Erläuterung verständlich.

In der Fig. 7 ist eine bistabile Schaltung nach der Erfmdung dargestellt,' die einen NPN-Flächentransistor 33 mit Basiselektrode 33 b, Emitterelektrode 33 t? und Kollektorelektrode 33 c sowie einen PNP-Flächentransistor 34 mit Basiselektrode 34 b, Emitterelektrode 34 e und Kollektorelektrode 34 c enthält. Die Emitter-Basis-Impedanz des Transistors 33 ist in Reihe mit der Emitter-Kollektor-Impedanz des Transistors 34 zu einem Reihenschleifenkreis geschaltet, der von der Basiselektrode 33 b über den Emitter 33 e, den Widerstand 35, den Emitter 34 e, den Kollektor 34 c, den Verbindungspunkt 36, über den Widerstand 37, den Verbindungspunkt 38 und über die Leitung 39 zurück zur Basis 33 δ verläuft. Zwischen Kollektor 33 c und Erde liegt die Vorspannungsbatterie 40. Die Vorspannung des Kollektors 33 c ist positiv gegen Erde. Die Basis 34fr des

7 8

Transistors 34 ist direkt geerdet. Ein Signalgenerator nach Fig. 8, so daß sein Emitterstrom und sein 41 ist über einen Kondensator 42 an den Reihen- Kollektorstrom beide niedrig sind. Der Emitterstrom schleifenkreis an der Basis 33 δ des Transistors 33 an- des Transistors 34 und die Basis-und Kollektorströme geschlossen. dieses Transistors sind ebenfalls klein, da sein

Der Signalgeber 41 enthalt eine geteilte Batterie 41 & 5 Arbeitspunkt bei B' (Fig. 9) liegt.

mit geerdeter Mittelanzapfung und einem einpoligen Ist die Schaltung im EIN-Zustand, dann fließt ein

Umschalter 41 c. Statt dessen können auch andere beträchtlicher Strom von Batterie 46 aus über die elektrisch gleichwertige Signalgeber verwendet werden. Batterie 40, den Kollektor 33 c, Emitter 33,e, Wider-Der Widerstand 37 ist ein Teil eines Spannungs- stand 35, Emitter 34 e, Kollektor 34 c und über den teilers, welcher außerdem noch die beiden Wider- io Widerstand 44. Der Potentialabfall über den Widerstände 43, und 44 und die beiden Batterien 45 und 46 stand 44 infolge dieses Stromes erhöht das Potential enthält. Der Verbindungspunkt 38 ist über den Wider- des Verbindungspunktes 36 auf einen Wert, der gerade stand 43 an die positive Klemme der Batterie 45 an- über dem Erdpotential liegt. Die Spannungsteilergeschlossen, während der Verbindungspunkt 36 über widerstände 43 und 37 halten nun den Verbindungsden Widerstand 44 an die negative Klemme der 15 punkt 38 über dem Erdpotential. Dieses Potential Batterie 46 angeschlossen ist. Die gegenpoligen wird über die Leitung 39 der Basis 33 b aufgeprägt, Klemmen der Batterien 45 und 46 sind geerdet und was einen wesentlichen Emitter- und Kollektorstrom die Ausgangsklemmen 47 und 48 mit der positiven im Transistor 33 zur Folge hat. Der Transistor 33 hat Klemme der Batterie 45 bzw. mit dem Verbindungs- jetzt seinen Arbeitspunkt bei A in Fig. 8. Der Emitterpunkt 38 verbunden. 20 strom des Transistors 34 ist ebenfalls groß, so daß Die Fig. 8 zeigt eine Schar von Kollektorkennlinien der Transistor 34 nun bei Punkt Ä (Fig. 9) arbeitet, für den Transistor 33 der Triggeranordnung nach Die beiden Transistoren sind jetzt im stabilen EIN-Fig. 7. Jede Kurve dieser Schar ist bei konstantem Zustand.

