DE1121651B

DE1121651B - Circuit arrangement for the logical connection of two binary input information items to form two binary output information items

Info

Publication number: DE1121651B
Application number: DET18761A
Authority: DE
Inventors: Otto Mueller
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1960-07-27
Filing date: 1960-07-27
Publication date: 1962-01-11

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.Circuit arrangement for the logical combination of two binary input information items to two binary output information items The invention relates to a circuit arrangement with two inputs and two outputs assigned to them for logical linking two binary input information to two binary output information in the Way that when the first or both inputs are energized, only the first output and when the second input is energized, only the second output is energized.

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.In digital technology, there is often one called a flip-flop bistable circuit with two inputs and two outputs application, both of which stable states are logically designated as "one" and as "zero" position. Accordingly provide suitable pulses that are applied to the "one" input, the circuit to "one" or leave it unchanged if it was already set to "one". The same applies to the "zero" input.

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.In the known circuits of this type, it is not permitted to do so at the same time to apply pulses to both inputs, otherwise the tilt position and thus the output information is possibly redefined or the bistable flip-flop switch its position simply changes.

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.On the other hand, it is often desirable to use a bistable multivibrator is used, for example, as a component of a shift register, at the "zero" input to apply an extinguishing pulse for each shift cycle, so that the bistable flip-flop always goes to the zero position in the absence of "one" information. So needs there is only one transmission path for the "one" information. In the known bistable multivibrators occurs when there is also a "one" pulse, the described unauthorized input coincidence, so that additional expenses are necessary to ensure a "one" position in this case despite the extinguishing pulse. It is known to use both types of impulses of a partially negated coincidence circuit for this purpose and their output to the reset input of the bistable trigger circuit place. At the output of this additional circuit, an erasing pulse only appears, if a pulse is not applied to both inputs at the same time.

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.The invention relates to the function of this additional circuit and assumes that there is a pulse amplifier stage in front of each input the bistable flip-flop circuit is, as it is often necessary, since the one for the flip-over required voltages or, in the case of transistors, the charge currents often not directly in of the required size are available.

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.The invention consists in that as inputs and outputs of the circuit arrangement the inputs or outputs of two for the logical combination of binary information separate amplifier elements are used in which the output of the first amplifier element connected to the input of the second amplifier element via a directional conductor is.

An Hand der Fig. 1 und 2 soll die Erfindung im folgenden näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2 will.

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«.Fig. 1 shows a logical quadrupole with two inputs 1, 2 and two outputs 3, 4, which describes the object of the invention. The information of the first input 1 is passed unchanged to the preferred output 3, while if the pulses of the second input, together with the negated input 1 of an AND gate 5, only located at the output of a "one" if input 1 has a "zero" and input 2 has a "one". The negation of input 1 is indicated by the negator 6. A bistable multivibrator 7, whose "one" input is connected to output 3 and whose clear input is connected to output 4 of the logical four-pole circuit, receives clear pulses as long as there is a "zero" at input 1 and a "one" at input 2 «.

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.The circuit according to the invention, as shown in FIG. 2, fulfills the function of the quadrupole from FIG. 1. In addition, it acts as an amplifier stage for the two information paths. Apart from the diode 8, the silicon diode 9, the resistor 10 and the auxiliary voltage 11 , FIG. 2 contains two known transistor amplifiers in an emitter circuit, with the transistors 12, 13 whose base electrodes correspond to the inputs 1 and 2 from FIG. At the same time, the base electrodes are positively biased via resistors 14 and 15. The two collectors are each connected to a negative operating voltage via an overshoot protective diode 16 and 17 and via the load resistors 18 and 19. The output information is taken from the load resistors via a series diode 20 and 21 , so that a known bistable multivibrator can be connected to points 3 and 4 (analogous to FIG. 1).

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.In addition to reinforcement, there are other considerations that the It is advantageous to connect an amplifier stage in front of a bistable multivibrator let appear: At this stage one can reshape the impulses and the flow of information control with one cycle. For this purpose, the negative operating voltage is dimensioned in such a way that that they only activate the transistors in conjunction with a clock pulse if they are present an input information opens and therefore only then generates an output pulse. This clock pulse is transmitted to the two collectors via a capacitor 22 and 23 each fed.

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.The independent amplifier stages described so far are linked according to the invention by the diode 8 , which is located between the collector of the preferred transistor 12 and the base electrode of the transistor 13 .

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.If a negative signal current now flows, the relevant transistor becomes conductive synchronously with the clock pulse. However, if a signal current arrives at both inputs at the same time, diode 8 becomes conductive and the signal current at input 2 flows via diode 8 into the collector of transistor 12 and is therefore unable to open transistor 13. To stabilize this process, it is advantageous to place the emitter of transistor 13 a little more negative, which is achieved in the example described by a silicon diode 9 or generally by a resistor in the emitter line, across which an almost constant voltage drops. It is therefore advantageous to apply a negative auxiliary voltage 11 to this emitter via a series resistor 10 in order to achieve a quiescent current in the silicon diode.

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.The embodiment described is not the only possible one Realization of the invention. Rather, non-clocked, for example, can also be used Arrangements, circuits with npn transistors or with inductive coupling of the Equip outputs with the logical link according to the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement with two inputs and two outputs assigned to them for the logical combination of two binary input information to two binary output information in such a way that when the first or both inputs are excited only the first output and when the second input is excited only the second output is, characterized in that the inputs or outputs of two separate amplifier elements (12, 13) serve as inputs (1, 2) and outputs (3, 4), in which the output of the first amplifier element (12) via a directional conductor (8 ) is connected to the input of the second amplifier element (13).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that as amplifier elements Transistors in common emitters are used.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the emitter of the second transistor (13) has a Resistor, preferably a silicon diode (9), is connected to ground while the emitter of the first transistor (12) is directly connected to ground in a known manner.

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the emitter of the second transistor (13) also via a series resistor (10) with a negative one Operating voltage (11) is connected so that via the series resistor (10) and the Silicon diode (9) a quiescent current flows. Publications considered: German Publication No. 1055 596, 1028 616.