DE2237579C3 - Taktgesteuerte Master-Slave-Kippschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen, durch »Elektronik« 1971, Seiten 111 —116, Bild 17 bekannten Kippschaltung aus. Bei dieser Kippschaltung mit im übrigen für eine Master-Slave-Kippschaltung üblichem Verhalten speichert die Masterstufe das ihr während des Taktimpulsendes zugeleitete Signal.

Eine ähnliche Kippschaltung ist auch in der Druckschrift »Texas Instruments, Circuit Types, SN 54 110/SN 74 110«, Juli 1970, beschrieben. Diese Kippschaltung enthält eine taktflankengesieuerte Eingangsstufe. Diese bekannte Kippschaltung löst die Aufgabe, betriebssicher gegen Störungen zu sein, die durch unterschiedliche Laufzeiten der verschiedenen, nacheinander zu verarbeitenden Signale auf den teils kurzen, teils sehr langen Leitungen außerhalb der Kippschaltung bei Verwendung in ausgedehnten Netzwerken wie z. B. Femsprech-Vermittlungssystemen auftreten. Diese Aufgabe ist für eine zweistufige Master-Slave-Kippschaltung auch durch die DE-PS 20 00 607 bekannt und auch dort dadurch gelöst, daß die Kippschaltung bereits während der Taktimpulsvorderflanke das dann am Kippschaltungseingang anliegende Signal speichert, wobei dann ab sofort eine Blockierung des Signaleinganges ausgelöst wird, und daß sie erst ab Taktimpulsrückflanke des Signal am Kippschaltungsausgang abgibt, um eine Fehlsteuerung von über kurze Leitungen angeschlossenen Schaltkreisen zu verhindern. Hierzu sind dort zwar zusätzliche Laufzeitglieder, im übrigen aber schon ein relativ einfacher Aufbau unter Beibehaltung der sonst für taktzustandsgesteuerte, störungsempfindliche Master-Slave-Kippschaltungen üblichen Funktionen der Masterstufe und Slavestufe vorgesehen.

Es sind bereits verschiedene weitere Arten von taktgesteuerten Master-Slave-Kippschaltungen bekannt, vgl. z. B. »Valvo-Berichte« 13 (Dez. 1967) S. 149 bis 188, ferner »Elektronische Rechenanlagen«, 10,1968, Heft 1, S. 34 bis 40, sowie »Der Elektroniker«, 1967, Nr. 2, S. 109 bis 112.

Die Erfindung geht also aus von der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen 'Kippschaltung.

Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Einspeicherung des ihr zugeführten Eingangssignals ausschließlich in der Zeit um die Taktimpulsvorderflanke mit besonders einfachen Mitteln zu erreichen, ohne die Betriebssicherheit in ausgedehnten Netzwerken zu beeinträchligen. Insbesondere soll die Erfindung gestatten, auf einfache Weise eine zweistufige, taktzustandsgesteuerte, als gewöhnliche Master-Slave-Kippschaltung so zu ergänzen, daß sie die gleiche Betriebssicherheit wie die bekannten Kippschaltungen in einem ausgedehnten Netzwerk aufweist. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebene Maßnehme gelöst.
Daneben hat die Erfindung den Vorteil, keine besonderen, aufwendigen Laufzeitglieder zu benötigen, vgl. die DE-PS 20 00 607.

Die erfindungsgemäße Kippschaltung enthält also mehr als zwei Stufen, nämlich die Eingangsstufe, die Masterstufe und die Slavestufe. Die Masterstufe und die Slavestufe der erfindungsgemäßen Kippschaltung weisen dabei die gleiche Funktion auf wie die gleichen Stufen bei den gewöhnlichen, störungsempfindlichen Master-Slave-Kippschaltungen. Da der Aufbau der Masterstufe und der Slavestufe der erfindungsgemäßen Kippschaltung somit sehr einfach ist, insbesondere wenige Bauteile aufweisen kann, und da die Eingangsstufe der erfindungsgemäßen Kippschaltung, wie noch insbesondere an Hand von F i g. 6 gezeigt werden wird,

einen gleichen Aufbau wie die Slavestufe aufweisen kann, ist insgesamt der Aufbau der erfindungsgemäßen Master-Slave-Kippschaltung recht unkompliziert. Es wird noch gezeigt werden, daß sogar die Eingangsstufe, die Masterstufe und die Slavestufe mitunter jeweils einen weitgehend identischen Aufbau aufweisen können.

