DE1220476B - Vorwaerts-Rueckwaerts-Zaehler fuer binaer verschluesselte Dezimalzahlen - Google Patents
Vorwaerts-Rueckwaerts-Zaehler fuer binaer verschluesselte DezimalzahlenInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
H03k
Deutsche KL: 21 al - 36/22
Nummer: 1220 476
Aktenzeichen: B 63691 VIII a/21 al
Anmeldetag: 17. August 1961
Auslegetag: 7. Juli 1966
In einem Zähler für stellenmäßig binär ver-(schlüsselte
Dezimalzahlen, bei dem vier in Serie geschaltete Binärstufen Anwendung rinden und der
■vorwärts zählt, würde die Zählung von 0 bis 15 forti
schreiten, wenn nicht Mittel vorgesehen wären, die bewirken, daß der Zähler in sämtlichen Binärstufen
wieder dieselben Werte annimmt, wenn die Zahl 10 ierreicht ist. Wenn beispielsweise eine einfache binäre
'Verschlüsselung vorgesehen ist, bei der 0000 = 0, 0001 = 1, 0010 = 2 ... 1001 = 9 ist, ist es erforderlich,
daß, wenn ein weiteres Signal auftritt und der Zähler die Zahl 1001 erreicht hat, nunmehr der
Zähler in dieser Stufe auf 0000 übergeht. Dabei muß üblicherweise ein Übertragsimpuls auf die nächste
Ziffernstelle des dekadischen Zählers erfolgen.
Wenn umgekehrt beim Rückwärtszählen die Zahl 0 (0000) erreicht ist und ein weiterer Impuls an
der Eingangsklemme der ersten Binärstufe auftritt, so sollte sich die Zahl 9 (1001) ergeben und ein
Übertragsimpuls für die nächste dekadische Stufe des Zählers erzeugt werden.
Im allgemeinen wird die Umkehr der Operationen in einem in vier Binärstellen verschlüsselten dekadischen
Zählwerk unter Anwendung von Rückkopplungen bewirkt.
Beim Vorwärtszählen wird die kaskadenmäßige Arbeitsweise der Binärstellen dadurch erzielt, daß
ein Impuls gebildet wird, wenn eine Binärstelle vom Zustand 1 in den Zustand 0 übergeht, und dieser
Impuls wird der nächstfolgenden Binärstufe zugeführt. Wenn beispielsweise in einem vierstelligen
binären Zähler sämtliche Binärstellen den Zustand 0 haben, so bringt der erste Impuls, der der Eingangsklemme der ersten Binärstelle zugeführt wird, diese
Stelle in den Zustand 1, so daß die gespeicherte Binärzahl den Wert 0001 hat. Der zweite Impuls bewirkt,
daß die erste Binärstelle von dem Wert 1 in den Wert 0 übergeht, wobei ein Impuls auftritt, der
der zweiten Binärstelle zugeführt wird, so daß unter dem Einfluß des zweiten Impulses der Zähler den
Wert 0010 annimmt. Der vierte Impuls bewirkt, daß die dritte Binärstelle den Wert 1 annimmt, und der
achte Impuls bewirkt, daß die vierte Binärstelle den Wert 1 annimmt.
Bei dem Rückwärtszählen wird ein Impuls gebildet, wenn eine Binärstelle von dem Zustand 0 in
den Zustand 1 übergeht. Wenn beispielsweise die Zahl 8, nämlich 1000, in dem Zählwerk gespeichert
ist und der Eingangsklemme der ersten Binärstelle ein Signal zugeführt wird, so geht diese Binärstelle
von dem Zustand 0 in den Zustand 1 über, was zur Folge hat, daß ein Impuls der Eingangsklemme der
Vorwärts-Rückwärts-Zähler für binär
verschlüsselte Dezimalzahlen
verschlüsselte Dezimalzahlen
Anmelder:
Beckman Instruments, Fullerton, Calif. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. phil. G.-B. Hagen, Patentanwalt,
München-Solln, Franz-Hals-Str. 21
Als Erfinder benannt:
Hamilton C. Chisholm, Orinda, Calif.;
Henry Y. Fugishige, Berkeley, Calif.;
Thomas H. Thomason, Richmond, Calif.
(V. St. A.)
