DE2155585C - Fhpflopstufe - Google Patents
FhpflopstufeInfo
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Description
60 Tastimpulse verkürzt, so daß ein Großteil der
gegebenenfalls zwischen den Tastimpulsen auf-
Die Erfindung betrifft eine Flipflopstufe, insbeson- tretenden Störimpulsen den Ansteuerstromkreis
dere für einen elektronischen Zähler, mii zwei als nicht beeinflussen kann. Beide Maßnahmen zusam-
Flipflop arbeitenden Konjunktionsgliedern, deren men gewährleisten somit einen von Fremdeinflüssen
Ausgänge jeweils mit einem Eingang des anderen 65 freien Betrieb der Flipflopstufe, unter der Voraus-
Konjunktionsgliedes verknüpft sind, und einem setzung, daß der Flipflopstufe einwandfreie Tast-
Ansteuerstromkreis mit zwei Konjunktionsgliedern, impulse zur Verfügung stehen, was im allgemeinen
von denen jeweils ein Eingang mit dem Ausgang des der Fall ist.
Insbesondere bei der Verwendung der Flipflop- sen. Ein weiterer Eingang des Gatters 16 ist über
stufj als Zählstufe kann es jedoch geschehen, daß einen Schaltern mit einem »O«-Signal, beispielsder
Zählimpulsgeber keine einwandfreien Rechteck- weise Nullpotential, beaufschlagbar. Ist der Schalter
impulse abgibt oder die von dem Geber gelieferten 17 geöffnet, arbeitet der Zähler als Dezimalzähler.
Rechteckimpulse bei einem längeren (Jbertragungs- 5 ist er geschlossen, als reiner Binärzähler.
weg durch Störeinflüsse verwaschen und deformiert Die Umformerstufe 12 umfaßt zwei Schmittwerden. In diesen Fällen empfiehlt es sich, die Trigger 18 und 19, die über ein RC-VerzögeruiiL Tastimpulse dem Ansteuerstromkreis über eine glied 20 hintcreinandergeschaltet sind. Dem Eingang Impulsformerstufe zuzuführen, die aus zwei, über des ersten Schmitt-Triggers 18 ist ein RC-Tiefpaß ein Zeitglied hintereinandergeschalteten Schmitt- io 21 vorgeschaltet. Die Ausgänge der beiden Schmitt-Triggern besteht, deren Ausgänge in einem Konjunk- Trigger 18 und 19 sind in einem NAND-Gatter 22 tionsglied zusammengefaßt sind. Zusätzlich kann zusammengefaßt, dessen Ausgang mit dem Eingang dem Eingang des ersten Schmitt-Triggers ein Tiefpaß der ersten Stufe des Zählers verbunden ist.
vorgeschaltet sein, wodurch sich die Störunempfind- Bei Eintreffen eines Zählimpulses am Eingang lichkeit der Anordnung weiter erhöht. 15 der Impulsformerstufe 12 wird dieser beim Durch-
weg durch Störeinflüsse verwaschen und deformiert Die Umformerstufe 12 umfaßt zwei Schmittwerden. In diesen Fällen empfiehlt es sich, die Trigger 18 und 19, die über ein RC-VerzögeruiiL Tastimpulse dem Ansteuerstromkreis über eine glied 20 hintcreinandergeschaltet sind. Dem Eingang Impulsformerstufe zuzuführen, die aus zwei, über des ersten Schmitt-Triggers 18 ist ein RC-Tiefpaß ein Zeitglied hintereinandergeschalteten Schmitt- io 21 vorgeschaltet. Die Ausgänge der beiden Schmitt-Triggern besteht, deren Ausgänge in einem Konjunk- Trigger 18 und 19 sind in einem NAND-Gatter 22 tionsglied zusammengefaßt sind. Zusätzlich kann zusammengefaßt, dessen Ausgang mit dem Eingang dem Eingang des ersten Schmitt-Triggers ein Tiefpaß der ersten Stufe des Zählers verbunden ist.
