DE2044008C - Durch eine Torschaltung gesteuerte Schaltanordnung - Google Patents

Description

I/

gangspunkt angeschlossenes Schaltungselement entweder aufzusteuern oder zu sperren.

Zur Überwindung des durch die Schwellenspannung Vt des Tortransistors einer nur einen Transistor enthaltenden Torschaltung bestehenden Problems wurden schon verschiedene Methoden vorgeschlagen. Eine besteht darin, für das Torglied zwei Transistoren zu verwenden, während gemäß einer anderen Methode das Torglied durch Impulse übersteuert wird, deren Amplitude wenigstens gleich der Summe aus dem Signal und der Schwellenspannung ist. Die Verwendung von zwei Transistoren je Torglied widerspricht jedoch der Forderung nach einer Herabsetzung der Komponentenzahi pro Funktion auf ein Minimum. Aber auch die Übersteuerung des Tortransistors ist nicht immer durchführbar und kann in der Pra:äs mehr als eine Leistungsquelle erforderlich machen, um Steuersignale großer Amplitude zu erzeugen. Außerdem erhöht die Übersteuerung die Verlustleistung und den Rauschpegel im Schaltkreis. Dies sind wesentliche Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der Übertragung eines Signals durch ein Torglied mit nur einem Verstärkerelement infolge dessen Schwellenspannung auftretenden Amplitudenverluste ohne die Notwendigkeit einer Übersteuerung zu verhindern.

Diese Aufgabe wird bui durch eine Torschaltung gesteuerte Schaltanordnung mit mindestens einem Verstärkerelement, dessen Steuerelektrode von der Torschaltung ein Eingangssignal zugeführt wird, welches nach überschreiten eines Schwellwertes das Verstärkerelement in den Leitungszustand steuert, und dessen eine Hauptelektrode als Ausgangselektrode geschaltet ist, und bei dem die Torschaltung die Hauptstromstreoke eines an seiner Steuerelektrode mit Torsignalen angesteuerten Tortransistors umfaßt, der in beiden Richtungen leitfähig ist und in einer Leitungsrichtung eine Verschiebung des von seiner Eingangselektrode zu seiner Ausgangselektrode übertragenen Signals hinsi; h ti ich eines Bezugspegels um seine zur Steuerung in den Leitungszustand zu überwindende Schwellenspannung bewirkt, wobei die Schwellenspannung des Tortransistors g.ößer als die Schwellenspannung des Verstärkerelementes ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit der zweiten Hauptelektrode des Verstärkerelemenles eine Vorspannungsschaltung verbunden ist, welche eine der durch die Schwellenspannung, des Tortransistors bedingten Signalverschiebung entgegenwirkende Vorspannung liefert.

Auf diese Weise wird die Wirkung der Schwellenspannung für die Signalübertragung aufgehoben, so daß das volle Eingangssignal am Ausgangspunkt zur Verfügung steht. Zweckmäßig« weise wählt man die von der Vorspannungsschaltung erzeugte Vorspannung betragsmäßig praktisch gleich der Schwellenspannung des Tortransistors, so daß eine amplitudengetreue Übertragung des Eingangssignals erfolgt.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorspannungsschaltung die Hauptstromstrecke eines zusätzlichen Transistors enthalten, welcher eine Schwellenspannung aufweist und zwischen eine Bezugsspannungsklemme UDd die zweite Hauptelektrode des Verstärkerelementes geschaltet ist, an der er die Vorspannung erzeugt. Ferner können sowohl der Tortransistor als auch der Transistor der Vorspannungsschaltung Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode sein, wobei die Hauptstromstrecke des Tortransistors die Kopplung zwischen einer Eingangssignalquelle und der Steuerelektrode des VersiSrkerelementes darstellt und die Quellen-Abfluß-Strecke des Transistors der Vorspannungsschaltung zwischen die Bezugsspannungsklemme und die zweite Hauptelek-

trode des Verstärkerelementes, welches beispielsweise ebenfalls ein Transistor sein kann, geschaltet ist. Im Betrieb können der Steuerelektrode des Tortransistors Signale mit Pegeln zuführbar sein, welche seine Hauptstromstrecke sperren bzw. leitend machen.

ίο Die erfindungsgemäße Schaltanordnung läßt sich mit besonderem Vorteil zur Bildung eines mehrstufigen Schieberegisters anwenden, welches aus mehreren hintereinandergeschalteten torgesteuerten Schaltanordnungen besteht, wobei die zweiten Hauptelektroden der

Verstärkerelemente der einzelnen Stufen an eine gemeinsame Vorspannungsschaltung angeschlossen sind. Das Verstärkerelement jeder Stufe des Schieberegisters kann beispielsweise 'Is Signalumkehrstufe geschaltet sein. Das Schieberegister läßt sich mit Hilfe

ao zweier steuernder Taktimpulsquellen betreiben, deren erste Taktimpulse an die Steuerelektroden der Tortransistoren jeder zweiten Stufe geliefert werden, wahrem' die zweiten Taktimpulse an die Steuerelektroden der Tortransistoren der dazwischenliegenden Stufen geliefert werden.

