DE1933713A1

DE1933713A1 - Schaltungsanordnung zur Realisierung von logischen Funktionen

Info

Publication number: DE1933713A1
Application number: DE19691933713
Authority: DE
Inventors: Alfred Lotz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-06-28
Filing date: 1969-06-28
Publication date: 1971-02-18
Also published as: DE1933713B2

Description

Schaltungsanordnung zur Realisierung von logischen Funktionen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Realisierung von logischen Funktionen.
Es sind bereits eine Vielzahl derartiger Schaltungsanordnungen, z.B. UND-Gatter, ODER-Gatter usw., bekannt, die mit den Binärzeichen "O" und "L" entsprechenden Gleichspannungssignalen arbeiten.
Bei diesen bekannten Schaltungsanordnungen können am Ausgang beim Vorliegen einer Störung, z.B. durch defekte Bauelemente, Leitungsunterbrechung usw., entweder dem Binärwert "O" (keine Spannung) oder dem Binärwert "L" (Spannung) entsprechende Signale auftreten. Werden solche Verknüpfungsglieder für Steueraufgaben, z.B. im Eisenbahnsignalwesen, verwendet, bei denen eine hohe Sicherheit gegenüber Fehlschaltungen gefordert wird, so kann das Auftreten einer Störung an einem solchen Funktionsglied zur Ausgabe von falschen Signalbegriffen führen. Weiterhin können Fehler, z.B. durch Bauelementenausfall, nicht selbsttätig erkannt werden. Die Sicherheit eines solchen Steuersystems wird dadurch erheblich vermindert.
Des weiteren sind sogenannte Wechselstromlogiken bekannt, die von einer zentralen Takteinheit gesteuert werden.
Nachteilig bei dieser Art der Logikverarbeitung ist die Abhängigkeit der einzelnen Bausteine eines Steuersystem vom zentralen Takt. Bei einem Ausfall des Taktsignals fällt somit das gesamte Steuersystem aus. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß ein derartiges Logiksystem unabhlingig von Vorliegen bzw. Nichtvorliegen von zu verknüpfenden Eingangssignalen, bedingt durch das ständig zugeführte Taktsignal, aktiviert ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Schaltungsanordnung zur Realisierung von logischen Funktionen anzugeben, die die Nachteile der vorgenannten Logiksysteme vermeidet, auftrende Fehler selbsttätig erkennt und die gleichzeitige Ausgabe eines Fehlsignals verhindert. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch die dynamische Verknüpfung von wechselspannungsförmigen Eingangssignalen E1, E2 mittels getrennter Eingangsübertrager 1, 2 und eines diesen Übertragern 1, 2 nachgeschalteten gemeinsamen, einem weiteren Übertrager 4 aufweisenden Sperrschwingerschaltkreis 4, 5, 18, 19, 20, dessen Impulsspannung über eine in den Bekundärstromkreis des Sperrschwingerübertragers 4 eingeschaltete Verstärkerstufe 6, 21 des ausgang A zugeführt wird.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist nicht auf die Realisierug einer bestimmten logischen Verknüpfung beschränkt, sondern ermöglicht den Aufbau eines systems mit allen erforderlichen Verknüpfungsarten.
Besonders vorteihaft wirkt sich bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordung aus, daß zwischen den Eingängen und dem Ausgang Potentialtrennung besteht und daß sie infolge Fehlens einer eingenen Versorgungsspannung bzw. eines Taktsignals im Ruhezustand nicht aktiviert, d.h. passiv, ist.
Die Erfindung sei nachstehend an Hand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen naher erläutert. Dabei zeigt die Pig. 1 den Aufbau einer UND-Einheit und die Fig. 2 den Aufbau einer ODER-Einheit.
In der Fig.1 führen die Verknüpfungseigänge E1 und E2 aufgetrennte Übertrager 1 und 2. Sekundärseitig sind diese Übertrager mit einem Spereschwingerschaltkreis verbunden.
Dieser Spreeschwingerschaltkreis besteht im wesentlichen aus dem Übertrager 4, dem Transistor 5 tor den Widerständen 18, 19 und 20. In bzw. an die Zuleitung von den Eingangsübertragern 1 und 2 sind weiterhin Dioden 7 und 8, Kondensatoren 10 11, Induktivitäten 13 und 14 sowie Zenerdioden 16 und 17 geschaltet. In den Sekundärstromkreis des Sperrschwingerübertragers 4 ist eine aus einem Transistor 6 und Widerstand 21 bestehende Verstärkerstufe geschaltet, die auf den Ausgang A der Schaltungsanordnung führt.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist folgende: Realisiert werden soll die Funktion E 1. E 2 = A.
