DE1512416C - Verknüpfungsglied - Google Patents
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- DE1512416C DE1512416C DE1512416C DE 1512416 C DE1512416 C DE 1512416C DE 1512416 C DE1512416 C DE 1512416C
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft ein Verknüpfungsglied für nahme-Schaltung eine feste Spannung Vrel verwendet,
binäre, zwischen zwei Spannungswerten wechselnde so daß die am Eingang der Schaltung erscheinende
Eingangssignale mit einem Stromübernahme-Schalter, Schaltdifferenzspannung einfach durch den Ünter-
welcher zwei Eingänge und mindestens einen Aus- schied zwischen der Differenz aus dem hohen Eingang
aufweist und zwischen die Klemmen einer Be- 5 gangssignalwert und Vrai und der Differenz aus
triebsspannungsquelle geschaltet ist, und mit einer Frcf und dem niedrigen Eingangssignalwert bestimmt
Schaltung zum Übertragen der Eingangssignale zum wird. Wenn Viel und der Mittelpunkt zwischen
Stromübernahme-Schalter, welche bei Anlegen der dem hohen und dem niedrigen Wert des binären
Eingangssignale davon abhängige binäre Signale er- Signals in einer bestimmten Beziehung zueinander
zeugt, deren Spannungssprung gleich der Differenz io stehen (z. B. so eingestellt werden, daß sie praktisch
zwischen den beiden Spannungswerten der Ein- gleich groß sind), so kann der Stromübernahme-
gangssignale ist, und welche außerdem verstärkte, zu Schalter bei einem Wechsel des Eingangssignals, von
den binären Signalen inverse Signale liefert. niedrigem zu hohem und von hohem zu niedrigem
Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einer Wert symmetrisch ansprechen.
als Verknüpfungsglied (»logisches Gatter«) verwend- 15 Es ist ferner bekannt, über eine Kollektorstufe
baren Stromübernahme-Schaltung, gelegentlich auch niederohmig eine bistabile Stufe eines Verzögerungs-Stromlenkschaltung
genannt, die sich besonders für. Verstärkers anzusteuern, die aus zwei Transistoren
sehr schnelle Digitaleinrichtungen, z. B. elektronische gebildet ist, welche getrennte Kollektorkreise und
Rechner und andere elektronische Geräte eignet, da einen gemeinsamen Emitterkreis besitzen (USA.-die
in einer solchen Schaltung verwendeten Transi- 20 Patentschrift 3 210 562). Ebenso ist es an sich schon
stören außerhalb der Sättigung mit relativ kleinem bekannt, eine niederohmige Ansteuerung über meh-Spannungshub
betrieben werden können, der in der rere parallelgeschaltete, in Kollektorschaltung be-Größenordnung
von Bruchteilen eines Volt liegt. triebene Transistoren vorzunehmen (USA.-Patent-Durch
Vermeiden einer Sättigung der Transistoren schrift 3 058 007). Auch ist es bekannt, einen in
durch den geringen Spannungshub wird bei den 25 Kollektorschaltung arbeitenden Transistor vom ge-Stromübernahme-Schaltungen
eine hohe Ansprech- meinsamen Kollektoranschlußpunkt einer Signalgeschwindigkeit
erreicht. . übertragungsschaltung mit zwei Transistoren anzu-
Stromübernahme-Schalter, wie sie von der Erfin- steuern (Telefunken-Veröffentlichung »Röhren- und
dung verwendet werden, sind bekannt (»Digest of Halbleitermitteilungen« Nr. 65 10125, Integrierte
Technical Papers, 1966, International Solid-State 30 Schaltung—Weg und Ziel, S. 9). :
Circuits Conference, Session 1, S. 12 bis 13«). Dabei Die vorliegende Erfindung gibt ein neues und verwird ein Differenzverstärker mit mindestens zwei bessertes Stromüberriahme-Verknüpfungsglied an, bei Transistoren verwendet, welche getrennte Kollektor- dem die Schaltdifferenzspannung mit einer Überkreise und einen gemeinsamen Emitterkreis besitzen, steuerung des Verknüpfungsglieds verbunden ist, um wobei letzterer an den einen Pol einer Stromquelle 35 unter anderem die Schaltgeschwindigkeit und den angeschlossen ist. Der Strom der Quelle (für den ein Gleichstromstörbereich zu verbessern und außerdem praktisch konstanter Wert möglich ist) kann dann die Schaltung zu vereinfachen und die Verlustleistung durch Einstellen einer geeigneten Potentialdifferenz herabzusetzen. Die Schaltungsanordnung gemäß der zwischen den Basen der beiden Transistoren durch Erfindung trägt ferner zu einem symmetrischen Aneinen der beiden von den Kollektor-Emitter-Pfaden 40 sprechverhalten auf Eingangssignale bei.
