DE1807219C3 - J-K-Master- Slave Flip-Flop - Google Patents

J-K-Master- Slave Flip-Flop

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DE1807219C3
DE1807219C3 DE1807219A DE1807219A DE1807219C3 DE 1807219 C3 DE1807219 C3 DE 1807219C3 DE 1807219 A DE1807219 A DE 1807219A DE 1807219 A DE1807219 A DE 1807219A DE 1807219 C3 DE1807219 C3 DE 1807219C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein y-K-Master-SIave-FIip-Flop mit einer vereinfachten TTL-Gatter-Anordnung, bestehend aus einem Master-Flip-FIop, aus zwei mit den Eingängen desselben verbundenen Eingangs-Gattern, deren einer Eingang jeweils mit einer Taktimpulsquelle verbunden ist, aus einem Slav£>Flip-Flop, aus zwei Weitergabe-Gattern zur Weitergabe der Information aus dem Master-Flip-FIop an das Slave-Flip-Flop und aus Ausgangsschaltungen, die mit den Ausgängen des Slave-Flip-Flops verbunden sind, um die in diesem gespeicherte In.'jrmation auszugeben.
/-K-Flip-Flops dieser Bauar: sind bekannt und beispielsweise beschrieben in: »Elektronische Rechenanlagen«, 1967, Heft I.Seite !0/11: *Der Elektroniker«, März 1967, Seite 108/109; »IE£ Transactions on Electronic devices«, Dezember 1964, Seite 557/558. Insbesondere beschreibt die Zeitschrift »Der Elektroniker« an der angegebenen Stelle ein /-K-Flip-Flop, das nach dem Master-Slave-Prinzip aufgebaut ist und zwei gleichspannungsgekoppelte, intern verbundene, bistabile Kippstufen (»Master« und »Slave«) aufweist. Das »Master«-FIip-Flop besitzt dabei zwei Eingabe-UND-Schalter, die über eine Taktimpulsquelle ansteuerbar sind und deren Information bzw. Schaltzustand über Kopplungsglieder in Form von Weitergabe-UND-Schaltern an das Slave-Flip-Flop übertragbar ist. Letzeres besitzt Ausgänge, die durch die Kollektoren von Invertern in Form von Transistorschaltungen gebildet werden. jo
Nachteilig an den bekannten /-K-Master-Slave-Flip-Flops ist es, daß der Schwel'wert der für die Schaltvorgänge erforderlichen Eingangsspannung nicht oder nicht genau genug eingestellt werden kann, was besonders in umfangreicheren logischen Schaltungen zu Schwierigkeiten führen kann, wo durch einen Ausgang des Flip-Flops die Eingänge zahlreicher weiterer Schaltungen angesteuert werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Flip-Flop der betrachteten Art die Möglichkeit einer genauen Einstellung des Schwellwerts der Eingangsspannung zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein /-K-Master-Slave-Flip-Flop der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Master-Flip-FIop und die Eingangsgatter über eine Diode an Masse gelegt sind.
Der entscheidende Vorteil dieser Ausgestaltung eines /-K-Master-SIave-Flip-Flops besteht darin, daß der Schwellwert der Eingangsspanriung mit Hilfe der als Referenzdiode dienenden Diode innerhalb eines großen Gleichspannungsbereichs eingestellt werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert, deren einzige Figur ein Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen /-K-Master-Slave-F'ip-Flops zeigt.
Das in der Zeichnung gezeigte /-K-Master-Slave-Flip-Flop setzt sich aus 6 TTL NAND-Gattern G1 - G6, zwei Weitergabetransistoren T) und Ti, sechs Ausgangstransistoren Ti — Tj, 16 Widerständen R\ — Ä|6 und einer Referenzdiode D zusammen; es wird von zwei Spannungen Va\ und \Όα gespeist Die Gatter C\ und G2 mit den Widerständen R\ — R\ stellen die zwei Eingabe-UN D-Schalter zur Beschickung des Master-Flip-Flops dar. Die Gatter Gy und G* mit den Widerständen Rs und Ri bilden das Master-Flip-FIop, das entsprechend der an den /-/C-Eingängen anstehenden Information zum Zeitpunkt der Taktpulsvorderflanke beladen wird. Die Gatter Gi-G* sind über die Referenzdiode D mit Masse verbunden.
