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Zählanordnung mit Schieberegister Bei den bekannten Zählanordnungen,
die darauf beruhen, daß die zu zählenden Impulse der Reihe nach Schaltzustände von
bistabilen Kippstufen ändern und jedem Zählimpuls ein bestimmter Schaltzustand der
Kippstufen zugeordnet ist, ist es erwünscht, den jeweils nach der Zählung vorliegenden
Schaltzustand der Kippstufenanordnung mitunter auf eine parallel dazu liegende Kippstufenanordnung
zu übertragen, und zwar in Abhängigkeit von besonderen Kommandos.
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Hierfür ist es bereits vorgeschlagen worden, zwischen die Kippstufenanordnungen
Magnetspeicherkeine zu schalten, die den Schaltzustand einer Kippstufenanordnung
speichern und auf Kommando an eine andere Kippstufenanordnung weitergeben. Der Einsatz
der Magnetspeicherkerne ist zwar sehr befriedigend, wesentlich einfacher und weniger
aufwendig ist es jedoch, wenn gemäß der Erfindung die einzelnen bistabilen Kippstufen
jeder Reihe mit der entsprechenden Kippstufe der Parallelreihen über RC-Glieder
und Dioden kreuzweise miteinander verbunden sind und sämtliche Kondensatorglieder
mit dem der Diode abgewandten Anschluß an einer Leitung für den Schiebeimpuls liegen.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel daf. Es zeigt.
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Fig. 1 eine Mehrdekadenanordnung, Fig. 2 eine bistabile Kippstufe
einer Kippstufenreihe mit den entsprechenden Anschlüssen.
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Gemäß Fig. 1 bezeichnet 1 die Dekade n - 1,
die im vorliegenden Fall aus den über LeitungA, A'
usw. hintereinandergeschalteten
bistabilen Kippstufen 1 bis 4 besteht. Die Anzahl der Kippstufen kann an
sich beliebig sein. Für die Kodierung nach dem 2-4-2-1-Schlüssel genügen vier Kippstufen.
11 bezeichnet die Dekade n mit den Kippstufen 5 bis 8
und Leitung
B, B' usw. und III die Dekade n + 1
mit den Kippstufen
9 bis 12 und den Leitungen C,
U usw. Jede der Dekaden besitzt
einen Eingang 13,
14, 15 und eine übertragleitung 16, 17, 18.
Die mittleren Kippstufen 2, 3 bzw. 6, 7 bzw. 10, 11 erhalten
über die Dioden 31, 32 bzw. 33, 34 und 35,
36 sowie über
Kondensatoren einen Rückstellimpuls der Kippstufe 4 bzw. 8 bzw. 12, um in
dem gewünschten Code die Zählung vorzunehmen.
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Die Kippstufe einer jeden Reihe, z. B. II, ist mit den benachbarten
Kippstufen der Reihen 1 und III über RC-Glieder 22, 23 bzw. 22,
23' und eine Diode 24 bzw. 24' verbunden, und zwar der linke Teil z. B.
5a der Kippstufe 5, n-flt dem rechten Teil 9 b der Kippstufe
9, der rechte Teil 5 b mit dem linken Teil 9
a. Die Diagonalen in den einzelnen die bistabilen Kippstufen 1, 2
usw. darstellenden Kästchen bedeuten den jeweiligen Schaltungszustand, z. B. bei
1 linker Teil la leitend, rechter Teil 1 b gesperrt; bei 2
linker Teil 2 a gesperrt, rechter Teil 2 b
leitend, usw.
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Die Kondensatoren23 bzw. 23' aller Kippstufen sind mit dem
der Diode24 bm 24' abgewandten Belag sämtlich über eine Leitung 25 zur Einspeisung
des Schiebeimpulses verbunden.
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Die einzelne bistabile Kippstufe kann nach Fig. 2 aus zwei Transistorenl15a
und II5b bestehen, bei denen der Kollektor des einen Transistors mit der Basis des
anderen Transistors entsprechend gekoppelt ist. Es sei zunächst angenommen, daß
der linke Transistor 11 5 a eingeschaltet, und zwar übersteuert
ist. Der rechte Transistor 11 5 b ist dann ausgeschaltet. Da die Emitter
der beiden Transistoren gemeinsam auf Nullpotential liegen, ist das Kollektorpotential
von Transistor 115 a gleich der Restspannung U" 0
eines übersteuerten
Transistors und beträgt in dieser Schaltung maximal etwa - 0,3 Volt. Die,
zugehörige Basisspannung ist infolge der übersteuerung des Transistors etwas negativer
als die Restspannung und liegt bei etwa maximal -0,35 Volt. Der Kollektor
des gesperrten Transistors 115 b liegt auf etwa -4,8 Volt. Die Basisspannung
des gesperrten Transistors ist ausreichend positiv und liegt auch unter ungünstigen
Verhältnissen über +0,2 Volt. An der Diode29, die zwischen dem Eingang14 und der-Basis
des TransistorsII5b liegt und die über einen Widerstand30 mit dem Kollektor verbunden
ist, steht somit eine Sperrspannung von mindestens -5Volt. Die zur Basis des eingeschalteten
Transistors115a führende Diode31 hingegen ist schwach in Durchlaßrichtung gepolt,
da der Kollektor eines
übersteuerten Transistors positiv gegenüber
der Basis ist. Gegebenenfalls kann zu den Widerständen 30, 30' noch eine
Diode parallel geschaltet werden.