Die Erfindung wird an Hand der F i g. 1 bis 6 näher erläutert, wobei

F i g. 1 ein ausgedehntes Netzwerk mit mehreren Master-Slave-Kippschaltungen,

Fig.2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung,

Fig.4 und 5 Angaben über in Fig.3 verwendete besondere Symbole und

Fig.6 eine spezielle Ausgestaltung des in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiels zeigen.

F i g. 1 zeigt mehrere taktgesteuerte Master-Slave-Kippschaltungen MSi ... MSn+\, weiche in einem ausgedehnten Netzwerk NW vorgesehen sind. Die Taktimpulse T werden über die Taktleitungen TL den Taktimpuiseingängen der verschiedenen Kippschaltungen zugeführt. Die Kippschaltungseingänge und Kippschaltungsausgänge sind hier zumindest teilweise aufeinander rückgekoppelt, wie durch das Gatter C und durch die Verbindungen zwischen dem Kippschaltungsausgang der Kippschaltung MSl mit dem Kippschaltungseingang der Kippschaltung MSn und dem Kippschaltungsausgang von MSn mit dem Kippschaltungseingang MSn+1 angedeutet ist. Gleichzeitig ist in F i g. 1 angedeutet, daß noch eine Vielzahl weiterer solcher Kippschaltungen in diesem ausgedehnten Netzwerk Λ/Wvorgesehen sein können.

Beim Taktimpuls Γ soll an jedem Kippschaltungsausgang ein Signal erzeugt werden, das erst während eines darauffolgenden Taktimpulses Γνοη der Eingangsstufe anderer Kippschaltungen weiterverarbeitet werden soll. Wegen der Ausgedehntheit des Netzwerks NW weisen jedoch die Taktimpulse Verzerrungen auf, nämlich insbesondere wegen ihrer relativ hohen Laufzeiten im Netzwerk l*W und zusätzlich oft auch mehr oder weniger durch Einschwingzeiten des Netzwerks NW, besonders wenn das Netzwerk Reaktanzeigenschaften mit einer komplizierten Frequenzabhängigkeit aufweist. Weitere Verzerrungen der Taktimpulse können durch Nebensprecherscheinungen hervorgerufen sein

Die verschiedenen im Netzwerk vorgesehenen, aufeinander zurückgekoppelten Kippschaltungen können jedoch nur dann ausreichend synchron durch die Taktimpulse Γ gesteuert werden, wenn die Verzerrungen der Taktimpulse T kompensiert oder sonstwie unschädlich gemacht werden, um die eingangs genannten Störungen zu vermeiden. Diese Störungen sind dadurch vermieden, daß die jeweils betroffene, erfindungsgemäße Master-Slave-KippschaltUiig nur im Bereich der Vorderflanke des jeweils von ihr empfangenen Taktimpulses das dann am Kippschaltungseingang anliegende Signal speichert, wobei dann sofort die Eingangsstufe gegen weitere Beeinflussung durch am Kippschaltungseingang anliegende, geänderte Signale blockiert wird. Die Vorderflanke des von der betreffenden Kippschaltung empfangenen Taktimpulses kann dabei zu einem anderen Zeitpunkt auftreten als die Vorderflanke des originalen, vom Taktimpulsgenerator abgegebenen Taktimpulses T. Die von der betreffenden Kippschaltung, z.B. MSi, empfangene Vorderflanke des von dieser Kippschaltung empfangenen Taktimpulses kann auch zu einem anderen ZeitDunkt auftreten als die Vorderflanke des von einer anderen Kippschaltung, z. B. MSn, empfangenen Taktimpulses, da die Taktimpulse auf der Taktleitung TL verschiedene Laufzeiten aufweisen und durch die Taktimpulsverstärker unterschiedlich verzögert sind. Die Kippschaltungen der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art geben erst ab der Rückflanke des jeweils von ihnen individuell empfangenen Taktimpulses das in ihnen gespeicherte Signal am Kippschaltungsausgang wieder

ίο ab, jedoch nicht vorher.

