DE1933157C - Schaltungsanordnung zur gegenseitigen Anpassung von Verknüpfungsschaltungen - Google Patents

Description

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- chen hinausliefe.

durch gekennzeichnet, daß die auf der niedrigen Nach dem Prinzip der Stromübernahme arbeitende

Bezugspotentialebem: und/oder in dem zweiten emittergekoppelte Transistoren für die Durchführung

Spannungsbereich arbeitende Verknüpfungsschal- 65 von Verknüpfungsfunktionen sind auch in anderem

tung (1) von einem Spannungsstabilisator (34), Zusammenhang bekanntgeworden (»Elektronische

dessen Ausgangsspannung sich bei Temperatur- Rechenanlagen«, Heft 1, 1959, S. 22, 23). Auch bei

änderungen in entsprechender Weise mit dem diesen bekannten Verknüpfungsschaltungen ist der

Nachteil eines relativ hohe.i Leistungsbedarfs vor- oder in dem zweiten Spannungsbereich arbeitenden

handen. Außerdem is; auch in diesem Zusammen- Verknüpfungsschaltung mit einer auf einer hohen

hang nichts über den Betrieb derartiger Verknüp- Bezugspotentialebene und/oder in dem ersten Span-

fungsschaltungen auf unterschiedlichen Bezugspoten- nungsbereich arbeitenden Verknüpfungsschaltung die

tialebenen und/oder in verschiedenen Spaunungsbe- 5 Basis eines der in diecer Anpassungsschaltung in

reichen bekannt. Stromübernahmeschaltung arbeitenden Transistoren

Es ist ferner bekannt (»Siemens Zeitschrift«, H. 11, gegebenenfalls über einen in Kollektorgrundschaltung November 1964, S. 807 bis 811), zum Betrieb von betriebenen weiteren Transistor mit dem Kollektor sogenannten Grenzwertstufen die dafür vorgesehenen eines der in Stromübeirnahmeschaltung arbeitenden Ans.euersignale über eine Vorverstärkerstufe zu lei- io emittergekoppelten Transistoren der auf der niedriten, die sozusagen als Zwischenstufe die jeweils auf- gen Bezugspotentialebene und/oder in dem zweiten tretenden Ansteuersignale in systemgerechte Signale Spannungsbereich arbeitenden Verknüpfungsschalbzw. Impulse umformt. Über den Betrieb von Ver- tung verbunden ist, und daß die Transistoren in der knüpfungsschaltungen der eingangs genannten Art ist zuletzt genannten Anpassungsschaltung derart vorgejedoch auch in diesem Zusammenhang nichts be- 15 spannt sind, daß durch die von dem Kollektor eines kannt dieser Transistoren abnehmbaren Signale gegebenen-

Es ist schließlich auch schon eine integrierte Ver- fails über einen Emitterfolgertransistor die Basis eines knüpfungsschaltung bekannt (USA.-Patentschrift Transistors der in der auf der hohen Bezugspotential-3 259 761, Fig. 1). bei der zwei nach dem Prinzip ebene und'oder in dem ersten Spannungsbereich der Stromübernahme arbeitende emittergekoppelte 20 arbeitenden Verknüpfungsschaltung in Stromüber-Transistoren vorgesehen sind, deren einer an seiner nahmeschaltung arbeitenden Transistoren direkt anBasis ein Schaltsignal aufnimmt und deren anderem steuerbar ist. Die Erfindung bringt den Vorteil mit an der Basis über einen zusätzlichen Transistor ein sich, daß auf unterschiedlichen Bezugspotential-Bezugspotential angelegt wird. Die beiden nach dem ebenen und/oder in unterschiedlichen Spannungsbe-Prinzip der Stromübernahme arbeitenden Transisto- 25 reichen arbeitende Verknüpfungsschaltungen, die in ren weisen einen gemeinsamen Emitterwiderstand Stromübernahmeschaltung arbeitende emittergekop- und individuelle Kollektorwiderstände auf. Von den pelie Transistoren für die Durchführung von Ver-Kollektoren dieser beiden Transistoren sind über knüpfungsfunktionen enthalten, auf relativ einfache Emitterfolger Ausgangsschaltsignale abnehmbar. Im Weise angepaßt zusammengeschaltet werden können Zusammenhang mit der gerade betrachteten Schal- 3° und daß infolge des bei den auf einer niedrigen Betung ist es zwar bekannt, diese Schaltung in einer zugspotentialebene arbeitenden Verknüpfungsschalbistabilen Kippschaltung zu verwenden; über die tungen erforderlichen relativ geringen Leistungsver-Venvendung der betreffenden Schaltung zwischen brauchs diese Schaltungen in viel stärkerem Maße Verknüpfungsschaltungen, die auf unterschiedlichen integriert und mit konventionellen integrierten Schal-Bezugspotentialebenen und/oder in verschiedenen 35 tungen zusammengefaßt werden können als dies bis-Spaniiungsbereichen arbeiten, ist in diesem Zusam- her möglich war. Außerdem wird in vorteilhafter menhang jedoch ebenfalls nichts bekannt. Weise eine relativ hohe Arbeitsgeschwindigkeit er-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zielt. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß Weg zu zeigen, wie eine Schaltungsanordnung der durch die Erfindung der Vorteil erzielt wird, daß aus eingangs genannten Art auszubilden ist, damit unter 40 Verknüpfungsschaltungen mit in Stromübernahme-Ausnutzung der bei Verknüpfungsschaltungen der schaltung arbeitende emittergekoppelten Transistoren eingangs genannten Art vorhandenen hohen Arbeits- für die Durchführung von Verknüpfungsfunktionen geschwindigkeit der Leistungsbedarf derartiger Ver- sogenannte integrierte Großschaltungen (LSI-Schalknüpfungschaltungen zum Zwecke einer starken tungen) auf relativ einfache Weise hergestellt werden Integration herabgesetzt werden kann. 45 können.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfinbei einer Schaltungsanordnung der eingangs genann- dung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreiten Art erfindungsgemäß dadurch, daß zur Anpas- bung von Zeichnungen.

