DE1121651B - Schaltungsanordnung zur logischen Verknuepfung zweier binaerer Eingangsinformationen zu zwei binaeren Ausgangsinformationen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur logischen Verknüpfung zweier binärer Eingangsinformationen zu zwei binären Ausgangsinformationen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit zwei Eingängen und zwei ihnen zugeordneten Ausgängen zur logischen Verknüpfung zweier binärer Eingangsinformationen zu zwei binären Ausgangsinformationen in der Weise, daß bei Erregung des ersten oder beider Eingänge nur der erste Ausgang und bei Erregung des zweiten Eingangs nur der zweite Ausgang erregt wird.
• In der Digitaltechnik findet häufig eine mit Flip-Flop bezeichnete bistabile Schaltung mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen Anwendung, deren beide stabile Zustände logisch als »Eins«- und als »Null«-Stellung bezeichnet seien. Demgemäß stellen geeignete Impulse, die an den »Eins«-Eingang angelegt werden, die Schaltung auf »Eins« oder lassen sie unverändert, wenn sie schon vorher auf »Eins« stand. Entsprechendes gilt für den »Null«-Eingang.
• Es ist bei den bekannten derartigen Schaltungen nicht erlaubt, gleichzeitig an beide Eingänge Impulse anzulegen, da sonst die Kippstellung und damit die Ausgangsinformation unter Umständen umbestimmt wird bzw. die bistabile Kippschaltung ihre Stellung einfach wechselt.
• Andererseits ist es oft erwünscht, wenn eine bistabile Kippschaltung etwa als Baustein eines Verschieberegisters verwendet wird, an den »Null«-Eingang bei jedem Verschiebetakt einen Löschimpuls anzulegen, damit die bistabile Kippschaltung in Abwesenheit von »Eins«-Informationen immer in die Nullstellung geht. So braucht nur ein Übertragungsweg für die »Eins«-Information vorhanden zu sein. In den bekannten bistabilen Kippschaltungen tritt jedoch dann, wenn auch noch ein »Eins«-Impuls anliegt, die geschilderte unerlaubte Eingangskoinzidenz auf, so daß zusätzliche Aufwendungen nötig sind, um in diesem Fall eine »Eins«-Stellung trotz des Löschimpulses zu gewährleisten. Es ist bekannt, zu diesem Zweck beide Arten Impulse einer teilnegierten Koinzidenzsehaltung zuzuführen und deren Ausgang an den Löscheingang der bistabilen Kippschaltung zu legen. Am Ausgang dieser zusätzlichen Schaltung erscheint nur dann ein Löschimpuls, wenn nicht beiden Eingängen zugleich ein Impuls zugeführt wird.
• Die Erfindung bezieht sich auf die Funktion dieser zusätzlichen Schaltung und geht von der Voraussetzung aus, daß eine Impulsverstärkerstufe vor jedem Eingang der bistabilen Kippschaltung liegt, wie sie häufig nötig ist, da die für das Umkippen benötigten Spannungen bzw. bei Transistoren die Ladungsströme oft nicht direkt in der erforderlichen Größe verfügbar sind.
• Die Erfindung besteht darin, daß als Eingänge und Ausgänge der Schaltungsanordnung zur logischen Verknüpfung binärer Informationen die Eingänge bzw. Ausgänge zweier getrennter Verstärkerelemente dienen, bei denen der Ausgang des ersten Verstärkerelements über einen Richtleiter mit dem Eingang des zweiten Verstärkerelements verbunden ist.
• An Hand der Fig. 1 und 2 soll die Erfindung im folgenden näher erläutert werden.
• Fig. 1 zeigt einen logischen Vierpol mit zwei Eingängen 1, 2 und zwei Ausgängen 3, 4, der die Aufgabenstellung der Erfindung beschreibt. Die Information des ersten Einganges 1 wird unverändert an den bevorzugten Ausgang 3 weitergegeben, während die Impulse des zweiten Eingangs zusammen mit dem negierten Eingang 1 auf ein UND-Gatter 5 gegeben werden, an dessen Ausgang nur dann eine »Eins« liegt, wenn Eingang 1 eine »Null« und Eingang 2 eine »Eins« besitzt. Die Negierung von Eingang 1 ist durch den Negator 6 angedeutet. Eine bistabile Kippschaltung 7, deren »Eins«-Eingang mit dem Ausgang 3 und deren Löscheingang mit dem Ausgang 4 des logischen Vierpols verbunden ist, erhält also so lange Löschimpulse, wie am Eingang 1 eine »Null« anliegt und am Eingang 2 eine »Eins«.
