DE1103969B - Vor- und rueckwaerts arbeitende Zaehlkette aus galvanisch gekoppelten Kippstufen - Google Patents

Vor- und rueckwaerts arbeitende Zaehlkette aus galvanisch gekoppelten Kippstufen

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Publication number
DE1103969B
DE1103969B DES65729A DES0065729A DE1103969B DE 1103969 B DE1103969 B DE 1103969B DE S65729 A DES65729 A DE S65729A DE S0065729 A DES0065729 A DE S0065729A DE 1103969 B DE1103969 B DE 1103969B
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DE
Germany
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signal
counting
counting chain
stages
flip
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Pending
Application number
DES65729A
Other languages
English (en)
Inventor
Viktor Hofmann
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of DE1103969B publication Critical patent/DE1103969B/de
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K23/00Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
    • H03K23/002Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains using semiconductor devices

Landscapes

  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

  • Vor- und rückwärts arbeitende Zählkette aus galvanisch gekoppelten Kippstufen Lineare bzw. dekadische Zählketten haben ein weites Anwendungsgebiet in automatischen Steuerungen für Werkzeugmaschinen, Transferstraßen usw. Sie gestatten eine einfache und übersichtliche Programmeingabe, Anzeige und Auswertung. In vielen Fällen, beispielsweise bei derSteuerung vonKoordinatenbohrwerken oder von Antrieben für die Walzeneinstellung, werden vor- und rückwärts arbeitende Zählwerke benötigt, um beide Bewegungsrichtungen erfassen zu können.
  • Bei Zählketten für die angegebenen Anwendungsgebiete ist es vorteilhaft, wenn die Kopplung innerhalb der einzelnen Kippstufen und auch der Kippstufen untereinander galvanisch erfolgt, da solche Schaltungen unempfindlicher gegen Störimpulse, Spannungsschwankungen und Belastungsänderungen sind. Eine rein galvanische Kopplung macht jedoch bei vor-und rückwärts arbeitenden Zählketten beträchtliche Schwierigkeiten, da dann die Rückstellsignale für die einzelnen Kippstufen nicht ohne weiteres an die richtige Stelle geleitet werden können und unter Umständen sowohl die vorhergehende als auch die nachfolgende Stufe unwirksam halten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine einfache Schaltung für eine vor- und -rückwärts arbeitende Zählkette aus galvanisch gekoppelten Kippstufen anzugeben. Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß in jeder Kippstufe dem einen Schaltelement über ein Odergatter zwei Undgatter mit Eingängen für das Zählsignal, das Vorwärtssignal und das Ausgangs= signal der vorhergehenden Stufe einerseits und Eingängen für das Zählsignal, das Rückwärtssignal-ünd das Ausgangssignal der nachfolgenden Stufe andererseits vorgeschaltet sind und daß an die Steuerstrecke des zweiten Schaltelementes ein Odergatter mit Eingängen für die Ausgangssignale der benachbarten Stufen angeschlossen ist.
  • Die Kippstufen können vorteilhaft aus Transistoren aufgebaut sein, jedoch sind als Schaltelemente auch andere steuerbare Halbleiter verwendbar. Unter Beachtung der Spannungs- und Stromverhältnisse ist es auch möglich, Elektronenröhren heranzuziehen.
  • Jeder Kippstufe ist noch ein drittes Schaltelement zur besseren Entkopplung zugeordnet, an dem das Ausgangssignal der Stufe abgenommen wird.
  • Die Zählketten können dekadisch aus zehn Kippstufen aufgebaut sein. Durch Kopplung der letzten Stufe mit der ersten kann man die Zählkette zu einem Ringzähler schließen.
  • Nähere Einzelheiten der Erfindung seien im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Dem Ausführungsbeispiel liegt die Verwendung von pnp-Transistoren zugrunde. In Fig. 1 ist zunächst eine Kippstufe der Zählkette in ihrem inneren Aufbau dargestellt. Die übrigen Kippstufen können völlig identisch aufgebaut sein, so daß sich eine Zählkette mit beliebiger Stellenzahl durch Reihenschaltung mehrerer Kippstufen herstellen läßt.
  • Die Kippstufe gemäß Fig. 1 enthält zwei Transistoren 1; 2 und einen Ausgangstransistor 3, die mit -ihren Emitterelektroden gemeinsam an der mit MP (Mittelpunkt) bezeichneten Leitung liegen. Die Leitung MP führt' Bezugspotential für alle übrigen Spannungswerte. Die Kollektoren der Transistoren sind über Widerstände 4, 5, 6 an die mit UN bezeichnete Leitung angeschlossen, die negatives Potential führt. Zur Verbesserung der Sperrwirkung der Transistoren bei höheren Umgebungstemperaturen sind die Basiselektroden über Widerstände 7, 8, 9 an ein positives Potential UP angeschlossen.
  • Die Transistoren 1 und 2 sind über die Widerstände 10 und 11 galvanisch rückgekoppelt. Ist einer dieser beiden Transistoren gesperrt, so erhält der andere in bekannter Weise Steuerstrom und ist leitend. Der Schaltzustand des Transistors 3 ist über den Widerstand 12 nur vom Schaltzustand des Transistors 1 abhängig. Der Transistor 3 ist leitend, wenn der Transistor 1 gesperrt ist, und umgekehrt. Am Kollektor des Transistors 3 können über die Ausgangsklemme A die Ausgangssignale der Stufe abgenommen werden. Es ist jedoch auch möglich, die Kollektorpotentiale der Transistoren 1 oder 2 als Ausgangssignale zu benutzen.