In Verbindung mit der Zeichnung soll nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

Fig. IA und 1B die schematische Schaltungsanordnung von Schaltkreisen mit einem Torglied gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2A und 2B die schematische Schaltungsanordnung von Torgliedkreisen gemäß der Erfindung, F i g. 3 die schematische Darstellung eines Schieberregisters gemäß der Erfindung,

Fig. 4 die Darstellung eines Schieberegisters, bei welchem eine Doppelvorspannungsanordnung gemäß der Erfindung verwendet wird.
Zur Erläuterung der Erfindung werden in der Zf ichnung einfachheitshalber Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode (IGFET-Transistoren) vom Stromerhöhungstyp verwendet. Es versteht sich jedoch, daß auch andere bekannte Transistortypen zur Realisierung der Erfindung verwendet werden können,

z. B. IGFET-Transistoren vom Stromdrosselungstyp, Bipolartransistoren oder Sperrschichtfeldeffekttransistoren. Die nachfolgende einführende Erörterung der in der Zeichnung dargestellten Transistoren seil die ins einzelne gehende Beschreibung der Schaltungen er-

5» leichtern.

1. Die verwendeten Bauelemente besitzen eine erste und eine zweite Elektrode, die als Quelle und Abfluß bezeichnet werden und die Enden eines Stromweges bestimmen, sowie eine Steucrelektrode. Das an die Steuerelektrode angelegte Potential bestimmt die Leitfähigkeit des Stromweges. Für den IGFET-Transistor vom p-Typ ist die Quelle als diejenige der beiden Elektroden definiert, an die das höhere Potential angelegt wird. Für einen IGFET-Transistor vom η-Typ ist die Quelle als diejenige Elektrode definiert, an die das niedrigere Potential angelegt wird.

2. Die verwendeten Bauelemente sind bidirektional, womit gemeint ist, daß im Stromweg zwischen der ersten und zweiten Elektrode in jeder Richtung ein Strom fließen kann, wenn an die Steuerelektrode ein Aufsteuerungssignal angelegt wird.

3. Damit der Transistor leitet, muß die Steuer-

5 6

elektroden-Quellen-Spannung KrJ₁-in einer solchen ist (V_a -— OVoIt) und daß der bewegliche Arm des

Richtung angelegt werden, daß die Steuerelektrode Schalters 14 an der Klemme 18 (+V Volt) liegt. Für

bezüglich der Quelle in Durchlaßrichtung vor- die angegebenen Spannungsbedingungen arbeitet der

gespannt ist, und größer seih als ein vorgegebener Transistor 32 in Quellenschaltung, wobei die Elek-

Wert, der als die Schwellenspannung Vt definiert 5 trode 34 die Quelle und die Elektrode 36 der Abfluß ist.

ist. Wenn die angelegte Spannung Vas eine Rieh- Da die Quelle auf + V Volt liegt, existiert zwischen der

tung besitzt, bei der der Transistor in Durchlaß- Quellenelektrode 34 und der Steuerelektrode 38 eine

richtung vorgespannt wird, aber eine kleinere konstante Spannungsdifferenz von V Volt (Γ«_Α· - \- V),

Amplitude besitzt als Vt, so bleibt der Tran- und der Stromweg des Transistors bleibt in den Zu-

sistor gesperrt, und im Stromkanal fließt praktisch io stand niedriger Impedanz bzw. starker Leitfähigkeit

kein Strom. Es sei bemerkt, daß dies auch für ein vorgespannt, solange die Schalter- und Slcucrelck-

Bipolar-Bauelement gilt, das nur dann leitet, wenn trodenspannungen die genannten Werte beibehalten,

die Basis bezüglich des Emitters durch ein Signal Der Kondensator 28 kann sich daher durch den

in Durchlaßrichtung vorgespannt wird, das größer Stromweg des Transistors 32 voll aufladen, und die

ist als die Basis-Emitter-Übergangsspannung Vi„. 15 Spannung an der Empfangsklemme 24 wird auf

4. Wenn der Transistor als Quellenfolger (oder -f V Volt ansteigen. Bei dieser Betriebsweise des Tor-

Emitterfolger) arbeitet, »folgt« die Spannung V_s gliedes bzw. Transistors 32 wird somit zur Empfangs-

an der Quelle dem an die Steuerelektrode an- klemme 24 die volle Spannung der Sendeklcmmc 12

gelegten Signal Vg. aber sie wird bezüglich der übertragen.

