-
Bistabile Kippschaltung mit zwei Transistoren zum Aufbau vor- und
rückwärtszählender elektronischer Steuereinrichtungen, insbesondere mit binären
Zählschaltungen Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, aus bistabilen Transistorkippschaltungen
vor- und rückwärtszählende elektronische Steuereinrichtungen aufzubauen, und betrifft
eine bistabile Kippschaltung mit zwei Transistoren, bei denen jeweils die Kollektorelektrode
des einen mit der Basiselektrode des anderen Transistors galvanisch verbunden ist
und die Basiselektrode jedes Transistors über je eine Reihenschaltung, bestehend
aus einem Ventil und einer Kapazität, an eine gemeinsame Signalleitung angeschlossen
ist.
-
Bistabile Kippschaltungen solcher Art sind bekannt.
-
Die vorliegende Erfindung stellt eine vorteilhafte Weiterbildung solcher
Kippschaltungen dar und ermöglicht es, mit Hilfe einer besonderen Sperrsignalleitung
die Eingangsimpulse der Kippschaltung zu unterdrücken und damit die Impulsverarbeitung
zu sperren.
-
Die Erfindung besteht bei einer bistabilen Kippschaltung der erwähnten
Art, also mit zwei Transistoren, bei denen jeweils die Kollektorelektrode des einen
mit der Basiselektrode des anderen Transistors galvanisch verbunden ist und die
Basiselektrode jedes Transistors über je eine Reihenschaltung, bestehend aus einem
Ventil und einer Kapazität, an eine gemeinsame Signalleitung angeschlossen ist,
darin, daß jede Kapazität der Reihenschaltungen einen weiteren Rückkoppelweg zwischen
Kollektor des einen und Basis des anderen Transistors bildet und mit ihrem kollektorseitigen
Anschluß an das zugehörige Ventil sowie mit ihrem basisseitigen Anschluß über je
ein weiteres Ventil mit in bezug auf den Schwellenwert der Transistorsteuerstrecke
geringerem Schwellenwert an eine gemeinsame Sperrsignalleitung angeschlossen ist.
-
Bei einer mit Röhren aufgebauten elektronischen Speichereinrichtung
ist es zwar bekannt, bei positiven Signalen auf einer Sperrsignalleitung die Abgabe
von Steuersignalen von der Anode einer der Röhren auf den Gitterkreis eines nachgeschalteten
Röhrenkippteiles zu verhindern; bei der bekannten Einrichtung handelt es sich aber
nicht um eine Sperrschaltung für eine bistabile Kippschaltung zum Aufbau von elektronischen
Steuereinrichtungen mit einer gemeinsamen Signalleitung und einer gemeinsamen Sperrsignalleitung,
um mit einer solchen Kippschaltung - wie beim Erfindungsgegenstand - mittels solcher
Leitungen Vor- und Rückwärtszählungen durchzuführen.
-
Bei der bistabilen Kippschaltung nach der Erfindung ist es zweckmäßig,
den Schwellenwert der Transistorsteuerstrecke durch ein Hilfsventil zu vergrößern,
das zugleich zum Abblocken unerwünschter Stromwege dient. Zur Ableitung von Störladungen
des Kondensators kann man einen Widerstand oder ein weiteres Ventil vorsehen.
-
Die Erfindung sieht die Möglichkeit vor, die Kopplungskondensatoren
sowie die den Signalleitungen und Sperrsignalleitungen zugeordneten Ventile mehrfach
vorzusehen und eine entsprechende Anzahl von Signal- und Sperrsignalleitungen zuzuordnen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei im folgenden an Hand einer
schematischen Zeichnung näher erläutert, und zwar zunächst an Hand des linken Schaltungsteiles.
-
Die bistabile Kippschaltung besteht aus zwei Transistoren 1 und 2
mit Kollektorwiderständen 3 und 4, die zwischen die Klemmen UN (negative
Speisespannung) und 0 Volt geschaltet sind. Die Kollektorelektroden sind jeweils
sowohl galvanisch (über Widerstände G, 7) als auch über einen Kondensator 9, 10
mit den Basiselektroden gekoppelt, wobei in die Kopplungsleitungen noch Widerstände
5, 8 gelegt sind. Die gemeinsame Signalleitung mit der Eingangsklemme E ist über
zwei Ventile 11, 12 an die kollektorseitigen Klemmen der Kondensatoren angeschlossen.
Die Ausgänge sind mit A und A bezeichnet.