Hamilton C. Chisholm, Orinda, Calif.;
Henry Y. Fugishige, Berkeley, Calif.;
Thomas H. Thomason, Richmond, Calif.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 25. August 1960
(51970,51878)
V. St. ν. Amerika vom 25. August 1960
(51970,51878)
zweiten Binärstelle zugeführt wird und diese den Wert 1 annimmt usf., bis schließlich die dritte Binärstelle
einen Impuls an der Eingangsklemme der vierten Binärstelle erzeugt und dieselbe auf den
Wert O bringt, wobei dann kein weiterer Impuls ausgelöst wird, so daß die nunmehr gezählte Binärzahl
den Wert 7, nämlich Olli, hat.
In einem Dezimalzähler, der vier Binärstufen umfaßt und der nach Wahl vorwärts oder rückwärts
zählen können soll, ergeben sich mindestens zwei zu lösende Aufgaben. Erstens müssen die Binärstellen
imstande sein, einen Impuls an der Eingangsklemme der nächstfolgenden Binärstelle auszulösen oder derselben
zuzuführen, wenn der Zustand einer Binärstelle beim Rückwärtszählen vom WertO auf den
Zahlenwert 1 übergeht, während beim Vorwärtszählen an der nächsten Stelle ein Impuls ausgelöst
werden muß, wenn eine Binärstufe von dem Wert 1 auf den Wert 0 übergeht. Zweitens müssen Rückkopplungswege
vorgesehen sein, welche in dem Zählwerk den Übergang von der gerade aufsteigenden
binären Zählweise zur dezimalen Zählweise zur Folge haben, und diese Mittel sind verschieden für
das Vorwärtszählen und das Rückwärtszählen.
Es ist bereits eine aus vier Binärstufen bestehende, mit 8-4-2-1 binärer Verschlüsselung arbeitende,
Ö09 588/353
wahlweise vorwärts und rückwärts zählende dekadische Zählwerkstufe bekannt, bei der in der Vorwärtszählweise
die Umschaltung einer Binärstufe vom Zustand 1 in den Zustand 0 den Übergang der
nächsthöheren Binärstufe vom Zustand 0 in den Zustand 1 bewirkt und beim Übergang vom Zählwert 9
auf den Zählwert 0 der Dekade Kopplungsmittel eine Sperrung der zweiten Binärstufe bewirken und in der
Rückwärtszählweise die Umschaltung einer Binärstufe vom Zustand 0 in den Zustand 1 in Übergang
der nächsthöheren Binärstufe vom Zustand 0 in den Zustand 1 zur Folge hat und beim Übergang vom
Zählwert 0 auf den Zählwert 9 der Dekade Rückkopplungsmittel eine nachträgliche Löschung der
zweiten und dritten Binärstufe bewirken; eine solche bekannte Schaltung arbeitet mit einem verhältnismäßig
hohen apparaturmäßigen Aufwand insofern, als sowohl für die Vorwärtszählung als auch die
Rückwärtszählung, außer den vier Doppeltrioden der vier in der dekadischen Zählwerkstufe vorgesehenen
Flip-Flop-Stufen, je sechs zusätzliche Triodenstrekken für die Vorwärtszählung und die Rückwärtszählung
benötigt werden.
Demgegenüber benötigt die Erfindung einen geringeren schaltungsmäßigen Aufwand, insofern, als
zusätzlich zu den Trioden der benötigten Flip-Flop-Stufen für die Vorwärtszählung und die Rückwärtszählung
nur je vier Diodenstrecken benötigt werden.
Eine aus vier Binärstufen bestehende, mit 8-4-2-1 binärer Verschlüsselung arbeitende und wahlweise
vorwärts und rückwärts zählende dekadische Zählwerkstufe der vorstehend erörterten Art kennzeichnet
sich gemäß der Erfindung dadurch, daß in der Vorwärtszählweise die Kopplung einer O-Ausgangsklemme
einer Binärstufe mit der Eingangsklemme der nächstfolgenden Binärstufe über die Serienschaltung
einer Kapazität mit einer Dioden enthaltenden UND-Stufe erfolgt und daß der Verbindungspunkt
der Kapazität mit der UND-Stufe mit einer im Vorwärtszählvorgang und im Rückwärtszählvorgang
entgegengesetztes Potential führenden Leitung verbunden ist und ferner zusätzlich der Verbindungspunkt
der Kapazität mit der UND-Stufe der die erste und die zweite Binärstufe koppelnden
Kopplungsstufe mit der von der vierten Binärstufe ausgehenden, die Erregung der zweiten Binärstufe
unterdrückenden Rückkopplungsleitung gekoppelt ist und daß in der Rückwärtszählweise die O-Ausgangsklemme
einer Binärstufe mit der Eingangsklemme der nächstfolgenden Binärstufe ebenfalls über die
Serienschaltung einer Kapazität und einer Dioden enthaltenden UND-Stufe gekoppelt ist und der Verbindungspunkt
der Kapazität mit der UND-Stufe einer jeden Kopplungsstufe mit einer zweiten im Vorwärtszählvorgang und im Rückwärtszählvorgang
entgegengesetztes Potential führenden Leitung verbunden ist und eine weitere derartige aus der Serienschaltung
einer Kapazität und einer UND-Stufe bestehende Kopplungsstufe, deren Diode ebenfalls an
die letztgenannte Leitung angeschlossen ist, das Ausgangssignal der 1-Klemme der vierten Binärstufe
als Löschsignal der zweiten und dritten Binärstufe zuführt.