Die Transistoren Ti und Ti stellen Weitergabe-UN D-Schalter dar. Sie gestatten einen Informationsfluß aus dem Master-Flip-Flcp 10 zum Slave-Flip-Flop 15, indem sie zur Zeit der Vorderflanke des Taktimpulses auf einer Taktimpulsleitung 13 und des Beladens des Master-Flip-Flops 10 das Master-Flip-FIop 10 vom Slave-Flip-Flop 15 trennen und andererseits zur Zeit der Rückflanke des Taktimpulses den Informationsfluß vom Master-Flip-FIop 10 zum Slave-Flip-Flop 15 ermöglichen.
Die Gatter Gs und G6 mit den Widerständen Rj - R\0 bilden das Slave-Flip-Flop 15, das zum Zeitpunkt der TaktpulsrUckflanke die binäre Information des Master-Flip-Flops über die Transistoren Tj und Ti erhält. Die Transistoren Ti-Tt bilden zusammen mit den Widerständen R\\ — R\f, Ausgangstreiber, die dem Flip-Flop eine niedrige Ausgangsimpedanz und damit die Fähigkeit, hohe kapazitive Last zu treiben, sowie geringe Störanfälligkeit verleihen. Die binären AuS1 gangssignale des Flip-Flops an dessen Ausgängen Q, Q sind mit den Ausgangssignalen dieser Ausgangstreiber identisch.
Die sechs gestrichelt umrandeten NAND-Gatter G] — G6 haben jeweils einen Eingangstransistor Ti einen Ausgangstransistor T0 sowie die Arbeitswiderstände R1 und Rb- Jeder Eingangstransistor T, ist ein Mehrfachemitter-Transistor, dessen Emitteranschlüsse die Eingänge des NAND-Gatters darstellen. Die Basis des Transistors T) führt über den Arbeitswiderstand R„ zur Speisespannung Vm während der Kollektor mit der Basis des Ausgangstransistors T0 verbunden ist. Der Kollektor des letzteren führt über den Arbeitswiderstand Rb zur Speisespannung Vn.; sein Emitter dagegen ist über die Diode D (im Falle der Gatter G\ — G4) oder über einen passiven Widerstand (Gatter Gs, G6) mit Masse verbunden.
Der Spannungszustand der an den Emitteranschlüssen des Transistors T1 anliegenden Signale bestimmt, ob der Transistor Tn sperrt bzw. mehr oder weniger Strom zieht, da der Strom des Transistors T, entweder über die PN-Grenzschicht von der Basis zum Kollektor oder über eine PN-Grenzschicht von der Basis zu einem der Emitter fließt. Führen alle Emitter-Eingangssignal-Leitungen Plus-Spannung, so liegen alle Basis-Emitter-Übergänge in Sperrichtung, so daß der Strom über den
Basis-Kollektor-Übergang zur Basis des Transistors T0 fließt und damit letzteren stromziehend macht. Ist dagegen auch nur eines der Emitter-Eingangssignale 0, so wird die betreffende Basis-Emitter-Strecke leitend, und der Strom des Transistors Ti fließt über diesen Emitter und nicht mehr über den Kollektor wie zuvor. Damit erreicht die Basis des Transistors T0 kein Steuerstrom mehr, wodurch dieser Transistor sperrt.
Die Schwellenspannung zur Charakterisierung eines Plus-Eingangs wird durch die Belastung des Ausgangstransistors To sowie durch dessen Basis-Emitter-Spannung V1x bestimmt. Jede Eingangs-Emitter-Spannung unter diesem Schwellwert macht den betreffenden Basis-Emitter-Übergane leitend. Liegen dagegen alle Emitter-Eingangsspannungen oberhalb dieses Schwellwerts, so genügt der Basssstrom am Transistor T0 zu dessen Aussteuerung und Sättigung, wodurch die Kolleklorspannung absinkt bzw. gegen 0 geht. Erreicht die Basis des Transistors T0 kein Aussteuerstrom, so sperrt dieser Transistor, wodurch seine Kollektorspannung gegen den Wert V1x ansteigt. Die Kollektorspannung am Transistor T0 stellt das Ausgangsr.'gnal eines NAND-Gattersdar.