Die erfindungsgemäße Kippschaltung weist gegenüber den bekannten Kippschaltungen dabei einen verhältnismäßig einfachen Aufbau auf, wie an Hand von Ausführungsbeispielen gezeigt wird. So zeigt F i g. 2 ein solches Ausführungsbeispiel mit einer Eingangsstufe K. Ihr nachgeschaltet sind die Masterstufe M und die Slavestufe S. Am Kippschaltungseingang Eg wird das jeweils während der Taktimpulsvorderflanke anliegende Signal aufgenommen und in der Eingangsstufe sofort gespeichert, wie durch den unterhalb der Eingangsstufe gezeigten Pfeil am Taktimpuls TX a-gedeutet ist.

Die Mastcrs'ufc M übernimmt dai ir der Eingangsstufe K gespeicherte Signal und speichert es ab Beginn der Taktpause, wie durch den Pfeil an der Rückflanke des unterhalb der Masterstufe Wangedeuteten Taktimpulses Ti angedeutet ist. Die Masterstufe kann dabei ohne weiteres taktzustandsgesteuert sein wie bei gewöhnlichen, störungsempfindlichen Master-Slave-Kippschaltungen. Eine solche Masterstufe M im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kjnn bereits kurz nach der Vorderflanke des Taktimpulses TX von dem in der Eingangsstufe gespeicherten Signal beeinflußt sein, indem sie bereits dann das in der Eingangsstufe gespeicherte Signal empfängt, wie durch den in Klammern gesetzten Pfeil an dem unterhalb der Masterstufe M angedeuteten Taktimpuls Tl angedeutet ist. Auch bei dieser taktzustandsgesteuerten Masterstufe wird schließlich der bei der Tastrückflanke des Taktimpulses TX am Eingang der Masverstufe anliegende Signal im Master gespeichert. Da dieses schließlich in der Masterstufe gespeicherte Signal hier jecoch identisch mit dem in der Eingangsstufe K schon ab Taktvorderflanke gespeicherten Signal ist, da sich das in der Eingangsstufe gespeicherte Signal wegen der Blockierung der Eingangsstufe nicht geändert hat, kann ohne Schaden die Masterstufe M der erfindungsgemäßen Kippschaltung wahlweise taktzustandsgesteuert oder durch die Rückflanke des Taktimpulses Tl taktflankengesteuert sein, ohne die Wirkung der

so erfindungsgemäßen Kippschaltung zu beeinträchtigen. Die Slavestufe 5 der erfindungsgemäßen Kippschaltung überträgt zwar wie die Slavestufe der gewöhnlichen, störungsempfindlichen Master-Slave-Kippschaltung" it bereits während der Taktpause das in der Masterstufe M gespeicherte Signal an den Kippschaltungsausgang Ag. Die Slavestufe 5 speichert aber wie die Slavestufe gewöhnlicher, störungsempfindlicher Master-Slave-Kippschaltungen das vorher in der Masterstufe M gespeicherte Signal endgültig während der Dauer des dai auffolgenden Taktimpulses T2, wie in Fig,2 unterhalb der Slavestufe5 durch den Pfeil angedeutet ist. Durch den unterhalb der Slavesaife S in Klammern gesetzten Pfeil ist angedeutet, daß die Slavestufe bereits ab der Rückflanke des Taktimpulses

h^r> Ti das in der Mas»erstufe gespeicherte Signal an den Kippschaltungsausgang Ag abgibt. — Um die F i g, 2 möglichst übersichtlich zu gestalten, wurden dem Fachmann eeläufiee Maßnahmen nicht detailliert in ihr

angegeben, wie ζ. B. eine Inverterstufe. welche Taklimpulse mit der (eilweise erforderlichen invertierten Polarität erzeugt.

In Fig. J wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, welches eine schematische Darstellung des in Fig. 6 detailliert wiedergegebenen Ausführungsbeispiels dargestellt, was insbesondere durch Vergleich der Hinweiszeichen in diesen beiden Figuren erkennbar ist. Dabei ist das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel eine besondere Ausgestaltung des in F i g. 2 schematisch angegebenen Ausführungsbeispiels. Die F i g. 4 und 5 dienen nur zur Erläuterung von in F i g. 3 verwendeten Schaltzeichen, welche Transmissionsgattern entsprechen, wie noch beschrieben werden wird.

