DE1462575C - Reversibler elektronischer Ringzahler mit komplementären Transistoren je Zahl stufe - Google Patents
Reversibler elektronischer Ringzahler mit komplementären Transistoren je Zahl stufeInfo
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Description
1 2
Die vorliegende Erfindung betrifft einen reversiblen wesentlicher Vorteil wird durch die unmittelbare Verelektronischen
Ringzähler mit komplementären Tran- bindung der Basis jeweils eines Transistors mit der gesistoren
je Zählstufe, die zu einer bistabilen Kippstufe meinsamen Ausschaltleitung erreicht, wodurch sich
zusammengeschaltet und mit einer Anzeigevorrichtung eine derartige Anordnung insbesondere für die Gestalfür
ihren Schaltzustand verbunden sind und wobei alle 5 tung von integrierten Schaltungen eignet, da durch
Ziffernstufen einer Ziffernstelle an eine gemeinsame diese unmittelbare Verbindung z. B. eine einzige Leit-Steuerleitung
angeschlossen sind. schicht als gemeinsame Steuerleitung und als Basis-
Es ist bereits ein Addierringzähler bekanntgeworden elektroden der ..Transistorelemente verwendet werden
(USA.-Patentschrift 3 149 238), bei dem zwei komple- kann. Hierdurch ergibt sich eine bemerkenswerte Vermentäre
Transistoren in einer Zählstufe verwendet io einfachung und Raumersparnis bei der Gestaltung und ■.
werden, die jeweils mit ihrer Basis und ihrem Kollektor Herstellung solcher integrierter Schaltungen,
miteinander verbunden sind und bei dem über eine In der nun folgenden Beschreibung wird die Erfinallen Zählstufen gemeinsame Impulszuführungsleitung dung an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbin-Impulse zugeführt werden, von denen jeder Impuls dung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
alle auf eine im Aus-Zustand befindliche Zählstufe 15 F i g. 1 das Schaltbild einer Ziffernstufe, die in folgenden Zählstufen ausgeschaltet hält, während er einem Dekadenring (Potenzring) eines mehrdekadendie im eingeschalteten Zustand befindliche Zählstufe doppelseitig gerichteten Dezimalringzählers liegt, geausschaltet, wodurch während des Ausschaltens an maß einer ersten Ausführungsform,
einer in dieser Zählstufe liegenden Spule ein Aus- F i g. 2 eine Gruppe benachbarter Stufen gemäß schaltimpuls erzeugt wird, durch den die nächst- ao F i g. 1, um die Zwischenstufen-und Zwischendekadenfolgende Zählstufe in den eingeschalteten Zustand ge- Übertragungseinrichtungen darzustellen,
bracht wird. F i g. 3 einen Teil der Stufe entsprechend F i g. 1
miteinander verbunden sind und bei dem über eine In der nun folgenden Beschreibung wird die Erfinallen Zählstufen gemeinsame Impulszuführungsleitung dung an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbin-Impulse zugeführt werden, von denen jeder Impuls dung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
alle auf eine im Aus-Zustand befindliche Zählstufe 15 F i g. 1 das Schaltbild einer Ziffernstufe, die in folgenden Zählstufen ausgeschaltet hält, während er einem Dekadenring (Potenzring) eines mehrdekadendie im eingeschalteten Zustand befindliche Zählstufe doppelseitig gerichteten Dezimalringzählers liegt, geausschaltet, wodurch während des Ausschaltens an maß einer ersten Ausführungsform,
einer in dieser Zählstufe liegenden Spule ein Aus- F i g. 2 eine Gruppe benachbarter Stufen gemäß schaltimpuls erzeugt wird, durch den die nächst- ao F i g. 1, um die Zwischenstufen-und Zwischendekadenfolgende Zählstufe in den eingeschalteten Zustand ge- Übertragungseinrichtungen darzustellen,
bracht wird. F i g. 3 einen Teil der Stufe entsprechend F i g. 1
Es ist weiterhin ein Addierimpulszähler bekanntge- gemäß einer zweiten Ausführungsform,
worden (Zeitschrift »Electronics«, November 23,1962), F i g. 4 den Zähler zur Registrierung der in einem bei dem in jeder Zählstufe zwei komplementäre Tran- 25 Rechenspeicher gehaltenen Impulszahl,
sistoren verwendet werden, bei denen jeweils die Basis F i g. 5 ein Schaltbild ähnlich einem Teil von F i g. 2, des einen Transistors über einen Widerstand mit dem jedoch für einseitig gerichtetes Zählen.