sung einer auf einer hohen Bezugspotentialebene Fig. 1 bis 4 zeigen Ausführungsformen der Schal und/oder in einem ersten Spannungsbereich arbeiten- 50 tungsanordnung gemäß der Erfindung;
den Verknüpfungsschaltung mit einer auf einer nied- Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsformen von Anrigen Bezugspotentialebene und/oder in einem zwei- passungschaltungen zur Anpassung einer auf einer ten Spannungsbereich arbeitenden Verknüpfungs- niedrigen Bezugspotentialebene und/oder in einem schaltung ein Transistor einer Stromübernahmeschal- zweiten Spannungsbereich arbeitenden Verknüptung mit seiner Basis mit einer Ausgangsklemme der 55 fungsschaltung mit einer auf einer hohen Bezugsauf der hohen Bezugspotentialebene und/oder in dem potentialebene und/oder in einem ersten Spannungscrsten Spannungsbereich arbeitenden Verknüpfungs- bereich arbeitenden Verknüpfungsschaltung unter schaltung verbunden ist, daß ein zusätzlicher, in KoI- Zugrundelegung einer TTL-Verknüpfungsschaltung. lektorgrundschaltung betriebener Transistor die Tran- In Fig. 1 sind eine auf einer hohen Bezugspotensistoren dieser Anpassungsschaltung derart vor- 60 tialebene und/oder in einem ersten, hier großen Spanspannt, daß durch die von dem Kollektor eines der nungsbereich arbeitende Verknüpfungsschaltung 2, Transistoren dieser Anpassungsschaltung abnehm- eine auf einer niedrigen Bezugspotentialebene und/ baren Signale die Basis eines der in Stromübernahme- oder in einem zweiten, hier kleinen Spannungsbereich schaltung arbeitenden Transistoren der auf einer arbeitende Verknüpfungsschaltung 1 und zwei Anniedrigen Potentialebene und/oder in dem zweiten 65 passungsschaltungen 3 und 4 gezeigt. Die auf der Spannungsbereich arbeitenden Verknüpfungsschal- niedrigen Bezugspotentialebene und/oder in dem tung direkt ansteuerbar ist und daß zur Anpassung zweiten Spannungsbereich arbeitende Verknüpfungseiner auf einer niedrigen Bezugspotentialebene und/ schaltung 1 enthält eine Einheitsgatterschaltung 5,

welche aus zwei Transistoren 6 und 7 besteht, die in Spannungsbereich liegen, in welchem von der Ver-Stromübernahmeschaltung arbeiten. Dabei liegt an knüpiungsschaltung 1 abgegebene Ausgangssignale der Basis des Transistors 7 eine Bezugsspannung liegen. Dies erfolgt durch geeignete Wahl der Ver- Vrefl, und die Basis des Transistors 6 dient als hältnisse von Widerständen 28, 29 und 30 in der An-Signaleingang. Dabei sind gegebenenfalls mehrere 5 passungsschaltung 3, die überdies in Stromüber-Transistoren 6 vorgesehen. Die Emitter der Transi- nahmeschaltung arbeitende Transistoren 26 und 27 stören 6 und 7 sind über einen gemeinsamen Wider- enthält. Ein vom Kollektor eines dieser Transistoren stand 8 aii eine erste elektrische Spannungsleitung 9 26, 27 abgenommenes Ausgangssignal wird direkt, angeschlossen. Die Kollektoren der Transistoren 6 und zwar ohne die Verwendung eines Emitterfolgerund 7 sind über Widerstände 62 bzw. 10 an eine io transistors, als Eingangssignal der auf einer niedrigen zweite elektrische Spannungsleitung 11 angeschlos- Bezugspotentialebene und/oder in dem zweiten Spansen Dabei sind die Kollektoren der vorgesehenen nungsbereich arbeitenden Verknüpfungsschaltung 1 Transistoren 6 miteinander verbunden. Die Kollek- zugeführt, und zwar dort der Basis eines der Transitoren der Transistoren 6 und des Transistors 7 führen stören 6.