Das in Fig. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit Hilfe von komplementären MOS-Bauteilen aufgebaut. Die Verwendung komplementärer MOS-Bauteile insbesondere für integrierte Bausteine ist für sich bekannt, vergleiche z. B. die Druckschriften »Elektronik«, i97i, Heft 4, S. it i bis tio, ferner »Froc. IEEE«. 55 (1967), S. 1121 und 1122, sowie »RCA. Integrated Circuits Application Note ICAN-5593«. Wie z. B. aus der genannten Druckschrift »Elektronik«. Bild 3. hervorgeht, kann man in dieser Technik Inverter herstellen, welche beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, F i g. 6, z. B. zwischen den Schaltungspunkten SE/A. B/C. C/D, E/F, F/G, H/N, N/Ag\i;td N/P, ferner zwischen dem Takteingang Tg und dem Schaltungspunkt 1 sowie zwischen dem Schaltungspunkt 1 und 2 vorgesehen sein können; in F i g. 3 wurden diese in F i g. 6 gezeigten Inverter daher durch ein einfacheres Invertersymbol ersetzt unter Beibehaltung der Hinweiszeichen für die Schaltungspunkte. Diese aus komplementären MOS-Bauteilen bestehenden Inverter enthalten im wesentlichen jeweils zwei eine isolierte Steuerelektrode aufweisende MOS-FETs, wobei diese FETs, also Transistoren, wegen der impulsförmigen Betriebsweise hier auch als gesteuerte Widerstände aufgefaßt werden könnten, welche zwischen einem hochohmigen Zustand und einem niedrigohmigen Zustand gesteuert werden können.

Das in F i g. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält außerdem mehrere Transmissionsgatter, nämlich jeweils zwischen den Schaltungspunkten A/B. B/D, C/E. E/G. L/H und H/P. Solche Transmissionsgatter sind der Druckschrift »Elektronik«, insbesondere im Bild 15 und im Bild 17, angegeben. Die Transmissionsgatter können dabei je nach Betriebsweise jeweils Arbeitskontakten oder Ruhekontakten entsprechen, vgl. Fig.4 und 5 der vorliegenden Patentschrift, was von der Vorspannung der Steuerelektroden des Trai'.imissionsgatters bzw. von der Polarität der das Transmissionsgatter steuernden Steuerimpulse abhängt. In Fig. 4. Mitte, ist ein Schaltzeichen angegeben, das in symbolischer Weise ein Transmissionsgatter darstellen soll, welches einem Arbeitskontakt entspricht; in Fig.5. Mitte, ist hingegen ein Schaltzeichen angegeben, das in symbolischer Weise ein Transmissionsgatter darstellen soll, welches einem Ruhekontakt entspricht. Durch Vergleich dieser beiden Schaltzeichen in F i g. 4 und 5 ist erkennbar, daß der Strich zwischen den Hauptelektroden, der durch das Kästchen hindurchgeht, gemäß F i g. 5 einen Ruhekontakt andeutet, wohingegen das Fehlen dieses Strichs gemäß Fig.4 einen Arbeitskontakt andeutet. Diese Schaltzeichen für die Transmissionsgatter sind auch in F i g. 3 verwendet worden, vgl. hierzu F i g. 3 und auch die entsprechenden Transmissionsgatter in Fig.6.

F i g. 3 ist nicht nur übersichtlicher, weil allgemeingültigere Schaltzeichen verwendet werden, sondern auch, weil den jeweiligen Transmissionsgattern sofort ansehbar ist, ob sie jeweils Arbeitskontakten oder Ruhekontakten entsprechen. Die in Fig. 6 und 3 gezeigten Transmissionsgatter sind dabei durch Steuerimpulse zu steuern, welche bei diesem Ausführungsbeispiel den Schaltungspunkten I und 2 der mit dem Takteingang Tg verbundenen Reihenschaltung der Inverter L'l und i/2

ίο entnommen werden. - In F i g. 6 sind die einen p-Kanal aufweisenden Bauteile jeweils durch Hinzufügung eines »p« an das Hinweiszeichen des Bauteils kenntlich gemacht, wohingegen die einen η-Kanal aufweisenden Bauteile jeweils durch Hinzufügung eines »n« an das Hinweiszeichen kenntlich gemacht sind.