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Gibt man auf den gemeinsamen Steuereingang14 einen positiven Steuerimpuls
mit steiler Flanke bei einer Amplitude von weniger als 5 Volt, so wird dieser
über die in Durchlaßrichtung gepolte Diode unmittelbar an die Basis des Transistors
115 a geführt, während der Weg über die in Sperrichtung gepolte
Diode von TransistorII5b unterbunden ist. Somit wird durch den positiven Steuerimpuls,
auch Triggerimpuls genannt, die Sperrung vom Transistor 115b eingeleitet und der
bekannte Rückkopplungsvorgang der bistabilen Multivibratorstufe ausgelöst, der seinerseits
die vollständige Umschaltung der Stufe in den zum Anfangszustand komplementären
Schaltzustand- Transistorl15a leitend, TransistorII5b gesperrt, vollendet. Die Schaltzustände
der betrachteten beiden Steuerdioden werden bei der Umschaltung gerade vertauscht,
so daß ein nachfolgender positiver Triggerimpuls die Stufe in den Ausgangszustand
umschaltet usw.
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Der Schaltzustand der bistabilen Kippstufe: Transistor115b leitend,
Transistor115a gesperrt, soll der binären »0« entsprechen. Der hierzu komplementäre
Zustand: Transistorl15b gesperrt, TransistorI15a leitend, soll die binäre »L« bedeuten.
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Die über die Dioden 28, 28' an die Basen der Transistoren115a
bzw. 115b angeschlossenen Integrationsglieder26, 27 bzw.
26, 27' sind mit den Kollektoren der entsprechenden bistabilen Kippstufe
der benachbarten Parallelreihe 1 verbunden, während die Kollektoren der bistabilen
Kippstufe 5 mit den Integrationsgliedern der entsprechenden bistabilen Kippstufe
der benachbarten Parallelreihe III verbunden sind.
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Ist der Zählvorgang in einer Reihe, z. B. 11, beendet und will
man die Information verschieben, so gibt man auf die Schiebeleitung 25 einen
positiven Impuls von einer bestimmten Länge und einer bestimmten Amplitude. Es sei
in Fig. 1 der Fall betrachtet, daß bei den Kippstufen 5 und
9 in der Kippstufe 5 der linke Transistor 5a »an« und der rechte Transistor
5b ;"aus« sein möge mit den Kollektorspannungen von - 0,3 und etwa
- 5 Volt, und die Kippstufe 9 möge im umgekehrten Zustand sein. Der
positi-%"e Schiebeimpuls findet nun die linke Diode 24 mit etwa 4,5 Volt vorg gespannt
vor und gelangt nicht an die Kippstufe, während die Diode 24' praktisch durchMssig
ist und die Kippstufe umschaltet, also in den Zustapd bringt, in dem die Kippstufe
5 sich befand. Der übertrag der Kippstufe 9 nach der Kippstufe
10 bleib! unwirksam, da die Kippstufe 10 den Schaltzustand der Kippsi-cife
6 übernimmt. Die Kippstufe 5 übernimmt die Information auf die gleiche
Weise von der Kippstufe 1. Die übernahme beeinflußt aber den Informationswechsel
zwischen Stufe 5
und 9 nicht, da die Kondensatoren 23 und
23' durch die Widerstände 22 und 22' erst umgeladen werden müssen. Dieser
Umladevorgang dauert aber länger als der eigentliche Schiebeimpuls. Damit die als
Zähler geschalteten Kippstufen beim Schieben nicht als Zähler arbeiten, müssen die
angelegten Schiebefinpulse eine l#Iindestimpulsdauer haben. Bei den hier verwendeten
Kippstufen liegen diese Mindestimpulsdauem in der Gegend von 15 bis 20,usec.
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Die Länge (obere Grenze) des Schiebeimpulses ist durch die Zeit gegeben,
die man warten will oder muß, bis der Zählvorgang oder Schiebevorgang von neuem
beginnen soll. Will man z. B. nach 50 lisec den nächsten Vorgang einleiten,
so soll die Dauer des Schiebehnpulses 33,usec nicht überschreiten.
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Die vorstehend beschriebene Verschiebung braucht nicht nur von einer
Reihe auf die folgende zu erfolgen, sie kann auch von einer Reihe auf die vorangehende
vor sich gehen. Selbstverständlich sind dazu weitere Integrationsglieder und Dioden
erforderlich, die in entsprechender Weise zwischen die einzelnen Kippstufen einer
jeden Reihe zu schalten sind. Es ist dann je eine Leitung für Vorwärts- und
Rückwärtsschiebeimpulse an den entsprechenden Kondensatoren der Integrationsglieder
vorzusehen.