der Transistoren gebildeten Strompfade geschaltet' Ein Verknüpfungsglied der eingangs genannten Art werden. Für das Rückfließen des Stromes von den ge- ist. gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß trennten Kollektorkreisen zum anderen Pol der die von der Signalübertragungsschaltung erzeugten biStromquelle sind geeignete Vorkehrungen getroffen. nären Signale über eine galvanische Verbindung an In einem der getrennten Kollektorkreise einer solchen 45 den ersten Eingang des Stromübernahme-Schalters Schaltung definiert man eine Ausgangsklemme. Ein und die (ebenfalls von der Signalübertragungsschal-Verknüpfungsglied dieser Art wird als Stromüber- rung erzeugten) verstärkten inversen Signale gleichnahme-Verknüpfungsglied (»CML-Gatter«) bezeich- strommäßig an dessen zweiten Eingang angelegt wernet. den. Dadurch wird erreicht, daß der Differenzspan-.
Circuits Conference, Session 1, S. 12 bis 13«). Dabei Die vorliegende Erfindung gibt ein neues und verwird ein Differenzverstärker mit mindestens zwei bessertes Stromüberriahme-Verknüpfungsglied an, bei Transistoren verwendet, welche getrennte Kollektor- dem die Schaltdifferenzspannung mit einer Überkreise und einen gemeinsamen Emitterkreis besitzen, steuerung des Verknüpfungsglieds verbunden ist, um wobei letzterer an den einen Pol einer Stromquelle 35 unter anderem die Schaltgeschwindigkeit und den angeschlossen ist. Der Strom der Quelle (für den ein Gleichstromstörbereich zu verbessern und außerdem praktisch konstanter Wert möglich ist) kann dann die Schaltung zu vereinfachen und die Verlustleistung durch Einstellen einer geeigneten Potentialdifferenz herabzusetzen. Die Schaltungsanordnung gemäß der zwischen den Basen der beiden Transistoren durch Erfindung trägt ferner zu einem symmetrischen Aneinen der beiden von den Kollektor-Emitter-Pfaden 40 sprechverhalten auf Eingangssignale bei.
der Transistoren gebildeten Strompfade geschaltet' Ein Verknüpfungsglied der eingangs genannten Art werden. Für das Rückfließen des Stromes von den ge- ist. gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß trennten Kollektorkreisen zum anderen Pol der die von der Signalübertragungsschaltung erzeugten biStromquelle sind geeignete Vorkehrungen getroffen. nären Signale über eine galvanische Verbindung an In einem der getrennten Kollektorkreise einer solchen 45 den ersten Eingang des Stromübernahme-Schalters Schaltung definiert man eine Ausgangsklemme. Ein und die (ebenfalls von der Signalübertragungsschal-Verknüpfungsglied dieser Art wird als Stromüber- rung erzeugten) verstärkten inversen Signale gleichnahme-Verknüpfungsglied (»CML-Gatter«) bezeich- strommäßig an dessen zweiten Eingang angelegt wernet. den. Dadurch wird erreicht, daß der Differenzspan-.