Das in F i g. 6 und 3 gezeigte Ausführungsbeispiel hat einen besonders übersichtlichen Aufbau, weil bei ihm alle drei Stufen der Kippschaltung, nämlich die Eingangsstufe K. die Masterstufe M und die Slavesiuie S, jeweiis einen gleichartigen Auiuau aufweisen. Jede dieser drei Stufen enthält nämlich zwei in Reihe geschaltete Inverter, wobei zwischen dem Ausgang und dem Eingang dieser Reihenschaltung eine Rückkopplung über ein Transmissionsgatter vorgesehen ist. So enthält die Eingangsstufe K die Rückkopplungsschleife B-CD-B. die Masterstufe M die Rückkopplungsschleife EF-GEund die Slavestufe Sdie Rückkopplungsschleife H-N-P-H. Diese Rückkopplungsschleifen sind jeweils zur Siiücrung der Speicherfähigkeit der betreffenden

jo Speicherstufe unterbrechbar, indem nämlich das in der Rückkopplungsschleife liegende Transmissionsgatter jeweils in den nichtleitenden Zustand gesteuert werden kann. Im leitenden Zustand dieses in der Rückkopplungsschleife liegenden Transmissionsgatters wird das an der Eingangsklemme B bzw. E bzw. H der Stufe anliegende Signal in der Rückkopplungsschleife gespeichert.

Um den Eingang jeder Stufe unempfindlich für solche Signale zu machen, welche diesem Eingang nach der Speicherung nachträglich noch zugeführt werden, ist bei dem in Fig.6 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel jedem Eingang dieser Stufen ein Transmissionsgatter vorgeschaltet, nämlich das Transmissionsgatter TM1 der Eingangsstufe K, das Transmissionsgatter TM 3 der Masterstufe M und das Transmissionsgatter TM5 der Slavestufe 5. Dieses jeder Stufe vorgeschaltete Transmissionsgatter wird hier jeweils in entgegengesetzter Weise betrieben wie das innerhalb der Rückkopplungsschleife der betreffenden Stufe vorgesehene Transmis- sionsgatter; so wird z. B. das Transmissionsgatter TM3 in den leitenden Zustand gesteuert, wenn das Transmissionsgatter TMA in den nichtleitenden zustand gesteuert ist und umgekehrt. Diese verschiedene Betriebsweise geht aus den Schaltzeichen dieser Transmissionsgatter in F i g. 3 hervor, welche andeuten, ob diese jeweils einem Ruhekontakt oder einem Arbeitskontakt entsprechen. Die verschiedene Betriebsweise dieser Transmissionsgatter geht aber auch aus F i g. 6 und übrigens auch aus F i g. 3 durch die unterschiedlichen Hinweiszeichen 1 bzw. 2 hervor, welche bei denjenigen Steuerelektroden der Transmissionsgatter angegeben sind, die mit den entsprechenden Schaltungspunkten 1 bzw. 2 der mit dem Takteingang Tg verbundenen beiden Inverterstufen 1/1 und V 2 verbunden sind — der Taktimpuls wird nämlich im Inverter l/l invertiert und ist in dieser invertierten Form dem Schaltungspunkt 1 und den entsprechenden Steuerelektroden 1 der Transmissionsgatter zugeführt.

Der in dieser Weise invertierte Taktimpuls wird außerdem durch den Inverter U2 nochmals invertiert, so daß ein dem nichtinvertierten Taktimpuls entsprechender Steuerimpuls dem Schaltungspunkt 2 und den entsprechenden Steuerelektroden 2 der Transmissionsgatter zugeführt wird.