Steuerelektrode um eine Spannung verschoben, ao Nun sei angenommen, daß der bewegliche Schaltderen Amplitude gleich der Schwellenspannung Vt arm zur Klemme 16 umgelegt wird und daß der Tordes Transistors ist (V_s = V₀- V₇)- Diese Ver- transistor32 entweder schon leitend ist oder in den Schiebung um V_T stellt ein Hauptproblem bei der Leitzustand geschaltet ist. Die Spannung an der Sende-Verwendung eines Torgliedes mit einem einzigen klemme 12 und die Steuerspannung an der Steuer-Transistor dar. *5 elektrode 38 sind nun auf Massepotenlial eingestellt. Das durch die Erfindung gelöste Problem wird ver- und die anfängliche Spannung an der Elektrode 36 ständlich, wenn man F i g. 1 betrachtet, die eine be beträgt | V VoIi, da der Kondensator 28 voll geladen kannte Anordnung mit einem Torgüed zeigt. ist. Nun arbeitet der Transistor 32 im roigerbeirieb, Eine Eingangs- oder Sendesignalquelle 10 erzeugt an nämlich als Quellenfolger, wobei die Elektrode 36 nun ihrer Ausgangsklemme 12 Signale mittels eines Schal- 30 die Quelle ist.

ters 14, dessen Schaltarm entweder an eine Klemme 16 Wenn der Transistor 32 anfänglich in den Leitoder an eine Klemme 18 gelegt werden kann. Die zustand geschaltet ist, beträgt die Spannung V₂₁ an Klemme 16 liegt direkt an Masse, während die der Klemme 24 +V Volt, und zwischen der Quellen-Klemme 18 mit dem positiven Pol einer Batterie 20 ver- elektrode 36 und der Steuerelektrode 38 existiert eine bunden ist, deren negativer Pol an Masse liegt. Je nach 35 Potentialdifferenz von KVoIt. Während sich der Konder Stellung des Schaltarms kann das Signal am Sende- densator 28 entlädt, nimmt die Potentialdifferenz punkt bzw. der Klemme 12 ein Potential sein, das ent- zwischen der Quelle und der Steuerelektrode ab, was weder Massepotential ist oder einen Spannungs- zu einem Ansteigen der Impedanz des Slromweges wert -j K besitzt, w«,bei + K der Spannungswert der führt. Wenn der Kondensator 28 so weit entladen ist. Batterie 20 ist. Die an der Sendeklemme 12 erschei- 40 daß K₂, den Wert der Schwellenspannung V_T des nende Spannung soll wahlweise zu'einer Empfangs- Transistors 32 (K₇₃₂) hat, so wird der Transistor 32 klemme 24 übertragen werden. Eine Last 26, deren gesperrt, und der Kondensator 28 kann sich, von Eingangsimpedanz einen (verteilten oder punktförmi- Sperrströmen abgesehen, nicht weiter entladen. Wähgen) Kondensator 28 enthält, ist mit der Empfangs- rend also der Eingang an Masse liegt, bleibt der Ausklemme 24 verbunden. Gemäß der Darstellung enthält 45 gang auf einem Potential, das gleich der Sr tnnung die Last 26 beispielsweise eine komplementäre Um- Kr₃₂ ist.

kehrstufc 27, die durch einen η-leitenden Transistor Es wurde gezeigt, daß für die eine Leitungsrichtung 27a und einen p-leitenden Transistor 27b gebildet ist. des Torgliedcs mit einem einzigen Transistor der Aus-Die AbfluBelektroden der Transistoren 27a und 27* gnng auf den Wert der Eingangsspannung aufgeladen sind gemeinsam an einen Ausgangspunkt 30 an- 5» wird, daß aber für die andere Richtung die Ausgangsgeschlossen. Ihre Quellen liegen an Masse bzw. an f K, spannung um die Schwellenspannung Y_T des Tortran- und ihre Stcuerelektroden sind zusammengeschaltet. sistors verschonen ist. Die unvollständige Entladung Ein Torglied besteht aus einem p-leitenden Feld- an der Klemme 24 bewirkt, daß die Transistoren 27a effekttransistor 32, dessen durch Elektroden 34 und 36 und 276 gleichzeitig leitend sind, wie nachfolgend erbegrenzter Stromweg zwischen die Sendeklemme 12 ss läutert wird.