• Die erfindungsgemäße Schaltung erfüllt, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, die Funktion des Vierpols aus Fig. 1. Darüber hinaus wirkt sie als Verstärkerstufe für die beiden Informationswege. Abgesehen von der Diode 8, der Siliziumdiode 9, dem Widerstand 10 und der Hilfsspannung 11 beinhaltet Fig. 2 zwei bekannte Transistör-Verstärker in Emitterschaltung, mit den Transistoren 12, 13, deren Bäsiselektroden den Eingängen 1 und 2 aus Fig. 1 entsprechen. Gleichzeitig sind die Basiselektroden über Widerstände 14 und 15 positiv vorgespannt. Die beiden Kollektoren sind über je eine überschwiqg$chutz-Diode 16 und 17 sowie über die Arbeitswiderstände 18 und 19 mit einer negativen Betriebsspannung verbunden. An den Arbeitswiderständen wird über je eine Seriendiode 20 und 21 die Ausgangsinformation abgenommen, so daß an den Punkten 3 und 4 (analog zu Fig. 1) eine bekannte bistabile Kippschaltung angeschlossen werden kann.
• Außer der Verstärkung gibt es noch weitere Gesichtspunkte, die die Vorschaltung einer Verstärkerstufe vor eine bistabile Kippschaltung vorteilhaft erscheinen lassen: Man kann in dieser Stufe die Impulse neu formen und den Informationsfluß mit einem Takt steuern. Zu diesem Zweck wird die negative Betriebsspannung so dimensioniert, daß sie erst in Zusammenspiel mit einem Taktimpuls die Transistoren bei Vorhandensein einer Eingangsinformation öffnet und also erst dann einen Ausgangsimpuls erzeugt. Dieser Taktimpuls wird den beiden Kollektoren über je einen Kondensator 22 und 23 zugeführt.
• Die soweit beschriebenen, voneinander unabhängigen Verstärkerstufen sind gemäß der Erfindung durch die Diode 8 verknüpft, die zwischen dem Kollektor des bevorzugten Transistors 12 und der Basiselektrode des Transistors 13 liegt.
• Fließt nun ein negativer Signalstrom, so wird der betreffende Transistor synchron mit dem Taktimpuls leitend. Gelangt jedoch an beide Eingänge zugleich ein Signalstrom, so wird die Diode 8 leitend, und der Signalstrom am Eingang 2 fließt über die Diode 8 in den Kollektor vom Transistor 12 und vermag also den Transistor 13 nicht zu öffnen. Zur Stabilisierung dieses Vorganges ist es günstig, den Emitter von Transistor 13 etwas negativer zu legen, was in dem beschriebenen Beispiel durch eine Siliziumdiode 9 oder allgemein durch einen Widerstand in der Emitterleitung erreicht wird, an dem eine nahezu konstante Spannung abfällt. Vorteilhaft legt man an diesen Emitter deshalb über einen Vorwiderstand 10 eine negative Hilfsspannung 11 an, um einen Ruhestrom in der Siliziumdiode zu erzielen.
• Das beschriebene Ausführungsbeispiel stellt nicht die einzig mögliche Realisierung der Erfindung dar. Es lassen sich vielmehr auch beispielsweise nichtgetaktete Anordnungen, Schaltungen mit npn-Transistoren oder mit induktiver Ankopplung der Ausgänge mit der erfindungsgemäßen logischen Verknüpfung ausstatten.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung mit zwei Eingängen und zwei ihnen zugeordneten Ausgängen zur logischen Verknüpfung zweier binärer Eingangsinformationen zu zwei binären Ausgangsinformationen in der Weise, daß bei Erregung des ersten oder beider Eingänge nur der erste Ausgang und bei Erregung des zweiten Eingangs nur der zweite Ausgang erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingänge (1, 2) und Ausgänge (3, 4) die Eingänge bzw. Ausgänge zweier getrennter Verstärkerelemente (12, 13) dienen, bei denen der Ausgang des ersten Verstärkerelements (12) über einen Richtleiter (8) mit dem Eingang des zweiten Verstärkerelements (13) verbunden ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkerelemente Transistoren in Emitterschaltung verwendet sind.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des zweiten Transistors (13) über einen Widerstand, vorzugsweise eine Siliziumdiode (9), mit Masse verbunden ist, während der Emitter des ersten Transistors (12) in bekannter Weise direkt an Masse liegt.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des zweiten Transistors (13) außerdem über einen Vorwiderstand (10) mit einer negativen Betriebsspannung (11) verbunden ist, so daß über den Vorwiderstand (10) und die Siliziumdiode (9) ein Ruhestrom fließt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1055 596, 1028 616.