Die Transistoren T\ bis 7ä sind vom NPN-Typ und haben eine geeignete Sättigungscharakteristik zum Gebrauch als Schalttransistor. Die Diode D ist eine PN-Öbergangshalbleiterdiode.
Die Wirkungsweise des /-/C-Master-Slave-Flip-Flops der vorliegenden Erfindung kann am besten erklärt werden, indem von einem bestimmten Zustand ausgegangen wird, worauf die Eingänge mit einem bestimmten Prüfmuster beaufschlagt werden. Als Ausgangspunkt sei Q=L und Q = 0, also der »Ein«-Zustand des Flip-Flops angenommen. Das daraufhin angelegte Prüfmuster sei /ι bis /3 = L, K\ bis Kj = L, »Löschen« = L sowie »Vorabsetzen« = L Daraus ergibt sich nach Abklingen eines Taktimpulses Q = 0 und Q = L, also das Komplement des vereinbarten Ausgangszustands. Wie im folgenden erläutert, muß für den Zustand Q = L der Transistor Ti leitend, der Transistor Ti sperrend, das Gatter G3 am Ausgang Plus und das Gatter Ci, am Ausgang 0 sein.
Erscheint die positive Vorderflanke eines Taktimpulses und befinden sich die /- und ^-Eingänge in dem oben als Prüfmuster angegebenen Zustand, dann ist am Gatter Ci wegen Q-O die L'ND-Bedingung am Eingang nicht erfüllt, weshalb sein Ausgang Plus führt. Dagegen haben alle Eingangsleitungen zum Gatter G2 Plus, wodurch der Basis-Kollektor-Übergang des Transistors Tn des Gattes G2 leitend wird und Strom an die Basis des Transisiors Toi führt. Entsprechend seinem Basissteuerstrom beginn' also der Transistor To2 Kollektorstrom zu ziehen, wodurch seine Kollektorspannung gegen 0 geht. Ist letztere genügend klein geworden, beginat der mit dem Kollektor des Transistors TO7 verbundene Emitter des Transistors T* Strom zu ziehen, wodurch die Basis des Transistors T04 stromlos gemacht wird und letzterer sperrt. Sobald Transistor Toi sperrt, wird seine Kollektorspannung angehoben, was bedeutet, daß der mit dem Kollektor des Transistors T04 verbundene Emitter-Anschluß des Transistors Tn Plus wird. Ein zweiter Emitteranschluß des Mehrfachemittertransistors Tn, der mit dem Kollektor des Transistors To\ verbunden ist, hat ebenfalls Plus, und ebenso dessen dritter Emitteranschluß, der an den Anschluß »Vorabsetzen« führt, der vereinbarungsgemäß »P'i'-s« sein soll. Somit zieht keiner der drei Emitter des Transistors Tn Strom, wodurch der Transistors Toi leitend wird. Infolgedessen geht der Ausgang von Gatter C3 auf 0, wodurch rückwirkend über die Verbindung des Kollektors T03 zu einem Emitteranschluß von T* das Gatter G4 in seinem Plus-Ausgangszustand bleibt. Das Master-Flip-Flop bleibt damit bis auf weiteres, d. h. bis zum nächsten Taktimpuls, in dem erreichten Zustand.
Während dieses Ladevorgangs des Master-Flip-Flops isolieren die Transistoren Ti und Ti wirksam das Slave-Flip-Flop vom Master-Flip-Flop und umgekehrt. Wie oben erwähnt, war der Transistor Ti schon vor Erscheinen der positiven Taktimpulsflanke leitend. Wenn jedoch der Transistor T0* sperrt, wird der Emitter des Transistors Ti, der mit dem Kollektor des Transistors T1* verbunden ist, positiver, so daß der Basis-Emitter-Übergang des Transistors Ti und damit der Transistor Ti sperrt und an seinem Kollektor »Plus« erscheint. Letzteres wirkt sich jedoch auf das Slave-Flip-Flop nicht aus, da an den beiden UND-Eingängen seines Gatters Ge, außer der Kolkktorspannung des Transistors Tj noch die Spannung der Leitung Q liegt. Da nämlich Q auf 0 verbleibt, bewirkt die Änderung des Zustandes des Transistors Tj keine Veränderung am Ausgang des Gatters C5.