zu gesonderten Ausgangsklemmen 12 bzw. 13 hin. 15 Die Anpassungsschaltung 4 bewirkt eine Anpas-Neben den betrachteten Elementen weist die Ver- sung der auf einer niedrigen Bczugspctentialebene knüpfungsschaltung 1 noch eine aus Widerständen 14 und/oder in dem zweiten Spannungsbereich arbeiten- und 15 und einer Diode 16 bestehende Schaltung auf, den Verknüpfungsschaltung 1 mit der auf einer hohen die dazu dient, die obenerwähnte Bezugsspannung Bezugspotentialebene und/oder in dem ersten Spanbzw. Bezugspotentialebene Vrefl festzulegen. Durch ao nungsbereich arbeitenden Verknüpfungsschaltung 2. entsprechende Wahl des Verhältnisses der Wider- Die betreffende Anpassungsschaltung entspricht in stände 14 und 15 kann die Bezugsspannung Vrefl ihrem Auf bau zum Teil der Verknüpfungsschaltung 2, so gewählt werden, daß ihr Wert ein Mittelwert des die auf der hohen Bezugspotentialebene und/oder in der Basis des Transistors 6 zugeführten Eingangs- dem ersten Spannungsbereich arbeitet. Die Anpas-Verknüpfungssignals ist. »5 sungsschaltung 4 ist mit einem in Kollektorgrund-

Die die Verknüpfungsschaltung 2 bildende Ein- schaltung betriebenen Transistor 31 mit dem Kollekheitsgatterschaltung entspricht völlig einer konven- tor eines der in Stromübernahmeschaltung arbeitentionellen emittergekoppelten Verknüpfungsschaltung. den emittergekoppelten Transistoren der auf der Durch die dabei vorgesehenen, in Stromübernahme- niedrigen Bezugspotentialebene und/oder \n dem schaltung arbeitenden Transistoren 17 und 18 wird 30 zweiten Spannungsbereich arbeitenden Verknüpein Emitterfolgertransistor 19 angesteuert, der so- fungsschaltung 1 verbunden. Zwei, zu der Anpaswohl zur Signalverstärkung als auch zu einer Pegel- sungsschaltung 4 gehörende Transistoren 32, 33, die verschiebung dient. In der auf einer hohen Bezugs- in Stromübernahmeschaltung arbeiten, sind so gepotentialebene und oder in dem ersten Spannungsbe- schaltet, daß die Basis des Transistors 32 mit dem reich arbeitenden Verknüpfungsschaltung 2 sind die 35 Emitter des Transistors 31 verbunden ist und daß die Emitter der Transistoren 17 und 18 über einen Basis des Transistors 33 eine Bezugsspannung Vrej 2 Widerstand an eine dritte Spannungsleitung 20 an- führt. Diese Bezugsspannung ist von der Kathode der geschlossen. Die Kollektoren der betreffenden Tran- Diode 16 abgenommen, von deren Anode die Besistoren 17 und 18 sind über Widerstände an einer zugsspannung Vrefl abgenommen wird,
vierten Spannungsleitung angeschlossen, die mit der 40 Im folgenden seien die einzelnen Schaltungsblöcke zweiten Spannungsleitung 11 verbunden ist. Neben der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung den betrachteten Elementen weist die Verknüpfungs- näher betrachtet. Bei der auf der niedrigen Bezugsschaltung 2 noch Widerstände 21, 22 und 23, einen potentialebene und'oder in dem zweiten Spannungs-Transistor 24 und Dioden 59 und 60 auf; diese bereich arbeitenden Verknüpfungsschaltung 1 erfolgt Schaltungselemente bilden eine Schaltung, die dazu 45 keine Verschiebung der Bezugspotentialebene und' dient, der Basis des Transistors 18 eine Bezugsspan- oder des Spannungsbereichs, in welchem die jeweilinung zuzuführen. Mit der Basis eines der in der Ver- gen Signale auftreten. Dadurch ist nicht nur der elekknüpfungsschaltung 2 vorgesehenen Transistoren 17 trische Leistungsverbrauch gering, sondern es kann ist eine Leitung 25 verbunden, die zur Signalübertra- auch die elektrische Quellspannung auf einen sehr gong dient. Ferner ist an der Basis des betreffenden 50 niedrigen Wert (von z. B. weniger als 2 V) herabge-Transistors 17 noch ein Widerstand 61 angeschlos- setzt werden. Überdies sei hier bemerkt, daß die Aussen; dieser Widerstand dient zu Impedanzaapassungs- lenkung der Amplitude, mit ,der die Vernüpf ungszwecken. signale bei der betrachteten Verknüpfungsschaltung