Betreibt man eine solche Schaltung als Verknüp- 50 nungssprung zwischen den Eingängen des Stromfungsglied,
so ist es üblich, die Potentialdifferenz schalters gleich dem Produkt aus dem Faktor (H-G)
zwischen den Basiselektroden durch Anlegen eines und dem Spannungssprung der binären Signale ist.
von einem, ersten, relativ hohen zu einem zweiten, Die Signalübertragungsschaltung wirkt als Einrelativ
niedrigen Spannungswert wechselnden Signal gangsstufe des Stromiibernahme-Schalters, für den
an die Basis des einen Transistors (welche einen 55 die verstärkten inversen Signale als Übersteuerungsersten
Eingang des Verstärkers darstellt) und einer signale dienen. Bei einer bevorzugten Ausführungsfesten
Referenzspannung (K1.,.,-) an die Basis des an- form der Erfindung wird als Umkehrverstärker ein
deren Transistors (welche einen zweiten Eingang dar- als Phasenumkehrstufe betriebener Transistor verstellt)
herzustellen. Es sei darauf hingewiesen, daß wendet, welcher bei Anlegen der binären Eirigangsdas
binäre Signal kontinuierlich sein, d.h. zwischen 60 signale sowohl die inversen als auch die nicht umbenachbarten
hohen und niedrigen Bereichen einen gekehrten binären Signale liefert, und zwar an sei-Übergangsbereich
aufweisen kann. Eine in der Mitte nem Kollektor bzw. Emitter.
zwischen dem hohen und dem niedrigen Signalwert ■ Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
liegende Spannung wird als VXKl bewertet, so daß die Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung zeigt in .
Potentialdift'erenz zwischen den beiden Signalwerten 65 Fig. I ein schematisches Schaltbild einer Schal-
und F1.,., festlegt, durch welchen der Transistoren der t'ungsanordnung gemäß der Erfindung,
Quellcnstrom geleitet wird. Fig. 2 eine graphische Darstellung des Eingangs-
Wie erwähnt, wird bei der bekannten Stromüber- differenzsignals des Stromübernahmeschalters, auf-
getragen gegen die Eingangsspannüng für die Schaltungsanordnung
nach F i g. 1,
F i g. 3 eine graphische Darstellung der Gleichstrom-Übertragungscharakteristik
der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 und
F i g. 4 eine graphische Darstellung der einander überlagerten Schwingungsformen der an den beiden
Eingängen des Stromübernahme-Schalters erscheinenden Spannungen.
Das in Fig. 1 dargestellte Verknüpfungsglied enthält
. einen Stromübernahme-Schalter 10 und eine Signalübertragungsschaltung 11, die beide an zwei
Versorgungsleitungen 12 und 13 angeschlossen sind. Der Stromübernahme-Schalter 10 weist zwei Transistoren Q 3 und Q 4 auf, deren Emitter 3 e bzw. 4 e zusammengeschaltet
und über einen gemeinsamen Emitterwiderstand jR 5 mit der Versorgungsleitung 13
verbunden sind. Die Kollektoren 3 c und 4 c liegen über Widerstände R 3 bzw. R 4 an der Versorgungslung
12. Ferner sind die Kollektoren 3c und Ac mit
Ausgangsklemmen 14 bzw.. 15 verbunden, wo körnplementäre Ausgangssignale C bzw ι C zur Verfugung
stehen. Die Basiselektroden3b und 4b sind mit den.
Emittern .2e bzw. Se der Transistoren Q2 bzw. β 5
der Koppelschaltung 11 zusammengeschaltet.
Die Signalübertragungs-Schaltung 11 enthält mindestens eine Umkehrstufe, welche beim Ausführungsbeispiel der als Phasenumkehrstufe geschaltete Transistor
Q 2 ist. Auf dieser Seite der Schaltung können an die Basis 2 b binäre Eingangssignale B angelegt
werden.
Mittels eines Widerstandes R 2 und eines Transistors
Q 6 für eine Temperaturkompensation und für
Gleichlauf der Versorgungsleistung ist der Emitter 2 e mit der Versorgungsleitung 13 verbunden. Die Basis;
6 b dieses Kompensationstransistors Q 6 und sein Kollektor 6c sind gemeinsam mit dem Widerstand
R2 verbunden, während sein Emitter 6e an der Versorgungsleitung
13 liegt. An Stelle des Transistors β 6 könnte man zur Temperaturkompensation selbstverständlich
auch eine Halbleiterdiode oder ein anderes Bauteil mit einem pn-übergang verwenden. Im übrigen
ist eine Einrichtung zur Temperaturkompensation wie der Transistor β 6 nur dann erforderlich,
wenn die Schaltungsanordnung über einen großen Temperaturbereich und bei starken Schwankungen,
der Versorgungsleistung zuverlässig arbeiten soll, sie sie kann jedoch fortgelassen werden, wenn eine Betriebssicherheit
nur innerhalb eines geringen Temperaturbereiches und bei relativ stabiler Versorgungsleistung verlangt wird.
