DE2830627C2 - Elektronische Uhr - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Uhr gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige elektronische Uhr ist z. B. aus der DE-OS 26 52 226 bekannt. Ihre Steuerkreise weisen ein
Zeitnormal auf sowie Teiler und Speicher zur Erzeugung von Signalen für jeden Zustand, ferner
Dekodierschaltungen und eine Vielzahl von Steuerschaltungen. Diese bekannte Uhr weist eine 24-Stunden-Meßfunktion
auf sowie eine Anzeigewählschaltung, die eine selektive Anzeige der Normalzeit wie auch der
Zeit eines Chronographen gestattet.
Es ist ferner aus der DE-OS 25 54 193 eine Stelleinrichtung für elektronische Uhren mit Flüssigkristallanzeige
bekannt, bei welcher mit Hilfe eines einzelnen Druckknopfes zwei verschiedene Vorgänge
in der Uhrenschaltung veranlaßt werden können, je nachdem ob die Betätigungsdauer des Druckknopfes
kurz oder lang ist
Bei diesen bekannten Halbleiteruhren mit Zeitmeßfunktionen werden sowohl die Tageszeiten als auch die
Zeitmeßwerte von einer einzigen digitalen Anzeigevorrichtung dargestellt, die in bekannter Weise eine
Flüssigkristallanordnung oder eine Leuchtdiodenanordnung
sein kann. Mit einer einzigen Anzeigevorrichtung kann jedoch jeweils nur eine der beiden Werte
angezeigt werden, so daß, wenn die Uhrzeit angezeigt wird und plötzlich die Notwendigkeit auftritt, die |0
Zeitmeßfunktion in Gang zu setzen, es notwendig ist, die
Anzeige in den Zustand der Zeitmeßfunktion umzuschalten, bevor diese in Betrieb genommen werden
kann. Dies ist dann nachteilig, wenn z. B. beim Messen eines Zeitabschnittes die Anzeigevorrichtung erst in der
Zeitanzeigestellung ist, so daß mehrere Sekunden mit dem Umschalten vergehen können, wodurch das
Ergebnis verfälscht werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Uhr der eingangs näher genannten Art zu
schaffen, mit der es möglich ist, eine Zeitmessung auszulösen, ohne daß die Uhr vorher in die Zeitmeßfunktion
umgeschaltet wird, so daß ohne zeitliche Umschaltverluste der Zeitmeßvorgang ausgelöst werden
kann, auch wenn die Uhr weiterhin die Tageszeit anzeigt
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen-Merkmalen.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. J0
Die Erfindung schlägt also die Verwendung eines Indikators in Form einer Signaleinrichtung vor, die mit
dem Betätigungsschalter für die Zeitmeßfunktion verbunden sein kann und die auch dann in Betrieb sein
kann, wenn der Zeitmesser tatsächlich eingeschaltet ist, ob nun die Uhr die Tageszeit oder die gemessene Zeit
anzeigt. Tritt also plötzlich eine für den Benutzer überraschende entsprechende Situation auf, so muß er
nur den Startknopf für die Zeitmessung betätigen und Der Frequenzteiler 2 .liefert über die Leitung 5
Ausgangssignale, die die Tageszeit darsteilen, sowie Signale für die Einer- und Zehnerwerte von Sekunden
und Minuten, Stunden (bis zu 24), Tage und Wochentage. Ober die Leitung 5 werden diese verschiedenen
Ausgangssignale vom Frequenzteiler 2 einem Dekoder-Treibe.· mit selbsthaltendem Schalterkreis 4 zugeführt,
wonach die Ausgangssignale des Kreises 4 über die Leitung 7 der Anzeigevorrichtung 8 zugeführt werden,
die beispielsweise eine Digitalanzeigevorrichtung mit Flüssigkristallen, Leuchtdioden oder anderen nicht
mechanischen digitalen Bauelementen sein kann.