Eine solche Ausbildung von speicherfähigen Stufen, in deron Rückkopplung ein Transmissionsgatter zur Steuerung der Speicherfähigkeit eingefügt ist, wobei dem Eingang der Stufe ein eine Blockierung ermöglichendes Transmissionsgatter vorgeschaltet ist, ist für sich bereits bekannt, vergleiche z. B. die genannte Druckschrift »Elektronik«, Bild 17, Abschnitt »Masterstufe«, und Bild 17, Abschnitt »Slavestufe«; auch dort werden den die Blockierung ermöglichenden vorgeschalteten Transmissionsgattern Steuerimpulse zugeführt, welche invertiert sind gegenüber den in der Rückkopplung liegenden Transmissionsgattern zugeführten Steuerimpulsen, so daß auch dort das vorgeschaltete Transmissionsgatter leitend ist, solange das in der Rückkopplung liegende Transmissionsgatter nichtleitend ist, und umgekehrt.

Wegen der besonderen Polarität der Steuerimpulse werden die in den Rückkopplungen der Stufen liegenden Transmissionsgatter jeweils so gesteuert, daß das dem Kippschaltungseingang Eg zugeführte Signal während der vor dem Taktimpuls liegenden Taktpause durch das dann leitende Transmissionsgatter TM1 der übernahmefähigen Eingangsstufe K zugeführt wird — diese Stufe ist nämlich noch nicht speicherfähig, weil das Transmissionsgatter TM 2 in deren Rückkopplung dann nocn nichtleitend ist. Durch die Vorderflanke des Taktimpulses wird das Transmissionsgatter TM2 leitend und damit die Eingangsstufe K speicherfähig. Diese Eingangsstufe speichert also das während der Vorderflanke des empfangenen Taktimpulses ihrem Eingang B zugeführte Signal: gleichzeitig geht das Transmissionsgatter TM I in den nichtleitenden Zustand über, so daß die Eingangsstufe nur das im Bereich der Vorderflanke des Taktimpulses am Kippschaltungseingang anliegende Signal speichert und ab sofort gegen weitere Beeinflussung durch am Kippschaltungseingang Eg anliegende geänderte Signale blockiert ist.

Das Transmission »gatter TM 3 wird in gleicher Weise wie das Transmissionsgatter TM 2 betrieben. Während die Eingangsstufe K das eingespeicherte Signal speichert, wird dieses eingespeicherte Signal gleichzeitig der dann übernahmefähigen Masterstufe Müber das Gatter TM 3 zugeführt — zu diesem Zeitpunkt ist nämlich das in der Rückkopplung der Masterstufe liegende Transmissionsgatter TM 4 nichtleitend. Die Speicherung des eingespeicherten Signals in der Eingangsstufe K dauert bis zum Eintreffen der Rückflanke des Taktimpulses Ti an, vgl. Fig.2. Während der darauffolgenden Pause wird die Masterstufe M speicherfähig, und das Transmissionsgatter TM 3 blockiert den Eingang E der Masterstufe. Gleichzeitig wird das in der Eingangsstufe gespeicherte Signal gelöscht, weil das Transmissionsgatter TM2 in der Rückkopplung der Eingangsstufe K nichtleitend wird. Die Speicherung in der Masterstufe dauert bis zur darauffolgend eintreffenden Vorderflanke des nächsten Taktimpulses T2 an. vgl. F i g. 2.

Im folgenden wird davon ausgegangen, daß keine Verbindung zwischen den Schaltungspunkten E und L dafür aber eine Verbindung zwischen den Schaltungspunkten Fund L besteht In diesem Falle wird das der Slavestufe vorgeschaltete Transmissionsgatter 71Vf 5 in

