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Elektronische Zählschaltung Die Erfindung betrifft eine elektronische
Zählschaltung mit mehreren Schaltstufen, von .denen jede einen Transistor enthält,
dessen Kollektor mit den Basen der Transistoren aller übrigen Schaltstufen so verbunden
ist, daß diese jeweils durch den einen leitenden Transistor gesperrt werden.
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Es sind bereits Anordnungen dieser Art bekannt, bei denen über eine
gemeinsame Impulsleitung der gerade leitende Transistor durch kurzzeitige Impulse
ausgeschaltet wird und dann der nächstfolgende Transistor der Zählkette über eine
RC-Kobination leitend gesteuert wird.
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Diese bekannten Anordnungen neigen jedoch zu Schwingungen oder können,
wenn sie stabil sein sollen, nur verhältnismäßig langsam weitergeschaltet werden.
Darüber hinaus verlangen sie zeitlich genau definierte Sperrimpulse, um einwandfrei
zu arbeiten.
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Eine weitere Schwierigkeit besteht bei den genannten Anordnungen darin,
daß die Zahl der möglichen Stufen sehr stark beschränkt ist, weil die oben aufgeführten
Schwierigkeiten mit der Zahl der Stufen sehr stark ansteigen.
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Andere bekannte Zählschaltungen, bei denen die Basispotentiale der
Transistoren der einzelnen Schaltstufen über Widerstandskombinationen eingestellt
werden, zeigen im wesentlichen das gleiche Verhalten, sind jedoch hinsichtlich der
Stabilität der Vor-Spannungen noch empfindlicher.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgeführten Nachteile zu vermeiden
und besonders hinsichtlich der möglichen Stufenzahl eine vorteilhafte Lösung aufzuzeigen.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß durch einen durch Zählimpulse
gesteuerten Transistor in der Zählschaltung über Dioden und/oder Widerstände und
einen die Impulse differenzierenden Kondensator der dem gerade leitenden folgende
Transistor leitend gesteuert wird und dieser den Transistor der vorangehenden Zählstufe
sperrt.
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Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:
In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen dreistufigen Ringzähler mit aus Dioden aufgebauten
Koinzidenzschaltungen, der aus den Transistoren T 1' . . . T4, den Dioden
D 1'... D 3',
den Kondensatoren C 1'. . . C 3' und den Widerständen
R 1'. . . R 9' sowie weiteren nicht bezeichneten Widerständen und Dioden gebildet
ist; F i g. 2 zeigt einen sechsstufigen, aus zwei Gruppen bestehenden Zähler, wie
er sich in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ergibt.
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Ist beispielsweise in F i g. 1 der Transistor T 1' leitend und läuft
kein negativer Zählimpuls an dem als komplementärer Schalter arbeitenden Transistor
T 4' ein, so liegt an den Dioden D 1' bis D 3' die Spannung - U an.
Beim Eintreffen eines Zählimpulses am Eingang E wird der Transistor T4' gesperrt,
damit liegt an den Dioden D 1' bis D 3' eine Sperr-Spannung. Da der Transistor T1'
leitend ist, wird jetzt über .den Widerstand R 6' der Kondensator C 1' auf etwa
0 V umgeladen. Nach Ende des Zählimpulses wird der Transistor T4' wieder leitend,
über die Diode D 2' wird an den Kondensator C 1' wieder die Spannung - U gelegt,
und über den Widerstand R 4' fließt ein Entladestrom in die Basis von Transistor
T2', der damit leitend gesteuert wird. Die Kondensatoren C 2' und C 3' werden nicht
umgeladen, da die Transistoren T2 ' und T 3' gesperrt waren.
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Der Transistor T2' sperrt nun in bekannter Weise über .die nicht näher
bezeichneten Dioden den Transistor T 1', wobei die Geschwindigkeit des Sperrens
und damit des Z4hlens lediglich von der Sättigungszeit des Transistors T l' abhängt.
Beim nächsten Zählimpuls wird der Kondensator C2' umgeladen, Transistor T
3' wird leitend und sperrt Transistor T2' usw-Durch geeignete Dimensionierung des
Verhältnisses von Widerstand R 6' zu Kondensator C 1' bzw. von R9' zu
C2' usw. kann die Schaltung so aufgebaut werden, daß sie nur Impulse von
einigen Millisekunden Länge zählt, was sie zur Aufnahme von Wählimpulsen in Vermittlungsanlagen
geeignet macht.
