DE1110226B - Elektrische Schaltungsanordnung zum schrittweisen Vorruecken einer Information laengs einer Kette bistabiler Schaltungen - Google Patents
Elektrische Schaltungsanordnung zum schrittweisen Vorruecken einer Information laengs einer Kette bistabiler SchaltungenInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03K23/00—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
- H03K23/002—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains using semiconductor devices
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- Electronic Switches (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung zum schrittweisen Vorrücken einer Information
längs einer Kette, die aus einer Anzahl Stufen besteht, mittels der Kette zugeführten Impulsen.
Es ist bekannt, in Zählern, Impulsverteilern, Ver-Schiebungsregistern
u. dgl. Elektronenröhren oder Transistoren aufweisende bistabile Schaltungen zu verwenden, die als eine Kette geschaltet sind, um ein
solches schrittweises Vorrücken herzustellen. Die Kette wird mit Schrittschaltimpulsen gespeist, die betätigte
bistabile Schaltungen in den unbetätigten Zustand zurückstellen, und bei dieser Rückstellung wird
ein Impuls erzeugt, der an die nächste bistabile Schaltung als Erregungs- oder Zündimpuls übertragen
wird. In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig, wenn zwischen der Rückstellung einer bistabilen Schaltung
und der Betätigung der nächstfolgenden bistabilen Schaltung ein Zeitintervall liegt, was beispielsweise
mit einem Verzögerungswerk erreicht werden kann. Dabei ist es möglich, daß die Amplitude des Impulses,
der bei der Rückstellung einer bistabilen Schaltung erzeugt wird, zu schwach wird, bevor der Impuls die
folgende bistabile Schaltung erreicht. Dieser Nachteil kann mit der Anordnung nach der Erfindung vermieden
werden, die sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung zum schrittweisen Vorrücken einer
Information längs einer Kette bezieht^ die aus einer Anzahl bistabiler Schaltungen besteht, und zwar
mittels der bistabilen Schaltung zugeführter Schrittschaltimpulse,
wobei jede bistabile Schaltung mit einem von den genannten Impulsen gespeisten ersten
Eingang zum Rückstellen der bistabilen Schaltung in den Ruhezustand und mit einem zweiten Eingang
versehen ist, der an einen Ausgang eines induktiven Kreises der vorhergehenden bistabilen Schaltung in
der Kette derart angeschlossen ist, daß an diesem Ausgang ein Schaltimpuls erhalten wird, wenn die
vorhergehende bistabile Schaltung zurückgestellt wird. Die Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrittschaltimpulse parallel an alle bistabilen Schaltungen über einen Kondensator und einen
Gleichrichter geliefert werden und daß der Knotenpunkt des Gleichrichters und des Kondensators mit
einem Punkt in der vorhergehenden bistabilen Schaltung verbunden ist, der ein solches Potential hat, daß
der Gleichrichter für Schrittschaltimpulse in derjenigen bistabilen Schaltung gesperrt wird, der eine
aktivierte bistabile Schaltung vorausgeht.
Die Erfindung wird ausführlicher an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt .
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Kette nach der Erfindung, . ,
Elektrische Schaltungsanordnung
zum schrittweisen Vorrücken
einer Information längs einer Kette
bistabiler Schaltungen
Anmelder:
Telefonaktiebolaget LM Ericsson, Stockholm
Telefonaktiebolaget LM Ericsson, Stockholm
Vertreter:
Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, Lauterstr. 37,
und DipL-Ing. K. Grentzenberg, München 27,
Patentanwälte
Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 27. Februar 1959
Schweden vom 27. Februar 1959
György Szarvas, Stuvsta,
und Öyvind Gjessväg, Hagersten (Schweden),
sind als Erfinder genannt worden
Fig. 2 eine Verbesserung eines Teiles der Kette nach Fig. 1 und
Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Kette nach Fig. 1.
Die Kette nach Fig. 1 enthält eine Anzahl bistabile Schaltungen Vl, V 2 ... Vn, die jeweils einen
pnp-Transistor Tl und einen npn-Transistor TZ aufweisen.