Die Anpassungsschaltung 3 dient zar Anpassung auftreten, etwa halb so groß ist (40OmV) wie bei

einer auf einer hohen Bezngspotentialebene und/oder 55 einer gewöhnlichen emittergekoppelten Verknüp-

fai einem ersten Spannungsbereich arbeitenden Ver- fungsschaltung (ECL-Schaltung). Außerdem ist det

knüpfungsschaltung, wie der Verknüpfungsschal- Störsicberheitsabstand klein. Wird diese Verknöp-

tung 2, mit einer auf einer niedrigen Bezugspotential- fungsschaltung aa emer Stelle (z. B. in einer LSI-

ebene und/oder in dem zweiten Spannungsbereich Schaltung) angesetzt, an der auftretende Störungen

arbeitenden Verknüpfungsschaltung, wie der Ver- 60 schwach sind, so tritt in der Praxis überhaupt kein

knüpfungsschaltung 1. Der Aufbau der betreffenden Problem auf. Schließlich sei noch bemerkt, daß die

Anpassungsschalrang 3 entspricht weitgehend dem Streukapazität der Verbindungsleitung zwischen Aufbau der auf der hohen Bezugspotentialebene and/ nebeneinander angeordneten Gattern so klein ist, da£

oder in dem ersten Spannungsbereich arbeitenden ihr Einfluß verhältnismäßig gering ist Daher kann

Verknüpfungsschaltang 2. Die betreffende Anpas- 65 die betreffende Verknüpfungsschaltung in emer LSI-

sangsschaltung 3 gibt auf die ihr zugefuhrten Ein- Schaltung anf einem Halbleiterplättchen bzw. Kera-

gangssignale hm Ausgaagssignale ab, die auf der- miksobstrat bzw. auf einer gedruckten Schahungs

selben Bezugspotentialebene und oder in demselben platte untergebracht werden.

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Bei der auf einer hohen Bezugspotentialebene und/ der ihm zugeführten elektrischen Spannung; er gibt oder in einem ersten Spannungsbereich arbeitenden stabilisierte Spannungen an die Spannungsleitung 9 Verknüpfungsschaltung 2 gibt der in Kollektorgrund- und 11 ab. Die Änderung der zwischen den Spanschaltung betriebene Transistor 19 Ausgangssignale nungsleitungen 9 und 11 auftretenden Spannung in mit einer Amplitudenauslenkung von etwa 0,8 V ab. 5 Abhängigkeit von der Temperatur und die Änderung Mit Rücksicht darauf, daß diese Verknüpfungsschal- der Spannung zwischen der Basis und dem Emitter tung durch Streukapazitäten der vorgesehenen Zwi- eines Transistors in Abhängigkeit von der Temperaschenverbindungsleitungen kaum beeinflußt wird, wird tür entsprechen einander.

diese Verknüpfungsschaltung in den Fällen einge- Die Verknüpfungsschaltung 1 umfaßt gemäß setzt, in denen induzierte Störungen relativ groß sind. io F i g. 2 in einem Einheitsgatter einen ersten Transi-Dies ist bei gedrucktem Schaltungsplatten überbrük- stör 36 und zwei Widerstände 37 und 38. Das Verkenden bzw. verbindenden Verbindungsleitungen der hältnis der Widerstandswerte der Widerstände 38 und Fall. Wird über eine derart lange Zwischenverbin- 37 ist so gewählt, daß es etwas größer ist als 1. Die dungsleitung ein Signal übertragen, ohne daß der Spannungsdifferenz zwischen den Spannungsleitunoben bereits erwähnte Widerstand 61 vorgesehen ist, 15 gen 11 und 9 besitzt etwa einen Wert, der der Summe so treten relativ hohe Reflexionsverluste auf. im all- der Basis-Emitter-Durchlaßspannung des Transistors gemeinen ist die Impedanz der Zwi sehen verbindungs- 36 und der Amplitudenauslenkung des auftretenden leitung bei einer gedruckten Schaltungsplatte od. dgl. Eingangssignals entspricht. Im vorliegenden Fall tritt so niedrig, daß der Wert des Widerstands 61 relativ das Eingangssignal mit einer Amplitudenauslenkung niedrig ist. Mit Rücksicht darauf, daß an den Enden ao von etwa 0,4 V auf. Dieser Wert ist kleiner als der des Widerstands 61 eine relativ niedrige Spannung Wert der Basis-Emitter-Durchlaßspannung des Tranliegt, ist jedoch der elektrische Leistungsverbrauch sistors 36, und zwar vermindert um die Ausgangsdurch diesen Widerstand 61 relativ gering. - Sättigungsspannung des betreffenden Transistors. Die

Im Hinblick auf die Anpassungsschaltung 3 sei Schwellwerteigenschaft des betrachteten Einheitsnoch bemerkt, daß ein zusätzlicher, in Kollektor- 25 gatters ist nicht kritisch. Wird eine Verknüpfungsgrundschaltung betriebener Transistor die Transisto- schaltung jedoch aus einer Vielzahl von Einheitsren 26, 27 dieser Anpassungsschaltung 3 durch eine gattern zusammengestellt, so führen die betreffenden Bezugsspannung vorspannt, deren Wert in der Mitte Einheitsgatter insgesamt eine Verknüpfungsoperation des Spannungsbereichs liegt, in welchem Verknüp- aus. Bei Verbindung der Einheitsgatter in der gleifungssignale von der Verknüpfungsschaltung 2 her 30 chen Weise wie beim Ausführungsbeispiel gemäß auftreten. Überdies ist noch darauf hinzuweisen, daß F i g. 1 ist kein zur Pegelverschiebung dienender die betreffende Bezugsspannung sich auch in Abhän- Transistor vorgesehen; deshalb besitzt die Verknüpgigkeit von der Temperatur ändert, die im Bereich fungsschaltung 1 eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit der gesamten Schaltungsanordnung herrscht bei sehr niedrigem elektrischem Leistungsverbrauch.