-
Die basisseitigen Klemmen der Kondensatoren 9, 10 sind über je ein
weiteres Ventil 13, 14 mit einer gemeinsamen Sperrsignalleitung verbunden, die an
die
Klemme S geführt ist. Ferner sind Ventile 15, 16 vorgesehen, während zur Ableitung
von Störladungen des Kondensators Ventile 17, 18 dienen.
-
Zur Leckstromabfuhr können Widerstände 19, 20 an die Basiselektroden
angeschlossen werden, deren Verbindungspunkt an die Klemme Up geführt ist,
an der ein positives Potential herrscht. Zur Beschleunigung der Umschaltung kann
man außerdem nicht näher bezeichnete Kondensatoren parallel zu den Widerständen
6, 7 schalten.
-
Die grundsätzliche Wirkungsweise der Schaltung ist nachfolgend erläutert:
Ist beispielsweise der Transistor 1 gesperrt, so fließt über den Widerstand 6 Steuerstrom
zur Basiselektrode des Transistors 2 und hält diesen durchlässig. Die Kollektorelektrode
dieses Transistors (Ausgang Ä) liegt dann praktisch auf dem Potential 0 Volt, so
daß der Transistor 1 gesperrt gehalten wird. Über die Widerstände 5 und 8 laden
sich die Kondensatoren 9, 10 auf die Kollektorspannung des benachbarten Transistors
auf. Bei gesperrtem Transistor 1 wird demnach der Kondensator 10 geladen, der Kondensator
9 jedoch praktisch ungeladen sein.
-
Der Eingang E möge normalerweise das Potential 0 Volt führen. Bei
Anlegen eines Steuersignals in Form eines negativen Potentials läßt der Kondensator
9 einen Steuerimpuls an den Transistor 1 durch, so daß dieser durchlässig wird.
Dagegen bleibt der Eingangsimpuls am Transistor 2 unwirksam, da der Kondensator
10 bereits negativ aufgeladen war. Sobald der Transistor 1 durchlässig wird, wird
der Transistor 2 gesperrt, und die andere Kipplage ist erreicht. Beim nächsten Eingangsimpuls
kippt die Schaltung in den Anfangszustand zurück.
-
Legt man dagegen an den Eingang S, der hier im Normalzustand negatives
Potential führt, das Sperrsignal in Form des Potentials 0 Volt, so fließt der Aufladestrom
des jeweils ungeladenen Kondensators bei Anlegen eines Steuersignals an E nicht
über die Transistorsteuerstrecke, sondern über eines der Ventile 13, 14, da diese
einen niedrigeren Schwellenwert als die Transistorsteuerkreise haben. Der Eingangsimpuls
bleibt also unwirksam, und die Schaltung verharrt im bisherigen Zustand.
-
Diese Sperrmöglichkeit einer Kippschaltung nach der Erfindung ist
vorteilhaft beim Aufbau von elektronischen Steuereinrichtungen, insbesondere mit
binären Zählschaltungen. Dabei wird häufig verlangt, daß die Schaltung in beiden
Richtungen zählen kann. Zu diesem Zweck kann man die bisher erläuterte Schaltung
derart ergänzen, daß mindestens die Schaltungselemente 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13,
14, 15 und 16 doppelt vorgesehen sind, wie in der Zeichnung angedeutet. Die Kippschaltung
erhält dann zwei voneinander unabhängige Signalleitungen E, E' und zwei Sperrsignalleitungen
S, S', mit denen das Vor- und Rückwärtszählen bzw. die Sperrung der Vorwärts-und
Rückwärtsrichtung erzielt werden kann. Der rechte Schaltungsteil arbeitet völlig
analog dem linken und ohne gegenseitige Beeinflussung. Aus mehreren Kippschaltungen
nach der Erfindung ergibt sich eine binäre Zählschaltung beliebiger Stufenzahl,
bei der die Sperrsignalleitungen S bzw. S' der einzelnen Stufen zusammengefaßt und
zur Festlegung der Zählrichtung verwendet werden können.
-
Für besondere Anwendungsfälle ist es möglich, die genannten Schaltungselemente
nicht nur doppelt, sondern drei- und mehrfach in die Schaltung einzubauen, so daß
an der Kippschaltung eine entsprechende Anzahl voneinander unabhängiger Signal-und
Sperrsignaleingänge zur Verfügung steht. Damit kann man beispielsweise eine größere
Zahl, etwa 100, unmittelbar in die entsprechende Stufe einer Zählschaltung eingeben,
ohne die vorhergehenden Stufen zu benutzen. Bei ausreichendem Abstand der Zählimpulse
kann man auch eine Addition bzw. Subtraktion von zwei nebeneinander eingegebenen
Zahlen vornehmen. Dezimalzählketten können aus Binärtetraden durch geeignete Kodierung
gebildet werden.