το

gleicher Weise wie das in der Rückkopplung der Masterstufe liegende Transmissionsgatter TM4 betrieben, d. h., beide sind gleichzeitig leitend, oder beide sind gleichzeitig nichtleitend, wie durch die Hinweiszeichen bei den Steuerelektroden dieser Transmissionsgatter angegeben ist. Durch die Vorderflanke des darauffolgenden Taktimpulses T2 wird die während der Taktpause zwischen Ti und 7"2 übernahmefähige Slavestufe speicherfähig — deren in der Rückkopplung liegendes Transmissionsgatter TM 6 wird nämlich erst während des darauffolgenden Taktimpulses T2 leitend. Während der genannten Taktpause zwischen Ti und T2 wird das dann in der Masterstufe M noch gespeicherte Signal über das Transmissionsgatter TM5 den lnvertern /6 und /7 der Slavestufe 5 zugeführt. Gleichzeitig wird während der Taktpause über den Schaltungspunkt Λ/ das bis dahin noch in der Masterstufe M gespeicherte Signal bereits an den Kippschaltungsausgang Ag abgegeben. Durch die Vorderflanke des darauffolgenden Taktimpulses T?. wird das bisher in der Masterstufe M gespeicherte Signal in der Slavestufe 5 gespeichert und das Transmissionsgatter TM5 nichtleitend gemacht. Gleichzeitig wird das in der Masterstufe M bisher gespeicherte Signal gelöscht, indem das ip. der Rückkopplung der Masterstufe M angebrachte Transmissionsgatter TMA dann nichtleitend wird. Am Ausgang Ag der Kippschaltung bleibt während des Zustands des darauffolgenden Taktimpulses 7*2 das jetzt in der Slavestufe gespeicherte Signal erhalten. Ab der Rückflanke des darauffolgenden Taktimpulses T2 wird auch das in der Slavestufe 5 gespeicherte Signal gelöscht, indem das in der Rückkopplung liegende Transmissionsgatter TM6 dann nichtleitend wird. In der auf den darauffolgenden Taktimpuls T2 folgenden Taktpause wird von der Slavestufe das inzwischen über die Eingangsstufe K in die Masterstufe M eingespeicherte nachfolgende, neue Signal abgegeben, welches bereits während der Vorderflanke des darauffolgenden Taktimpulses T2 für die Dauer des darauffolgenden Taktimpulses T2 in der Eingangsstufe K gespeiche· ί war, und welches nun in der Taktpause nach dem darauffolgenden Taktimpuls Tl bereits in der Masterstufe M gespeichert ist. Zu diesem Zeitpunkt überträgt der Inverter /6 der Slavestufe das dann in der Masterstufe gespeicherte neue Signal an den Kippschaltungsausgang Ag.

Durch die bei den Eingängen Eg und Tg gezeigten Dioden D 1, D2, D3, D4 ist symbolisch angedeutet, daß insbesondere bei diesen Eingängen zum Schütze der FETs der Kippschaltung jeweils noch begrenzende Schutzschaltungen vorgesehen sein können — solche Schutzschaltungen sind ausführlicher z. B. in der genannten Druckschrift »Elektronik«, Bild 10, und in der zugehörigen Beschreibung angegeben. Derartige Schutzschaltungen für die Steuerelektroden des FETs sind dem mit der MOS-Technik vertrauten Fachmann geläufig, so daß es sich erübrigt, hier näher darauf einzugehen.

Am Eingang Eg der erfindungsgemäßen Kippschaltung kann ein Inverter bzw. eine Verstärkerstufe /1 vorgesehen sein, vgl. Fig.3 und 6, welcher die Amplitude und auch die Form des Eingangssignals regeneriert und damit den Betrieb der Kippschaltung noch zuverlässiger macht Außerdem kann am Kippschaltungsausgang Ag tine Verstärkerstufe vorgesehen sein, vgl. den als Verstärkerstufe dienenden Inverter in F i g. 3 und 6 zwischen den Schaltungspunkten N und

Ag. Diese Verstärkerstufe verhindert störende Rückwirkungen, welche sonst vom am Kippschaltungsausgang Ag angeschlossenen Netzwerk NW, vgl. Fig. I, über den Kippschaltungsausgang Ag auf die Slavestufe S wirken könnten. >

Wenn bei dem in Fig. 3 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel entweder nur die durch den Inverter /t gebildete Verstärkerstufe beim Kippschaltungseingang Eg oder nur d'c durch einen Inverter /8 gebildete Verstärkerstufe beim Kippschaltungsausgang Ag, aber ι ο nicht beide gleichzeitig vorgesehen sind, dann hat das dem Kippschaltungseingang Eg zugeführte Signal hier die gleiche Polarität wie das verzögert am Kippschaltungsausgang Ag abgegebene Signal. Sind jedoch beide Inverter gleichzeitig vorgesehen, dann ist die genannte ι > Polarität entgegengesetzt, es sei denn, daß einer der beiden Inverter durch eine nicht invertierende Verstärkeranordnung ersetzt wird oder wenn die im folgenden Absatz betriebene besondere Maßnahme vorgesehen ist. _>o