Über einen Widerstand Rl liegt der Kollektor 2 c an der Versorgungsleitung 12. Ferner ist der Kollektor
2c mit der Basis 5 b des als Emitterfolger geschalteten
Transistors β 5 verbunden. Der Kollektor 5 c liegt ebenfalls an der Versorgungsleitung 12, während
der Emitter 5 e- über einen Widerstand R 6 mit der Versorgungsleitung 13 zusammengeschaltet ist.
Man lcann zusätzliche Eingänge des Verknüpfungsgliedes vorsehen, indem man parallel zum Kollektor
2 c und Emitter 2 e des Transistors Q 2 die Kollektoren bzw. Emitter weiterer Transistoren schaltet. Wie
in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien dargestellt ist, ist beispielsweise mit dem Kollektor 2 c
der Kollektor Ic eines weiteren Transistors β I und
mit dem Emitter 2 e dessen Emitter Ie verbunden. An die Basis 1 δ können weitere binäre Eingangssignale A angelegt werden.
Die Schaltung, soweit sie bisher beschrieben wurde, kann als integrierte Schaltung oder in Mikromodul- '
technik hergestellt werden. Es ist auch. möglich, in
einem einzigen Halbleiterstück eine Reihe der oben beschriebenen Schaltungsanordnungen herzustellen
und so zusammenzuschalten, daß sie in irgendeinem digitalen System verschiedene Verknüpfung- und
Schaltfunktionen ausführen können. Die beschriebene Schaltungsanordnung kann aber auch aus einzelnen
ίο Bauteilen zusammengestellt werden.
An die Versorgungsleitungen 12 und 13 ist eine Spannungsquelle 16 angeschlossen, welche eine
Arbeitsspannung des Wertes E liefert. Werden, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, npn-Transistoren
verwendet, so liegt die Versorgungsleitung 13 am negativen Pol der Quelle 16 und die Leitung 12
an ihrem positiven Pol, wobei die Leitung 12 auf irgendein beliebiges Bezugspotential gelegt ist, beim
dargestellten Ausführungsbeispiel auf Massepotential.
Werden für die Schaltungsanordnung' pnp-Transi-. stören verwendet, muß die Polarität der Quelle 16
selbstverständlich umgekehrt werden.
Die binären Signale A und B weisen die bekannte Kurvenform mit einem hohen und einem niedrigen
Spannungswert und einem Übergang dazwischen auf, wie in Fig. 1 an der Basis Ib mit der Kurve 17 angedeutet
ist. Wie aus der Darstellung zu erkennen ist, weisen der hohe bzw. der niedrige Spannungswert die
Werte V11 bzw. VL auf. Die Signale A und B können
beispielsweise von den Ausgangsklemmen ähnlicher Stromübernahme-Schaltiingen eines digitalen Systems
stammen.
Der gemeinsame Emitterwiderstand R 5 und die Spannungsquelle 16 bilden für den Stromübernahme-Schalter
10 eine Stromquelle. Wenn die an der Basis 3 b liegende Basisspannung Vb:l positiver ist als die
Basisspannung Vhi, so wird der Transistor Q3 leitend
und der Transistor β 4 gesperrt, so daß der Strom von der Stromquelle über die. Kollektor-Emitter-Strecke
des Transistors Q 3 und den Widerstand R 3 geschaltet wird und die Ausgangssignale C bzw. ü
auf niedrigem bzw. hohem Potential liegen. Ist VbA
positiver als Vb s, so leitet der Transistor β4, während
der Transistor β 3 gesperrt ist und der Quellenstrom über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors
β 4 fließt und die Ausgangssignale C und U hohes bzw. niedriges Potential aufweisen. . ·
Der Transistor β 3 wird leitend, wenn eines oder beide der binären Signale A und B sich auf dem
So hohen Spannungswert befinden. Das hohe Potential der Signale A und B wird unter Verschiebung des
Potentials je nach dem vorliegenden Fall über den Basis-Emitter-Übergang des Transistors β 1 oder des
Transistors β 2 auf die Basis 3 b des Transistors β 3
übertragen. Zusätzlich kehrt der Transistor β 1 oder 02 mit einem Verstärkungsfaktor G das binäre
Signal A oder B um. Das umgekehrte binäre Signal wird über eine Koppeleinrichtung, zu der eine Einrichtung
, zur Potentialverschiebung (nämlich die Basis-Emitter-Strecke des Transistors β 5) gehört, als
ein.um den Verstärkungsfaktor G modifiziertes Signal
niedrigen Potentials an die Basis 4b angelegt. In diesem Falle ist also Vh:i positiver als V1,,, so daß der
Transistor β 3 leitend wird, der Transistor β 4 da-
65. gegen nichtleitend. Die Ausgangssignale C und ü * weisen niedriges bzw. hohes Potential auf.