und die Empfangäklemme 24 geschaltet ist. Die Steuer- Es sei von den folgenden typischen Werten auselektrode38 des Feldeffekttransistors ist mit einer gegangen: +»' - = 10 Volt; K_Tm = V_{T b} --= V_T
Klemme 40 verbunden, an die ein Steuersignal an- = 3 Volt, und K_Tt7O = V_T ,_npn) = 2* Volt Da "der gelegt wird, dessen Potentialwert entweder 0 oder -\- V F^:ngang nach einem Spannungssprung von -f V an Volt beträgt. Der Transistor 32 ist gesperrt, wenn 6r Masse liegt und der Transistor 32 eingeschaltet ist ist seine Sieuerelektrodenspannung auf + V Volt liegt, der Transistor 27a noch durch eine Spannung Va und er ist aufgesteuert bzw. leitend, wenn die Steuer- gleich V_Tn (3 Volt) in Durchlaßrichtung vorgespannt spannung an der Steuerelektrode 38 um einen Betrag, und stark leitend, weil seine Schwellenspinnung I > der größer ist als die Schwellenspannung V_T des Tran- (2 Volt) überschritten ist. Der Transistor TIb ist ebensistors 32, niedriger ist als das Potcn.ial an der Quellen- 65 falls in Durchlaßrichtung vorgespannt da seine Spanelektrode, raing Vas, die gleich 7VoIt ist (+K- 3 Volt) seine

Es sei nun angenommen, daß der Kondensator 28 Schwellenspannung V_T (3 Volt) übersteigt

zunächst entladen ist, daß der Transistor 32 gesperrt Die Transistoren 27a und 27* bilden also einen

SKSäSSS« S

leitenden Transistoren irgendwo

_{jm Folgerbetri}eb, und das Potential an

"S

^Nul1'^{und dcr Transistor 27fl isl ßC}-

dargestelltist hat man ein^^

oben beschriebene nur daß,nun ^d«E™P™^ _f.

nicht auf das Potential\+V der Send«pannung

geladen "^fJ^SL^^ Jl und die Sende-Leitzustand gescha tet vrajden Bl unajii

klemme 12 au Massepotentia· »^eg· ^β™^™£ _{wird s},stor in Quellenschal lung, unddie Stemme« auf Nullpotential entladen Wenn be de J r sistor42 .n den ^™***¹"' ^ Potential an der

.5

_der Spanaer P

uk. 1 Λΐι«νιιν.«|~ ο

_{Arbdttweisc der} Schaltungsanordnung ist

_{äußersl unstig}. _{Wenn die} Eingangsklemme 12 an β _{wjrd wjrd} ^ _{TransistQr2?fl gesperrl>}

und die Ausgangsspannung der Schaltung an der Klemme 30 steigt auf ein im voraus bekanntes Potential

_an, _dessen Wert durch die Impedanz der Las« 58, nicht

^ _durch ^ _Verha,_{len dcs Stro κ dcs Tran}.

^.^ .^ _Wenn ^ ^. _{ieIswejse die}

Last 58 ein WidenUandsglied oder ein aktives Bau_{clement wie e(wa der} Transistor 276 ist, wird die Aus- rs-*""^{im Mlichc}"^8leich'^KV<1"^te"

₃o

40

Zt ei;-V. . Tr

Wenn in diesem Fall V_Til ß^Ieicn größer ist als die Schwellenspannung Ir . den Transistors 276, so leiten die Transistoren2a und 276 gleichzeitig. Dies bedeutet wieder eine übermäßige Verlustleistung und einen (runs.chtl.cn des Potentials) Undefinierten Ausgang F i g. 2λ zeigt nun ein

fnuiung, bei welchem die _ .:_η7:_ο._η

teile der bekannten Torglieder mit einem einzigen Transistoi vermieden sind. «art-^nrl«

Die Schaltungsanordnung enthält «n verstärkendes B, ,element, nämlich den "-leitenden Trans.slo^.* de -cn Abfluß über eine Last 58 an , ■ liegt «ddes«n St, ,erelektrode durch den Torlrans.stor 32 rn.td.rn e.,cn Ende des Leitungspfades gekoppelt .st. .DkEmga ;ssignalquelle 10 und der Tortransistor 32 sind so zu mmengeschaltet und arbeilen so wie inFig-lA. ätzüch ist aber die Quelle des Transistors 27a mit r SdbstVorsinnunglschaltung ^verbundenD:,ese

elo rode 54 gemeinsam mit seiner A«lu^» an Masse liegt. Bei einer derartiger'Schaltungist dg AMU.B - Quellen - Spannung Vos des ¹^f ^ ^5S hönstens gleich meiner Stcuerelektroden-Quellen bpan

des Bauelements ist. _- · , d-her

Die Quellenelektrode des Transistors 27a .* daner bei r_r„Volt über Massepotential vorg«panm u^d « zwar in einer solchen Richtung, daß seine züglich seiner Steuerelektrode in gespannt bzw. positiver gemacht + V Voit gcicgi wird und dci Transisiui 27a dabei in die Sättigung gesteuert wird, so wird die Ausgangsspannung an der Klemme 30 auf die Spannung geklemmt, die über der Vorspannungsschaltung 50 entwickelt wird, d. h. auf V_Tsz oder +3 Volt festgelegt. In Abhängigkeit von den beiden Potentialwerten des Eingangssignals + V und Null wechselt also die Ausgangsspannung zwischen einem niedrigen Wet von ^r₅₂ Volt und einem hohen Wert von 4 V Volt. Wenn man will, kann die Spannungsverschiebung (V_Tii) auch eliminiert und der Ausgangssignalhub dadurch auf die Differenz zwischen + V und Masse erhöht werden, wie dies weiter unten in Verbindung mit F i g. 3 erläutert werden wird.