Im Hinblick auf die Anpassungsschaltung 4 sei 35 Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten noch bemerkt, daß durch die Verwendung des in Schaltungsanordnung ist bei der in F i g. 2 darge-Kollektorgrundschaltung betriebenen Transistors 31 stellten Schaltungsanordnung in der auf einer hohen eine relativ starke Amplitudenauslenkung des auf- Bezugspolentialebene und/oder in einem ersten, tretenden Verknüpfungssignals erzielt wird. Ferner hohen Spannungsbereich arbeitenden Verknüpfungssei bemerkt, daß durch die Abnahme der Bezugs- 40 schaltung 2 ein Emitterfclgertransistor vorgesehen, spannung Vrejl von der oben bereits erwähnten und zwar eingangsseitig. Dieser Emitterfolgertran-Diode 16 ein genauer Betrieb der betreffenden An- sistor bewirkt eine Verschiebung der Bezugspotentialpassungsschaliung über einen weiten Temperaturbe- ebene, mit der ihm eingangsseitig Signale zugeführt reich hinweg gewährleistet werden kann. Schließlich werden.

sei noch bemerkt, daß unter Weglassung einer auf 45 In der Anpassungsschaltung 3 wird zwei in Strom-

der hohen Bezugspotentialebene und/oder in dem Übernahmeschaltung arbeitenden Transistoren eine

ersten, hohen Spannungsbereich arbeitenden Ver- Bezugsspannung zugeführt, die mit Hilfe von Wider-

knüpfungsschaltung 2 das Ausgangssignal der An- ständen 39, 40 und 41 erzeugt wird. Wird das oben-

passungsschaltung 4 direkt der Anpassungsschal- genannte Widerstandsverhältnis unter Berücksichti-

tang3 zugeführt werden kann. 50 gang des Temperaturgangs der auf der Spannungs-

Im Hinblick auf die in Fig. 1 dargestellte Schal- leitung9 auftretenden Spannung gewählt, so kann

tungsanordnung sei noch bemerkt, daß die gemein- der Temperaturgang der Bezugsspannung mit er-

samen Emitterwiderstände der in Stromübemahme- faßt werden.

schaltung arbeitenden Transistoren der Verknüp- In der Anpassungsschaltung 4 wird eine Bezugs-

fungsschaltung jeweils durch Konstantstromquellen 55 spannung Vrej 2 mit Hilfe eines Transistors 42 und

ersetzt verden können. mit Hilfe von Widerständen43 und 44 der Basis

In F i g. 2 ist eine weitere Ausfuhrungsform der eines Transistors von in Stromübemahmeschaltung

Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung gezeigt. arbeitenden Transistoren zugeführt. Da sich die

Mit 1 ist eine ans einer niedrigen Bezugspotential- Quellspannung hier mit der Temperatur entsprechend

ebene und/oder einem zweiten, niedrigen Spannimgs- 60 der Basis-Emitter-Spannung der Transistoren ändert,

bereich arbeitende Verknüpfungsschaltung bezeich- ändert sich m der Verknüpfungsschaltung 1 anch die

net, and mit 2 ist eine auf einer hohen Bezugspoten- Auslenkungsamplitude des auftretenden Signals mit

tialebene und oder in einem ersten, hohen Span- der Temperatur entsprechend der Änderung der

nungsbereich arbeitende Verknüpfungsschaltung be- Basis-Emitter-Spannung der betreffenden Transisto-

zeichnet. Mit 3 and 4 sind Anpassungsschaltungen 65 ren. Deshalb ändert sich anch die Bezugspotential-

bezeichnet. Der in Fig. 2 dargestellte Schaltungs- ebene des Ausgangssignals mit der Temperatur, and

block 34 stellt einen Spannangsstabilisator dar. Die- zwar entsprechend der Temperatoränderung der

ser Spannungsstabilisator bewirkt eine Stabilisierung Basis-Emitter-Spannung der Transistoren. In der An-

9 ' 10

passungsschal lung 4 gemäß Fig. 2 ist das Basispoten- schaltung 1 keine kritische Schwellwerteigenschaft

tial des Transistors 42 entsprechend dieser Bezugs- auf. Ist das Verhältnis der im Emitterkreis und KoI-

potentialebcne festgelegt. lektorkreis des Transistor 54 liegenden Widerstände

In dem Spannungsstabilisator 34 stellt ein Tran- in geeigneter Weise gewühlt, so ist die Auslenkung

sistor 45 einen Speisetransistor dar, der von einem 5 des am Kollektor des Transistors 54 auftretenden

Transistor 46 her geregelt wird. Die Ausgangsspan- Ausgangssignals genauso groß wie die des Eingangs-

nung des Spannungsstabilisators 34 ist durch das Ver- signals bzw. Verknüpfungssignals der auf einer hohen

hältnis der Widerstände 47 und 48, durch den Durch- Bezugspotentialebene und/oder in einem ersten

laßspannungsabfall der Diode 49 und durch die Spannungsbereich arbeitenden Verknüpfungsschal-

Basis-Emitter-Spannung des Transistors 46 bestimmt, to tung 2.