vorgeschaltet sein, wodurch sich die Störunempfind- Bei Eintreffen eines Zählimpulses am Eingang lichkeit der Anordnung weiter erhöht. 15 der Impulsformerstufe 12 wird dieser beim Durch-
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin- laufen des Tiefpasses 21 von hochfrequenten Stördung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei- spannungen gereinigt und kippt den Schmitt-Trigger
bung eines Ausfiihrimgsbcispiels in Verbindung mit 18 bei Erreichen einer bestimmten Schwellwertder
Zeichnung, die ein Schaltbild eines aus Flipflop- spannung aus seinem Ruhezustand. Der Schmittstufen
aufgebauten elektronischen Zählers zeigt. 20 Trigger 18 gibt daher sowohl an das RC-Verzüge-
Der Zähler besteht aus vier Flipflopstufen 1, 2, 3 rungsglied 20 als auch an aen einen Eingang des
und 4, die im wesentlichen den gleichen Aufbau Gatters 22 ein »L«-Signal ab. Dem anderen Eingang
besitzen. Jede Flipfiopslufe umfaßt zwei als Flipflop des Gatters 22 wird von dem zweiten Schmitt-Trigger
arbeitende NAND-Gatter 5 und 6 und zwei den 19, der sich noch in seinem Ruhezustand befindet.
Anstellerstromkreis für das Flipflop bildende NAND- 25 ebenfalls ein »L«-Signal zugeführt, so daß der
Gattcr7und8. Ausgang des NAND-Gatters 22 ein
>;O«-Signal
Der Ausgang des NAND-Gatters 5 ist über ein abgibt. Nach einer bestimmten, durch den Widerintegrierendes
RC-Glied 9 mit einem der drei Ein- stand und den Kondensator des RC-Verzögeruiigsgänge
des Gatters 6 verbunden, während der Aus- gliedes 20 vorgegebenen Zeit wird auch der Schmittgang
des Gatters 6 über ein integrierendes RC-GIied 30 Trigger 19 aus seinem Ruhezustand gekippt und
10 an einem der beiden Eingange des Gatters 5 liegt. gibt nunmehr ein »O«-Signal ab. Dies hat zur Folge,
Der Ausgang des NAND-Gatters 5 bildet den d;iß im Ausgang des Gatters 22 ein »L«-Signal
«!.«-Ausgang und der Ausgang des NAND-Gatters6 etsdieint, und zwar so lange, bis nach Zurückkippen
den »O«-Ausgang der Zählstufe. der beiden Schmitt-Trigger 18 und 19 in ihre Aus-
Die Ansteuerung der beiden Gatter 5 und 6 er- 35 gangslage der Schmitt-Trigger 18 durch einen neuen
folgt durch die NAND-Gatter 7 und 8. Dei Ausgang Zählimpuls wieder aus seinem Ruhezustand gekippt
des Gatters 7 liegt am anderen Eingang des Gatters S wird. Am Ausgang des Inverters 11 erscheinen folgiind
der des Gatters 8 an einem der Eingänge des lieh Zählimpulse konstanter Dauer mit einer der
Galters 6. Jeweils ein Eingang der beiden Gatter 7 Periodendauer des Eingangssignals an der Fmpuls-
und 8 steht über einen Inverter 11 mit der vorher- 40 formerstufc 12 entsprechenden Periodendauer,
gehenden Stufe — bei der Stufe 1 ist dies die Impuls- Zur Erläuterung der Wirkungsweise der einzelnen formerstufe 12 — in Verbindung. Der andere Zählstufen sei davon ausgegangen, daß der Zähler Eingang des Gatters 8 ist über ein integrierendes in Null stehi. Dann geben die Ausgänge aller RC-Gliedl3 an den »L&-Ausgang der jeweiligen NAND-Gatter 5 jeweils ein »O«-Signal und die Zählstufe und einer der Eingänge des Gatters 7 über 45 Ausgänge aller NAND-Gatter 6 jeweils ein »Leein entsprechendes RC-Gliedl4 an den >■()'■■-Aus- Signal ab. Jedem mil einem Ausgang der Gitter 6 gang der Zählstufe angeschlossen. verbundene Eingang der NAND-Gatter 7 wird daher
gehenden Stufe — bei der Stufe 1 ist dies die Impuls- Zur Erläuterung der Wirkungsweise der einzelnen formerstufe 12 — in Verbindung. Der andere Zählstufen sei davon ausgegangen, daß der Zähler Eingang des Gatters 8 ist über ein integrierendes in Null stehi. Dann geben die Ausgänge aller RC-Gliedl3 an den »L&-Ausgang der jeweiligen NAND-Gatter 5 jeweils ein »O«-Signal und die Zählstufe und einer der Eingänge des Gatters 7 über 45 Ausgänge aller NAND-Gatter 6 jeweils ein »Leein entsprechendes RC-Gliedl4 an den >■()'■■-Aus- Signal ab. Jedem mil einem Ausgang der Gitter 6 gang der Zählstufe angeschlossen. verbundene Eingang der NAND-Gatter 7 wird daher
Ein weiteres NAND-Gatter 15, dessen einem ein »L«-Signal zur Verfügung gestellt und jedem
Eingang ebenfalls die Zählimpulse zugeführt werden mit einem Ausgang der Gatter 5 verbundene Eingang
und dessen anderer Eingang über das RC-Glied am 50 der Gatter 8 ein »O«-Signal. Ebenso gelangt vom
»L«-Ausgang des Flipflops liegt, dient zur Bildung Ausgang des Gatters 5 ein »O«-Signal zum NAND-
eines Weiterschaltsignals, das außerdem die Zähl- Gatter 16, das folglich ein »L«-SignrJ an die Gatter 6
richtung angibt. Lediglich die vierte, letzte Flipflop- und 7 abgibt. Des weiteren steht an btiuen Eingän-
stufe 4 weist dieses NAND-Gatter 15 nicht auf, da gen der NAND-Gatter 15 jeweils ein »O«-Signa! an.