F ι g. 2 B zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das analog zur Schaltung nach F i g. 2A ist, bei welchem jedoch für den Tortransistor 42 und für die Schaltung 60 Transistoren vom η-Typ verwendet werden. Wenn das Potential an der Sendeklemme 12 4- V Volt beträgt, arbeitet der Transistor 42 nach seiner Auftastung im Folgerbetrieb, und K₁₄, das Steuerelektrodenpotential der Transistoren 27a und 276, ist höchstens gleich (V - ^r₄₁). Bei diesen Signal- und Spannungsverhältnissen ist es wünschenswert, daß der Transistor 276 gesperrt ist.

Die mit der Quelle des Transistors 276 gekoppelte Vorspannungsschaltung 60 senkt das Quellenpotential des Transistors 276 um die Schwellenspannung i> des Transistors62 (V_T»_t)· Der Transistor62 ist n-leiten<] und liegt mit seiner Steuerelektrode und mit seinen Abfluß an + V, während seine Quelle mit der Quell« des Transistors 276 verbunden ist. Der T ransistor 6i ist wie eine Diode geschaltet, so daß V_T„ die Spannunj über seinen Abfluß- und Steuerelektrode!! ist. Dai Quellenpotential V_s des Transistors 27,» wird &Jmi gleich der Slromversorgungsspanmmg V abzügticl dem Spannungsabfall bzw. der Sch^dlciispannung V-, - -^! *"* sein, d.h.

V_s - + V - - » _T

209 684MH

Ρ".'.^{2 und} ^p.nahezugle.chs.nd.

EÜm rft?m f ^ v" f^m, ^{n tC}Ä ^Trans;^storen handelt, die im gleichen Verfahren gebildet and, so .st eindeuii SJrfS ΐ S

Lent»! f ?wtv ΤΤ τ · ί"
potential + V Volt betragt, ist der Transistor

ge-

Die Steuerelektroden der Transistoren 32« bzw. ^{326 si}"^d Jeweils mit einer Quelle für erste bzw. zweite Taktimpulse Φ, bzw. Φ₂ gekoppelt wobei Φ. und Φ, ^««»«r'rind. Wenn beispielsweise Φ* +VVoU ^beträgt· ^betra8^l *. 0 Volt, und umgekehrt Dadurch wird gewährleistet, daß zur gleichen Zeit nur eines von

sas™ -^*=*

Transistor 276 leitet und das Ausgangssignal an der Klemme 30 ein Potential erreicht, das gleich V — Kr₆₂ ist.

Bei den oben erläuterten Schaltungsanordnungen gemäß der Erfindung wird der Nachteil, beim »Sperrzustand« des Eingangssignals einen durch ein Torglied gesteuerten Verstärker nicht sperren zu können, vermieden. Die Ausgangspotentiale sind genau definierte Funktionen des Eingangssignals. Zum Neutralisieren ao der Schwellenspannung des Torgliedes kann zwar irgendeine beliebige Vorspannungseinrichtung verwendet werden, doch hat die Verwendung von Transistoren vom gleichen Leitfähigkeitstyp für das Torglied und für die Vorspannungsfunktion den Vorteil, daß sie sich ähnlich verhalten. Dies heißt, daß die Transistoren sich im Gleichlauf befinden, sich also in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungsbedingungen, wie etwa der Umgebungstemperatur, im gleichen Sinne ändern, so daß der Betrieb der Schal- ; durch solche Änderungen relativ un-

In F i g 3 ist ein Schieberegister dargestellt, das N Stufen besitzt, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist, und welches eine einzige Vorspannungsschaltung gemäß der Erfindung aufweist. Da alle Stufen des Registers identisch sind, ist nur die Schaltungsanordnung einer einzigen solchen Stufe 120 gezeigt. Sie enthält einen Tortransistor 32i> dessen Stromweg zwischen einen Eingangssignal knoten 122 und die Eingangsklemme 24« einer Inverterstufe 27 geschaltet ist. Ein zweites Torglied mit einem Tortransistor 326 ist in ähnlicher Weise zwischen die Ausgangsklemme 30 der Inverterstufe 27 und die Eingangsklemme der nächsten Stufe geschaltet.

Das Substrat der Transistoren ist durch einen Pfeil angedeutet, der für die Bauelemente vom p-Typ vom Körper weg zeigt und für η-leitende Bauelemente zum Körper zeigt.