Ändert sich die Temperatur, so ändert sich die Basis- Im Hinblick auf die in Fig. 4 dargestellte AnEmitter-Spannung des Transistors 46 und der Vor- passungsschaltung 4 ist noch zu bemerken, daß diese wärts- bzw. Durchlaßspannungsabfall der Diode 49 besonders einfach aufgebaut ist und daß diese aus- und damit die Ausgangsspannung der betreffenden gangsseitig z. B. auch direkt mit dem Eingang einer Schaltung. Dies heißt, daß die Spannungsdifferenz 15 Anpassungsschaltung 3 verbunden sein kann, wie sie zwischen den Spannungsleitungen 9 und 11 sich ent- bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung sprechend ändert. Hierdurch wird in der Verknüp- vorgesehen ist.

fungsschaltung 1 eine Kompensation der Verschie- Bei der vorstehenden Erläuterung der in den Zeich-

bung des Arbeitspunkts des Transistors 36 bewirkt. nungen dargestellten Schaltungsanordnungen sind als

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der »o Transistoren jeweils solche desnpn-Leitfähigkeitstyps

Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung gezeigt. angenommen worden. Es dürfte jedoch einzusehen

Die Spannungsleitungen 9 und 11 der auf einer nied- sein, daß die gleichen Schaltungsanordnungen auch

rigen Berugspotentialebene und/oder in einem zwei- mit Hilfe von Transistoren des npn-Leitfähigkeits-

ten, niedrigen Spannungsbereich arbeitenden Ver- typs aufgebaut werden können,

knüpfungsschaltung 1 sind an einen Spannungsstabili- 35 In F i g. 5 ist eine Aurführungsform eines Strom-

sator 34 angeschlossen, der an eine äußere Spannung abscnk-V erknüpfungsgatters unter Anwendung der

führende Spannungsleitungen 9 und 50 angeschlossen Transistor-Transistor-Logitk (TTl.-Schaltung) bzw.

ist. Im Unterschied zu der Schaltungsanordnung nach unter Anwendung einer Dioden-Transistor-Logik

Fig. 2 ist hier die Spannung der Spannungsleitung (DTl-Schaltung) gezeigt Dieses Stromabsenk-Ver-

Il stabilisiert In diesem Fall wird das Ausgangssi- 30 knüpfungsgatter enthält ein F.ingangs-ITND-Gatter

gnal der Verknüpfungsschaltung 1 ohne Zwischen- und eine invertierende Transistorschaltung. Diese

schaltung eines eine Verschiebung der Bc/ugspotcn Transistor-Gatterschaltung wird als Verknüpfungs-

tialcbene bewirkenden F.mitterfolgetransistors der schaltung benutzt, die Signale mit hoher Amplitude

Anpassungsschaltung 4 zugeführt. Die Bezugsspan- verarbeitet In dieser Verknüpfungsschaltung weist

nung Vrcil. die in Stromübernahmeschaltung arbei- 35 jede« F.inheitsgatter, bestehend aus in Stromübcr

tenden Transistoren dieser Anpassungsschaltung 4 nahmcschaltung betriebenen Transistoren, einen zur

zugeführt wird, ist so gewählt, daß sie innerhalb des Potentialebenenverschiebung dienenden pn-Uber

Spannungsbereichs bzw zwischen den binären Ver- gang auf. und zwar zwischen dem jeweiligen Einheits-

knüpfungspegeln liegt, innerhalb dessen bzw. mit den gatter, das mit großer Am.plitudcnauslcnkung auftrc-

von der Verknüpfungssi haltung 1 Signale abgegeben 40 tende Signale zu verarbeiten gestattet, und der cr-

vserden. Fine Diode 51 dient dabei zur Anpassung wähnten invertierenden Transistorschaltung.

des Temperaturgancs der Bezugsspannung Vrefl an (iemäß Fig 5 ist ein Mehrfachctnitt-r-Transistot

den der Veckmipfungssignalamplttude. 55 vorgesehen, der als l'ND-Gatter wirkt und der

