DE2237579C3 - Taktgesteuerte Master-Slave-Kippschaltung - Google Patents
Taktgesteuerte Master-Slave-KippschaltungInfo
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- DE2237579C3 DE2237579C3 DE19722237579 DE2237579A DE2237579C3 DE 2237579 C3 DE2237579 C3 DE 2237579C3 DE 19722237579 DE19722237579 DE 19722237579 DE 2237579 A DE2237579 A DE 2237579A DE 2237579 C3 DE2237579 C3 DE 2237579C3
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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.
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
hr> 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)
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 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722237579 DE2237579C3 (de) | 1972-07-31 | 1972-07-31 | Taktgesteuerte Master-Slave-Kippschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722237579 DE2237579C3 (de) | 1972-07-31 | 1972-07-31 | Taktgesteuerte Master-Slave-Kippschaltung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2237579A1 DE2237579A1 (de) | 1974-02-21 |
DE2237579B2 DE2237579B2 (de) | 1974-10-10 |
DE2237579C3 true DE2237579C3 (de) | 1981-12-17 |
Family
ID=5852214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722237579 Expired DE2237579C3 (de) | 1972-07-31 | 1972-07-31 | Taktgesteuerte Master-Slave-Kippschaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2237579C3 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5925314B2 (ja) * | 1976-03-10 | 1984-06-16 | シチズン時計株式会社 | シフトレジスタ− |
US4080539A (en) * | 1976-11-10 | 1978-03-21 | Rca Corporation | Level shift circuit |
EP0308623B1 (de) * | 1987-09-17 | 1991-07-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Synchronisier-Flipflop-Schaltungsanordnung |
-
1972
- 1972-07-31 DE DE19722237579 patent/DE2237579C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2237579A1 (de) | 1974-02-21 |
DE2237579B2 (de) | 1974-10-10 |
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