diese kein Weiterschaltsignal abzugeben braucht. 55 Die Kondensatoren der RC-Glieder 10 und 14
Der Ausgang des Gatters 15 ist jeweils mit dem werden bzw. sind aufgeladen, die der RC-Glieder 9
Inverter 11 der nächsten Stufe verbunden. Ebenso und 13 entladen.
besteht die Möglichkeit, das Ausgangssignal des Trifft nun am Eingang der Impulsformerstufe 12
Gatters 8 als Weiterschaltsignal zu benutzen. ein Zahlimpuls ein, so erscheint am Ausgang des
Die Löschung des Zählers nach Erreichen des &o Inverters 11 der Flipflopstufc 1 ein »L«-Signal. Das
maximalen Zählerinhaltes kann mittels eines NAND- Gatter 7 ist damit erfüllt und gibt an das Gatter 5
Gatters 16 durchgeführt werden, dessen Ausgang ein >O«-Signal ab, an dessen Ausgang ein »L«-Signal
jeweils mit einem Eingang der NAND-Gatter 6 und 7 erscheint. Dieses hat zur Folge, daß sich der Kondenverbunden
ist. Ein Eingang des Gatters 16 ist an der. sator des RC-Gliedes9 auflädt und ebenso der
Inverter 11 der Flipflopstufe 1, ein Eingang über das 65 Kondensator des RC-Gliedes 13. Die Zeitkonstante
RC-GIied 13 an den »L«-Ausgang der ersten Stufe des RC-Gliedes 13 ist so gewählt, daß der Konden-
und ein Eingang über das RC-Glied 13 der letzten saior erst dann völlig aufgeladen ist, wenn der
Stufe an den »L«-Ausgang dieser Stufe angeschlos- Zählimpuls abgeklungen ist. An den beiden Ein-
gangen des Gatters 8 kann daher nie gleichzeitig ein
»L«-Signal anliegen. Andererseits ist die Zeitkonstante des RC-Gliedes9 wesentlich kleiner als
die des RC-Gliedcsl3 gewählt. Folglich sind kurz
nach Erscheinen des »L«-Signals am Ausgang des Gatters 5 alle drei Eingänge des Gatters 6 mit einem
»L«-Signal beaufschlagt. Das Gatter 6 gibt somit ein »O«-Signal ab. Der Kondensator des RC-Gliedes
10 entlädt sich und ebenso der des RC-Gliedes 14. Da jedoch die Zeitkonstante des RC-Gliedes 10
wesentlich kleiner ist als die des RC-Gliedes 14, ändert sich zuerst das Eingangspotential des dem
RC-Glied 10 zugeordneten Eingangs und danach das des anderen Eingangs, so daß der Ausgang des
Gatters 5 auf »L«-I'otential bleibt.