Der Transistor β 4 wird nur dann leitend, wenn die binären Signale A und B beide niedrige Werte ange-
5 6
nommen haben. Das niedrige Potential der Signaled Spannungsabfalls VBIS der Transistoren Ql, β 2, QS
und B wird unter Potentialverschiebung über die und β 6 gleich groß sein werden, wenn alle übrigen
Basis-Emitter-Strecken der Transistoren Q1 und Q 2 Werte der Vorrichtung gleich sind. Unterschiede von
auf die Basis 3 & des Transistors Q 3 übertragen. Zu- Fßt- auf Grund von Temperaturänderungen werden
sätzlich kehren die Transistoren Ql und Q2 mil 5 sich also im Gleichlauf befinden (Primäreffekt), und
einem Verstärkungsfaktor G den niedrigen Signalwert die absoluten Werte von VBE werden bei jeder Temder
binären Signale A und B um. Das inverse binäre peratur gleich sein (Sekundäreffekt).
Signal wird mit Potentialverschiebung über die Basis- In. F i g. 4 sind überlagerte Schwingungsformen der Emitter-Strecke des Transistors β 5 zur Basis 4 ö als Spannungssignale F63 und F64 dargestellt, wobei ein um den Verstärkungsfaktor G modifiziertes Signal io VH = 0 Volt, VL = — 0,8 Volt, VBE (Spannungshohen Potentials übertragen. In diesem Fall ist also abfall an der Basis-Emitter-Strecke) = 0,8 Volt, F64 positiver als F63, so daß der Transistor QA G=0,125 und £=5,2 Volt betragen". Die Wahl dieser leitend und der Transistor Q 3 nichtleitend ist und Werte ist willkürlich und in keiner Weise einschrändie Ausgangssignale C und C hohes bzw. niedriges kend zu werten.
Potential aufweisen. 15 In Fig. 4 weist F63 einen gesamten Sprung γοη
Signal wird mit Potentialverschiebung über die Basis- In. F i g. 4 sind überlagerte Schwingungsformen der Emitter-Strecke des Transistors β 5 zur Basis 4 ö als Spannungssignale F63 und F64 dargestellt, wobei ein um den Verstärkungsfaktor G modifiziertes Signal io VH = 0 Volt, VL = — 0,8 Volt, VBE (Spannungshohen Potentials übertragen. In diesem Fall ist also abfall an der Basis-Emitter-Strecke) = 0,8 Volt, F64 positiver als F63, so daß der Transistor QA G=0,125 und £=5,2 Volt betragen". Die Wahl dieser leitend und der Transistor Q 3 nichtleitend ist und Werte ist willkürlich und in keiner Weise einschrändie Ausgangssignale C und C hohes bzw. niedriges kend zu werten.