Die Erfindung ist im nachstehenden im Zusammenhang mit den Figuren in Form eines Ausführungsbeispieles
erläutert. Von den Figuren zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Zählers,
F i g. 2 ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.
In F i g. 1 sind vier durch Flip-Flops gebildete Binärstufen 10, 11, 12 und 13 vorgesehen. Jede
Binärstufe ist eine Schaltstufe, die eine Eingangsklemme hat, welche als eine einfache, sich von oben
in das die Binärstufe darstellende Quadrat erstrekkende vertikale Linie dargestellt ist. Jede Binärstufe
hat zwei Ausgangsklemmen, die als vertikal nach unten sich erstreckende und von der unteren Kante
des Quadrates ausgehende Linien gezeigt sind. Die Ausgangsleitungen führen zueinander komplementäre
Signale. Der Einfachheit halber kann angenommen werden, daß die Ausgangssignale entweder eine
Positivspannung oder die Spannung 0 haben. Wenn ein Impuls der Eingangsklemme einer Binärstufe zugeführt
wird, so kehrt die Binärstufe ihre Ausgangssignale um. Es wird im nachfolgenden angenommen,
daß eine binäre Umkehr der Zustände der Ausgangssignale sich ergibt, wenn ein positiver Impuls der
Eingangsklemme zugeführt wird. Es wird ferner angenommen, daß eine Binärstufe eingeschaltet ist und
den Wert »1« wiedergibt, wenn ihre in der Figur links gezeichnete Ausgangsklemme eine positive
Spannung hat, und daß die Binärstufe ausgeschaltet ist und den Wert »0« wiedergibt, wenn die linke
Ausgangsklemme geerdet ist und dementsprechend die rechte Ausgangsklemme eine positive Spannung
führt. Die Eingangsklemmen und die Ausgangsklemmen der Binärstufen sind nicht weiter bezeichnet,
da es einfacher ist, die Bezeichnung in der Figur dadurch durchzuführen, daß auf einen bestimmten
Binärwert verwiesen wird, durch den beispielsweise die linke Ausgangsklemme der Binärstufe betroffen
wird, indem dieselbe Erdpotential hat, wenn die Binärstufe ausgeschaltet ist, und ein positives Potential
hat, wenn die Binärstufe eingeschaltet ist, wobei an der rechten Ausgangsklemme die Ausgangssignale
umgekehrt sind.
Die rechten Ausgangsklemmen der Binärstufen 10, 11 und 12 sind an die Impulsformungsstufen 14,15
und 16 angeschlossen, von denen jede aus einer Kapazität besteht, die an die betreffende Ausgangsklemme
der vorausgehenden Binärstufe angeschlossen ist, und ferner einen Widerstand umfaßt, der
zwischen der anderen Klemme der Kapazität und dem Erdungspunkt eingeschaltet ist. Diese aus einem
Widerstand und einer Kapazität bestehende Kopplungsstufe differenziert einen positiven Spannungsstoß und bildet einen Impuls an der Verbindungsstelle
der Kapazität und des Widerstandes. Die Verbindungsstelle des Widerstandes und der Kapazität
ist in jeder Stufe an eine UND-Stufe geführt. Die UND-Stufen 17,18 und 19 sind in der genannten
Weise an die die Impulse bildenden Stufen 14,15 und 16 angeschlossen. Eine jede dieser UND-Stufen
hat ferner eine Eingangsklemme, die an die Vorwärts-Rückwärts-Steuerstufe 21 angeschlossen ist.
Wenn die Vorwärts-Steuerleitung 20 positives Potential führt, zählt der Zähler vorwärts. Die UND-Schaltung
17 hat ferner eine dritte Eingangsleitung 22, welche an die rechte Ausgangsklemme der Binärstufe
13 angeschlossen ist und dementsprechend ein positives Potential führt, wenn die Binärstufe 13 abgeschaltet
ist.