Der Frequenzteiler 2 liefert ein weiteres Ausgangssignal mit 100 Hz, welches einem weiteren Frequenzteiler
3 zugeführt wird. Der Frequenzteiler 3 ist nun der Zeitmeßteiler und -speicher, dessen Ausgangssignale
die Hundertstel und Tausendstel von Sekunden, Sekunden, Zehnerwerte von Sekunden, Minuten, Zehnerwerte
von Minuten und Stunden Ober die Ausgangsleitung 6 dem Dekoder-Treiber und selbsthaltendem
Schalterkreis 4 zugeführt werden. Diese Signale wiederum werden der Anzeigevorrichtung 8 zugeführt,
wenn geeignete Steuersignale dem Kreis 4 zugeführt werden.
Die bisher beschriebenen einzelnen Schaltkreise sind in der Zeitmeßtechnik an und für sich bekannt, so daß
auf sie im folgenden nicht näher eingegangen zu werden braucht.
Im folgenden werden die speziellen Steuerkreise näher erläutert. Das Bauteil 9 in F i g. 1 kann eine
Anpassungsschaltung enthalten zwischen einer Anzahl Steuerschaltet 10 und den verschiedenen Schaltkreisen,
denen die Steuersignale zugeführt werden. Im dargestellten Beispiel kann auf der Leitung 30 ein die
Zeitmessung auslösendes Signal anstehen, auf der Leitung 31 ein die Zeitmessung beendendes Signal, auf
der Leitung 32 ein den Speicher rückstellendes Signal und auf der Leitung 33 ein den Anzeigezustand
bestimmendes Signal. Die Betätigung des entsprechen-
obwohl die Uhr weiterhin die Tageszeit anzeigt, läuft 40 den Schalters, um auf der Leitung 30 ein Signal zu
j_.u _.:- τ.:
...: j..._u .:_ u__ . erzeugen, bewirkt also, daß das 100 Hz-Ausgangssigna!
vom Teilerkreis 2 den Zeitmeßteilern und -speichern 3 zugeführt wird. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal
auf der Leitung 30 zur Betätigung eines bistabilen Flip-Flops 11 verwendet.
Das vom Flip-Flop 11 abgegebene Setzsignal wird zusammen mit dem 1 Hz-Signal des Frequenzteilers 2
einer UND Schaltung 13 zugeführt, deren Ausgang über eine ODER-Schaltung 14 einer Treiberstufe 15 und
danach der Anzeigevorrichtung 8 zugeführt. Es sei hervorgehoben, daß das der Anzeigevorrichtung 8 über
den Treiber 15 zugeführte Signal ein pulsierendes 1 Hz-Signal ist. Dieses Signal kann dazu verwendet
werden, einen Blinkeffekt auf der Anzeige zu erzielen oder es kann einem geeigneten Bauelement an der
Anzeige zugeführt werden, so daß dieses pulsierend blinkt. Bei dem anderen Ausführungsbeispiel kann auch
dieses Signal einer hörbaren Anzeige oder einer Alarmvorrichtung je nach Wunsch zugeführt werden.
Betätigt nun der Benutzer am Ende des zu messenden Ereignisses den Stop-Schalter, so steht auf der Leitung
ein Signal an.
Dieses beendet den Zählvorgang im Teiler- und Speicherkreis 3 und führt gleichzeitig dem bistabilen
Flip-Flop 12 ein Setzsignal zu. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 12 wird über eine ODER-Schaltung 14 der
Treiberstufe 15 und wie im vorhergehenden Fall der Anzeigevorrichtung 8 zugeführt. Daraus ist ersichtlich,
doch die Zeitmessung, wie es durch ein besonderes Signal angezeigt wird, beispielsweise ein Blinklicht, oder
eine andere der tatsächlichen Anzeige ähnliche Art, gleichgültig, welche Funktion von der Uhr gerade
angezeigt wird.