Die Quellen der p-leitenden Transistoren 276 und 1276 der Inverterstufen liegen an ■+■ V, und die Quellen der Transistoren 27a und 127a und alle anderen η-leitenden Transistoren der Inverterstufen des Registers sind gemeinsam mit einer Vorspannungsklemme 56 zusammengeschaltet, bei der es sich um eine Sammelleitung handelt und deren Potential durch die Vorspannungsschaltung 50 bestimmt ist. Die Vorspannungsschaltung 50 ist identisch mit der in F i g. 2 A gezeigten Schaltung und besteht aus einem Transistor 52, dessen Quellen-Abflußpfad zwischen die Vor-Spannungsklemme 56 und Masse geschaltet ist, dessen Steuerelektrode an Masse liegt und dessen Substrat an -f V angeschlossen ist. Die Quelle des n-Ieitenden Transistois jeder Inverterstufe wird auf einem Vorspannungspotential gehalten, das gleich Vt_m ist. Unter der Annahme, daß I'tm gleich 3 Volt ist, werden die Vorspannungsklemme 56 und die Quelle jedes n-leitcnden Transistors auf 3 Volt gehalten.

Wert U Volt

sistor^f

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zur Fohte^daß ί ? ^^{ich Vt}*" ™^ta- ^{Dies ha} wechseh Der TrJ , ^lnvJL^rterstufe ** '««" Z»«^&n< SteuerelektroH^n η °^Γ·Γ ^{St nun} S^P^erTt^ ** ^scin< gleichOVohS „" .^Q.^uell™^sP^ann«ng Vos praktiscl feet an die K Pm« in^· i?^{nsistor 27fi ist Ieitend un<} tSuS,S SfT "^d* ^SpannUng t ^{V VoIt an} ^₁ bleibt entladen nl· I ^\ ^{und die KIemme Ui} 130 auf y Vf₁^tZt Ju, ? ^X)' ^während *>* Klemm« Klemme 130 v^rH ,S^1-, ^{as +} V-⁵W*^{1 an de}

desTesten ToSSL^ZU' "^«^nden Stufe mittel restellrt eekonfJ.!, j I ^foteenden Stufe (nicht dar bei abwechselnd™' 7„u ?* ·?'. ψ^ι™*^η ^^Γα- ^u?.⁽ Stufen des sSLf ·. ^de _t ^r.^TaklimP^{ulse wird β ώ<}

Es wurde som^I ^ "* J^Imuntergeschoben.
dune eiws rinriüJp"⁶'⁸¹'.^{030 K durch die Verwen}

Vorspannung moSchk»"⁸¹⁸¹⁰?- ^z"^r ^«f^{ung 6}^ eines EinSsS- ^Is!:j;^erstarken^de Stufen mittel

Die Vorsnannun«^!! ^{CS ρΓ}° ^{Stüfe zu koppC}'ⁿ

gewahrleistet eine ni

11

Verlustleistung und beseitigt

SUE Af _Sr ££ ^₁SA?

wenden. Frläuterune der 5 sperrt ist, und wenn das Taktsignal 0 Volt betragt, ist

In Übereinstimmung mit der Ehrung^ der ρ _ransistor ,_{eitend und der n}.Tortrans.stor

F i g. 2 B und in Hinblick auf ^d« ^"""g¹⁰^ gesperrt. Durch die Verwendung von p- »nd n-Trannung nach F i g 3 ist >«cht «kuj^. djD *£ JP _{für die Torglieder sind zwe}j Vorspannungs-Schieberegister komplementäre Inverter⁵^^εη schaltungen notwendig geworden, die e.ne (60) zum halten könnte, die durch' TortraasJ⁰™ ™?Ju*£- « Kompensieren der Schwellenspannung Vr der n-leigekoppelt sind, in Verbindung mit ener Vo^«* _de ^P _{n Transistoren und die} andere (SO) zum Kompenschaltung, bei welcher der Vorspjnnu"ξ^™"⁸" _{jeren der Schwel}i_ensp_annung der p-Trans.storen ebenfalls η-leitend ist. In e.ner solchen^w'ung* ^ verstärkender Stufe ein Torglied anordnung -ürde der Vorspannung trans^orzw, ^ P ^.^ ^. _lndem ^ . sehen das positive Potential+K und eine gern Tortransistoren und zum Vor-Quellenleitung, also eine ^"»"gJEffirX * spannen der verstärkenden Stufen zwei Vorspannungsleitung, geschaltet werden, ^di%f.^al^f^^m- Mieder vom ersten bzw. zweiten Leitfähigkeitstyp ver-,Iep-leitenden ^™^s«™²™'J^J™_st wendet, genügt ein einziges Taktsignal, die Daten plementären Inverterstufen angechlo sen si. Schieberegister hindurchzuschieben.