Die erste Binärstufe 10 hat ferner einen zweiten Impulsformungskreis 23, welcher zwischen der rechten
Ausgangsklemme der Binärstufe 10 und dem
Erdungspunkt angeschlossen ist, wobei die Verbindungsstelle der Kapazität und des Widerstandes mit
der UND-Stufe 24 verbunden ist, die insgesamt drei Eingangsleitungen hat. Die eine der drei Eingangsleitungen wurde bereits erwähnt, die zweite Eingangsleitung
ist die Vorwärts-Steuerungsleitung 20 und die dritte Eingangsleitung ist die an die linke
Ausgangsklemme der Binärstufe 13 angeschlossene Leitung.
Die vorstehenden Schaltungsmittel ermöglichen die Vorwärtszählung, die sich wie folgt ergibt:
Nimmt man an, daß in dem Zählwerk zunächst sämtliche Binärstufen 10,11,12 und 13 ausgeschaltet
sind und an der Eingangsklemme der Binärstufe 10 ein positiver Impuls auftritt, so wird diese Binärstufe
eingeschaltet, und es ergibt sich, daß die rechte Ausgangsklemme dieser Stufe Erdpotential annimmt.
Der Impuls, der in dem Impulsformungskreis 14 gebildet wird, erzeugt einen negativen Impuls, welcher
nicht durch die UND-Stufe 17 weitergeleitet wird. Der zweite Eingangsimpuls schaltet die Binärstufe 10
ab, und dadurch ergibt es sich, daß die rechte Ausgangsklemme ein positives Potential annimmt und in
dem Impulsformungskreis 14 ein positiver Impuls gebildet wird. Da die Vorwärts-Steuerleitung 20 ein
positives Potential führt und die Binärstufe 13 abgeschaltet ist, sind sämtliche Eingangsleitungen der
UND-Stufe 17 auf positivem Potential, und es ergibt sich ein positiver Impuls an der Eingangsklemme der
zweiten Binärstufe, der die Binärstufe 11 einschaltet.
Bei dem zweiten zu zählenden Signal wird ebenfalls ein Impuls durch den Impulsformungskreis 23
gebildet und der UND-Stufe 24 zugeleitet. Diese UND-Stufe hat als weitere Eingangsleitungen die
Vorwärts-Steuerleitung 20 und die an die linke Eingangsklemme der vierten Binärstufe 13 angeschlossene
Leitung. Da jedoch die Binärstufe 13 ausgeschaltet ist, befindet sich die linke Ausgangsklemme
dieser Stufe auf Erdpotential, und es erscheint daher der Impuls bei dem Zählen des zweiten Signals nicht
an der Ausgangsseite des UND-Kreises 24 und an der Eingangsklemme der Binärstufe 13.
Wenn der achte Impuls von der Binärstufe 10 empfangen wurde, sind die Binärstufen 10,11 und
12 ausgeschaltet und die Binärstufe 13 eingeschaltet. Nach dem Empfang des neunten Impulses sind die
Binärstufen 10 und 13 eingeschaltet und die Binärstufen 11 und 12 ausgeschaltet. Der zehnte Impuls,
der dem Zählwerk zugeführt wird, bewirkt nicht eine Abschaltung der Binärstufe 11, weil jetzt die Binärstufe
13 eingeschaltet ist, so daß die rechte Ausgangsklemme auf Erdpotential ist und der UND-Kreis
17 den von dem Impulsformungskreis 14 kommenden Impuls nicht weiterleitet. Es befindet sich
jetzt aber die linke Ausgangsklemme der Binärstufe
13 auf positivem Potential, so daß das Auftreten des zehnten Impulses an der Impulseingangsklemme
der UND-Stufe 24 an die Eingangsklemme der Binärstufe 13 einen Impuls liefert, so daß diese Stufe
beim zehnten Impuls ausgeschaltet wird. Dadurch ergibt sich, daß bei dem zehnten Signal sämtliche
Binärstufen ausgeschaltet werden.
Die UND-Stufe 24 erzeugt einen Vorwärts-Übertragsimpuls Beim zehnten Impuls, welcher dem
Zweck dienen kann, das Eingangssignal der nächsten Dezimalstufe zu bilden. Eine Diode 25 verhindert
das Auftreten eines Impulses an der Vorwärts-Übertrags-Ausgangsleitung,
wenn die Binärstufe 13 auf andere Weise als von der UND-Stufe 24 weitergeschaltet
wird.