Kollektor des anderen Transistors verbunden ist. Die Die einzelne Ziffernstufe Z) der F i g. 1 enthält erste Emitter jeweils eines Transistors in einer Zählstufe sind und zweite durch ihre Emitter in Reihe geschaltete mit einer allen Zählstufen gemeinsamen Impulszu- 30 NPN- und PNP-Transistoren 11 und 12 von entgegenführungsleitung verbunden, und jede Zählstufe ist gesetzter Leitfähigkeit, die zwischen entsprechenden kapazitiv mit der nächstfolgenden Zählstufe verbun- Spannungsquellen angeordnet sind. Die Kollektorden. Beim Eintreffen eines Impulses auf der Impuls- elektrode des Transistors 11 ist über einen Belastungsübertragungsleitung werden alle Zählstufen, die sich widerstand 13 mit einer Quelle verbunden, die positiver im ausgeschalteten Zustand befinden, in diesem Zu- 35 ist als diejenige, mit welcher der Kollektor des Transtand gehalten, während die sich im eingeschalteten sistors 12 verbunden ist. Geeignete Werte für die Zustand befindliche Zählstufe ausgeschaltet wird, wo- Spannungsquellen sind 0 bzw. —12 Volt,
durch ein Ausschaltimpuls erzeugt wird, durch den die Die Basiselektrode des Transistors 12 ist mit dem hieran angekoppelte nächstfolgende Zählstufe in den gemeinsamen Punkt der Widerstände 14 und 15 vereingeschalteten' Zustand gebracht wird. 40 bunden, die mit dem Widerstand 13 eine Potentio-
worden (Zeitschrift »Electronics«, November 23,1962), F i g. 4 den Zähler zur Registrierung der in einem bei dem in jeder Zählstufe zwei komplementäre Tran- 25 Rechenspeicher gehaltenen Impulszahl,
sistoren verwendet werden, bei denen jeweils die Basis F i g. 5 ein Schaltbild ähnlich einem Teil von F i g. 2, des einen Transistors über einen Widerstand mit dem jedoch für einseitig gerichtetes Zählen.
Kollektor des anderen Transistors verbunden ist. Die Die einzelne Ziffernstufe Z) der F i g. 1 enthält erste Emitter jeweils eines Transistors in einer Zählstufe sind und zweite durch ihre Emitter in Reihe geschaltete mit einer allen Zählstufen gemeinsamen Impulszu- 30 NPN- und PNP-Transistoren 11 und 12 von entgegenführungsleitung verbunden, und jede Zählstufe ist gesetzter Leitfähigkeit, die zwischen entsprechenden kapazitiv mit der nächstfolgenden Zählstufe verbun- Spannungsquellen angeordnet sind. Die Kollektorden. Beim Eintreffen eines Impulses auf der Impuls- elektrode des Transistors 11 ist über einen Belastungsübertragungsleitung werden alle Zählstufen, die sich widerstand 13 mit einer Quelle verbunden, die positiver im ausgeschalteten Zustand befinden, in diesem Zu- 35 ist als diejenige, mit welcher der Kollektor des Transtand gehalten, während die sich im eingeschalteten sistors 12 verbunden ist. Geeignete Werte für die Zustand befindliche Zählstufe ausgeschaltet wird, wo- Spannungsquellen sind 0 bzw. —12 Volt,
durch ein Ausschaltimpuls erzeugt wird, durch den die Die Basiselektrode des Transistors 12 ist mit dem hieran angekoppelte nächstfolgende Zählstufe in den gemeinsamen Punkt der Widerstände 14 und 15 vereingeschalteten' Zustand gebracht wird. 40 bunden, die mit dem Widerstand 13 eine Potentio-
Derartige Impulszähler sind verhältnismäßig korn- meterkette zwischen der 0-Volt-Speisequelle und einer
pliziert aufgebaut. Der vorliegenden Erfindung liegt Vorspannungsquelle von —9 Volt bilden. Hierdurch
deshalb die Aufgabe zugrunde, elektrische Impuls- wird die Basis des Transistors 12 in Abhängigkeit von
zähler anzugeben, die wahlweise in der Vorwärts- dem Leitfähigkeitszustand des Transistors 11 vorgerichtung
oder in der Rückwärtsrichtung betrieben 45 spannt.
werden können und die sich besonders für eine raum- Die Basis des Transistors 11 ist mit einer allen Stufen
sparende Bauweise und zur Herstellung in Kleinst- der Dekade gemeinsamen Basis-Vorspannungsleitung
form eignen. 16 verbunden, die ihrerseits mit der 0-Volt-Quelle
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektro- durch einen Widerstand 17 verbunden ist. Der Kolleknischen
Impulszähler der oben angegebenen Art, der 50 tor dieses Transistors ist zusätzlich über einen Leiter 18
erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die folgen- mit einer Anzeigeröhre 19 oder einer anderen Anzeigeden
Merkmale: die komplementären Transistoren zu einrichtung verbunden.
