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Zum Aufbau von elektronischen Zählern ist es üblich und bekannt, mehrere
Binärstufen derart kettenförmig hintereinanderzuschalten, daß der eine Ausgang jeder
Binärstufe reit `.dem einzigen Eingang der folgenden Stufe verbunden wird. Man erhält
auf diese Weise elektronische Zähler, welche einlaufende Impulse im Vorwärtszählsinn
verarbeiten. Wird dagegen der zweite Ausgang solcher Binärstufen mit dem einzigen
Eingang der nachfolgenden Binärstufe verbunden, so erhält man Zähleraufbauten, welche
die einlaufenden Zählimpulse im Rückwärtszählsinn verarbeiten. Es handelt sich somit
hierbei um Zähler, die durch die einlaufenden Zählimpulse jeweils nur in einer einzigen
Zählrichtung gesteuert werden. Sollen dagegen Zweirichtungszähler, d. h. sogenannte
Umkehrzähler, aufgebaut werden, die es erlauben, durch eine entsprechende Steuermaßnahme
die einlaufenden Zählimpulse wahlweise entweder im Vorwärtszählsinn oder im Rückwärtszählsinn
zu verarbeiten, so war es notwendig, von der Verwendung von Binärstufen mit einem
Eingang und zwei Ausgängen abzusehen und für jede Binärstelle eine Gedächtnisstufe
mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen in Verbindung mit einem Binärzusatz zu verwenden.
Zur Verarbeitung von fünfzehn Zählimpulsen waren daher vier Binärstellen, also vier
Gedächtnisstufen und vier Binärzusatzstufen, erforderlich.
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Der Erflndung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand beim Aufbau
von elektronischen Zähleinrichtungen, die wahlweise im Vorwärts- bzw. Rückwärstzählsinn
betrieben werden sollen, zu verringern. Die Erfindung betrifft ein als Freigabegatter
bezeichnetes Vorsatzmittel, daß es erlaubt, in Verbindung mit Dualteilern (Binärstufen)
elektronische Zweirichtungszähler aufzubauen, wobei das Freigabegatter als aktives
Undgatter mit einem Ausgang und zwei Eingängen ausgebildet ist, von denen einer
mit der einen Belegung eines Kondensators verbunden :ist, dessen zweite Belegung
über einen Widerstand an die Basis eines Transistors angeschlossen ist, dessen Kollektor
den Gatterausgang-bildet. Bei einem solchen Freigabegatter besteht die Erfindung
darin; da ß -der zur Belegung des Kondensators führende Gattereingang (Auslöseeingang)
über eine Entkopplungsdiode mit dem Verbindungspunkt zweier Spannungsteilerwiderstände
verbunden ist, der die Kondensatorbelegung auf einem vorgebbaren Potential hält,
und daß der zweite Gattereingang (Freigabeeingang) über eine weitere Entkopplungsdiode
entweder mit dem- . Emitter des sein Kollektörspeisepötentiäl aus -dem Eingang der
nachfolgenden Binärstufe beziehenden Transistors oder mit der zweiten Belegung des
Kondensators verbunden ist. -Aus der deutschen Auslegeschrift 1166 620 ist ein aktives
(transistorisiertes) Undgätter bekannt, - das einen Ausgang und zwei Eingänge aufweist,
von denen der eine zum Kollektor des Transistors, der andere über einen Kondensator
zur Basis dieses Transistors führt, dessen Emitter auf Bezugspotential liegt. Der
Gattertransistor soll seine Kollektorspeisespannung aus dem Ausgangskreis des jeweils
vorausgehenden Steuerbausteins beziehen, um einen Fehlerschutz .zu gewährleisten.
Des weiteren ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1117645 bekannt, beispielsweise
einer bistabilen Kippstufe mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen eine passive logische
Schaltung zuzuordnen, die zwei kapazitiv überbrückte Diodeneingangsgruppenpaare,
also mindestens zwei Eingänge und überdies mindestens einen Ausgang aufweist, um
sicherzustellen, daß die angeschlossene bistabile Kippstufe nicht nur-- wie sonst
üblich - bei abwechselnd an ihre beiden Eingänge angelegten Signalen zum Hin- und
Herkippen gebracht werden kann, sondern jeweils beim Auftreten der Anstiegsflanke
der auf die zusammengefaßten Eingänge der Vorsatzstufe gegebenen Steuerimpulse anspricht.
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Das Freigabegatter nach der Erfindung befaßt sich demgegenüber mit
der andersartigen Aufgabe, in Verbindung mit Dualteilern (Binärstufen) die Fortschaltung
eines elektronischen Zweirichtungszählers erst dann zu ermöglichen, wenn am einen
Eingang des Gatters ein Freigabesignal anliegt und am anderen Eingang gleichzeitig
ein Steuersignalwechsel auftritt.
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Ausführungs- und Anwendungsbeispiele des Freigabegatters nach der
Erfindung seien nachstehend an Hand von sieben Figuren näher erläutert.