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Die Größe der Spannungen - U und -f- U ist für das sichere Arbeiten
der Schaltung völlig unkritisch, selbst Störspannungen, die den Betriebsspannungen
überlagert sind, beeinflussen die Stabilität der Schaltung kaum.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, mit der eine große
Stufenzahl erreicht werden kann, ohne daß die Wirtschaftlichkeit der Anordnung oder
ihre
Funktionssicherheit gefährdet ist, zeigt F i g. 2, die einen
Zähler darstellt, der aus den Transistoren TI ... T9, den Dioden
D 1 ... D5, den Kondensatoren C 1... C 7, dem Widerstand R 1
sowie weiteren nicht bezeichneten Widerständen und Dioden gebildet ist.
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Befindet sich' in F i g. 2 der Zähler in der Nullstellung, sind die
Transistoren T 1... T 6 gesperrt. Damit erhalten die Gruppentransistoren
T7, T8 keinen Basisstrom über die Kollektorwiderstände von den Transistoren T 1...
T 6 und sind ebenfalls gesperrt. Bis auf den Transistor T9, der sehr wenig Ruhestrom
aufnimmt, ist damit die gesamte Schaltung stromlos.
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Beim ersten über den Eingang Z eintreffenden Zählimpuls wird der Transistor
T9 gesperrt. Damit wird der Kondensator C 1 aufgeladen, da die Dioden D 1...
D 3 gesperrt sind. Beim Ende des ersten Zählimpulses wird der Transistor T1 über
den Kondensator C 1 leitend gesteuert. In die Basis von dem Gruppentransistor T7
fließt der Kollektorstrom von dem Transistor T1, und der Gruppentransistor T7 wird
leitend und hält den Transistor T 1 auch nach Ende des Zählimpulses über den Widerstand
R 1 leitend.
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Wird beim nächsten Zählimpuls der Transistor T2 leitend gesteuert,
so bleibt der Gruppentransistor T7 leitend, da sich die stromführenden Zustände
der Transistoren T 1 und T 2 zeitlich überlappen. Der Transistor
T 1 wird durch den Transistor T 2 gesperrt, dieser bleibt auf die
vorher beschriebene Art leitend. Wird schließlich der Transistor T4 leitend gesteuert,
so wird der Gruppentransistor T 8 über den Transistor T4 angesteuert und hält danach
den Transistor T4 leitend. Gleichzeitig sperrt der Gruppentransistor T 8
den Gruppentransistor T 7 über die Diode D4, damit werden auch die Transistoren
T1... T3 gesperrt. Beim nächsten Zählimpuls kann nur der Transistor T 5 leitend
werden, der Transistor T 1 wird nicht angesteuert, da die Diode
D 2 leitend ist. Der Zähler kann nur bis zu seinem letzten Schritt zählen,
dort bleibt er in der beschriebenen Schaltung stehen und wird erst durch Schließen
des Schalters S, d. h. bei zwangsweisem Sperren der Gruppentransistoren
T 7 und T 8, in die Nullstellung gebracht. Selbstverständlich könnte
nach dem sechsten Schritt beim nächsten Zählimpuls auch wieder der Transistor T
1 leitend gesteuert werden, dann müßte der Gruppentransistor T7 den Gruppentransistor
T8 sperren, oder es könnte auch über einen Vorspeicherkondensator C7 für den Gruppentransistor
T8, der beim sechsten Schritt angesteuert wird, wieder die Nullstellung eingenommen
werden, indem der Gruppentransistor T8 bei Ende des siebenten Impulses über die
Diode D 5 und den Kondensator C 7 gesperrt wird.
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Die beschriebene Schaltungsanordnung läßt sich zu beliebig großen
Zählketten, die sehr wenig Ruhestrom brauchen, erweitern. Dabei würden die Gruppentransistoren
T7 und T 8, die die Basisströme steuern, ebenfalls in der Art
einer mehrstabilen Kippschaltung aufgebaut werden. Es kommt also zu einer Gruppen-
und Übergruppenaufteilung der Zählkette.