Der für die Rückwärtsschaltung vorgesehene Teil der Schaltungsanordnung besteht in erster Linie aus
der Rückwärts-Steuerleitung 30, welche für Rückwärtszählen ein positives Potential erhält und für
Vorwärtszählen das Erdpotential. Es sind Impulsformungskreise 31, 32, 33 und 34 vorgesehen, die an
die linken Ausgangsklemmen der Binärstufen 10,11,
ίο 12 und 13 angeschlossen sind. Diese Impulsformungskreise
bilden positive Impulse, wenn ihre entsprechenden Binärstufen eingeschaltet werden. UND-Stufen
35,36,37 und 38 sind mit ihrer einen Klemme mit den Ausgangsklemmen der Impulsformungskreise
31, 32, 33 und 34 verbunden, und jede dieser UND-Stufen hat als zweite Eingangsleitung die Rückwärtssteuerleitung
30.
Die UND-Stufen 35,36,37 sind mit den Eingangsklemmen der Binärstufen 11,12 und 13 verbunden,
während die UND-Stufe 38 mit den Eingangsklemmen der Binärstufen 11 und 12 verbunden
ist. Ein Übertragsimpuls bei dem umgekehrten Zählen wird an der Ausgangsklemme der UND-Stufe
38 erzeugt.
Die UND-Stufen 35, 36, 37 und 38 übertragen nur Impulse, wenn die Rückwärts-Steuerleitung 30 auf
positivem Potential durch die Vorwärts-Rückwärts-Steuerstufe 21 gehalten wird. Die Dioden 39 und 40
verhindern das Auftreten eines Impulses an dem Rückwärts-Übertragspunkt, wenn Impulse an den
Eingangsklemmen der Binärstufen 11 und 12 durch andere Mittel als durch die UND-Stufe 38 erzeugt
werden. Die Arbeitsweise der Schaltung ist dann wie folgt:
Wenn eine Binärstufe unter der Steuerung einer vorausgehenden Binärstufe eingeschaltet wird, ist die
Arbeitsweise umgekehrt wie zuvor. Dementsprechend würde, wenn die Rückkopplungsschaltung nicht zur
Anwendung gelangte, eine 0, nämlich die Binärzahl 0000 von der Binärzahl 1111 gefolgt werden. Wenn
jedoch die Binärstufe 13 eingeschaltet ist, wird durch den Impulsformungskreis 34 ein Impuls gebildet,
welcher über die UND-Stufe 38 den Eingangsklemmen der Binärstufen 11 und 12 zugeführt wird,
welche ausgeschaltet sind. Daher wird die der geraden binären Zählweise entsprechende Funktion,
die darin bestehen würde, daß die Binärzahl 1111 auftritt, nachdem ein Signal an der Eingangsklemme
in einem Zeitpunkt zugeführt wurde, in welchem sämtliche Binärstufen abgeschaltet sind, in die binärkodierte
dezimale Zählweise umgewandelt, und zwar durch die Wirkung der Rückkopplungsleitung zwischen
der UND-Stufe 38 und den Eingangsleitungen der Binärstufen 11 und 12. Die Ausgangsklemme
der UND-Stufe 38 überträgt ferner einen Rückwärts-Ubertragsimpuls.
Da die Binärstufen 11 und 12 auch von anderen Stufen her Impulse empfangen können,
sind zur Trennung die Dioden 39, 40 vorgesehen. Die Ausgangsklemmen der Binärstellen, die an der
unteren Kante der F i g. 1 gezeigt sind, führen zu entsprechenden Anzeigekreisen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 2 im einzelnen dargestellt. Der
dezimale Zähler besteht hier ars den vier durch Transistoren gebildeten Stufen 80, 81, 82 und 83;
die UND-Kopplungsstufen bestehen hier aus Halbleiterdioden. Der dargestellte Zähler verwendet
p-n-p-Transistoren, welche die in der Figur ange-
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zeigte Polarität der Spannungsquelle voraussetzen die Stufe »2«; die Binärstufen 82 und 83 bilden die
und die mit Dioden zusammenwirken, deren PoIa- Binärstufen »4« und »8«. Weitere im folgenden zur
rität zu den Spannungsquellen gerichtet ist. Der Erörterung gelangenden Schaltstufen dienen dem
Zähler kann auch so aufgebaut werden, daß er mit Zweck der Umformung des binären Kodes in den
p-n-p-Transistoren arbeitet, in welchem Fall die 5 gewünschten Dezimalkode.