Eine Änderung der Polarität des Ausgangssignals kann nämlich auch auf andere Weise als durch den genannten Ersatz des Inverters durch eine nicht invertierende Verstärkeranordnung erreicht werden. Hierzu kann ζ. Γ; der Eingang eines vorgeschalteten Transmissionsgatters, etwa der Eingang L des vorgeschalteten Trar.smissionsgatters TM5, jeweils mit einem solchen Schaltungspunkt der vorhergehenden Stufe, hier also der vorhergehenden Masterstufe M, verbunden werden, an welchem das gespeicherte Signal in invertierter Form vorliegt. So kann durch eine Verbindung zwischen den Schaltungspunkten UE und Beseitigung der Verbindung zwischen den Schaltungspunkten UF erreicht werden, daß das am Slavestufeneingang /-/von der Masterstufe M empfangene Signal in invertierter Form empfangen wird. Das gleiche kann erreicht werden, wenn statt der Verbindung zwischen den Schaltungspunkten UF z. B. eine Verbindung zwischen den Schaltungspunkten UC vorgesehen wird. Das gleiche hätte auch erreicht werden können, indem z. B. der Eingang E der Masterstufe M über das vorgeschaltete Transmissionsgatter TM3 statt mit dem Schaltungspunkt Cmit dem Schaltungspunkt Soder D verbunden wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Taktgesteuerte Master-Slave-Kjppscbaltung mit zwei hintereinandergeschalteten, durch unterschiedliche Taktphasen gesteuerten, das Signal nacheinander speichernden Flip-Flop-Speicherstufen, nämlich mit einer Masterstufe und einer Slavestufe, die jeweils nur während eines Teils der Taktperiode speicherfähig, während des Restes der Taktperiode aber zur Übernahme eines Signals fähig sind, wobei die Kippschaltung so ausgebildet ist, daß ihre Eingangsstufe im Bereich einer Flanke des Taktimpulses das zu diesem Zeitpunkt am Kippschaltungseingang anliegende Signal speichert und dann sofort gegen weitere Beeinflussung durch am Kippschaltungseingang anliegende Signale blockiert ist, und ihre Slavestufe erst ab Taktrückflanke das gespeicherte Signal an den Kippschaltungsausgang für eine Zeitspanne einer Taktimpulsperiode abgibt, und das von der Masterstufe übernommene Signal während der Dauer des darauffolgenden Taktimpulses speichert, insbesondere für ein Femsprech-Vermittlungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine von der gleichen Taktphase wie die Slavestufe gesteuerte zusätzliche Speicherstufe als Eingangsstufe (K) vor der Masterstufe (M) enthält,
daß diese Eingangsstufe (K) während der Taktimpulsdauer (1,2) das im Bereich der Vorderflanke am Kippschaltungseingang (Eg) anliegende Signal speichert und dann sofort gegen weitere Beeinflussung durch am Kippschaltungseingang anliegende Signale blockiert ist

daß die Masterstufe das von der Eingangsstufe übernommene Signal spätestens ab der Taktrückflanke speichert,

daß die Eingangsstufe (K) wie die Slavestufe (S) ihr Signal während der Taktimpulsdauer speichert und während der Taktimpulspause zur Übernahme eines Signals fähig ist und

daß die Masterstufe (M) ihr Signal während der Taktimpulspause speichert und während der Taktimpulsdauer zur Übernahme eines Signals fähig ist.

2. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Hilfe von komplementären MOS-Bauteilen aufgebaut ist (F i g. 6).

3. Kippschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre drei Stufen, nämlich die Eingangsstufc (K), die Masterstufe (M) und die Slavestufe (S) jeweils einen gleichartigen Aufbau aufweisen (F i g. 6).

4. Kippschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Slavestufenausgang (N) eine Verstärkerstufe (N-Ag) nachgeschaltet ist (F i g. 6).

5. Kippschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrfach in einem durch Taktimpulse synchron zu steuernden, ausgedehnten Netzwerk (NW\n Fi g. 1) vorgesehen ist, in welchem die Taktimpulse (T) und/oder die Signale Laufzeiten bzw. Einschwingzeiten aufweisen, die der jeweiligen Dauer der Taktimpulse ("^angenähert entsprechen.