F i g. 4 zeigt einSch.ebereg.ster mti einer Uoope^ ^ ^ _{Eri]naung wurde zwar an} Schaltungsanord-

vorspannungsanor.nung, bei oem au _{St nungen} erläutert, in denen die Vorspannungsschaltun-

ziger Phasentaktpuls ^forderhch ist De Stromweg g _{Til m} ^_{eichen Leit}f_ähiglc_eitstyp

vorspannung _{St nungen} erläutert, in denen die Vorspannung

ziger Phasentaktpuls ^forderhch ist De Stromweg g _{Transislor vom} ^_{eichen Leit}f_ähiglc_eitstyp

Itf st am *™J^^X%£ i jdh darauf

ziger Phasentaktpul _{Transislor vom} ^_{eichen Leit}f_ähiglc_eityp

jeder Inverterstufe ist am *™J^^X™%£ wie der Tortransistor enthalten. Es sei jedoch darauf

p-leuenden Trans.stor ^^ι*^^η ^*™^. _hingewiesen, daß die Erfindung auch mit irgendeiner

schaltung 50 und *^{m a}"^ren JEnde ™t e. J^ _{Vorspannuilgsschaltung realisiert} werden

haltung 60 vom η ¹JJ _{i ii}i_i Zdid dr Wider-

schaltung 50 und *^{m a}"^ren JEnde ™ J^ _{Vorspannuilgsschaltung realisiert} werden Spannungsschaltung 60 vom η ¹JJ ^ _{kann die beispie}i_sweise Zenerdioden oder Widerlnverter sind mittels ««itiansisior β■ . stands-Spannungsteiler enthalten kann, um eine prakkoppelt. doch ist f .^bef ^'iSigkeSyps abwech- tisch konstante Vorspannung zu liefern. Allerdmgs geeinander hinsichtlich des ^«^m8"_tn/^_{m pr},_{ten wä}hrleistet die Verwendung von Transistoren von sein. Wenn also der ersie »y»·""";^ _de"_r'_nächste 3° gleicher Art und vom gleichen Leitfähigkeitstyp für ate Leitfähigkeitstyp .st, z.B. P"¹⁶',¹^ l_{leitend) usw}. Die Vorspannungsschaltung und das Torglied ein sehi vom zweiten L^^'^Jf'' t Glihlf d Tturverhalten w.e schor

Leitfähigyp ,^ l_{leitend) usw}. Die Vorspannungsschaltung und das Torglied

vom zweiten L^^'^Jf'e' von entgegengesetz- gutes Gleichlauf- und Temperaturverhalten, w.e schor

ÜSrä^iSSSSSi das Arbeiten mit einem erwähnt wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

und daß die zweiten Hauptelek^den Jbr V«. Patentansprüche:

1. Durch eine Torschaltung gesteuerte Schaltan- "f^^SnTder Schaltanordnung nach Anordnung mit mindestens einem Verstärkerelement, 5 ». «nwc» β _kennzeichnet, daß das Verdesscn Steuerelektrode von der Torschaltung em STrJleinent (27α) jeder Stufe (120) des Schiebe-Eingangssignal zugeführt wird, welches nach Ober- starken*ein=» I ^^ c^t ^L schreiten eines Schwellwertes das Verstarker- ^reg ₀ ^IStnwendS der Schaltanordnung nach Anelement in den Leitungszustand steuert, und dessen *· ™^w";"" .? gekennzeichnet durch zwei das eine Hauptelektrode als Ausgangselektrode ge- w spniJ⁷ oder »· S TaktimpulsqueUen (Φ,, schaltet ist, und bei dem die Torschaltung die ^'i^SeTaktiripulseandieSteuerelektroden Hauptstromstrecke eines an seiner Steuerelektrode ?^Af^SSoren (32a) jeder zweiten Stufe (120) mit Torsignalen angesteuerten Tortransistors um- rr I Send die zweite Taktimpulse an die faßt, der in beiden Richtungen leitfähig ist und in 'f^Ji der Tortransistoren (32b) der einer Leitungsrichtung eine Verschiebung des von 15 J^ÄJKdai Stufen liefert, seiner Eingangselektrode zu seiner Ausgangs- dazwischenliegenden ο elektrode übertragenen Signals hinsichtlich eines
Bezugspegels um seine zur Steuerung in den
Leitungszustand zu überwindende Schwellenspannung bewirkt, wobei die Schwellenspannung des ao ■—

Tortransistors größer als die Schwellenspannung
des Verstärkerelementes ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zweiten Hauptelektrode des Verstärkerelemenies (27a) eine Vor- Frfindune bei/ifft eine durch eine Torschaltung Spannungsschaltung (50, 60) verbunden ist, welche a₅ J«^ Schaltanordnung mit mindestens einen, eine der durch die Schwellenspannung des Tor- Sr""¹!¹/ , -^_n, dessen Steuerelektrode von de, transistors (32) bedingten Signalverschiebung ent- ™f_a,,_un- _ein Eingangssignal zugeführt wird, v.e,-gegenwirkende vorspannung liefert. _chei nach überschreiten eines Schwellwertes das Ve-