Vor Erscheinen des Taktimpulses war der Transistor Ti nicliileitend, da sein Emitter mit dem KoIIeI.tor des Transistors Toi verbunden ist und letzterer sperrte. Wird nun Transistor T„j im Verlaufe der positiven Taktpulsvorderflanke leitend, bleibt dennoch Transistor 7j gesperrt, da seine mit dem Kollektor To2 verbundene Basis durch letzteren annähernd 0 Volt hat. Um Transistor Tj leitend zu machen, müßte seine Basisspannung den Wert
"t" *saturation2
über der Spannung der Referenzdiode erreichen, wenn Vbc2 die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T2 in Leitrichtung und KM,„ra„b„2 die Basisspannung ist, die zum Betrieb des Transistors T2 im Sättigungsbereich erforderlich wäre. Nun ist die Basisspannung des Transistors Ti identisch mit der Kollektorspannung des Transistors To2. Sie ist annähernd 0 Volt und genügend klein, um aus dem Mehrfachemitter-Transirtor T* über dessen einen Emitteranschluß Strom zu ziehen. Besagte Spannung muß deshalb unter dem Wert
über dem Spannungsfall der Referenzdiode D liegen, wenn Vf,e4 der Basis-Emitter-Spannungsfall des Transistors Ta und Vomen die Differenz zwischen dem Basis-Emitter-Spannungsfall in Leitrichtung und dem Basis-Kollektor-Spannungsfall in Leitrichtung des Transistors Tu ist. Solange der Wert von
* bei
saturation 2
gleich oder größer dem von VbH Vorrsen ist, liegt die Basisspannung des Transistors Ti unterhalb des Wertes, der erforderlich w^re, den Transistor Ti niederohmig zu machen, bevor der Transistor Toi leitend gemacht ist. Die niedrige Emitterspannung, die der Transistor Ti hat, sobald der Transistor T„i leitend wird; wirkt sich auf ersteren nicht aus, so daß der Transistor 7i nichtleitend bleibt und eine Beeinflussung des Slave-Flip-Flops durch Setzen oder ."i'jcksetzen des Master-Flop-Flops unterbunden ist. Die Isolation zwischen Master- und Slave-Flip-Flop wird also durch die Differenz der zwei SDannuneen
Vfc<-2 + V,a,urj„„„2und Vhc, - V„ihc,t
gewährleistet. Das /-K-Master-Slave-Flip-Flop 9 ist frei von jeglichen internen Zeitbedingungen, wobei speziell die Weitergabetransistoren Γι, Γ; den .Signaltransport /ur nicht erwünschten Zeil völlig zu unterbinden in der Lage sind. Unerwünschter Signaltransport wird selbst in dem Fall unterbunden, in dem die obigen zwei Spannungen gleich wären, indem die Diirchschaltzeit durch die Gatter Ga und G\ die Zeitspanne darstellt, die das Absinken des Fmitlerpotentials des Transistors 72 verzögert.
Dieselben Beziehungen wie zwischen den Transistoren T). r„2 und Τ* existieren auch /wischen den Transistoren T. T„\ und Γι infolge der Spicgelbildlichkcit der Schaltung Die Kollektorspannung des Transistors Γ.ι muß unter dem entsprechenden Wert
Vn-I + VlJ/ur.ir„„7 I
liegen, um /u verhindern, daß der Transistor J] bei abgesunkenem F.mitterpotential leitend wird. Das MasterT lip-flop enthält also die neu eingebrachte Information, während das Slave-Flip-Flop noch den bisherigen Informationswert beibehalten hat. Die Transistoren T: und T? isolieren beide Flip-Flops gegenseitig.