Nach dem Ende des zu messenden Ereignisses und nach dem Anhalten der Zeitmessung und bei noch
vollen Speichern kann das Signal z. B. in eine ständige Anzeige übergehen. Nach dem Zurückstellen der
Zeitmeßspeicher kann der Indikator abgeschaltet werden, so daß die Anzeigefläche nichts besonderes
mehr aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Uhr mit einer speziellen Ausgestaltung der Schaltkreise
und
Fig.2 eine Variation eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels des besonderen Steuerkreises für
die Uhr von Fig. 1.
F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltkreise einschließlich der weiteren notwendigen
Bauteile für eine Uhr, die sowohl die Zeil anzeigt als auch eine Zeitmeßfunktion ausübt. Mit 1 ist dabei ein
Oszillator bezeichnet, der vorzugsweise von einem Quarzresonator als Zeitstandard gesteuert wird und
dessen Ausgang einem Frequenzteiler 2 zugeführt wird.
50
55
daß beim Betätigen des Stop-Schalters am Ende eines zu messenden Ereignisses ein kontinuierliches Signal
über das Flip-Flop 12, die ODER-Schaltung 14 und den Treiberkreis 15 der Anzeigevorrichtung 8 derart
zugeführt wird, daß dieses kontinuierliche Signal den -, Indikator an der Anzeige kontinuierlicherweise betätigt
und damit das pulsierende Signal überlagert, welches weiterhin über das Flip-Flop 11 und die UND-Schaltung
13 angelegt wird. Gleichzeitig wird hieraus auch deutlich, daß die pulsierenden oder kontinuierlichen n>
Signale für den Indikator weiterhin anliegen, gleichgültig, ob die Anzeigevorrichtung sich im Zustand der
Zeitanzeige oder der Zeitmessung befindet.
Die Betätigung jedoch des entsprechenden Schalters zur Erzeugung eines Rückstellsignals auf der Leitung 32 ι ■-,
stellt alle Speicher im Zeitmeßteiler und -speicherkreis 3 zurück und damit auch die bistabilen Flip-Flops 11 und
12. Demzufolge verschwindet das spezielle Indikatorsignal.
Wird der entsprechende Schalter 10 betätigt um ein Signal auf der Leitung 33 zu erzeugen, so wird dieses
dem selbsthaltenden Dekoder-Treiberkreis dergestalt zugeführt, daß wunschgemäß entweder die Zeitmessung
oder die Zeitanzeige angezeigt wird. Die Indikatorsignale von den oben beschriebenen Steuerkreisen sind 2ί
jedoch unabhängig von dem Anzeigezustand der Uhr.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Schaltkreis kann eine Schwierigkeit dann auftreten, wenn ein Umschalten von
dem Zustand nach Beendigung der Zeitmessung in einen erneuten Zeitmessungszustand erfolgt ohne eine Rückstellung,
so daß der Indikator weiterhin ein kontinuierliches Ausgangssignal erhält Das bedeutet, daß nach dem
Anlegen eines Haltesignals über die Leitung 31, wie bereits erwähnt, das kontinuierliche Signal an der
Anzeigevorrichtung erscheint und nur durch Anlegen eines Rückstellsignals auf der Leitung 32 zum
Verschwinden gebracht werden kann. Dies ist insbesondere dann nachteilig, wenn eine versetzte Zeitmessung
(split timing) oder eine überlappende Zeitmessung (lap timing) durchgeführt werden soll. Zur Vermeidung
dieses Nachteils dient der in Fig.2 dargestellte Schaltkreis, der alle Vorteile des in F i g. 1 dargestellten
Schaltkreises aufweist
Wie in F i g. 1 stehen auf den Leitungen 30,31 und 32
die entsprechenden Start-, Stop- und Rückstellsignale an, die von der Anpassungsschaltung und dem logischen
Steuerblock 9 stammen. Die Leitungen 30 und 31 sind mit den entsprechenden Setz- und Rückstelleingängen
eines bistabilen Bauteils 21 verbunden. Das Ausgangssignal des Bauteils 21 wird der NAND-Schaltung 22
zugeführt der ebenfalls ein 1 Hz-Signal vom Frequenzteiler 2 zugeführt wird. Das SET-Ausganpssignal des
Bauteils 21 kann weiterhin einem Inverter 24 und danach einer NAND-Schaltung 25 sowie einem Eingang
einer bistabilen Anordnung zugeführt werden, die durch ein Paar kreuzgekoppelter NAND-Schaltungen 26 und
27 gebildet wird. Dem anderen Eingang dieses bistabilen Paares 26 und 27 wird das Ausgangssignal der
NAND-Schaltung 25 über den Eingang der NAND-Schaltung 27 zugeführt Das Ausgangssignai des ω
bistabilen Paares 26 und 27 wird von der NAND-Schaltung 26 abgenommen und dem Eingang der NAND-Schaltung
23 zugeführt, dem ebenfalls das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 22 zugeführt wird. Das
Ausgangssignal der NAND-Schaltung 23 wiederum ns
wird über den Inverter 28 dem Indikatorelement 29 zugeführt das auf verschiedenartigste Art und Weise in
der Anzeigevorrichtung 8 dargestellt werden kann.