einer jeden Ziffernstufe sind über ihre Emitter in Reihe Dem Ring gemeinsam sind auch Additions- und
geschaltet; die Basen der ersten Transistoren aller Subtraktions-Eingangskanäle A und S, wobei über den
Ziffernstufen sind unmittelbar an die als Ausschalte- 55 zugehörigen der beiden Kanäle jeder zu zählende Im-
Ieitung vorgesehene gemeinsame Steuerleitung ange- puls an den Zähler angelegt wird. Durch die genannten
schlossen; jede Ziffernstufe weist einen von der jeweils Spannungsquellen wird jeder dieser Kanäle, wenn sich
vorangehenden Ziffernstufe gesteuerten und nur im kein Impuls auf ihm befindet, auf —12 Volt gehalten
Einschaltzustand dieser Stufe betätigbaren Einschalt- und durch einen Impuls für die Dauer dieses Impulses
eingang auf; die Ziffernstufen sind mit der gemein- 60 auf —18 Volt gebracht.
samen Ausschaltleitung in der Weise gekoppelt, daß Um das Anlegen der Impulse an die beiden (der
beim Übergang einer Ziffernstufe in den Einschaltzu- Stufe D) benachbarten Stufen zu steuern, enthält die
stand jede andere, vorher im Einschaltzustand befind- Stufe D — zwecks Zwischenstufenübertragung —
liehe Ziffernstufe der betreffenden Ziffernstelle in den Übertragungseinrichtungen in Form zweier Über-
Ausschallzustand übergeführt wird. 65 tragungsnetzwerke, die von den Kanälen A bzw. S zu
Ein derartiger Impulszähler weist den Vorteil auf, . diesen (benachbarten) Stufen führen und durch Stufe D
daß er ein einwandfreies Arbeiten trotz einer möglichst über eine Steuerverbindung in Form eines Leiters 21
geringen Zahl von Bauteilen ermöglicht. Ein weiterer . vom Kollektor ihres Transistors 11 gesteuert werden.
Für die zu addierenden Impulse, die über den Kanals empfangen werden, ist der Leiter 21 durch
das entsprechende Übertragungsnetzwerk mit diesem Kanal verbunden; dieses Netzwerk enthält einen
"Widerstand 22 und eine kapazitive, in Reihe geschaltete Komponente in Form eines Kondensators 23,
deren gemeinsamer Punkt über eine Diode 24, die so gepolt ist, daß sie ins Negative gehende Impulse durchläßt,
mi; einer Schaltleitung 25 verbunden ist.-
Für die zu subtrahierenden Impulse ist die Leitung21
mit dem Kanal S über das andere Übertragungsnetzwerk verbunden, das aus einem Widerstand 32 und
einem Kondensator 33 besteht, deren gemeinsamer Punkt über eine Diode 34, die ebenfalls so gepolt ist,
daß sie ins Negative gehende Impulse durchläßt, mit einer Schaltleitung 35 verbunden ist.
Die Leitungen 25 und 35 sind mit den Eingangsschaltpunkten
der beiden benachbarten Stufen verbunden, d. h. der nächsthöheren und nächstniedrigeren;
bevor jedoch diese Ubertragungsverbindungen im einzelnen beschrieben werden, wird die Arbeitsweise
der Stufe ausführlich aufgezeigt werden.
Die Schaltkreisparameter — ζ. B. die Werte der Versorgungsspannungen, die Kennlinien der Transistoren
— sind so bemessen, daß im Betrieb die Transistoren entweder beide leitend oder beide nichtleitend
sind. Die Stufe hält eine Ziffer, wenn beide Transistoren
leitend sind. Der Ausgang über die Leitung 18 bewirkt eine Anzeige desselben in Form einer Glimmentladung
in der Röhre 19, die zusätzlich die betreffende Ziffer anzeigt, welche die Stufe darstellt. Die
Stufe wird vom nichtleitenden in den leitenden Zustand
durch einen negativen Impuls geschallet, der an die Basis des Transistors 12 angelegt wird, wobei diese
Elektrode als.Eingangsschaltpunkt dient. Die Schaltkreisparameter sind so bemessen, daß als kurze vorübergehende
Wirkung während des Schaltvorgangs die gemeinsame Basisleitung 16 genügend negativ wird,
um jede Stufe, die vorher leitend war, in ihren nichtleitenden Zustand zu schalten. Am Ende dieser kurzzeitig
wirksamen Phase ist daher nur die eingeschaltete Ziffernstufe leitend.