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch cnes'™ . _den Leitungszustand steuert, uiH gekennzeichnet, daß die von der Vorspannungs- 30 ^"ereiem ,_{ektrode aIs} Ausgangselektro.J, schaltung (50, 60) erzeugte Vorspannung betrags- ^de"f\ ^e ™ ¹^ _{bei dem} die Torschaltung d-t mäßig praktisch gleich der Suiwellenspannung ^^^^e eines an seiner Steuerelektrode n,·. (Vr) des Tortransistors (32, 42) ist. TorsKen angesteuerten Tortransistors umfaßt, d-r

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, ^S_{n Richt}ungen leitfähig ist und in einer Le,tun_tv dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungs- 35 ⁱⁿ?^e°^en *|JT_e Verschiebung des von seiner Eingangsschaltung (50, 60) die Hauptstromstrecke eines reftwng«ne _Ausgangselektiode übertragenen zusätzlichen Transistors (52, 62) enthält, welcher «5^?«;^,^ eines Bezugspegels um seine zur eine Schwellenspannung (V _T) aufweist und zwischen !'⁸^" ⁿ'ⁿ?' _den Leitungszustand zu überwindende eine Bezugsspannungsklemme (Masse, +K) und Steuerung^mden g _wobei ^ _Schwe|!en. die zweite Hauptelektrode des Verstärkerelementes 40 lf™^l^*_xmu«_On ^r als die Schwellen-

die zweite Hauptelektrode des Verstärkerelem l^^l^_xmu«_On vöter

(27a) geschaltet ist, an der er die Vorspannung pannung des ^^^ _ist. t ^SP | l

(27a) geschaltet ist, an der er die Vorspannung pag ^^^ _ist. erzeugt. ^SP - | _{f von} Schaltungen sucht man fur eine

4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch „j-^schaltungsfunktion mit einer minimalen gekennzeichnet, daß sowohl der Tortransistor (32, ^"Jf™ _Baueiementen auszukommen. Insbesondere 42) als auch der Transistor (52, 62) der Vor- 45 ^Ana"f^SSertM Schaltungen auf diese Spannungsschaltung (50, 60) Feldefrekttransistoren ^?^J^^^_m erhöhen und durch mit isolierter Steuerelektrode sind, daß die Haupt- ^^iSÄuÄlarf der einzelne Schaltungsstromstrecke des Tortrans stors die Kopplung ^e^^e _k^™f_eS;_renden Schaltungsteile deren mehzwischen einer Eingangss.gnalquelle und der ^"^ϊϊ vorgegebenen Plättchenfläche unter-Steuerelektrode des Verstärkerelementes (27a) dar- 50 rere auf einer vorgegeoc

stellt und daß die Quellen-Abfluß-Strecke des ^zu?f_n ⁿ^ⁿ _{d Gesic}htspunkt der Reduzierung der

Transistors der Vorspannungsschaltung zwischen ^U"^J _{sind dar}£_{r für} die Signalübertragung

die Bezugsspannungsklemme (Masse, -f- K) und die ^°.χ^_η^_1η6η Schaltungsteilen Torglieder mit nur

zweite Hauptelektrode des Verstärkerelementes ™^™™™^η£^_5ΐοΐ binders geeignet. Bei der-

geschaltet ist. ._ΛΑΑ u «rtiaen Tordiedern ändert sich jedoch die Schaltung»·

5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch ar igen lorgueaern a ^ ^ „^ gekennzeichnet daß das Verstärkerelement e,n art de^T₌to« m^b^ ^g^ ^ Transistor (27a) ist. * _{Wert des} Eingangssignals in Quellenschaltung

6. Schaltanordnung nach Anspruch 4 oder 5, ^J^SiS^ und für einen anderen Wert des dadurch gekennzeichnet daß der Steuerelektrode 6o g^J^g^Stenfo,^ oder Emitterfolger des Tortransistors (32) S_Ignale mit Pegeln zufuhrbar "PS^pSgerbetrieb erreicht die zum Ausgangssind, welche seine Hauptstromstrecke sperren bzw. ^^^Zspannung wegen der im Durchlaßleitend machen. . Ltrieb wirkenden Schwellenspannung des Tortran-

7. Anwendung der Schaltanordnung nach einem ~!™^b ]3J^_{ollen W}ert der Eingangsspannung, oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da- 6₅ «store nicnt oen ν.^O1'^c" „ ° _{γ des Tor}. durch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines mehr- ^^^^^SSS^mVP^ stufigen Schieberegisters mehrere torgesteuerte JgJ^^^i^cfcend ^ & am A* Schaltanordnungen hintereinandergeschaltet sind übertragene apaiuiung uiu.