Die Kette wird mittels einer Impulsquelle vorgerückt, die positive Impulse liefert und an den Eingang
S angeschlossen ist. Die Kette wird von einer Stromquelle mit einer geerdeten Klemme (O), einer
Klemme +El, die positiv gegen Erde ist (z. B. +6 Volt), und zwei negativen Klemmen —E2 und
—E3 (z.B. —6 Volt bzw. -12VoIt) gespeist.
In jeder bistabilen Schaltung ist die Basis des pnp-Transistor Tl über eine Basisimpedanz R 4,
C 4 mit dem Kollektor des npn-Transistors T 2 verbunden, während die Basis des Transistors T 2 über
eine Basisimpedanz R 3, C 3 an den Kollektor des Transistors Tl angeschlossen ist. Der Emitter des
Transistors Tl liegt an Erde, wogegen der Kollektor an die Klemme —E2 über den Widerstand R1 sowie
an die Basisimpedanz R 3, C 3 geschaltet ist. Die Basis des Transistors Π ist weiterhin einerseits mit
der Klemme +El über den Widerstand R5 und
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andererseits mit der Diode D 2 und über den Kondensator
C 2 mit dem Eingangs verbunden, der für die Schrittschaltimpulse bestimmt ist. Die Emitterelektroden
der Transistoren Tl sind in jeder Stufe miteinander verbunden und über einen gemeinsamen
Emitterwiderstand R 9 an eine Klemme ■— E 3 angeschlossen.
Der Kollektor des Transistors Γ 2 liegt über den Widerstand R 8 und eine Induktivität L, zu
der ein aus der Diode Dl und dem Widerstand R 6 bestehender Reihenkreis parallel geschaltet ist, an
Erde. Parallel zu der Induktivität liegt auch ein Dämpfungswiderstand R10. Der Kollektor ist weiterhin
mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator Cl und der Diode D 2 über den Widerstand
R 7 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen L und R 8 ist an die Basis des Transistors Γ 2 in der
folgenden bistabilen Schaltung über einen Kondensator Cl angeschlossen. Die letzte bistabile Schaltung
Vn ist mit der ersten bistabilen Schaltung Vl verbunden, so daß die Kette einen geschlossenen Ring
bildet.
Die Zusammenschaltung der Kollektorelektroden und der Basiselektroden in einer bistabilen Schaltung
hat zur Folge, daß beim Leitendwerden eines Transistors die Potentialänderung des Kollektors dieses
Transistors an die Basis des anderen Transistors mit einer solchen Phase übertragen wird, daß auch dieser
Transistor leitend wird. Die Potentialänderung des Kollektors des letztgenannten Transistors wird ihrerseits
an die Basis des ersten Transistors zurückgeliefert, so daß dieser noch stärker leitend wird
usw., bis die Umschaltung in einen Zustand erfolgt, in dem beide Transistoren leitend sind. In allen Stufen
werden die pnp-Transistoren T1 normalerweise gesperrt,
weil die Basis ein gegen den Emitter positives Potential hat. Die Basis des npn-Transistors Tl hat
in dem Verbindungszeitpunkt ein höheres Potential als der Emitter, d. h., alle Transistoren sind zu leiten
bestrebt. Der Unterbrechungswiderstand R9, der zwischen die Emitterelektroden und die Klemme — E 3
geschaltet ist, ist jedoeh so groß, daß nur eine der bistabilen Schaltungen zu einem Zeitpunkt leitend sein
kann. Somit wird die bistabile Schaltung, welche die beste Ansprechzeit hat, leitend gemacht,, während die
anderen im Ruhezustand bleiben, wobei beide Transistoren gesperrt sind. Der Kollektor des Transistors
Tl in der leitenden bistabilen Schaltung hat ein nahe an 0 liegendes Potential, und aus diesem Grunde
kann zugelassen werden, daß das Emitterpotential des Transistors Tl beträchtlich über das Potential
— El ansteigt. Die Emitter-Basis-Kreise der anderen bistabilen Schaltungen werden daher wirksam gesperrt.