Potential aufweisen. 15 In Fig. 4 weist F63 einen gesamten Sprung γοη
Wenn also eines oder beide der Eingangssignale A 0,8 Volt auf, nämlich von —0,8 bis — 1,6 Volt, wäh-
und B auf hohem Potential liegen, erscheint ein Aus- rend der gesamte Sprung der Spannung F64 von
gangssignal C mit niedrigem Potential. Nur wenn —1,15-bis'—1,25 Volt, also 0,1 Volt beträgt. Wäh-
beide binären Eingangssignale A und B niedriges rend der Schaltübergänge sind die zeitlichen Ände-
Potential aufweisen, ist das AusgangssignalC auf 20 rungsraten von F63 und F64 so groß, daß bei
hohem Potential. In jedem dieser Fälle ist natürlich —1,2 Volt, also der Mitte zwischen den Signalwerten
das Ausgangssignal C die Umkehrung des Ausgangs- sowohl von F63 als auch von F64, diese beiden Span-
signals C. Ordnet man dem hohen bzw. niedrigen nungen gleich groß sind (F63=F64). Bei den gewähl-
Potential das binäre Symbol »1« bzw. »0« zu, so kann ten Werten weist somit der Stromübernahme-Schalter
man sagen, daß die Schaltungsanordnung bezüglich 25 10 einen Schwellwert von -'1,2VoIt auf, während
des Ausgangssignals C als NOR-Gatter und bezüglich der Schwellwert der gesamten Verknüpfungsschaltung
des Äusgangssignals C als ODER-Gatter arbeitet. in der Mitte zwischen den Eingangssignalwerten bei
Ordnet man andererseits das binäre Symbol »1« bzw. — 0,4 Volt liegt.
»0« dem niedrigen bzw. hohen Potential zu, so wirkt Das an den Stromübernahme-Schalter. 10 angelegte
die Schaltungsanordnung bezüglich des Ausgangs- 30 Differenzsignal ist die Differenz der. Schwingungssignals C als NAND-Gatter und bezüglich des Aus- formen der Fig. 4 oder V,,.,— Vh4. Dieses Differenzgangssignals
C als UND-Gatter. signal ist in der Darstellung der F i g. 2 mit der durch-
Aus der bisherigen Beschreibung geht hervor, daß gehenden Kurve 20 als Funktion der Eingangsspandie
vorliegende Erfindung von der Arbeitsweise be- nung Fiu dargestellt, d.h. als Funktion derjenigen
kannter Schallungsanordnungen abweicht, F64 (auch 35 Kombinationen der binären Signale A und B, welche
mit Kn., bezeichnet) bezüglich Massepotenlial auf ein Schalten der Schaltungsanordnung verursachen,
einer fixierten Spannung zu halten. Durch diese Ab- Wie in Fig. 2 zu sehen ist, wechselt die durchweichung
ist es möglich, den Stromübernahmeschalter gehende Kurve 20 während der Schaltübergänge zwi-10
im Gegentaktverfahren mit einem Übersteuerungs- sehen 0,45 und —0,45 Volt, was einen gesamten
signal zu betreiben, um die Schaltwirkung der Schal- 40 Sprung von 0,9 Volt bedeutet. Mit der gestrichelten
tungsanordnung zu beschleunigen. Das Übersteue- Kurve 21 ist das Differenzsignal für eine ähnliche
rungs-oder Gegeniaktsignal ergibt sich, da die beiden Stromübemahme-Schaltungsanordnung mit festem
Erkennungssignalc F63 und F64 während der Schalt- oder konstantem Wert F64 oder F1.,., dargestellt. Wie
übergänge in entgegengesetzte Richtungen wechseln. man sieht, wechselt die Kurve 21 zwischen 0,4VoIt,
Einerseits erfährt F,,., den gesamten Sprung F//— F/, 45 hat also einen Gesamtsprung von 0,8VoIt. Somit
da die Transistoren Q1 oder Q 2 nur das Potential der liefert die Gegentaktansteuerung gemäß der yorliegen-Eingangssignale
A oder B verschieben. Auf der an- den Erfindung ein Differenz-Schaltsignal, welches um
deren Seite erfährt K,, 4 einen Sprung der inversen den Wert ' ,
Signale von _ G-(VH^VL) V
Signale von _ G-(VH^VL) V
' . des an" die Basis 4 b angelegten Signals größer ist als
auf Grund der Umkehrung und Verstärkung durch das einer ähnlichen logischen Schaltung mit festem
die TransistorenQl odenß2. Das gesamte Differenz- FrPf.