Die Funktionsweise des Sttiuerkreises nach Fig. 2
hängt von den Schaltmöglichkeiten ab, die durch das Ausgangssignal des Bauteils 21 bestimmt werden.
Erscheint demzufolge ein Startsignal auf der Leitung 30, so liefert der Ausgang des Bauteils 21 ein Freigabesignal
für die NAND-Schaltung 22. Ein pulsförmiges 1 Hz-Signal wird also von der NAND-Schaltung 22 abgegeben.
Das gleiche Ausgangssignal aus dem Bauteil 21 wird im Inverter 24 invertiert und sperrt die NAND-Schaltungen
25 und 26.
Da normalerweise das Rückstellsignal auf der Leitung 32 sich auf niedrigem Pegel befindet, ist der Ausgang der
NAND-Schaltung 25 auf hohem Pegel. Wird jedoch angenommen, daß zuerst ein Rückstellsignal auf der
Leitung 32 ansteht, während das Bauteil 21 in der Freigabestellung ist, so wird ein Ausgangssignal
niedrigen Pegels von der NAND-Schaltung 25 abgegeben, wodurch von der NAND-Schaltung 27 ein Signal
hohen Pegels abgegeben wird, das mit dem Signal hohen Pegels vom Bauteil 24 in der NAND-Schaltung
26 vereinigt wird um ein Ausgangssignal niedrigen Pegels von dieser Schaltung zu erzielen und so den
ursprünglichen Zustand wieder herzustellen, in dem die NAND-Schaltung 23 gesperrt ist.
Wird also ein die Zeitmessung startendes Signal auf die Leitung 30 gegeben, entsprechend einem Start des
Zeitmeßvorgangs, erscheint am Ausgang des Bauteils 21 ein Freigabesignal, welches ein pulsierendes Ausgangssignal
von der NAND-Schaltung 22 ermöglicht. Das gleiche Ausgangssignai hohen. Pegels vom bistabilen
Teil 21 wird dem Inverter 24 zugeführt und bewirkt eine Änderung des Zustands der NAND-Schaltungen 26 und
27, die wie oben erwähnt, eine bistabile Vorrichtung bilden. Das vom Inverter 24 abgegebene niedrige Signal
ermöglicht also ein hohes Ausgangssignal von der NAND-Schaltung 26, welches, wenn es mit dem hohen
Ausgangssignal der NAND-Schaltung 25 in der NAND-Schaltung 27 vereinigt wird, einen Setzeffekt
auf die bistabile Vorrichtung ausübt, wodurch ein hohes Freigabesignal der NAND-Schaltung 23 nunmehr
zugeführt wird. Die pulsierenden Signale von der NAND-Schaltung 22 werden dementsprechend über
den Inverter 28 der Anzeigevorrichtung 29 zugeführt.