Werden die Eingangsübertrager 1 und 2 gleichzeitig von wechselspannungsförmigen Eingangssignale an E 1 und E 2 beaufschlagt, so führt der Ausgang A ein wechselspannungsförmiges Ausgangssignal.
Die Eingangssignale werden auf der Sekundärseite der Übertrager 1 und 2 durch die Dioden 7 und 8 in Verbindung mit Glättungskondensatoren 10 und 11 gleichgerichtet. Die Induktivitäten 13 und 14 bewirken eine zusätzliche Glättung der gleichgerichteten Eingangssignale. Zur Spannungsstabilisierung der gleichgerichteten Eingangssignale sind an die Zuleitung zum Übertrager 4 des Sperrschwingers Zenerdioden 16 und 17 angeschaltet. das Signal des Eingangs 1 wirkt über den Widerstand 18 und dio Primärwicklung 41 des Übertragers 4 auf die Basis des Transistors 5, während das Signal des Eingangs E2 über die Primäewicklung 52 des Übertragers 4 das lollektorpotential filr den transistor 5 liefert. Basis und Emitter dieses Transistors sind über die Widerstände 19 und 20 mit Massepotential verbunden.
Durch den Transistor 5 fließt, bedingt durch die Spannungsteilung der Widerstände 18 und 19 im Basiskreis, zunächst ein kleiner Kollektorstrom. Dieser Strom wird mit Hilfe der als Rückkopplungswicklung wirkenden Wicklung 41 im Basiskreis des transistors 5 achnell vergrößert. die Höhe der Rückkopplungsspannung bestimmt den maximal möglichen Kollektorstrom. Der Widerstand 20 dient zur Kollektorstrombegrenzung. Ist der Maximalwert erreicht, d.h. der Ausdruck dic wird N so wird keine Spannung sehr in die Primärwicklungen 41 und 42 des Übertragers 4 induziert, und der Transistor 5 schaltet ia den Sperrzustand. Dabei entsteht eine Rücksch@gspannung entgegengesetzter Polarität. Hierauf wiederholt sich periodisch dieser Vorgang, d.h. der Transistor wechselt periodisch zwischen den Schaltzuständen "Ein" und "Aus", solange beide Eingangssignale an E 1 UM E 2 anstehen. Die gleichgerichtete Signalspannung wird somit in sine nahezu rechteckförmige Impulsspannung umgeformt und auf die Sekundärseite 43 des Übertragers 4 übertragen, wo sie nach Verstärkung durch den Transistor 6 dem Ausgang A zugeführt wird.
Beim Auftreten einer beliebigen Störung an der Schaltungsanordnung, z.B. durch Baulelementenausfall, Kurzschluß oder Unterbrechung, kann kein Signal am Ausgang A ausgegeben werden. Bei einem Ausfall des transistors 5 kann die Sperrschwingerschaltung nicht ausschwingen. Das gleiche gilt für Ä derungen der Widerstandswerte gegen O bzw. gegen #. Bei einem Kurzschluß der Gleichrichterdioden werden die, übertragenen Eingangs signale durch den hohen induktiven Widerstand der Induktivitäten stark gedämpft, so daß die Sperrschwingerschaltung ebenfalls nicht ausschwingen kann. Die Ausgabe eines Fehlsignals wird somit verhindert.
Bei der in der Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung, die die Funktion El + É2 + E3 w A realisiert, sind für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen entsprechend der ?ig. 1 verwendet worden. die Wirkungsweise dieser Schaltung entspricht in den wesentlichsten Punkten der in der Fig. 1 dargestellten Schaltung. Zum Durchschalten eines Eingangssignals auf den Ausgang A ist es im Gegensatz datz lediglich erforderlich, daß mindestens einer der Eingänge E1, E2 oder E3 Signal führt. Die Induktivitäten 13, 14 und 15 dienen außerdem zusätzlich zur Entkopplung der Eingänge E1, E2 und 33 untereinander.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h

Schaltungsanordnung zur Realisierung von logischen Funktionen, gekennzeichnet durch die dynamische Ver knüpfung von wechselspannungsförmigen Eingangs signalen (E1, E2) mittels getrennter Eingangsübertrager (1,2) und einem diesen Übertragern (1,2) nachgeschalteten gemeinsamen, einen weiteren Übertrager (4) aufweisenden Sperrschwingerschaltkreis (4,5,18,19,20), dessen Impulsspannung über eine in den Sekundärstromkreis des Sperrschwingerübertragers (4) eingeschaltete Verstärkerstufe (6, 21) dem Ausgang (A)zugeführt wird.