Schaltsignal beträgt also . Diese Schaltwirkung gemäß der Erfindung kann als
γ _ y _ Q 1 (j\(y _ y ) 55 Rückkopplung mit offener Schleife bezeichnet werf>3
'μ. <. M η ■ t;· den, wobei die Gleichstrom-Übertragungskennlinie
Die- Schaltungsanordnung ist vorzugsweise so aus- etwas schärfer ist als diejenige einer ähnlichen Schalgelegt,
daß der durchschnittliche Wert von F64 in der tung mit konstantem Wert FrcI. Trotzdem entsteht
Mitte zwischen den Signalwerten von Kh3 liegt, damit jedoch keine Hysteresis. Mit der durchgghenden
sich für die Schaltungsanordnung ein Schaltschwell- 60 Kurve 22 in F i g. 3 ist die Gleichstrom-Übertragungswert
ergibt, welcher in der Mitte zwischen den Wer- kennlinie für das Ausgangssignal C der vorliegenden
ten der Eingangsspannutig liegt. Außerdem ist dann. Schaltungsanordnung dargestellt, welcher die gewenn
eine Temperaturkompensation gewünscht wird. strichelt gezeichnete Kurve 23 der Gleichstrom-Überdie
Schaltungsanordnung vorziigsweise so ausgelegt, tragungskennlinie einer ähnlichen Schaltung 'mit '
daß die mittleren Ströme in den Stromzweigen mit 65 F1.,,, gegenübergestellt ist. Die größere Schärfender
den Widerständen R 2 und R 6 gleich sind. Dadurch „' Kurve 22 spiegelt die Übersteuerungsschaltsignäle?und
wird ein SckundärelTckt des Tcmperaturgleichlaufs die erhöhte Schallgeschwindigkeit bei der vorliegengcwährleistet.
da die Absolutwerte des Basis-Emitter- den Erfindung wieder. Außerdem wird durch die
Kurve 22 die durch die Erfindung erzielte Verbesserung
des Gleichstrom-Störverhaltens wiedergegeben, denn Änderungen der Ausgangsspannung F„ut bedingen,
verglichen mit der Kurve 23, größere Änderungen der Eingangsspannung Vm.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der Schaltungsaufwand etwas geringer als bei einer
ähnlichen Schaltung, bei welcher eine feste Spannung Vrv[ von einem als Emitterfolger geschalteten Transistor
eingestellt wird, denn für den Basiskreis des Emitterfolger ist ein zusätzlicher Spannungsteiler
erforderlich. Außerdem wird die Verlustleistung etwas kleiner, da.zum Erlangen der Spannung F,.nrbei
der vorliegenden Erfindung nur der durch den Emitterwiderstand R 6 fließende Strom hinzugefügt wird,
während für den Emitterfolger mit einem Spannungsteiler
für seinen Basiskreis mindestens zwei zusätzliche Ströme erforderlich sind.
Der Faktor G= „„ und sein Wert hängt weit-
R2
20
gehend Von der richtigen Vorspannung der Transistoren
Q1 und Q 2 ab. Wenn also, wie in F i g. 1 dargestellt
ist, die Schaltungsanordnung mit einer einzigen Versorgungsquelle betrieben wird, so wird der
Bereich für Werte von G eingeschränkt durch Überlegungen bezüglich der Sättigung der Transistoren Ql
und Q2. Würde man jedoch für die Transistoren Ql und Q 2 getrennte Vorspannungsquellen Vorsehen, so
könnte der Bereich für Werte von G erhöht werden, ohne daß eine Sättigung dieser Transistoren zu befürchten
wäre. Eine andere Möglichkeit, den Bereich für Werte von G zu erhöhen, besteht darin, in den
Schaltungszweig von R2 und Q6 zusätzliche Seriendioden
einzusetzen, anstatt für die Transistoren Q1 und Q 2 eine äußere Vorspannungsquelle vorzusehen.
Dies erhöht aber nicht nur den Schaltungsaufwand, sondern beeinträchtigt auch das Temperaturverhalten
bzw. den Temperaturgleichlauf. ·
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Transistoren Ql und Q 2 die Eingangskapazitäf des Vcrknüpfungsgliedes
gemäß der Erfindung herabsetzen. Diese Transistoren arbeiten bezüglich der Basis 3 b
als Emitterfolger und sind daher bestrebt, die Basis-KoIIcktor-Kapazität
und andere Kapazitäten des Schalltransistors Q2> um einen Faktor β zu vermindem.
vom Schaltungseingang her gesehen. Infolgedessen sind größere Schallgeschwindigkeiten und eine
größere Zahl von Eingängen möglich, ohne das Schallverhalten anderer ähnlicher Verkiiüpfungsgliedcr.
welche die Signale A und B liefern, zu beeinträchtigen.