Der Kürze wegen werden die beiden stabilen Zustände
der Stufe, wenn beide Transistoren leitend und nichtleitend sind, künftig als eingeschaltet oder ausgeschaltet
oder einfach als EIN und AUS bezeichnet werden. -
Die Steuerung der Übertragungsnetzwerke, ' die
durch die Ziffernstufe über die_ Leitung 21 erfolgt, ist derart, daß der Ladezustand der Kondensatoren 23 und
33 vom Leitfähigkeitszustand der Stufe abhängt. Wenn die Stufe sich in ihrer AUS-Stellung befindet und der
Transistor 11 nichtleitend ist, liegt an den Kondensatoren ein positiveres Potential. Die Ladung im Kondensator
23 spannt die Diode 24 daher in nichtleitender Richtung vor, um zu verhindern, daß ein Eingangsimpuls
von Kanal/1 die Diode passiert und den Eingangsschaltpunkt der nächsthöheren Stufe erreicht.
In ähnlicher Weise erzeugt die Ladung in dem Kondensator 33 eine Sperrvorspannung, um den Schaltweg
von Kanal S zu der nächstniedrigeren Stufe zu blockieren.
Wenn andererseits die Stufe in ihrer EIN-Stellung
und der Transistor 11 leitend ist, liegt an den Kondensatoren
eine negativere Spannung. Hierdurch wird es möglich, die zugehörige Stufe durch den nächsten Eingangsinipuls
zu schalten.
Die Übertragungsverbindungen zwischen den einzelnen Stufen und die Übertragungseinrichtungen
zwischen benachbarten Dekaden sind aus F i g. 2 zu ersehen, welche die benachbarten Ziffernstufen Z)9, D0
und D1 zeigt, die die Ziffern 9, O und 1 der niedrigsten
5 oder ersten Dekade des Zählers darstellen. Die einzelnen Komponenten jeder Stufe sind dieselben wie
vorher unter Bezugnahme auf F i g. 1 beschrieben und tragen daher die gleichen Bezugsziffern mit den Zusäf'en
.9, 0 oder 1, je nach Lage des. einzelnen Falles.
ίο Für die Zwischenstufenübertragung werden die Ausgangsleitungen
250 und 350 der Übertragungsnetzwerke
der Stufe Z)0 mit den Basen der Transistoren Yl1 und
128 von benachbarten Stufen D1 und D9 verbunden,
um an sie die Schalteingänge anzulegen. In ähnlicher Weise werden die beiden Ausgangsleitungen 259 und
3S1 der Stufen Z)9 und D1 mit der Basis des Transistors
120 verbunden. Die verbleibenden Zwischenstufen-Übertragungsverbindungen
sind ähnlich und brauchen nicht beschrieben zu werden. Nur für die
ao Stufe D0 gilt als besonderes Merkmal eine Verbindung
von der Basis ihres Transistors 12a zu einer Rückstellklemme
41. :
Wie bereits erwähnt, sind die Basisleitung 16 und die Kanäle Λ und S für alle Stufen des Ringes gemeinsam.
Es sind hier nicht dargestellte Einrichtungen vorgesehen, die bewirken, daß jeder an den Zähler gelangende
Eingangsimpuls den Kanal S oder A in den beschriebenen negativen. Bereich bringt, je nachdem,
ob der Impuls addiert oder subtrahiert werden soll.
Für den Betrieb soll angenommen werden, daß mit der Stufe D0 begonnen wird, die in ihrer EIN-Stellung
ist, d. h. in ihrem stabilen leitenden Zustand — so.daß der Ring die Ziffer O hält. Der Transistor H0 bleibt
leitend. dadurch,- daß durch den Widerstand 17 über die gemeinsame Basis-Vorspannungsleitung 16 Strom
gezogen wird, während der Transistor. 120 leitend bleibt
auf Grund der niedrigen Spannung, die von dem gemeinsamen Punkt der Widerstände 14 und 15 mit dem
tiefgelegten Transistor H0 an seine Basis geführt wird.
In jeder der anderen Stufen des Ringes hält die Basisspannung des Transistors 12 den Transistor 12
selbst ebenso in einem nichtleitenden Zustand^ dadurch,
daß der Transistor 11 nichtleitend ist. Somit befindet sich jede Stufe in ihrer AUS-Stellüng. ;λ . :■:■
Wenn der Kollektor des Transistors H0 tiefgelegt
ist, d. h. an der negativeren Spannung liegt, ist jeder
der Kondensatoren 230 und 330 fast vollständig entladen,
und die Sperrvorspannungen sind von den Dioden 240 und 340 entfernt, so daß die Schaltwege zu
den benachbarten Stufen nicht blockiert sind. In jeder der anderen Stufen sind die Kondensatoren geladen,
wodurch die Schaltwege zu den benachbarten Stufen blockiert werden.