Jederzeit nach der Beladung des Master-Flip-Flops kann die negative Rückflanke des Taktpulses auftreten. In entsprechend der Figur gebauten Schaltkreisen ergab die Prüfung der /um Beladen des Master-rlip-Flops erforderlichen Zeit einen Wert von 7 ns. Während der Zeil der negativen Rückflanke bleibt wegen des iilotkicreffekts durch Q - 0 das Ausgangssignal aus dem Gatter G- unverändert. Dagegen wird der an die Takipulsleitung 13 führende Emitter des Transistors T,i leitend, wodurch seinerseits der Transistor Γ..> sperrend wird, so daß dessen Kollektorspannung auf Plus geht. Sobjld letztere den Wert
erreicht, wird Transistor Γ- leitend. Der mit dem Kollektor des Transistors Ti verbundene Emitter des Mehrfuchemitter-Transistors T- erhält dadurch Masse-Potential, so daß ein Strom über ihn. den Transistor Ti. den Transistor T11- und die Diode D nach Masse fließt. Der Schwellwert zum Schalten des Gatters Cs wird durch Transistor T-, sowie die Widerstände und /?:i bestimmt, während der Spannungsfall über die Transistoren Ti. Γ.! sowie die Diode D über 0 bzw. L am Eingang des Gatters G=, entscheidet. Durch den über die Emitterdiode nach Ti abgeführten Strom des Transistors Tn wird der nachgeschaltete Transistor Tm stromlos und hochohmig. Dadurch werden die Transistoren Ti und Ti leitend, jedoch T--, sperrend. Die über den Arbeitswiderstand R\2 angelegte Speisespannung V1.: bewirkt somit am Ausgang Q, daß dort Plus-Spannung erscheint. Zur gleichen Zeit ist Transistor Tn, sperrend, so daß der Transistor 7j einen geöffneten Schaltkreis darstellt Die Eingänge Q. Ti und »Vorabsetzen« des Gatters C6 sind alle Plus, so daß der Transistor TrK leitend und seine Koliektorspannung gegen 0 wird. Damit wird Transistor Γ3 leitend, dagegen werden die Transistoren Γι, und Ti sperrend, wodurch an der Ausgangsleitung Q = O entsteht. Die Informationsübertragung aus dem Master-FIip-Πορ zum Slave-Flip-Flop ist beendet, an den Ausgängen erscheint Q-O sowie
Es ist zu ersehen, daß als ursprünglich Q — L war, das Gatter Gh über Γι einmal Null erhalten haben muß so wie das Gatter G-, über Ti Plus erhielt, was bedeutet, daß der Transistor Γι leitend und dei Transistor T2 sperrend war. Damit der Transistor Γι leitend ist. muß der Ausgang des Gatters d Null sein, und damit Transistor T2 sperrt, muß der Ausgang des Gatters Ci Plus sein, was bedeulet, daß dessen Transistor Γ,,ι sperrt. Die ist die Rechtfertigung für die Annahme, daß im Ausgangszustand des flip-Flops der obigen Beschreibung Γι
ίο leitend ist. 7? sperrt. Ci Plus und Ga Null abgibt.
Die Wirkungsweise der /-K-Mastcr-Slave-Flip-Flops bei anderen Eingangssignalkombinationen sowie bei Anlegen des Signals »Löschen« bzw. »Vorabsetzen« isi ähnlich der soeben beschriebenen. Es ist zu beachten daß bei Q -- Null im Ausgangsz.ustand das Gatter G1 blockiert und das Gatter Ci freigegeben wird, währenc mit Q = Null als Ausgangszustand das Gatter G lrp!ii,>iipKon C\. if>Hrw*h Kloi-L· i**rl Mj'irA Ohnp unilclänrli '•-■r--r · --'.; — * — · -
gc UND-Bcdingung an einem der beiden Eingangsgat ter ist keine Zustandsänderung der im Flip-Flof gespeicherten Information möglich. Eine spezielle
ing« ' ~*
^7
Erwähnung verdienen die Eingänge »Löspfien« sowii Vorabsetzen«. Eine Leitung »Vorabsetzen« verzweig
sich an die Eingänge der Gatter Gi. Gi und Gt,, wöbe mit etwa null Volt auf dieser Leitung das Master- sowie das Slave ilip-Flop gleichzeitig gesetzt wird, so dal C=I. tin'1 Q= Null am Ausgang des Flip-Flop: erscheinen. Die Leitung »Löschen« läuft an die Eingänge der Gatter C,. Gs und G=,. wobei null Volt au dieser Leitung ein gleichzeitiges Turücksetzen de: Master- und Slavc-Flip-FIops bewerkstelligt, so daß an Ausgang Q --= Null und O=L auftreten. Bei normalen Betrieb des Flip-Flops mittels der /-K-Eingänge und de: Taktpulses befinden sich die Leitungen »Löschen< sow ic »Vorabsetzen« auf Pluspotential, wodurch sie der Informationsfluß nicht beeinträchtigen. Umgekehr werden die Signale »Löschen« bzw. »Vorabsetzen« in Null-Zustand wirksam, wie zuvor erwähnt. Die davor betroffenen Emitterleitungcn werden auf diese Weise leitend gemacht, wodurch am Ausgang der betroffener TTL-Gatter Plus erscheint.
