DE1117646B - Bistabile Kippschaltung mit Eingangssteuerung - Google Patents
Bistabile Kippschaltung mit EingangssteuerungInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
- H03K3/281—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
- H03K3/286—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable
- H03K3/288—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable using additional transistors in the input circuit
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Description
Bistabile Kippschaltungen können bekanntlich in verschiedener Weise gesteuert werden, und zwar
durch Modifikation der Art, in der fremderzeugte Kippimpulse den Kippeingängen zugeführt werden,
also insbesondere den Basen von in bekannter Schaltung kreuzweise rückgekoppelten Transistoren. Bei
einer Betriebsart werden diese Eingänge über zwei gesondert wirksame Steuereingänge, eine Hin- und
eine Rückschaltleitung, im Sinne des Kippens beeinflußt, derartige Kippschaltungen seien als vom Hin-Rüek-Schalttyp
bezeichnet. Unter einer Kippschaltung des verzögernden Folgetyps soll eine solche verstanden
werden, die durch den Eingangswert »0« auf »0« und durch den Eingangswert »L« auf »L« gebracht
wird, und zwar mit Verzögerung. Es ist bekannt, die Informationen »0« oder »L« in Form von Steuerspannungen
anzulegen und die Kippimpulse von gesonderten Taktimpulsen herzuleiten, derart, daß nach
dem Eingang der Information der nächstfolgende Taktimpuls die Kippschaltung entsprechend betätigt.
Es ist weiter bekannt, die Täktimpülse auf zwei Kondensatoren
zu geben, deren Ausgangsseite mit jeweils einem Kippeingang verbunden ist und ferner mit jeweils
einer zugeordneten Steuerspannungsleitung, wobei die Steuerspannung je nach Information die
Weitergabe einer Kippspannung gestattet oder verhindert, indem sie eine Torwirkung ergibt.
Die Erfindung betrifft eine bistabile Kippschaltung mit zwei vor den Kippeingängen liegenden Speichern,
insbesondere Kondensatoren, die Steuersignale speichern und durch Einwirkung eines Taktimpulses
die eingespeicherten Signale weitergeben. Sie sieht vor, daß zwischen dem einen Speicher und dem von
ihm gesteuerten Kippeingang ein elektronischer Speicher liegt, der durch das Steuersignal am anderen
Speicher derart gesteuert wird, daß die über den einen Speicher geleiteten Taktimpulse entweder zum zugeordneten
Kippeingang übertragen oder nicht übertragen werden. Hierdurch kann der Kippschaltung
ein Verhalten gegeben werden, wie es vorstehend für den »verzögerten Folgetyp« angegeben wurde. Bei
Anwendung von Kondensatoren als Vorspeicher ist insbesondere die Lösung vorgesehen, daß das dem
einen Kondensator zugeführte Eingangssignal einen Schalter steuert, der in einem Zustand die von dem
anderen Kondensator weitergeleiteten Signale durch Stromableitung unwirksam macht. Bei einer bevorzugten
Ausführung ist der Schalter ein Schalttransistor, dessen Basis von der einen Steuerspannung
gesteuert wird, die außerdem an dem einen Kondensator anliegt. Die Emitter-Kollektor-Strecke ist einerseits
zwischen dem zweiten Kondensator und dem Bistabile Kippschaltung
mit Eingangssteuerung
mit Eingangssteuerung
Anmelder:
Telefunken
Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3
Dipl.-Ing. Herbert Stopper, Konstanz (Bodensee),
und Erwin Jauch, Allensbach (Bodensee),
sind als Erfinder genannt worden
ihm zugeordneten Kippeingang und andererseits an ein Potential angeschlossen, das die Stromableitung
ermöglicht.
Für Rechen- oder Logikschaltungen mit gesteuerten bistabilen Kippschaltungen sieht die Erfindung
vor, daß bei Verknüpfungen von Kippschaltungen des Hin-Rück-Schalttyps und solchen des verzögernden
Folgetyps Kippschaltungen von gleichem Grundaufbau verwendet und die des verzögernden
Folgetyps in der vorstehend angegebenen Art ausgebildet sind. Ein Hauptvorteil dieser Ausbildung besteht
nämlich darin, daß die Folgesteuerung der Kippschaltung über den die eine Steuerspannung zuführenden
Weg mit einer gegenüber dem Hin-Rück-Schalttyp unverminderten Taktfrequenz bewerkstelligt
werden kann und so der Folgetyp sich einheitlich in die Schaltung einfügt.