Es soll nun angenommen werden, daß ein Additionsimpuls
empfangen wird und dabei den Kanal A von —12 auf —18 Volt treibt. Der einzige Schaltweg
zu diesem Kanal, der nicht an der Diode blockiert ist, ist derjenige zur Stufe D1. Der Impuls läuft demgemäß
über den Kondensator 230, die Diode 240 und die Aus-
gangsleitung 250 des UbertragungsnetzwerkeF der
Stufe D0 zur Basis des Transistors 12,. Die Auswirkung
der ins Negative gebrachten Basis ist, daß die vereinigten Emitter der Transistoren 11, und 12, in gleicher
Richtung beeinflußt werden. Der Impuls treibt ebenfalls die gemeinsame Basisleitung 16 ins Negative
in einem Ausmaß, das genügt, die Stufe D0 auszuschalten,
ohne zu verhindern, daß die Stufe Dx eingeschaltet
wird. Am Ende des Impulses sind die beiden
5 6
Transistoren 11α und H1 und damit die Stufe D1 als zu dem Additionskanal der zweiten Dekade und so zu
Ganzes eingeschaltet, und die Basisleitung besitzt derjenigen Ziffernstufe dieser Dekade, die geeignet ist,
wieder ihren vorherigen gleichbleibenden Spannungs- eingeschaltet zu werden, um den Übertrag zu regi-
pegel. strieren.
In jeder der anderen Stufen hat die Sperrvorspan- 5 In gleicher Weise wird die Übertragungsverbindung
nung an der Diode in jeder der zwei Schaltleitungen zu zu dem Subtraktionskanal der zweiten Dekade von
der Stufe verhindert, daß der Impuls seinen Transistor dem gemeinsamen Punkt der Komponenten 320 und
12 erreicht und so die Stufe einschaltet. 330 der Ziffernstufe D0 der ersten Dekade über eine
Das AUS-Schalten der Stufe D0 bewirkt, daß ihre Diode 44 und einen Leiter 45 geführt. Somit empfängt
Kondensatoren 230 und 330 geladen werden und so io der Subtraktionskanal der zweiten Dekade einen Im-
den Schaltweg zu den Stufen D9 und D1 blockieren. puls, wenn immer die erste Dekade einen solchen zur
Andererseits haben die nun entladenen Kondensatoren Subtraktion empfängt, während sie die Ziffer 0 hält,
der Stufe D1 den Schaltweg zu den benachbarten Stufen Wenn erforderlich, kann eine Pufferausgangsstufe
frei gemacht, damit der nächste Eingangsimpuls die zwischen jeder Ziffernstufe und der entsprechenden
Stufe D2 oder D0 einschalten kann (und dabei auf 15 Anzeigeeinrichtung angebracht werden. InF i g. 3 ist
jeden Fall die Stufe D1 ausschaltet), je nachdem, ob der die Stufe gemäß F i g. 1 in dieser Weise abgewandelt
Impuls als Additionsimpuls über den Kanal/! oder dargestellt. Da die Übertragungsnetzwerke die gleichen
als Subtraktionsimpuls über den Kanal S ankommt. sind wie bisher, sind sie nicht noch einmal dargestellt
Wenn ein Subtraktionsimpuls über den Kanal S an- worden. Der Kollektor des Transistors 12 ist mit der
kommt, ist der Vorgang ähnlich, außer daß die Stufe, 20 —12-Volt-Quelle über den Emitter und die Basis eines
welche eingeschaltet wird, die nächstniedrigere be- ■ zweiten PNP-Transistors 51 verbunden, dessen Kollek-
nachbarte Stufe und nicht die nächsthöhere Stufe ist. tor durch einen Widerstand 52 mit einer Quelle von
Der Wert jedes Widerstandes 22 und 32 in dem noch negativerem Potential, z. B. —24 Volt, verbun-
Übertragungsnetzwerk einer Stufe ist so gewählt, daß, den ist. Die Ausgangsleitung 53 zu dem Anzeigegerät
wenn die Stufe eingeschaltet ist und als Folge davon 25 ist mit dem Kollektor dieses zusätzlichen Transistors 51
die Schaitwege von ihr zu den nächsten Stufen nicht verbunden. In dieser Anordnung ist das Anzeigesignal
blockiert sind, der stationäre Strom, der durch jeden vorzugsweise ins Positive gehend im Gegensatz zur
Widerstand und die zugehörige Diode zur Basis des Anordnung gemäß Fig. 1, in welcher dieses Signal
Transistors 12 der nächsten Stufe fließt, nicht genügt, vorzugsweise ins Negative geht,
um diese Stufe einzuschalten. 30 Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen
Der Eingangsschaltpunkt einer Stufe kann wahl- kann durch Auswechseln jedes Transistors mit einem
weise auch durch die gemeinsamen Emitter gebildet solchen von entgegengesetzter Leitfähigkeit abgewan-
werden. Ein Impuls hat die Wirkung, den Transistor 11 delt werden, vorausgesetzt, daß die Polarität der
einzuschalten, dessen Kollektorstrom durch den Im- Speisequellen und aller Übertragungsdioden ebenfalls
puls gezogen wird; die darauffolgende Tief legung 35 umgekehrt werden. Die zu zählenden Impulse müssen
dieses Transistors senkt die Spannung des gemein- nun positiv werden, und jedes Anzeigesignal ist positiv
samen Punktes der Widerstände 13 und 14 genügend, in der Anordnung gemäß F i g. 1 und negativ in der
um den Transistor 12 ebenfalls einzuschalten. Der Anordnung gemäß F i g. 3.