Emitterstrom I_e für einen durch ein Potential E_iQ Die Schaltung läßt sich zwischen dem AUS- und

vorgespannten Emitter aufgenommen. Dieser Kurven- 25 dem EIN-Zustand durch Einführung von Signalschar ist die Widerstandsgerade 49 überlagert, deren impulsen entsprechenden Potentials vom Generator 41 Neigung durch die Summe der Impedanzen des Wider- aus über den Kondensator 42 an die Basis 33 b des • Standes 35 und des Emittereingangs für den PNP- Transistors 33 hin-und herschalten. Ein der Basis 33 & Flächentransistor bestimmt ist. aufgeprägter positiver Signalimpuls schaltet den

Die Fig. 9 zeigt eine Schar von Kollektorkennlinien 30 Stromkreis in den EIN-Zustand, da dieser positive V₀ in Abhängigkeit von J_c für den PNP-Transistor Signalimpuls den vom Verbindungspunkt 36 rück-34 der Triggerschaltung nach Fig. 7. Für diese Kenn- gekoppelten negativen Signalimpuls überwindet. In linienschar ist der Emitterstrom bei geerdeter Basis ähnlicher Weise schaltet ein vom Geber 41 aus an die Parameter. Mit 50 ist die Widerstandsgerade be- Basis 33 b gegebener negativer Impuls die Schaltung zeichnet, deren Neigung durch die Impedanz des 35 in den AUS-Zustand, da der Signalimpuls den vom Widerstandes 44 und deren Ort durch das Potential Verbindungspunkt 36 aus herrührenden positiven U₄₆ der Batterie 46 bestimmt ist. Impuls überwindet. Auf den Ausgangsklemmen 47

Der Widerstand 35 kann im Bedarfsfalle aus der und 48 liegt eine hohe Spannung, wenn der Strom-Reihenschaltung mit dem Emitter 34e des Tran- kreis im AUS-Zustand ist, und eine niedrigere Spansistors 34 herausgenommen und statt dessen mit dem 4° nung, wenn der Stromkreis im EIN-Zustand ist. Kollektor 33 c des Transistors 33, in Reihe geschaltet Obwohl die beiden Transistoren 33, und 34 nach

werden, ohne daß sich die wesentlichen Merkmale der Fig. 7 zueinander komplementär sind, sind sie Schaltung oder ihre Arbeitsweise verändern. gewissermaßen umgekehrt verbunden, d. h., die

Beim Transistor 33 kann die Basis 33 b als Emitterelektrode 33 e des Transistors 33 ist Ausgangs-Eingangselektrode angesehen werden, da dort die an- 45 elektrode, und die Emitterelektrode 34 e des Trankommenden Signale einlaufen. Entsprechend läßt sich sistors 34 wird als Eingangselektrode verwendet. Inder Emitter 33 e als Ausgangselektrode betrachten. folge dieser Anordnung erfolgt keine Phasen-Hinsichtlich des Transistors 34 kann der Emitter 34e umkehrung des Signals zwischen den Transistoren wie als Eingangselektrode und der Kollektor 34 c als im Falle der Schaltungen nach den Fig. 1 und 4. Ausgangselektrode angesehen werden. 50 Andererseits bewirkt ein dem Transistor 33 auf-

Die Schaltung nach Fig. 7 hat zwei stabile Arbeits- geprägtes positives Signal die Übertragung eines zustände, die nachstehend als »AUS«- bzw. »EIN«- positiven Signals auf den Transistor 34 und eines Zustand oder zuweilen auch als »A«- bzw. »B«- positiven Rückkopplungssignals von dessen Ausgang Zustand bezeichnet sind. Im AUS-Zustand ist der zurück zum Transistor 33.

Ausgangselektrodenstrom in beiden Transistoren 55 Die Fig. 10 zeigt eine Schaltung, die derjenigen klein und im EIN-Zustand in beiden Transistoren nach Fig. 7 ähnlich ist, nur daß der NPN-Transistor groß. 33 (Fig. 7) durch den PNP-Transistor 51 ersetzt ist.