Durch den Anschluß der Weitergabetransistoren Γι Γ; an die Eingabe-UN D-Schalter Gi. Gi und an di( Gatter Gi. C4 sowie kollektor- oder ausgangsseitig ar die Galter G=,. Gh des Slave-Flip-Flops werden vieh Vorteile erzielt. Zum ersten benötigt das /-K-Master Slavc-FlipFlop der vorliegenden Erfindung keim Taktpulsleitung an die Weitergabetransistoren. Di< Taktpulsleitung führt lediglich an die Eingänge dei Gatter G\. Gi. Dies bedeutet für das Taktpulssignal ei.,; sehr geringe Belastung, was einen entscheidender Vorteil bei einer großen Anzahl Flip-Flops in einen logischen System darstellt. Dadurch aber, daß di< Taktpulsanschlüsse auf die UND-Eingänge der Gattei G]. Gj beschränkt sind, lassen sich gleichzeitig mehren Taktpulssignale an einen Teil der J-K-E\ngäng( mitanlegen. Die Taktpulssignale werden dort unterein ander und mit den jeweiligen Informationssignalen ir UND-Bedingung gebracht. Dies ist bei einem ir integrierter Technik hergestellten Schaltkreis beson ders wichtig, da nach dem Herstellungsprozeß zusätzli ehe Verbindungen zu Weitergabe-UND-Schaltern nich! durchführbar wären.
Dann bewerkstelligen die Weitergabetransistoren Ti Ti aufgrund ihrer Verknüpfung eine Isolation zwischer Master- und Slave-Flip-Flop 10 bzw. 15 während dei Zeit, in der das Master-Flip-Flop beladen wird und s< lange, bis die negative Rückflanke des Taktimpulse!
kommt. Die Anordnung gemäß der Erfindung macht Gebrauch von den Spannungsabfällen innerhalb der Transistoren der C !alter (i\ bis Cn b/w. I] und f\. die als Übergangs oder Sättigungsspanmingen auftreten, wodurch eine gänzliche Beseitigung interner Zeitbedirtgungen b/w. unerwünschter Informalionsfliisse bei einem Minim11·)) an Bauteilen er/ielt wird.
Infolgedessen ist das /λ-Master Slave Hip-Hop gemäß der vorliegenden Erfindung besonders fiir die Anwendung in großen l.ogikanordnungen geeignet, wo mehrere Tuktimpiilslcitiingcn zur l.ieferung von Taktimpulsen an viele f-K Masler-Slave-Hip I lops benötigt werden. Aus (»runden der Ausbreilungsver/ögerung oiler anderer Ungleichheiten in Taktpulsleitungen und Hip I lops tritt eine leichte seitliche Verschiebung der Takipulse auf. Dagegen ist das vorliegende /-/(-HipHop relativ unempfindlich. Krreiehen die /Λ'-lnforniationssiKnale die Ciatier C\. Cn bevor der Tnkipnls ankonimt. so tritt doch keine /.ustandsiinderung innerhalb des I lip-flops bis zur Ankunft des Taktpulses ein.
Wahrend der Abwesenheit eines Plus-Taklimpulssignals können die /Klnformaiionssignale beliebige Werte annehmen b/w. sich ändern, ohne den Zustand des IMp-Klops /u andern. Die ein/ige Erfordernis für einen korrekten F-'unktionsablauf des Flip-Hops ist. daß wahrend der Zeit des Taktimpulses die /-Α,'-lnformationseingange ihren Zustand beibehalten. Da der Taktimpuls jedoch eine Dauer von nur 7 ns haben kann, isl letzterer l'orderung hinsichtlich der .Stabilität des Hip-Hops nicht schwerwiegend.