Eingangsschaltpunkt kann aber auch der Kollektor des · Es ist nicht immer notwendig, für jede Ziffernstufe
Transistors 11 sein, wobei dessen Tieflegen vorweg- 40 eine Registriereinrichtung vorzusehen. Wenn z. B. der
genommen wird und somit der Transistor 12 zuerst Zähler nur dann ein Ausgangssignal zu liefern hat,
einschaltet. wenn die Zählung einen vorbestimmten Wert erreicht
Um den Ring auf Null, zurückzustellen, wird ein hat, muß lediglich für die Ziffernstufen der entnegativer
Impuls an die Klemme 41 angelegt. Hier- sprechenden Potenzen eine Registriereinrichtung vordurch'wird
die Null-Ziffernstufe D0 eingeschaltet (vor- 45 gesehen werden, die diese spezielle Zahl darstellen,
ausgesetzt, daß sie nicht bereits eingeschaltet war) und Ein Zähler gemäß der vorliegenden Erfindung hat in der oben beschriebenen Weise die vorher einge- den besonderen Vorteil, daß er sich für einen miniaturischaltete Stufe abgeschaltet, wenn immer diese Stufe sierten Aulbau anbietet, in welchem die Widerstandssich im Ring befindet. und Kapazitätskomponenten aus dünnen Metallfilmen
ausgesetzt, daß sie nicht bereits eingeschaltet war) und Ein Zähler gemäß der vorliegenden Erfindung hat in der oben beschriebenen Weise die vorher einge- den besonderen Vorteil, daß er sich für einen miniaturischaltete Stufe abgeschaltet, wenn immer diese Stufe sierten Aulbau anbietet, in welchem die Widerstandssich im Ring befindet. und Kapazitätskomponenten aus dünnen Metallfilmen
Überträge zwischen den benachbarten Potenzen 50 auf einer Unterlage bestehen, da die-geringe für die
(D(.k£c!en) können wie folgt erzielt werden._ Schaltung benötigte Anzahl solcher Komponenten er-
Jede Dekade ist genau wie oben beschrieben aufge- laubt, daß die Unterlage von ganz besonders kleiner
baut, außer daß die Eingangsimpulse ausschließlich Abmessung ist. Ein weiterer Vorteil ist der niedrige
an der untersten Dekade unmittelbar an die Kanäle A Stromverbrauch als Folge davon, daß durch die in
und 5 angelegt werden. In jeder höheren Dekade ist 55 AUS-Stellung befindlichen Stufen kein Strom gezogen
der. Kanal A zur Impulserregung mit dem Additions- wird, während die einzige in EIN-Stellung benndliche
ausgangspunkt des Übertragungsnetzwerks verbun- Stufe einer jeden Dekade nur den Strom zu liefern hat,
den, das zur Ziffer-O-Stufe der nächstniedrigeren De- der erforderlich ist, um das Glimmen der Anzeigeröhre
kade führt. Wenn daher die höhere Dekade die zweite oder einer anderen Anzeigeeinrichtung zu bewirken,
ist, verläuft die Verbindung zu ihrem Additionskanal 60 Die effektiv bistabile Beschaffenheit einer jeden Stufe
von. dem gemeinsamen Punkt der Komponenten 228 gestattet es, eine Gruppe von ihnen als Zahler oder
und 23? der Stufe D9 der ersten Dekade aus (s. F i g. 2) Ausgangsregister für einen Ziffernspeicher zu benutzen,
über eine Diode 42, die in gleicher Weise mit der Zwei derartige Stufen, sind in ti g. 4 mit dem Speicher
Diode 249 gepolt ist, und über eine Leitung 43. Wenn als solchem; der mit 61 bezeichnet ist, jedoch nicht
dann die erste Dekade einen Additionsimpuls empfängt, 65 Gegenstand dieser Erfindung ist, dargestellt. Die Stufen
während die Dekade die Ziffer 9 hält, wird dieser Im- sind gleichartig denjenigen gemab h ig. 1 und 2 und
puls nicht nur über die Leitung 25„ zur Stufe D0 der enthalten die gemeinsame Basisleitung 16, jedoch sind
ersten Dekade geleitet, sondern auch über den Leiter 43 die Übertragungsnetzwerke und Eingangskanäle weg-
gelassen. Jedes Ziffern-Bit, das addiert werden soll,
wird als Triggerimpuls an die Basis des Transistors 12 (oder einen anderen Eingangspunkt) der erforderlichen
Stufe gelegt, im gesp:ichcrl zu werden; die gemeinsame
Basisleilung stellt sicher, daß das vorher gc-•peicherte
Bit beseitigt wird, indem, die vorher eingeschaltete Stufe ausgeschaltet wird.