Polarität der Spannungsquellen und der Dioden Die Binärstufe 80 und die benachbart folgende
umgekehrt werden muß. Binärstufe 81 sind über ein impulsformendes Netz-Jede
der beiden Binärstufen besteht aus zwei werk, welches aus der Kapazität 107 und dem
Transistoren, beispielsweise besteht die Binärstufe 80 Widerstand 108 besteht und einen Differenzierungsaus den beiden Transistoren 84 und 85. Diese Tran- io kreis bildet, und die Dioden 109 und 110, welche
sistoren sind in an sich bekannter Weise so mitein- Torstufen bilden, miteinander gekoppelt. In gleicher
ander verbunden, daß sie einen Flip-Flop bilden, in Weise finden ein zweites selektiv Impulse bildendes
welchem jeder Transistor den entgegengesetzten Zu- Netzwerk, bestehend aus der Kapazität 111 und dem
stand hat wie der andere Transistor. Die Emitter- Widerstand 112, als Differentiationskreis und die
elektroden der Transistoren 84 und 85 sind mitein- 15 Dioden 113,114 als Torstufen Anwendung. Das
ander verbunden und befinden sich auf Erdpotential. erste in selektiver Weise Impulse bildende Netzwerk
Die Basiselektrode des Transistors 84 ist mit der ist an die Ausgangselektrode des rechten Transistors
Kollektorelektrode des Transistors 85 über eine 85 über die Kapazität 107, welche an die Kollektor-Querkopplung
verbunden, die aus der Parallelschal- elektrode des Transistors 85 angeschlossen ist, getung
des Widerstandes 86 und der Kapazität 87 be- 20 koppelt; das zweite in selektiver Weise Impulse bilsteht.
In ähnlicher Weise ist die Basiselektrode des dende Netzwerk ist mit der Ausgangselektrode des
Transistors 85 mit der Kollektorelektrode des Tran- Unken Transistors 84 über die koppelnde Kapazität
sistors 84 über die Parallelschaltung des Wider- 111, die zur Kollektorelektrode des Transistors 84
Standes 88 und der Kapazität 89 verbunden. · führt, verbunden. Die Diode 117 ist in Serie zwischen
Gleichstrom wird der Binärstufe 80 von der Span- 25 die Kapazität 107 und die beiden Dioden 109,110
nungsquelle 90 zugeleitet, deren positive Klemme eingeschaltet.
sich auf Erdpotential befindet und deren negative Die Dioden 109 und 110 sind an ihren Anoden
Klemme über den Widerstand 91 an die Kollektor- miteinander verbunden, und ihre Kathoden sind mit
elektrode des Transistors 84 und über den Wider- den Basiselektroden der Transistoren 115 bzw. 116
stand 92 an die Kollektorelektrode des Transistors 30 der zweiten binären Stufe verbunden. In gleicher
85 angeschlossen ist. Um den gleichstrommäßigen Weise sind die Dioden 113 und 114 an ihren Anoden
Eingangskreis zu vervollständigen, ist die Basiselek- miteinander verbunden, während ihre Kathoden an
trode des Transistors 84 an die positive Klemme der die Basiselektroden der Transistoren 115 und 116
Spannungsquelle 95 über einen Widerstand 93 an- angeschlossen sind. Es wurde bereits erwähnt, daß
geschlossen, und die Basiselektrode des Transistors 35 diese Dioden Mittel darstellen, welche nach Wunsch
85 ist über den Widerstand 94 an die positive durch Impulse in den stromleitenden Zustand ver-
_ Klemme der Spannungsquelle 95 angeschlossen. setzt werden. Diese Dioden wirken als steuernde
a Das Ausgangssignal der Binärstufe 80 wird von Dioden und erlauben, daß jeder der Transistoren 115
den Kollektorelektroden der Transistoren 84 und 85 und 116 unabhängig von dem anderen über eine geabgenommen.