Dadurch, daß eine der bistabilen Schaltungen, z. B. Vl, mit einer besseren Ansprechzeit als die
anderen bistabilen Schaltungen der Kette ausgestattet wird, kann erreicht werden, daß diese Stufe immer
leitend wird, wenn die Anordnung mit der Stromquelle verbunden ist.
Eine bistabile Schaltung, die leitend ist, befindet sich definitionsgemäß in der Stellung 1 und eine nichtleitende
bistabile Schaltung in der Stellung 0. Das schrittweise Fortschalten der Stellung 1 längs der
Kette wird mittels positiver an den Eingang S angelegter Impulse durchgeführt. Diese Impulse werden
über den Kondensator C 2 und die Diode D1 an die Basis des Transistors Tl in jeder Stufe mit Ausnahme
der Stufe übertragen, die unmittelbar auf die Stufe folgt, die sich in diesem Zeitpunkt in der
Stellung 1 befindet. Die leitende bistabile Schaltung wird auf diese Weise gesperrt, und der Kollektorstrom
zu dem Transistor Tl durch die Induktivität L hört auf. Die in der Induktivität L gespeicherte
magnetische Energie erzeugt eine Gegenspa'nnung in der Induktivität, die durch den
Kondensator Cl an die Basis des Transistors Tl
in der nachfolgenden bistabilen Schaltung in Form eines positiven Zündimpulses übertragen wird. Der
Transistor Γ 2 der nachfolgenden Schaltung und infolgedessen auch der Transistoren Π werden leitend,
und diese bistabile Schaltung wird in die Stellung 1 gebracht. Dadurch, daß die Diode Dl und der
Widerstand R 6 -zu der Induktivität L parallel geschaltet
wird, wird verhindert, daß die gesamte Batteriespannung zu dem Zeitpunkt an die Induktivität
angelegt wird, wenn der Transistor Tl leitend
wird. Somit unterscheidet sich der Vorgang beim Umschalten der bistabilen Schaltung nicht merklich
von dem Umschaltvorgang in einer normalen bistabilen Schaltung dieses Typs. Der Steuerimpuls zu
der nächsten bistabilen Schaltung in der Kette, der in der Induktivität L entsteht, wenn sich die bistabile
Schaltung wieder in der Stellung 0 befindet, wird durch diesen Nebenschluß nicht gedämpft, da die
Diode in diesem Falle sperrt. Andererseits dämpft der Widerstand R10 die Induktivität in kritischer
Weise, damit nicht die umgeschaltete bistabile Schaltung wieder nichtleitend gemacht wird.
Durch Verbindung des Knotenpunktes zwischen dem Kondensator C 2 und der Diode Dl mit dem
Kollektor des Transistors Tl in der vorhergehenden Stufe über den Widerstand R 7 wird der Kondensator
C 2 auf das Kollektorpotential dieses Transistors geladen. Wenn sich die bistabile Schaltung in leitendem
Zustand befindet, wird der Kondensator auf ein Potential von solchem Wert geladen, daß die Diode
eine Sperrspannung erhält, die höher als die Amplitude des an S angelegten Impulses ist-Somit erreicht
dieser Impuls nicht die bistabile Schaltung, die in die Stellung 1 gebracht werden soll, und kann daher der
Umschaltung nicht entgegenwirken. Andererseits kann der Impuls alle bistabilen Schaltungen erreichen,
die auf eine in der Stellung 0 befindliche bistabile Schaltung folgen, da die Diode dieser bistabilen
Schaltungen keine merkliche Sperrspannung erhält.
Wenn ein Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, zu dem eine bistabile Schaltung in die Stellung 0 gebracht
werden soll, und dem Zeitpunkt erforderlich ist, zu dem die nächstfolgende bistabile Schaltung in
die Stellung 1 gebracht werden soll, kann ein Verzögerungsleiter bei A (Fig. 1) eingeführt werden, der
den parallel zu der Induktivität L erzeugten Impuls verzögert. In diesem Falle arbeitet auch der Widerstand
RIO als Abschlußwiderstand für den Verzögerungsleiter.