Wenn der Zähler einseitig gerichtet ist, kann die Schaltung wie in bezug auf F ig. 2 beschrieben ausgeführt,
jedoch derart abgewandelt sein, daß die Impulse über nur einen Kanal empfangen und die nicht benötigten
Übertragungsnetzwerke fortgelassen werden. Wenn nun der Additionskanal A der einzige Kanal ist,
wie in Fig. 5 für die Stufen D0 und D1 dargestellt,
1 önnen die Komponenten 32 bis 35 des Netzwerks zusammen
mit der Subtraktionsübertragverbindung zu der zweiten Di kade weggelassen werden.
Die E findung ist auch verwendbar, wenn der Zähl r, gleichgültig ob doppelseitig oder einseitig gericht
t, nicht, in Ringanordnurg aufgebaut ist. Bei e'ner solchen Anordnung ist kein Übertrag von der
Ziffer-9-Stiife einer Potenz zurück zur Ziffer 0 vorgesehen.
Infolgedessen ist das Übertragungsnetzwerk, dis von jeder Ziffer-9-Stufe gesteuert wird, nur vorgee<
h:n, um einen Übertragimpuls zur nächsthöheren Γ otenz zu senden. ·
Siatt einer Anzeigeeinrichtung der beschriebenen
Art können die Registriereinrichtungen auch die Form
irgendeiner Druckvorrichtung oder irgendeines Organs zum Ausführen einer Schal'.operation aufweisen.
. Es sei bemerkt, daß in der vorliegenden Beschreibung die Ausdiücke »niedriger« und »höher« oder »unterhalb«
und »ober! al)«, wenn sie im Zusammenhang mit
den Ziffernstufen eines Ringzählers benutzt werden, unter Berücksichtigung der Tatsache auszulegen sind,
raß die Ziffer-9- und Ziffer-O-Stufen nebeneinander li( g n, So ist z. B. die Stufe oberhalb der Ziffer-9-Stufe
die Ziffer-O-Stufe, und bezüglich der Ziffer-O-Stufe ist
die nächstniedrigere Stufe die Ziffer-9-Stufe.
.
Claims (10)
1. Schaltungsanordnung für einen reversiblen elektronischen Ringzähler 'mit komplementären
Trai sistoren je Zählstufe, die zu einer bistabilen Kippstufe zusammengeschaltet und mit einer An-Zeigevorrichtung
für ihren Schaltzustand verbunden sind und wobei alle Ziffernstufen einer Ziffernsteile
an eine gemeinsame Steuerleitung angeschlossen sind, gekennzeichnet durch
folgende Merkmale:
a) die komplementären Transistoren (11, 12) zu einer jeden Ziffernstufe (D) sind über ihre
Emitter in Reihe geschaltet,
b) die Basen der ersten Transistoren (11) aller
Ziffernstufen sind unmittelbar an die als Ausschalteleitung
(16) vorgesehene gemeinsame . Steuerleitung angeschlossen, V
c) jede Ziffernstufe (D) weist einen von der jeweils vorangehenden Ziffernstufe gesteuerten und
hur im Einschaltzustand dieser Stufe betätigbaren .Einschalteingang (25) auf,
d) die Ziffernstufen sind mit der gemeinsamen
Ausschaltleitung (16) in der Weise gekoppelt,
• daß beim Übergang einer Ziffernstufe in den Einschaltzustand jede andere, vorher im Einschallzustand
befindliche Ziffernstufe der betreffenden Ziffernstelle in den Ausscbaltzustar.d
übergeführt wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er für jede Potenz mindestens
einen Eingangskanal (A und/od;r S) aufweist, der allen Ziffernstufen (D) dieser Potenz gemeinsam
ist, und für jede Ziffernstufe einer Potenz Ubertragungseinrichtungen enthält, weiche durch
diese Stufe gesteuert werden und jedem Impuls, der über den Eingangskanal oder irgendeinen Eingangskanal
ankommt, ermöglichen, d;n Eingangsschaltpunkt der benachbarten Stufe in der gewünschten
Zählrichtuhg zu erreichen, wenn sich die Ziffernstufe in ihrer EIN-Stellung befindet.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und/ oder 2, der in Ringanordnung für zweiseitig gerichtete
Arbeitsweise aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Potenz zwei Eingangskanäle (A, S) für zu addierende bzw. zu subtrahierende