Die Binärstufe 80 hat ihren Null- 40 meinsame Verbindungsleitung gesteuert werden kann,
zustand, wenn der rechte Transistor 85 Strom leitet Der in F i g. 2 dargestellte Zähler zählt in Vor-
und der ünke Transistor 84 gesperrt ist. In diesem wärts-oder in Rückwärtsrichtung, je nachdem welche
Zustand hat die Kollektorelektrode des Transistors Seite einer jeden binären Stufe für die Bildung eines
85 ungefähr Erdpotential, während die Kollektor- Übertragsimpulses zu der nachfolgenden Stufe auselektrode
des Transistors 84 ungefähr das negative 45 genutzt wird. Diese Steuerung wird dadurch gebildet,
Potential der Spannungsquelle 90 hat. Eine Ände- daß das steuernde Diodenpaar, welches mit dem
rung des Zustandes der Binärstufe 80 bewirkt eine Ausgangskreis der nicht gewünschten binären Stufe
Vertauschung dieser Potentiale; eine solche Ände- gekoppelt ist, gesperrt wird. Zu diesem Zweck kann
rung der Potentiale der Kollektorelektroden ergibt durch die zwei Schaltarme besitzende Stromwippe
einen Spannungsstoß, der entweder eine positive 50 120 die Erdleitung oder der auf Spannung liegende
oder eine negative Wellenfront hat. Pol der Stromquelle 121 entweder an die für die Vor-Die
Binärstufen 81, 82 und 83 sind in gleicher wärtssteuerung vorgesehene Leitung 122 oder die für
Weise aufgebaut wie die Binärstufe 80, und jede die Rückwärtssteuerung vorgesehene Leitung 123
umfaßt zwei Transistoren, die einen bistabilen MuI- angeschlossen werden. Die Stromquelle 121 kann
tivibrator bilden. Die Binärstufe 81 umfaßt die 55 eine getrennte Stromquelle sein, oder sie kann auch
Transistoren 115 und 116; ferner die Widerstände einen Teil der Stromquelle 90 bilden. Um vorwärts
153, 154, 166, 167, 183 und 184, die Kapazitäten zu zählen, wird die Stromwippe 120 in ihre untere
160 und 161. Die Binärstufe 82 umfaßt die Tran- Stellung gelegt, und eine negative Spannung wird an
sistoren 130 und 132; ferner die Widerstände 155, die Rückwärts-Steuerleitung 123 angeschlossen, wäh-156,
168, 169, 185 und 186; ferner die Kapazitäten 60 rend die Vorwärts-Steuerleitung 122 an den Erdungs-
162 und 163. Die Binärstufe 83 umfaßt die Tran- punkt angeschlossen wird.
sistoren 131 und 133; ferner die Widerstände 157, Um rückwärts zu zählen, wird die Stromwippe 120
158, 170, 171, 187 und 188; ferner die Kapazitäten in ihre obere Stellung gelegt und eine negative Span-
164 und 165. Einander benachbarte Stufen sind so nung an die Vorwärts-Steuerleitung 122 angeschlos-
miteinander verbunden, daß sich eine Serienschal- 65 sen und Erdspannung an die Rückwärts-Steuerleitung
tung binärer Stufen ergibt, die dem Binärsystem 123 gelegt. Die Vorwärts-Steuerleitung 122 ist mit
8-4-2-1 entsprechen. Auf diese Weise 'bildet die jedem Steuerdiodenpaar verbunden, welches zu dem
Binärstufe 80 die Stufe »1«; die Binärstufe 81 bildet rechten Transistor einer jeden Binärstufe führt, bei-
9 10
spielsweise zu dem Transistor 85 der Binärstufe 80, trode des Transistors 84 zugeleitet, wodurch der
über die Widerstände 124, 108, 125 und 126. Die Transistor 84 in den stromführenden Zustand über-Rückwärts-Steuerleitung
123 ist mit jedem steuern- geht. Auf diese Weise haben sich die Zustände der
den Diodenpaar verbunden, welches mit einem lin- Transistoren vertauscht und bleiben in diesem Zuken
Transistor einer jeden Binärstufe verbunden ist, 5 stand, bis ein weiterer Auslöseimpuls der Eingangsbeispielsweise
mit dem Transistor 84 der Binärstufe klemme der Binärstufe 80 zugeführt wird.