Da sich jede bistabile Schaltung während der Verzögerungszeit in der Stellung 0 befinden
muß, muß verhindert werden, daß das für die Emitterelektroden aller Transistoren Tl gemeinsame
Potentia,! des Punktes C während dieser Zeit so stark
abnimmt, daß einige der bistabilen Schaltungen leitend werden. Dieser Effekt kann dadurch beseitigt werden,
daß zwischen die Klemme — El und den Punkt C eine Diode geschaltet wird, die so gerichtet ist, daß
sie gesperrt wird, wenn irgendeine bistabile Schaltung leitend ist (vgl. Figl. 3). Wenn keine der bistabilen
Schaltungen leitend ist, wird die Diode leitend, und das Potential des Punktes C bleibt fest auf dem
Claims (5)
1. Elektrische Schaltungsanordnung zum schrittweisen Vorrücken einer Information längs einer
Kette, die aus einer Anzahl bistabiler Schaltungen besteht, mittels der Kette bistabiler Schaltungen
zugeführter Schrittschaltimpulse, wobei jede bistabile Schaltung mit einem von den genannten
Impulsen gespeisten ersten Eingang zum Rückstellen der bistabilen Schaltung in den Ruhe-
zustand und mit einem zweiten Eingang versehen ist, der an einen Ausgang eines induktiven Kreises
der vorhergehenden bistabilen Schaltung in der Kette derart angeschlossen ist, daß an diesem
Ausgang ein Schaltimpuls erhalten wird, wenn die vorhergehende bistabile Schaltung zurückgestellt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittschaltimpulse parallel an alle bistabilen Schaltungen
über einen Kondensator (C 2) und einen Gleichrichter (D 2) geliefert werden und daß der
Knotenpunkt des Gleichrichters und des Kondensators mit einem Punkt in der vorhergehenden bistabilen
Schaltung verbunden ist, der ein solches Potential hat, daß der Gleichrichter (D 2) für
Schrittschaltimpulse in derjenigen bistabilen Schaltung gesperrt wird, der eine aktivierte bistabile
Schaltung vorausgeht.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle bistabilen Schaltungen
über eine gemeinsame Impedanz gespeist werden, die so bemessen ist, daß zu einem Zeitpunkt
nur eine bistabile Schaltung betätigt sein kann.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, in welcher der Schaltimpuls verzögert wird, bevor er
an die nächste bistabile Schaltung angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den bistabilen
Schaltungen verbundene Klemme der gemeinsamen Impedanz über eine asymmetrisch leitende Anordnung (z. B. Γ 3) an ein festes
Potential (—E 2) angeschlossen ist, das derart gewählt
ist, daß die asymmetrisch leitende Anordnung gesperrt ist, wenn irgendeine bistabile Schaltung
betätigt ist, jedoch leitend wird, wenn sich alle bistabilen Schaltungen in der Stellung 0 befinden,
um zu verhindern, daß irgendeine bistabile Schaltung während der Zeit leitend wird, um die
der Schaltimpuls verzögert ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Zeitschaltung (R 11, CS,
T 4), die von dem durch die asymmetrisch leitende Anordnung fließenden Strom gesteuert wird
und einen Schaltimpuls an eine der bistabilen Schaltungen liefert, falls keine bistabile Schaltung
nach Beendigung' der Verzögerungszeit umgeschaltet worden ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung
in einer solchen Weise hergestellt wird, daß ein Kondensator (C 6) von dem Spannungsimpuls
parallel zu dem induktiven Kreis (L) geladen und nach der gewünschten Zeitverzögerung über eine
Wicklung eines Übertragers (Tr) entladen wird, dessen zweite Wicklung mit dem zweiten Eingang
der nächstfolgenden bistabilen Schaltung verbunden ist.
Hierzu !Blatt Zeichnungen
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