Für den AUS-Zustand sind die Impedanzen der In ähnlicher Weise ist der Transistor 34 nach Fig. 7 Widerstände 37, 43 und 44 und die Potentiale der durch den NPN-Transistor 52 ersetzt. Da die leiten-Batterien 45 und 46 so gewählt, daß, wenn kein Strom 60 den Eigenschaften der beiden Transistoren kompledurch den Kollektor 34 c fließt, der Verbindungspunkt mentär sind, sind die Polaritäten der Batterien in der etwa dasselbe Potential hat wie die negative Schaltung umgekehrt. Diejenigen Schaltungselemente, Klemme der Batterie 46 und der Verbindungspunkt 38 deren Bauart und Funktion nach Fig. 7 und 10 gleich unier dem Erdpotential liegt. Das Potential des sind, haben gleiche Bezugsziffern erhalten und Punktes 38 wird über die Leitung 39 auf die Basis 33, b 65 brauchen nicht weiter beschrieben zu werden. Die des Transistors 33 übertragen. Der Emitterstrom des Batterien 40, 45 und 46 nach Fig. 7 sind gemäß Transistors 33 ist dann im wesentlichen abgeschaltet, Fig. 10 durch die Batterien 53, 54 und 55 mit jeweils da die Basis 33 b negativ und der Emitter 33 e über entgegengesetzter Polarität ersetzt worden, die Emitter-Basis-Impedanz des Transistors 34 ge- Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 10

erdet ist. Der Transistor 33 arbeitet nun auf Punkt B 70 gleicht völlig der nach Fig. 7 und wird nicht im

einzelnen beschrieben. Je nach Erfordernis könnte man leicht Kennlinienscharen zeichnen, die denen von Fig. 8 und 9 vergleichbar wären. Sie würden das gleiche Verhältnis zu den Kurvenscharen von Fig. 8 und 9 haben, wie es zwischen den Fällen der Fig. 6 bzw. 5 und 2 bzw. 3 besteht.

Obwohl die Schaltung nach Fig. 1 und 4 als Verriegelungsschaltungen und die nach den Fig. 7 und 10 als Triggerkreise bezeichnet worden sind, versteht es sich, daß die Schaltungen nach den Fig. 1 und 4 auch dadurch zu Triggerschaltungen werden, wenn man einen Doppelpolsignalgenerator an die Stelle eines der beiden einpoligen Signalgeneratoren setzt. In ähnlicher Weise könnten die Triggerkreise nach Fig. 7 und 10 in Verriegelungsschaltungen dadurch übergeführt werden, daß man den Doppelpolsignalgenerator 41 entfernt und für ihn einen Einpolsignalgenerator und einen weiteren Einpolsignalgenerator, der an den Eingang des Transistors 34 angeschlossen wird, einsetzt. In diesem Falle müßte die Polarität des letztgenannten Signalgenerators gegenüber der Polarität des ersten umgekehrt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Bistabiler Schalter mit in der Aufeinanderfolge ihrer Zonen verschiedenen Störstellenarten komplementärer Transistoren, bei der der Ausgang des ersten Transistors mit der Eingangselektrode des zweiten Transistors verbunden ist und bei dem eine Rückkopplungsschleife vom Ausgang des zweiten Transistors zur Basis des ersten Transistors geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer Stromquelle (13) in Reihe liegende Belastung (12) vorhanden ist, daß von dem einen Ende der Belastung die Rückkopplungsschleife weggeführt ist und daß der zweite Transistor auf die genannte Belastung derart wirkt, daß an dem einen Punkt (6) der Belastung ein Potential entsteht, durch das nach Abklingen des Schaltimpulses der Schaltkreis in dem Schaltzustand gehalten wird, der durch den Schaltimpuls hervorgerufen wurde.

2. Bistabiler Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingangselektrode des zweiten Transistors die Basiselektrode dient.

3. Bistabiler Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingangselektrode des zweiten Transistors die Emitterelektrode dient.

4. Bistabiler Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Basiselektroden gleichpolige Schaltimpulse zugeführt werden.

5. Bistabiler Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der Basiselektroden Schaltimpulse wechselnder Polarität zugeführt werden.

6. Bistabiler Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schaltimpulszuleitungen zu den Basiselektroden je eine Diode solcher Polung eingefügt ist, daß die Schaltimpulsquelle nach dem Ende des Schaltimpulses von der Schaltung abgetrennt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 655 609.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

80S 510/166 S.