In der Anpassiinesschaltung 3 ist der Kollektor die Transistoren einer Anpassungsschaltung ersetzt eine-· Transistors von in Stromübernahmeschaltung 45 wie sie bei den 7uvor betrachteten Schaltungsanord arbeitenden 1 ranMstorcn an der Spannunpsleitung 11 nungen vorgesehen sind. Mit 56 und 57 sind Fmanecsch!iisscn. und tier andere Transistor der in gangsklcmmen für mit einer hohen Amplitude auf Stiomuheinaiimesehaltung arbeitenden Transistoren tretenden Fingangssignalen bezeichnet Mit 1 ist eine der Anpassungsschaltung 3 ist über einen Widerstand auf einer niedrigen Bezugspotentialebene trad oder an dieser Spannuneslcitung 11 angeschlossen. Fin 50 in einem zweiten Spannungsbereich arbeitende Ver Transistor 52 dient dabei dazu, der Bezugsspannung. knüpfungsschaltung 1 bezeichnet, mit 6 and 7 sind die der Basis eines der in Strornübemahmcschaltung zwei in Stromübemahmeschahung arbeitende Tranarbeitenden Transistoren der Anpassungsschaltung 3 sistoren bezeichnet, die afc, Einhettsgatter im hier ec zugeführt wird, einen geeigneten Temperaturgang zu brauchten Sinne der Verknüpfungsschaltung 1 wir geben 55 ken. Dem Transistor 7 wird eine Bezugsspanmmg

Der Spannungsstabilisator 34 umfaßt einen Tran- Vrefl zugeführt. Bei der in Fig. 5 dargestellten

sistnr 53. der als Emitterfolger betrieben ist und der Schaltungsanordnung ist Femer ein pn-übergang 58

den erforderlichen I aststrom für die Schaltungen- vorgesehen, der einerseits an der Sitgsleitungli

Ordnung abgibt. Die Ansprechzeit des Spannungs- and andererseits an der Basis des Transistors 6 angc-

stabüisators 34 ist kurz. 60 schlossen ist.

In F1 g 4 ist eine wettere Ausfühnmgsform der Liegt an den Eingangskfennnen 56, 57 ein ester

Anpassungsschaltung 4 gemäß Fig. 3 gezeigt. Bei »1« entsprechendes hohes Verknüpfungspotential, so

dieser Anpassungsschaltung liegt im Unterschied zu wird dem Transistor ober den Kollektor des Tran-

der zuvor betrachteten Schaltangsanordnung an einem sistors 55 ein Strom zugeführt, and zwar von der

Transistor 54 als dem einen Transistor von zwei in 65 Spannungsieitung 20 her. Dadurch steigt das Basis-

Stromübcrnahmeschaltung arbeitenden Transistoren potential des Transistors 6 an. Wenn das Basispoten

keine Bezugsspannung. Im übrigen weist die betrcf- tial des Transistors 6 das Potential erreicht hat, das

fcndc \npassungsschaltung 4 wie die Verknüpfung* die Spannungsleitung 11 führt, wird der nn-Ober-

gang 58 leitend. Damit hört der Anstieg des Basispotentiab des Transistor» 6 auf, und der Transistor 6 arbeitet bei einer bestimmten Vcrknüpfungssignalamplitude. Tritt an der Eingangsklemme 56 ein einer »0« entsprechendes Eingangspotential auf, so wird der Transistort wieder in den nichtleitenden Zustand übergeführt.

Die Zar Anpassung der Verknüpfungsschaltung 1 an eine Verknüpfungsschaltung!, wie sie bei den oben betrachteten Schaltungsanordnungcn vorgesehen ist, dienende Anpassungsschaltung enthält gemäß F i g. 5 zwei in Stromübemahmeschaltung arbeitende Transistoren 63 und 64, einen Verstärkcrtran-

sistor 66, einen Ausgangstransistor 62 und einen Transistor 68. Der Ausgangstransistor 62 entspricht dabei dem invertierenden Transistor bei der Stromabsenk-Verknüpfungsschaltung; er gehört zu einer Halteschaltung, die an die ausgangsseitig vorhandene Belastungskapazität vorübergehend einen Aufladestrom abgibt.

In F i g. 6 ist eine noch weitere Ausführungsform einer Anpassungsschaltung gezeigt. Gemäß Fig. 6 ίο ist ein Verstärkertransistor 69 mit seiner Basis an den Kollektor eines Mehrfachemitter-Transistors 55 angeschlossen. Die Kollektor-Basis-Stfccke des Transistors 69 dient dabei als pn-Klcmmstrecke.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Vorwärtsspannungsabfall eines pn-Übergangs o ... ändert, gespeist wird. Patentansprüche: 3 Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen

1. Schaltungsanordnung mit jeweils zumindest 5 die zu dem Eingang der auf der hohen Bezugszwei in Stromübernahmeschaltung arbeitenden potentialebene und/oder in dem ersten Span-Transistoren mit gemeinsamem Emitterwiderstand nungsbereich arbeitenden Verknüpfungsschaltung und individuellen Kollektorwiderständen zur (2) hinführende Verbindungsleitung (25) und gegenseitigen Anpassung von in Stromüber- einer Speisespannungsleitung (9) ein Anpassungsnahmeschaltung arbeitende Transistoren enthal- io widerstand (61) angeordnet ist.