Nähere Einzelheiten werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ersichtlich.
In Fig. 1 sind 1 und 2 zwei pnp-Transistoren in einem Netzwerk, das durch kreuzweise Rückkopplung
der Transistoren ein bistabiles Verhalten derart ergibt, daß stets nur ein Transistor unter Sperrung
des anderen Transistors leitend ist und leitend bleibt, bis durch Sperren des leitenden Transistors (oder
Leitendmachen des gesperrten) die Zustände der Transistoren vertauscht werden. Diese Schaltung ist
wohlbekannt, so daß sich eine Einzelbeschreibung erübrigt. Die Basisanschlüsse 3 und 4 der beiden
Transistoren sind die Kippeingänge, und das Umkippen der bistabilen Schaltung soll im vorliegenden
Falle dadurch herbeigeführt werden, daß durch Zuführung eines positiven Impulses die Basis des stromführenden
Transistors entladen und dieser dadurch gesperrt wird. Vor den Kippeingängen 3 und 4 lie-
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gen die Kondensatoren 5 und 6, an deren Eingänge über die gemeinsame Taktleitung T rechteckige Taktimpulse
gegeben werden. Am Ausgang des Kondensators 5 liegt über Diode 7 ein Steuereingang A, am
Ausgang des Kondensators 6 über Diode 8 ein Steuereingang B (an Stelle der Dioden 7, 8 könnten auch
Widerstände treten). Wird an einen Steuereingang A bzw. B ein positives Potential gelegt, so bewirkt die
nachfolgende negative Taktimpulsflanke eine Kondensatoraufladung, und es wird durch die nächstfolgende
positive Taktimpulsflanke ein positiver Entladeimpuls als Kippimpuls auf den zugehörigen Kippeingang 3
bzw. 4 gegeben. Wird die Steuerspannung statt dessen negativ gemacht, so unterbleibt die Ausgabe eines
solchen Kippimpulses. Die bistabile Kippschaltung wird also in der Weise gesteuert, daß während der
positiven Taktperiode entweder auf Eingang A oder auf Eingang B positives Steuerpotential (=L) gegeben
wird, wobei der andere Steuereingang das negative Potential erhalten muß. Der entstehende Kippimpuls
kippt das Flip-Flop in den Zustand, in dem die andere Seite leitet, sofern es nicht in diesem Zustand war.
Es handelt sich um ein Hin-Rück-Schalt-Flipflop.
Um bei dem gleichen Grundaufbau ein verzögerndes
Folgeflipflop zu erhalten, könnte man eine die Spannungen »0« bzw. »L« zuführende Leitung an
einen der beiden Steuereingänge anlegen, z. B. anß (wobei dann die in der Figur eingetragene Bewertung
zu gelten hätte: Transistor 2 leitend = 0, Transistor 1 leitend = L), und die Kippschaltung vor jedem Einschreibevorgang
auf Null stellen. Hierzu müßte man jedoch die Kondensatoreingänge trennen und einen
besonderen Zwischentakt vorsehen, der Zeit kostet. Eine andere naheliegende Möglichkeit ist die, bei einseitiger
Anlegung der Steuerspannung einen Inverter zwischen die beiden Steuereingänge zu schalten. Jedoch
braucht der Durchgang der Wellenform durch den Inverter ebenfalls Zeit, und weil die inverse
Spannung an dem zweiten Steuereingang vor dem Erscheinen der negativen Taktimpulsflanke anstehen
muß, würde auch hierbei eine Taktzeitverlängerung nötig sein.
Dies ist nicht der Fall bei der erfindungsgemäßen Steuerung, die aus Fig. 2 hervorgeht. Wiederkehrende
Elemente haben hier die gleiche Bezeichnung wie in Fig. 1. Die Steuerspannung, die bei B angelegt wird,
steuert die Kippimpulszuführung zu dem Kippeingang 4 in der bereits geschilderten Weise, außerdem
steuert sie über einen Widerstand 9 die Basis eines npn-Transistors 10.