  • Am Eingang der Stufe ist eine Gatterkombination vorgesehen, die aus Widerständen 13 bis 16 und Dioden 17 bis 22 besteht. An den Eingängen El bis E3, Il und R steht ein Signal entweder in Form eines negativen Potentials oder eines 0-Signals, wobei die Eingänge niederohmig an MP angeschlossen sind. Über die Basis des Transistors 1 fließt nur dann Steuerstrom und macht ihn leitend, wenn gleichzeitig an Ei und E2 und V oder an El und E3 und R negatives Potential liegt. Es handelt sich bei der Gatterkombination also um zwei über ein Odergatter zusammengefaßte Undgatter. Der Transistor 2 wird durch ein Steuersignal entweder an E2 oder E3 leitend gemacht (Odergatterfunktion).
  • Die einzelnen Kippstufen werden gemäß Fig. 2 miteinander gekoppelt. Die Leitungen S1 und S2 werden über nicht dargestellte elektronische Schalter wechselweise an das Potential NIP oder an negatives Potential gelegt. Jeder Potentialwechsel bedeutet ein Zählsignal, bei dem die Kette um eine Stufe weitergeschaltet wird. In welcher Richtung die Zählung fortschreiten soll, wird durch ein Dauersignal an h bzw. R bestimmt. Ein Dauersignal an 1' führt zur Fortschaltung in Vorwärtsrichtung, wie an Hand der Fig. 1 erläutert werden soll.
  • Wird angenommen, daß die Stufe Z, Ausgangssignal abgibt, so ist der Eingang E2 der Stufe Z2 besetzt. Ferner liegt Signal am Eingang V. Beim Potentialwechsel entsteht negatives Signal an der Leitung S, und damit am Eingang Ei der Stufe Z2. Es ist somit die Undbedingung erfüllt und der Transistor 1 der Stufe Z, wird leitend. Damit wird der Transistor 3 dieser Stufe gesperrt und am Ausgang entsteht negatives Signal. Dieses Signal wird an den Eingang E3 der Stufe 1 geführt, wodurch dort der Transistor 2 ausgesteuert und infolge der Rückkopplung über den Widerstand 11 der Transistor 1 gesperrt wird. Die Stufe Z1 kippt somit in die Ruhelage zurück.
  • Bei Dauersignal an R wird in Rückwärtsrichtung gezählt, da dann die Undbedingung jeweils an den Eingängen Ei, R und E3 der vorhergehenden Stufe erfüllt ist. Die Rückstellung der nachfolgenden Stufe erfolgt durch das Ausgangssignal über den Eingang E2, so daß der Transistor 2 ausgesteuert wird.
  • Während des Weiterschaltens auf die jeweils folgende Kippstufe werden bei dieser beide Transistoren 1 und 2 kurzzeitig ausgesteuert. Sobald das Steuersignal an E2 bzw. E3 verschwindet, muß der Transistor 2 rascher als der Transistor 1 gesperrt werden. Diese für die einwandfreie Funktion der Schaltung wichtige Voraussetzung erreicht man durch geeignete Dimensionierung oder durch entsprechende Wahl der Transistortypen. Man kann auch den beiden Widerständen 14 und 16 kleine Kondensatoren parallel schalten.
  • Um die Zählkette zu einem Ringzähler zu schließen, wird der Ausgang der letzten Stufe (Z0) an den Eingang E2 der ersten Stufe und deren Ausgang an den Eingang E3 der letzten Stufe gekoppelt, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet. Aus mehreren solchen Dekaden kann ein mehrstelliges dekadisches Zählsystem aufgebaut werden.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE; 1. Vor- und rückwärts arbeitende Zählkette aus galvanisch gekoppelten Kippstufen, insbesondere mit Transistoren als Schaltelementen, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Kippstufe dein einen Schaltelement (1) über ein Odergatter (18, 21) zwei Undgatter (13, 17, 19 bzw. 15, 20, 22) mit Eingängen für das Zählsignal (Ei), das Vorwärtssignal (b') und das Ausgangssignal der vorhergehenden Kippstufe (E2) einerseits und Eingängen für das Zählsignal (Ei), das Rückwärtssignal (R) und das Ausgangssignal der nachfolgenden Stufe (E3) andererseits vorgeschaltet sind und daß an die Steuerstrecke des zweiten Schaltelementes (2) ein Odergatter (14, 16) mit Eingängen (E2, E3) für die Ausgangssignale der benachbarten Stufen angeschlossen ist.
  2. 2. Zählkette nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schaltmittel, die bei Verschwinden der Steuersignale an beiden Schaltelementen der Kippstufe das zweite (2) schneller sperren als das erste (1).
  3. 3. Zählkette nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Kippstufe ein Ausgangstransistor (3) vorgesehen ist.
  4. 4. Zählkette nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu einem Ringzähler geschlossen ist.
DES65729A 1959-11-06 1959-11-06 Vor- und rueckwaerts arbeitende Zaehlkette aus galvanisch gekoppelten Kippstufen Pending DE1103969B (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1179252B (de) * 1963-05-17 1964-10-08 Siemens Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betrieb eines binaeren Vorwaertszaehlers als Rueckwaertszaehler oder umgekehrt
DE1219986B (de) * 1961-04-13 1966-06-30 Westinghouse Electric Corp Elektronischer Impulszaehler

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1219986B (de) * 1961-04-13 1966-06-30 Westinghouse Electric Corp Elektronischer Impulszaehler
DE1179252B (de) * 1963-05-17 1964-10-08 Siemens Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betrieb eines binaeren Vorwaertszaehlers als Rueckwaertszaehler oder umgekehrt

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