Bei Eintreffen des nächsten Zählimpulses wird das NAND-Gatter 8 erfüllt, während das NAND-Gatter
7 durch seinen mit dem Gatter 6 verbundenen Eingang, der auf »O«-Potential liegt, nicht
erfüllt wird. Das Gatter 8 gibt ein »O«-Signal ab und im Ausgang des Gatters 6 erscheint ein »L«-
Signal. Durch dieses wird der Kondensator des RC-Gliedes 10 aufgeladen und das Gatter 5 sperrt, da
an seinen beiden Eingängen »L«-Potential herrscht. Gleichzeitig lädt sich auch der Kondensator des
RC-Gliedes 14 auf. Die Zeitkonstante des RC-Gliedes 14 ist so gewählt, daß der Kondensator erst
dann völlig aufgeladen ist und dem Gatter 7 ein »L«-Signal zur Verfugung stellt, wenn der Zählimpuls
abgeklungen ist. An den Eingängen des Gatters 7 kann daher nie gleichzeitig ein »L«-Signal
auftreten. Der Ausgang des Gatters 7 gibt daher trotz der Eingangssignaländerung nach wie vor ein
»L«-Signal ab und das Gatter 5 bleibt gesperrt.
Gleichzeitig mit dem NAND-Gatter 8 wird auch das NAND-Gatter 15 erfüllt, so daß vom Inverter Il
ίο der zweiten Stufe ein »L«-Signal abgegeben und die
zweite Stufe aus ihrer Nullstellung gekippt wird. Die Tätigkeit des NAND-Gatters 15 kann auch
durch das NAND-Gatter 8 wahrgenommen werden. In diesem Fall wird der Eingang des InvertersIl
der jeweils folgenden Flipfiopstufe unmittelbar mit dem Ausgang des Gatters 8 verbunden.
Wird bei geöffnetem Schalter 17 — der Zäiikr
arbeitet dann als Dezimalzähler — ein Zählerstri"''»
LOOL erreicht, das entspricht der Zahl »9«, ist
das NAND-Gatter 16, sobald der K). Zählimpuls eintrifft, erfüllt und gibt ein »O«-Signal ab, wodurch
sämtliche Zählstufen gelöscht werden. 1st dagegen der Schalter 17 geschlossen, so können die Zählstufen
bei Erreichen des Zählerstandes LOOL nicht gelöscht werden, da der mit dem Schalter 17 verbundene
Eingang auf »O«-Potential liegt. Der Zähle; arbeitet in diesem Falle als reiner Binärzähler.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Flipflopstufe, insbesondere für einen elek- 5 tionsgliedern bekannt (deutsche Offenlegungsschrift
ironischen Zähler mit zwei als Flipflop arbei- 1 562 344), bei denen je ein Eingang des einen Kontenden
Konjunktionsgliedern, deren Ausgänge junktionsgüedes mit dem Ausgang des anderen
jeweils mit einem Eingang des anderen Konjunk- Konjunktionsgliedes verbunden ist, während jeder
tionsgliedes verknüpft sind, und einem Ansteuer- der anderen Eingänge über einen ersten Widerstand
Stromkreis mit zwei Konjunktionsgliedern, von io an eine gemeinsame Speisespannung und ferner an
denen jeweils ein Eingang mit dem Ausgang des ie einen Widerstand und je einen Kondensator
von ihnen mittelbar angesteuerten Konjunktions- angeschlossen ist. Diese Flipflopstufen und die eingliedes
des Flipflops verknüpft sind urd denen gangs beschriebene, insbesondere für elektronische
beiden die Tastimpulse zugeführt werden, Zähler verwendete, bekannte Flipflopstufe haben
dadurch gekennzeichnet, daß die Ver- 15 den Nachteil, daß sie gegenüber den magnetischen
knüpfung der Aus- und Eingänge der als und elektrischen Fremdfeldeinflüssen äußerst emp-Fiipflop
arbeitenden Konjunktionsglieder (5; 6) findlich sind. Die von den Fremdfeldern in die
und die Ausgänge des Flipflops (5, 6) mit jeweils Flipflopstufen oder die mit diesen in Verbindung
einem der Eingänge der Konjunktionsglieder stehenden Stromkreise induzierten Störspannungen
(7; 8) des Ansteuerstromkreises (7, 8) jeweils 20 führen zu einem unkontrollierten Kippen des Flipüber
ein integrierendes RC-Glicd (9; ίθ; 13; 14) flops, so daß, wenn die Flipfiopstufen als Zählstufen
erfolgt, wobei die dem Flipflop (5, 6) zugeord- eines elektronischen Zählers verwendet werden, das
neten RC-Glieder (9; 10) eine kleinere Zeit- Zählergebnis erheblich verfälscht werden kann. Dies
konstante aufweisen als die dem Ansteuerstrom- ist insbesondere dann der Fall, wenn die Flipfiopkreis
(7,8) zugeordneten RC-Glieder (13; 14). 25 stufen in Anlagen, wie Belriebsdatenerfassungs-
2. Flipflopstufe nach Anspruch 1, gekenn- anlagen, eingebaut sind, die in Maschinenhallen
zeichnet durch ein Verhältnis der Zeitkonstanten oder in der Nähe von elektrischen Maschinen betrievoii
ungefähr 1 : 10. ben werden. Ein weiterer Nachteil dieser Flipflop
3. Flipflopstufe nach Anspruch 1 oder 2, stufen ist ihre Empfindlichkeit gegenüber kurzdadurch
gekennzeichnet, daß die Tastimpulse 30 zeitigen Betriebsspannungszusammenbrüchen, da ihr
dem Ansteuerstromkreis (7, 8) über eine impuls- Speichervermögen sehr gering ist. Letzteres kann
formerstufe (12) mit zwei über ein Zeitglied (20) zwar durch Stabilisieren der Betriebsspannung elimihintereinandergeschaltelen
Schmitt-Triggern (18; niert werden, jedoch ist dazu ein nicht unerheblicher
19) zugeführt werden, deren Ausgänge in einem Aufwand erforderlich.