tenden Verknüpfungsschaltungen, die auf ver- 4. Schaltungsanordnung nach einem der Anschiedenen Bezugspotentialebenen und/oder in Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Spannungsbereichen arbeiten, da-. Transistoren der eine auf der hohen Bezugsdurch gekennzeichnet, daß zur Anpas- potentialebene und/oder in dem ersten Spansung einer auf einer hohen Bezugspotentialebene 15 · nungsbereich arbeitende Verknüpfungsschaltung und oder in einem ersten Spannungsbereich arbei- mit einer auf der niedrigen Bezugspotentialebene tenden Verknüpfungsschaltung (2) mit einer auf und/oder in dem zweiten Spannimgsbereich arbeieiner niedrigen Bezugspotentialebene und oder in tenden Verknüpfungsschaltung verbindenden Aneinem zweiten Spannungsbereich arbeitenden Ver- passungsschaltung dutch einen Mehrfachemitter knüpfungsschaltung(l) ein Transistor einer Strom- 20 Transistor ersetzt sind (F i g. 5 und 6). Übernahmeschaltung (26, 27) mit seiner Basis mit
einer Ausgangsklemme der auf der hohen Bezugspotentialebene und oder in dem ersten Spannungs-

bereich arbeitenden Verknüpfungsschaltung (2)
verbunden ist, daß ein zusätzlicher, in Kollektor- 25
grundschaltung betriebener Transistor (z. B. 52)

die Transistoren (26, 27) dieser Anpassung^- Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanschaltung (3) derart vorspannt, daß durch Ordnung mit jeweils zumindest zwei in Stromüberdie von dem Kollektor eines der Transistoren nahmeschaltung arbeitenden Transistoren mit ge-(26, 27) dieser Anpassungsschaltung (3) abnehm- 30 meinsamem Emitterwidersland und individuellen baren Signale die Basis eines der in Stromüber- Kollektorwiderständen zur gegenseitigen Anpassung nahmeschaltung arbeitenden Transistoren der auf von in Stromübernahmeschaltung arbeitende Transieincr niedrigen Potentialebene und/oder in dem stören enthaltenden Verknüpfungsschaltungen, die zweiten Spannungsbereich arbeitenden Verknüp- aut verschiedenen Bezugspotentialebenen und/oder fungsschaltung (1) direkt ansteuerbar ist und daß 35 in verschiedenen Spannungsbereichen arbeiten, zur Anpassung einer auf einer niedrigen Bezugs- Es ist bereits eine mit Stromübernahme arbeitende potentialebene und/oder in dem zweiten Span- Schaltungsanordnung zur Durchführung logischer nungsbereich arbeitende Verknüpfungsschaltung Operationen mit N (N > 2) in Emitterschaltung beil) mit einer auf einer hohen Bezugspotential- triebenen Transistoren bekannt (deutsche Auslegeebene und'oder in dem ersten Spannungsbereich 40 schrift 1 196 241). Bei dieser bekannten Schaltungsarbeitenden Verknüpfungsschaltung (2) die Basis anordnung sind die Emitter der genannten Transistoeincs der in dieser Anpassungsschaltung (4) in ren zusammengeschaltet, und die Kollektoren aller Stromübernahmeschaltung arbeitenden Transisto- Transistoren bis auf einen, deren Basen die Eingangsren (32, 33) gegebenenfalls über einen in Kollek- signale zugeführt werden, sind ebenfalls zusammentorgrundschaltung betriebenen weiteren Transi- 45 geschaltet und über einen Widerstand mit dem einen stör (31) mit dem Kollektor eines der in Strom- Pol der Spannungsquelle verbunden. Der erwähnte Übernahmeschaltung arbeitenden emittergekop- andere Transistor ist über einen weiteren Widerstand pelten Transistoren der auf der niedrigen Bezugs- mit dem gleichen Pol der Spannungsquelle verbunpotentialebene und/oder in dem zweiten Span- den. Die Ausgangssignale werden bei der betreffennungsbereich arbeitenden Verknüpfungsschaltung 50 den Schaltung an den Kollektoren der (N- l)Tran-(1) verbunden ist, und daß die Transistoren (32, sistoren und/oder am Kollektor des einen Transistors 33) in der zuletzt genannten Anpassungsschaltung abgenommen. Obwohl Schaltungen der gerade be-(4) derart vorgespannt sind, daß durch die von trachteten Art eine relativ hohe Arbeitsgeschwindigdem Kollektor eines dieser Transistoren (32, 33) keit besitzen, ist ihr Leistuingsbedarf in nachteiliger abnehmbaren Signale gegebenenfalls über einen 55 Weise jedoch relativ hoch. Dies setzt der Integrier-Emitterfolgertransistor die Basis eines Transistors barkeit derartiger Schaltungen erhebliche Grenzen, der in der auf der hohen Bezugspolentialebene Im übrigen ist im Zusammenhang mit der gerade be- und/oder in dem ersten Spannungsbereich arbei- trachteten bekannten Schaltungsanordnung nichts betenden Verknüpfungsschaltung (2) in Stromüber- kannt, was auf einen Betrieb derartiger Schaltungsnahmeschaltung arbeitenden Transistoren (17,18) 60 anordnungen auf unterschiedlichen Bezugspotentialdirekt ansteuerbar ist. ebenen und/oder in verschiedenen Spannungsberei-