s Die Keferen/diode I) erlaubt die Einstellung des .Schwellwerts de- Eingangsspannung des Hip-Hops innerhalb eines großen Gleichspanmingsbercichs. Die Schwellenspannung, die ein !.-Eingangssignal mindestens haben muß. wird bestimmt durch den Diodenspan nungsfall V Diode der Referenzdiode I) plus dem Spanntingsfall Vh,- des Transistors T,,\ oder /;,.,, d. h. erforderliche Schwellenspannung gleich V- Diode plus V'h, von /,,ι oder /;,.>. Soll also ein Eingangssignal als I. erkannt werden, muß dessen Spannung über der so bestimmten Schwellspannung liegen, um die Basis-Kol lektor-Strecke der Transistoren T,\ b/w. Γ,> leitend /11 machen. Die Referenzdiode /^gestattet also eine relativ
Minimum an Bauteilen /ti errichten, wobei die Clatter C>\ bis Gi eine rechtwinklige Übertragungscharakteristik, wie sie für viele l.ogikanordnungen gewünscht wird, aufweisen.
In der vorstehenden Beschreibung wurden .Signalhübe zwischen 0 Volt und einer bestimmten positiven Spannung »Plus« angegeben. Es ist auch mögl'ch. den Signalpegel potentialmäßig entsprechend anzuheben oder abzusenken.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    /-K-Master-Slave-Flip-Flop mit einer vereinfachten TTL-Gatter-Anordnung bestehend aus einem Master-Flip-FIop, aus zwei mit den Eingängen desselben verbunden Eingangs-Gattern, deren einer Eingang jeweils mit einer Taktimpulsquelle verbunden ist, aus einem Slave-Flip-Flop. aus zwei Weitergabe-Gattern zur Weitergabe der Information aus dem Master-Flip-FIop an das Slave-Flip-FIoρ und aus Ausgangs-Schaltungen, die mit den Ausgängen des Slave-Flip-Flops verbunden sind, um die in diesem gespeicherte Information auszugeben, dadurch gekennzeichnet, daß das Master-Flip-Flop (10) und die Eingangsgatter (Gu Gi) über eine Diode (D)an Masse gelegt sind.
DE1807219A 1967-11-07 1968-11-06 J-K-Master- Slave Flip-Flop Expired DE1807219C3 (de)

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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2216922C2 (de) * 1972-04-08 1974-04-18 Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg Monolithisch integrierte Master-Slave-Flipflopschaltung
US3792292A (en) * 1972-06-16 1974-02-12 Nat Semiconductor Corp Three-state logic circuit
GB1494481A (en) * 1973-12-21 1977-12-07 Mullard Ltd Electrical circuits comprising master/slave bistable arrangements
US3917961A (en) * 1974-06-03 1975-11-04 Motorola Inc Current switch emitter follower master-slave flip-flop
US4356411A (en) * 1978-12-12 1982-10-26 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Flip-flop circuit
US4517475A (en) * 1983-08-29 1985-05-14 Motorola, Inc. Master-slave flip-flop arrangement with slave section having a faster output transistion and a greater resistance to output degradation
DE68925799T2 (de) * 1988-12-21 1996-07-11 Texas Instruments Inc Einen metastabilen Zustand zulassende Kippschaltung
US4958090A (en) * 1989-03-06 1990-09-18 National Semiconductor Corporation Non-current hogging dual phase splitter TTL circuit
US6633188B1 (en) * 1999-02-12 2003-10-14 Texas Instruments Incorporated Sense amplifier-based flip-flop with asynchronous set and reset
ES2161175B1 (es) * 1999-11-08 2002-08-01 Aznar Jose Barrio Biestable j-k maestro-esclavo con bloqueo de datos.
US7634749B1 (en) * 2005-04-01 2009-12-15 Cadence Design Systems, Inc. Skew insensitive clocking method and apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3193695A (en) * 1960-03-01 1965-07-06 Sylvania Electric Prod Bistable circuits
BE637327A (de) * 1962-09-27
US3229119A (en) * 1963-05-17 1966-01-11 Sylvania Electric Prod Transistor logic circuits
US3247399A (en) * 1963-08-16 1966-04-19 Hughes Aircraft Co Anti-race flip-flop
US3430070A (en) * 1965-02-17 1969-02-25 Honeywell Inc Flip-flop circuit

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Publication number Publication date
JPS542535B1 (de) 1979-02-08
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DE1807219A1 (de) 1969-06-19
GB1226025A (de) 1971-03-24
FR1590909A (de) 1970-04-20
DE1807219B2 (de) 1977-08-11

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