Konjunktionsglied (22) zusammengefaßt sind. 35 Aufgabe der Erfindung ist es, mit einem möglichst
4. Flipflopstufe nach Anspruch 3, dadurch geringen zusätzlichen Aufwand eine Flipflopslufe zu
gekennzeichnet, daß dem ersten Schmitt-Trigger schaffen, die unempfindlich gegen magnetische oder
(18) ein Tiefpaß (21) vorgeschaltet ist. elektrische Fremdfeldeinflüsse und kurzzeitige Bc-
5. Flipflopstufe nach einem der Ansprüche 1 triebsspannungszusammenbrüche ist. Diese Aufgabe
bis 4 für einen elektronischen Zähler, dadurch 40 wird ausgehend von der eingangs beschriebenen
gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Weiter- Flipflopstufe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
schaltsignals ein weiteres Konjunktionsglicd (15) die Verknüpfung der Aus- und Eingänge der als
vorgesehen ist, dessen einem Eingang die Zähler- Flipflop arbeitenden Konjunktionsglieder und die
impulse zugeführt werden und dessen anderer der Ausgänge des Flipflops mit jeweils einem der
Eingang über ein integrierendes RC-Glied (13) 45 Eingänge der Konjunktionsglieder des Ansteuermit
dem »L«-Ausgang des Flipflops (5,6) ver- Stromkreises jeweils über ein integrierendes RC-bunden
ist. Glied geschieht, wobei die dem Flipflop zugeord-
6. Flipflopstufe nach einem der Ansprüche 1 neten RC-Glieder eine kleinere Zeitkonstante aufbis
4 für einen elektronischen Zähler, dadurch weisen als die dem Ansteuerstromkreis zugeordneten,
gekennzeichnet, daß als Weiterschaltsignal das 5° In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das
Ausgangssignal des Konjunktionsgliedes (8) des Verhältnis der Zeitkonstanten ungefähr 1:10.
Ansteuerstromkreises (7,8) herangezogen wird, Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird welches das den »O«-Ausgang schahende Kon- einerseits eine Verringerung der Kippgeschwindigjunktionsglied (6) des Flipflops (5,6) steuert. keit des Flipflops erhalten, so daß kurzzeitige
Ansteuerstromkreises (7,8) herangezogen wird, Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird welches das den »O«-Ausgang schahende Kon- einerseits eine Verringerung der Kippgeschwindigjunktionsglied (6) des Flipflops (5,6) steuert. keit des Flipflops erhalten, so daß kurzzeitige
55 Störungen, wie kurzzeitige Betriebsspannungszusammenbrüche oder in das Flipflop induzierte
Störspannungsimpulse, das Flipflop nicht mehr zu
kippen vermögen, und andern ^eits die zeitliche
Aufnahmebereitschaft des Anstcuerstromkreises für
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712155585D DE2155585B1 (de) | 1971-11-09 | 1971-11-09 | Flipflopstufe |
CH1458072A CH558615A (de) | 1971-11-09 | 1972-10-05 | Flipflop-schaltung. |
FR7236113A FR2155695A5 (de) | 1971-11-09 | 1972-10-12 | |
GB4967772A GB1345858A (en) | 1971-11-09 | 1972-10-27 | Flip-flop stages |
JP47111567A JPS4858754A (de) | 1971-11-09 | 1972-11-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2155585C true DE2155585C (de) | 1973-06-07 |
Family
ID=
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