An den Eingang .4 wird ein festes positives Potential
angelegt, das etwa gleich groß ist wie der positive Wert (-L) der Steuerspannung an B. Die
Emitterspannung E für den Transistor ist negativer als diese positive Spannung, aber positiver als die
negative Spannung an B eingestellt. Das andere Ende der Emitter-Kollektor-Strecke ist bei 11 mit
dem Eingang A verbunden.
Liegt nun negatives Potential (= 0) an Punkt B, so ist der Transistor 10 gesperrt, und die nächstfolgende
positive Taktimpulsflanke entlädt durch einen positiven Kippimpuls an 3 die Basis des Transistors 1,
so daß dieser gesperrt wird und das Flip-Flop ebenfalls auf »0« geht. Liegt dagegen positives Potential
(=L) an B, so ist der Transistor 10 leitend, und der durch die positive Taktimpulsflanke erzeugte positive
Stromstoß aus 5 wird durch den Transistor 10 abgeleitet. Kippeingang 3 wird nicht beeinflußt, während
Transistor 2 durch die positive Taktimpulsflanke gesperrt, das Flip-Flop also ebenfalls auf »L« geschaltet
wird.
Solange ein festes positives Potential bei A angelegt ist, wird ein Kippimpuls über S durch jede positive
Taktimpulsflanke erzeugt, aber bei positivem B-Potential in der angegebenen Weise abgeleitet (bei
ίο Anordnung ernes Widerstandes an Stelle der Diode 7
wird statt dessen in diesem Falle nur eine teilweise Kondensator-Aufladung stattfinden und der Restimpuls
abgeleitet werden). Natürlich ist es auch möglich, die bei A unabhängig angelegte Spannung ihrer-
seits zu verändern, beispielsweise zeitweise negativ zu machen, um die Rückstellung des Flip-Flops auf
»0« zu verhindern.
In Rechen- oder Logikschaltungen sind, wie bekannt, vielfach Kippschaltungen verschiedener Art
miteinander verknüpft, z.B. über Und- oder Oder-Tore, wobei dann oftmals Gleichzeitigkeit der Ansteuerung
solcher Tore von untergeordneten Kippschaltungen aus erwünscht oder notwendig ist.
Werden diese durch Taktimpulse betätigt, so sollten
sie also möglichst gleiche Eigenzeiten haben, so daß die Taktfrequenz nicht auf langsamere Kippschaltsteuerungen
abgestellt werden muß. Bei Verknüpfungen von Kippschaltungen des Hin-Rück-Schalttyps
mit zwei gesondert steuerbaren Eingängen
und solchen des verzögernden Folgetyps ergeben sich in dieser Hinsicht günstige Verhältnisse, wenn die
Kippschaltungen des verzögerten Folgetyps in der oben beschriebenen Weise ausgebildet werden, wobei
die beiden Kippschaltungsarten gleichen Grundaufbau haben.
Claims (3)
1. Bistabile Kippschaltang mit zwei vor den Kippeingängen liegenden Speichern, insbesondere
Kondensatoren, die Steuersignale speichern und durch Einwirkung eines Taktimpulses die eingespeicherten
Signale weitergeben, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem einen Speicher
und dem von ihm gesteuerten Kippeingang ein
elektronischer Schalter liegt, der durch das Steuersignal am anderen Speicher derart gesteuert
wird, daß die über den einen Speicher geleiteten Taktimpulse entweder zum zugeordneten Kippeingang
übertragen oder nicht übertragen werden.
2. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 1 mit Kondensatoren als Vorspeicher, dadurch gekennzeichnet,
daß das dem einen Kondensator zugeführte Eingangssignal (B) einen Schalter
steuert, der in einem Zustand die von dem ande-
ren Kondensator weitergeleiteten Signale durch Stromableitung unwirksam macht.
3. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerspannung
(B) an dem einen Kondensator (6) an-
gelegt ist und außerdem die Basis eines Schalttransistors (10) steuert, dessen Emitter-Kollektor-Strecke
einerseits zwischen dem zweiten Kondensator (5) und dem ihm zugeordneten Kippeingang
(3) und andererseits an ein Potential (E)
angeschlossen ist, das die Stromableitung ermöglicht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (4)
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Family Applications (1)
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