Erscheint nun auf der Leitung 31 das Stop-Signal, so wird das Ausgangssignal des bistabilen Teils 21 ein
Signal niedrigen Pegels. Dieses wird der NAND-Schaltung 22 zugeführt und erzeugt ein kontinuierliches
Ausgangssignal hohen Pegels, während die NAND-Schaltung 23 nunmehr ein kontinuierliches Ausgangssignai
niedrigen Pegels abgibt, welches im Inverter 28 invertiert wird um ein kontinuierliches Signal der
Anzeigevorrichtung 29 zuzuführen.
Es ist klar, daß der Benutzer abwechselnd ein Startsignal auf die Leitung 30 und ein Stop-Signal auf
die Leitung 31 geben kann, wobei jedes dieser Signale nur dazu dient den Zustand des Ausgangssignals vom
Bauteil 21 zu verändern, während das schließlich am Indikator 29 anliegende Signal entweder pulsierend
oder kontinuierlich ist, je nachdem, ob die Zeitmessung angehalten wird oder gerade beim Meßvorgang ist. Wie
im vorhergehenden Beispiel ist dies unabhängig davon, ob der Zeitmeßvorgang tatsächlich angezeigt wird oder
nicht
Wird nun ein Rückstellsignal auf die Leitung 32 gegeben, so dient dies wie im vorhergehenden Beispiel
zur Rückstellung der Speicher in den Zeitmeßkreisen und -speichern 3 und bewirkt gleichzeitig, daß ein
Ausgangssignal niedrigen Pegels von der NAND-Schal-
tung 25 in den in F i g. 2 dargestellten Steuerkreis gegeben wird. Dieses Signal niedrigen Pegels wiederum
erzeugt ein Signal hohen Pegels am Ausgang der NAN D-Schaltung 27, das beim Vorhandensein eines
Signals hohen Pegels am Ausgang des Inverters 24 das bistabile Paar 26, 27 zurückstellt, während ein
Sperrsignal niedrigen Pegels anschließend der NAND-Schaltung 23 zugeführt wird. Die gesamte Schaltung ist
damit vollständig zurückgestellt und wird der Zeitmeßzustand eingeschaltet, so werden nur Nullen auf der
Anzeigevorrichtung dargestellt, woraus hervorgeht, daß die Speicher zurückgestellt wurden. Demzufolge wird
dem Indikator 29 kein Signal zugeführt, woraus hervorgeht, daß der Schaltkreis in seinem ursprünglichen
Zustand wieder angelangt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Elektronische Uhr mit Steuerkreisen zur Ansteuerung einer digitalen Anzeigevorrichtung, die
wahlweise die Uhrzeit (Zeitanzeigezustand) oder einen Zeitabschnitt (Zeitmeßzustand) anzeigt, wobei
die Steuerkreise ein Zeitnormal aufweisen, sowie Teiler und Speicher zur Erzeugung von Signalen für
jeden Zustand, Dekoder-Treiber-Schaltungen und eine Vielzahl Steuerschaltungen, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Indikator mit einer ein Signal aussendenden Vorrichtung aufweist, die
mit den Steuerkreisen derart verbunden ist, daß sie in einem ersten Aussendezustand anzeigt, daß der
Zeitmeßzustand abgeschaltet ist und die Zeitmeßspeicher zurückgestellt sind, daß sie in einem
zweiten Aussendezustand anzeigt, daß ein Zählvorgang während des Zeitmeßzustandes stattfindet und
daß sie in einem dritten Auisendezustand anzeigt, daß der Zählvorgang beendet ist und daß die
Speicher gesetzt bleiben, wobei die letzten beiden Aussendezustände unabhängig vom Anzeigezustand
der Uhr sind.
2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Signal aussendende Vorrichtung mit
einem die Zeitmeßfunktion auslösenden Schalter, einem die Zeitmeßfunktion beendenden Schalter
und den Teilerschaltungen derart verbunden ist, daß die Betätigung eines der Schalter ein pulsierendes
Steuersignal der ein Signal aussendenden Vorrichtung zuführt und die Betätigung des anderen
Schalters ein kontinuierliches Steuersignal der ein Signal aussendenden Vorrichtung zuführt.
3. Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zeitmeßfunktion auslösende Schalter
mit einer Schaltung (Gatter) verbunden ist, die beim Betätigen dieses Schalters ein pulsierendes Signal
von der Teilerschaltung zur ein Signal aussendenden Vorrichtung leitet und daß der die Zeitmeßfunktion
beendende Schalter derart angeordnet ist, daß seine Betätigung ein kontinuierliches Signa! der ein Signal
aussendenden Vorrichtung zuführt.
4. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Signal aussendende Vorrichtung einen
optischen Indikator von gleicher Art wie die digitale Anzeigevorrichtung aufweist.
5. Uhr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Indikator die Gestalt eines Sternes
oder Sternchens aufweist, und ohne Anliegen eines Steuersignals unsichtbar ist.
6. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Steuerschalter ein die Zeitmeßfunktion
auslösender Schalter ist, der so angeordnet ist, daß er eine erste bistabile Schaltung betätigt, und
daß ein anderer der Steuerschalter ein die Zeitmeßfunktion beendender Schalter ist, der so
angeordnet ist, daß er eine zweite bistabile Schaltung betätigt, wobei das Ausgangssignal der
ersten bistabilen Schaltung einem ersten Gatterkreis zusammen mit eineni Signal von der Teilerschaltung
zugeführt wird und das Ausgangssignal der zweiten bistabilen Schaltung einem zweiten Gatterkreis
zusammen mit dem Ausgangssignal des ersten Gatterkreises zugeführt wird, so daß das Ausgangssignal
des zweiten Gatterkreises ein Steuersignal für b5 die ein Signal aussendende Vorrichtung liefert.
7. Uhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Steuerschalter ein die Zeitmessung
rückstellender Schalter ist, der so angeordnet ist, daß
der ersten und der zweiten bistabilen Schaltung ein Rückstellsignal zugeführt wird, wodurch bei Betätigung
des die Zeitmeßfunktion auslösenden Schalters ein pulsierendes Steuersignal an die ein Signal
aussendenden Vorrichtung gelangt, bei Betätigung des die Zeitmeßfunktion beendenden Schalters ein
kontinuierliches Signal an die ein Signal aussendende Vorrichtung gelangt und bei Betätigung des die
Zeitmessung rückstellenden Signals die Signale an die ein Signal aussendenden Vorrichtung unterbrochen
werden.
8. Uhr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die ein Signal aussendende Vorrichtung einen
optischen Indikator aufweist, der während des Zählens im Zeitmeßzustand ein Blinksignal abgibt
und nach Beendigung des Zeitmeßzustandes ein kontinuierliches Signal abgibt, und zwar in jedem
Anzeigezustand der Uhr.
9. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Steuerschalter ein Zustandsschalter ist,
mit dem entweder der Zeitanzeigezustand oder der Zeitmeßzustand eingeschaltet wird, wobei dieser
Zustandsschalter unabhängig von den anderen Steuerschaltern ist.
10. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Steuerschalter ein die Zeitmessung
auslösender Schalter ist und einer der Schalter ein die Zeitmessung beendender Schalter ist, die mit
entsprechenden Setz- und Löscheingängen einer bistabilen Schaltung verbunden sind, wobei das
Ausgangssignal der bistabilen Schaltung mit dem Signal der Teilerschaltung verknüpft wird und das
Komplement des Ausgangssignals der bistabilen Schaltung einem bistabilen Speicher zugeführt wird,
während ein Setzsignal am Ausgang der bistabilen Schaltung ein pulsierendes Signal dem Indikator
zuführt und ein Löschsignal am Ausgang der bistabilen Schaltung ein kontinuierliches Signal dem
Indikator zuführt.
1'. Uhr nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Steuerschalter ein Rückstellschalter ist, der so angeordnet ist, daß er der bistabilen
Speicherschaltung ein Löschsignal zuführt, so daß das Löschsignal am Ausgang der bistabilen
Speicherschaltung alle Erregungssignale an dem Indikator unterdrückt.
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