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F i g. 1 veranschaulicht eine Schaltungsanordnung des Freigabegatters
mit dem Eingang e", dem Eingang ei und dem Ausgang a,. Der Auslöseeingang e" ist
über die Diode n2, den Kondensator C1 und den Widerstand R4; sämtlich in Reihenschaltung,
mit der Basis des npn-Transistors P1 verbunden. Die eingangsseitige Belegung des
Kondensators C1 ist an den Verbindungspunkt A . zweier . Spannungsteilerwiderstände
R1 und R2 angeschlossen," deren freie Enden einerseits mit dem positiven Betriebspotential-P
und andererseits mit dem Bezugspotential M verbunden sind. Mit P sei hierbei der
positive Pol einer Batterie bezeichnet, deren negative K lemme N nicht dargestellt
ist und deren-Mitte mit M bezeichnet- ist: -Der Kollektor- des Transistors P1 bildet
den Ausgang as des Gatters. Der Freigabeeingang ei ist über die I3iode n1 mit dem
Emitter des Transistors P1 verbunden. Die der Basis des Transistors zugewandte Belegung
des Kondensators Cl ist über einen Widerstand R3 mit dem Bezugspotential M verbunden.
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In F i g. 2 ist das Freigabegatter nach F i g. 1 symbolisch-dargestellt.
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Die Gatterschaltung nach F i g. 1 verkörpert ein IJndgatter, und zwar
ein aktives Undgatter, in Verbindung mit dem Ladespeicher C1. Am Ausgang a, des
Freigabegatters erscheint dann und nur dann ein L-Signal (0-Volt), wenn der Freigabeeingang
ef L-Signal führt und außerdem am Auslöseeingang e" das Signal von einem L-Signal
in ein 0-Signal wechselt. Dieses 0-Signal soll eine positive Spannung gegen M sein,
die mindestens die. Größe
hat: Das Impulsdiagramm ergibt sich aus Fig. 3. Liegt am Freigabeeingang ef 0-Signal,
d. h., ist der Transistor P, gesperrt, dann wird bei einem Signalwechsel von L-Signal
in 0-Sigrial am Auslöseeingang e" der Kondensator C1 nur über den Widerstand R3
aufgeladen; und .der -Transistor P, bleibt gesperrt.
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Bei der Schaltungsanordnung nach F i g.1 muß der über den Freigabeeingang
ef zugeführte Sterterstrom den gesamten Emitterstrom des Transistors P1 aufbringen;
erscheint diese Belastung der Steuerstromquelle zu groß, so kann die in der F i
g. 4 veranschaulichte Schaltungsvariante gewählt werden, bei der die den Freigabesteuerstrom
liefernde Quelle nur mit
dem Basissteuerstrom des Transistors P1
belastet wird.
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Die Schaltungsanordnung nach F i g. 4 unterscheidet sich von der nach
F i g. 1 dadurch, daß der Emitter des Siliziumplanartransistors auf Bezugspotential
M liegt, daß die Basis dieses Transistors über den Widerstand R., ein negatives
Sperrpotential N erhält und daß der Freigabeeingang e; an den Verbindungspunkt B
der Widerstandskondensatorkombination Cl R4 geführt ist.
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Das Freigabegatter erlaubt es, in Verbindung mit Dualteilern (Binärstufen)
Umkehrzähler aufzubauen. Eine solche Anwendung ist in Fig. 5 veranschaulicht. Hierbei
sind jeder einzelnen Binärstufe B zwei Freigabegatter F zugeordnet, und zwar vorangestellt.
So sind, wie F i g. 5 zeigt, die Ausgänge der beiden Freigabegatter Fl und Fl' zusammengefaßt
an den Eingang der Binärstufe B1 geführt. Der Ausgang Al der Binärstufe Bi ist mit
dem Auslöseeinsang des Freigabegatters F" der inverse Ausgang Ä1 der Binärstufe
Bi mit dem Auslöseeingang des Freigabegatters F.,' verbunden. Die Ausgänge der Gatter
F.= und F,_' sind wieder zusammengefaßt und mit dem Eingang der folgenden Binärstufe
B" verbunden usw. Die Freigabeeingänge ei der Gatter Fl, F" F.3 und F, sind an die
Steuerleitung V für das Vörwärtszählen angeschlossen. Demgegenüber sind die Freigabeeingänge
ei der Gatter F1', F"', F.,' und F4' sämtlich mit der Steuerleitung R für das Rückwärtszählen
verbunden. Wechselt am Auslöseeingang e" eines Freigabegatters das L-Signal in ein
0-Signal und liegt außerdem am Freigabeeingang ei L-Signal an. dann erscheint am
Ausgang des Gatters ein L-Signalimpuls. Durch die veranschaulichte Schaltungsart
läßt sich damit erreichen, daß entweder die Ausgänge A oder Ä jeder Binärstufe auf
die Auslöseeingänge der nachfolgenden Stufen wirksam werden. Der Zähler zählt somit
vor- oder rückwärts, wenn entweder an die Auslöseeingänge e"" bzw. e". des Zählereingangs
entsprechende Impulsfolgen angelegt werden. Die entsprechenden Impulsbilder für
das Vorwärtszählen bzw. das Rückwärtszählen sind in F i g. 6 und 7 näher veranschaulicht.