Impulse vorhanden sind und daß die Übertragungseinrichtungen, die durch eine Ziffernstufe
gesteuert werden, . Übertragungsnetzwerke enthalten, die von den Kanälen (A, S) zu den beiden
der steuernden Ziffernstufe benachbarten Stufen führen, und eine Steuerverbindung (von dieser Stufe
zu den Netzwerken, um sicherzustellen, daß — sofern sich die steuernde Ziffernstufe in ihrer EIN-Stellung
befindet —ein über irgendeinen Kanal ankommender Eingangsimpuls das Umschalten der
zugehörigen einer jener benachbarten Stufen in ihre EIN-Stellung bewirkt (F i g. 2).
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, der nicht in RingnnordnUng aufgebaut ist, dadurch
gekennzeichnet, daß in jeder Potenz die niedrigste und die höchste Ziffernstufe jeweils mit nur einem
Übertragungsnetzwerk, das zu einer bsnachbarten
Stufe führt, ausgerüstet sind.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und/ oder 2, der in Ringanordnung für einseitig gerichtete
Arbeitsweise aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Potenz nur ein Eingangskanal
vorhanden, ist und daß die Übertragungseinrichtungen, die durch eine Ziffernstufe
gesteuert werden, ein Übertragungsnetzwerk enthalten, das von dem Kanal, zu der in Zählrichtung
liegenden benachbarten Stufe führt,, und eine •Steuerverbindung von der steuernden Stufe zu dem
• Netzwerk, um sicherzustellen, daß — sofern sich.
die steuernde Stufe in ihrer EIN-Stellung befindet —
ein über diesen Kanal ankommender Eingangsimpuls das Umschalten jener benachbarten Stufe
in ihre EIN-Stellung bewirkt (F i g. 5).
6. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Übertragungsnetzwerk eine kapazitive ' Komponente (23 bzw. 33) enthält und daß die
Steuerverbindung (25 bzw. 35) zu dem Netzwerk so
. gestaltet ist, daß der Ladezustand der Komponenten
abhängig ist von der Stellung der steuernden Ziffernstufe, um so.den Schaltweg eines Eingangs-'
impulses zu der zugehörigen benachbarten Stuf 3 zu blockieren oder freizugeben, je nachdem, ob sich
die steuernde Stufe in ihrer EIN- oder in ihrer AUS-Stellung befindet.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 mit mehr als einer Potenz, dadurch gekennzeichnet, daß
Übertragverbindungen (43, 45) zu den zugehörigen' Eingangskanälen (A, S) der nächst höheren Potenz
vorhanden sind, die von den Übertragungsnetzwerken, die durch die höchste und die niedrigste
462
575
Ziffernstufe gesteuert werden, ausgehen und zu der niedrigsten bzw. höchsten Ziffernstufe jeder Potenz
(außer der höchsten) führen (F i g. 2).
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 mit mehr als einer Potenz, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ub:rtragverbindung (43) zu dem Eingaigskanal
(A) d.er nächsthöheren Potenz vorhanden ist, die von dem Übertragungsnetzwerk, das
durch die höchste Ziffern>tufe gesteuert wird, ausgeht und zu · d-ϊΓ niedrigsten Ziff;rnstufe jeder
Potenz (außer der höchsten) führt (F i g. 5).
9. Schaltungsanordnung nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtungen einer ZifFernstufe
eine Anzeigeeinrichtung (19) und einen PufTerverstärker
enthalten, durch welchen die Anzeigeeinrichtung von einem zusätzlichen Transistor (51)
der Stufe gespeist wird (F i g. 3).
10. Schaltungsanordnung nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsschaltpunkt jeder Stufe irgendeine der
folgenden Elektroden ist-, nämlich die Basis des zweiten Transistors (12), die vereinigten Emitter
oder der Kollektor des ersten Transistors (11).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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