Wenn dies wünschenswert ist, können an die Ausgangsklemmen 14 und 15 der dargestellten erfindiingsgcmäßen
Schaltungsanordnung auch noch Emittcrfolgeschaluingen
angeschlossen weiden. Dies würde jedoch zwischen dem Kollektor 2c und der Basis 4b
eine zusätzliche Vorrichtung zur Potentialverschiebuim
bedingen. Eine derartige 'zusätzliche Vorrichtung zur Potentialverschiebung könnte beispielsweise
ein zwischen den Emiller 5 e und die Basis 4/) geschallcter
pn-übergang' eines Halbleiters, beispielsweise eines Transistors oder einer Diode sein.
Claims (4)
1. Verknüpfungsglied für binäre, zwischen zwei Spannungswerten wechselnde Eingangssignale mit
einem Stromübernahme-Schalter, welcher zwei Eingänge und mindestens einen Ausgang aufweist
und zwischen die Klemmen einer Betriebsspannungsquelle geschaltet ist, und mit einer Schaltung
zum Übertragen der Eingangssignale zum Stromübernahme-Schalter, welche bei Anlegen der Eingangssignale
davon abhängige binäre Signale erzeugt, deren Spannungssprung gleich der Differenz
zwischen den beiden Spannungswerteri der Eingangssignale ist, und welche außerdem verstärkte,
zu den binären Signalen inverse· Signale liefert, dadurchgekennzeichnet ,daß die
von der Signalübertragungsschaltung (11) erzeugten binären Signale über eine galvanische Verbindung
an den ersten Eingang (3 b) des Stromübernahme-Schalters (10) und die verstärkten inversen
Signale gleichstrommäßig (über Sb, Se) an dessen
zweiten Eingang (4 b) angelegt werden.
2. Verknüpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ausgang der
Signalübertragungsschaltung (11) erscheinenden verstärkten inversen binären Signale an den zweiten
Eingang (4 b) des Stromübernahme-Schalters
(10) über eine Einrichtung (5 b, 5e) zum Verschieben des Potentials dieser Signale angelegt
werden.
3. Verknüpfungsglied nach Anspruch 2, da-■ , durch gekennzeichnet, daß die über die Einrichtung
(5b,Se) zum Verschieben des Potentials an
den zweiten Eingang (Ab) des Stromübernahme-Schalters (10) gelieferten binären Signale einen
mittleren Spannungswert (Vbiavg in Fig. 4) aufweisen,
welche in der Mitte (—1,2 Volt) zwischen den an den ersten Eingang (3 b) angelegten binären
Signalen ( — 0,8, —1,6 Volt) liegt.
4. Verknüpfungsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsschaltung
(11) mindestens einen Eingangstransistor (Q 2) aufweist, der mit seinem Emitter
und Kollektor über je einen Widerstand (R 2 bzw. Rl) zwischen die Klemmen der. Spannungsquelle
(16) geschaltet ist und bei Anlegen von binären .Eingangssignalen an seine Basis als Phasenumkehrstufe
arbeitet, daß die verstärkten inversen binären Signale der Signalübertragungsschaltung
(11) an die Basis eines weiteren Transistors (QS)
angelegt werden, dessen Emitter und Kollektor über einen weiteren Widerstand (R 6) parallel zur
Emitter-Kollektor-Strecke des Eingangstransistors (Q 2) zwischen die Klemmen der Sparinungsquelle
geschaltet sind, und daß eine Einrichtung (Q 6) zur Temperaturkompensation vorgesehen ist, wodurch
von der Spannungsquelle zu den Emittern des Eingangst rnnsistors. und des weiteren, zum
Verschieben des Potentials dienenden Transistors praktisch gleiche mittlere Ströme fließen, so daß
. in den verschiedenen Bestandteilen des Verknüpfungsglicdcs
ein Temperaturgleichlauf stattfindet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnunaen 109 625/92
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