80, über die Widerstände 127,112,128 und 129. Die Es wird kein Ausgangsimpuls bei dem ersten Zähl-
Widerstände 108, 112 und 124 bis 129 dienen daher impuls weitergegeben, da die Kollektorelektrode des
erstens dem Zweck, eine Vorspannung den koppeln- Transistors 85 von Erdpotential auf ein negatives
den Dioden zuzuführen und, im Zusammenwirken io Potential sich ändert. Dieser negative Spannungsmit
den Kopplungskondensatoren, die Differentiation schritt wird durch die Kapazität 107 und den Widerder
Übertragsimpulse zu bilden. Es ist offensichtlich, stand 108 differenziert und hat die umgekehrte PoIadaß
ein negatives Potential, welches den Anoden rität, als für eine Weiterleitung durch die steuernden
eines ausgewählten Steuerdiodenpaares zugeführt Dioden 109 und 110 erforderlich ist. Der zweite Einwird,
eine Vorspannung dieser Dioden bewirkt und 15 gangsimpuls, der der Binärstufe 80 über die Vordadurch
die Übertragung eines Ubertragsimpulses wärts-Eingangsklemme 103 zugeführt wird, steuert
durch die Dioden zum Eingangskreis der zugehörigen wiederum diese Stufe um, und das Kollektorpoten-Binärstufe
verhindert. tial des Transistors 85 nimmt wieder Erdpotential an,
Der in der Zähldekade gespeicherte Zählwert ist wobei ein positiver Spannungsschritt bewirkt wird,
durch die Zustände der betreffenden Binärstufen be- ao Diese Spannungsstufe wird durch die Kapazität 107
stimmt. Eine Vorrichtung zum Ablesen des Binär- und den Widerstand 108 differenziert, und der sich
wertes besteht aus zehn Neonröhren, die mit den ergebende Impuls wird dem Eingangskreis der Binär-Binärstufen
gemäß einer Schaltung nach dem USA.- stufe 81 über die steuernden Dioden 109 und 110
Patent 2 843 320 verbunden sind. Bei dieser Schal- zugeführt, so daß die Binärstufe 81 in den binären
tungsweise wird jeweils nur eine Neonröhre gezündet, 25 Zustand »1« umgesteuert wird,
so daß der in der betreffenden Zählerdekade gespei- Der zweite Impuls steuert somit die zweite Binär-
cherte Wert zur Anzeige kommt. stufe 81 um. Der vierte Impuls wiederum liefert einen
Die Wirkungsweise des Zählwerkes gemäß F i g. 2 Übertragsimpuls von der »2«-Stufe 81 zu der »4«-
ist ähnlich dem Zählwerk gemäß Fig. 1. Es soll zu- Stufe 82 und steuert die letztgenannte Binärstufe um.
nächst die Vorwärtszählung, d. h. das addierende 30 In gleicher Weise erzeugt der achte Impuls einen
Zählen beschrieben werden. Ein negatives Potential Übertragsimpuls von der »4«-Stufe 82 über den Difwird
der Rückwärts-Zählleitung 122 durch Umlegen ferentiationskreis, der aus der Kapazität 135 und dem
der Stromwippe 120 in ihre untere Stellung zugeführt, Widerstand 126 besteht, zur Anode der einzelnen
wie dies in F i g. 2 gezeigt ist. Diode 136. Die Kathode der Diode 136 ist mit der
Dadurch haben die steuernden Diodenpaare, die 35 Eingangsbasiselektrode des Transistors 131 verbunan
die Rückwärts-Steuerleitung angeschlossen sind, den. Aus Gründen, die noch nachstehend zur Erörteüber
die entsprechenden Widerstände eine negative rung gelangen werden, ist zur Ankopplung des ÜberVorspannung,
d. h., die Dioden 113 und 114 sind an tragsimpulses an die Eingangsklemme der letzten
die Eingangsklemme der Binärstufe 81 angeschaltet. Stufe 83 kein Diodenpaar erforderlich. Der positive
Die umgekehrt vorgespannten Diodenpaare sind 4° Impuls, der der Basiselektrode des Transistors 131
kapazitiv mit den Kollektorelektroden des linken zugeführt wird, wenn die Stufe 83 sich im binären
Transistors, nämlich des Transistors 84 der Binär- »0«-Zustand befindet, bewirkt, daß diese Binärstufe
stufe 80 verbunden. Daher wird ein Übertragsimpuls ihren anderen Zustand annimmt und daher eine
von der rechten Ausgangsklemme einer jeden Tran- binäre »1« beim achten Eingangsimpuls aufweist. Bis
sistorstufe nur von der Kollektorelektrode des rechten 45 zum neunten Impuls einschließlich arbeitet das in
Transistors her zu der nächstfolgenden Stufe über- Fig. 2 dargestellte Zählwerk in Vorwärtsrichtung wie
tragen. ein gewöhnlicher binärer Zähler. Wenn jedoch der
Wenn eine Dezimalziffer 0 durch das in Fig.2 zehnte Eingangsimpuls aufgenommen wird, muß das
dargestellte Zählwerk wiedergegeben wird, befinden rein binäre Zählsystem in das 8-4-2-1 binär versieh
die rechten Transistoren 85, 116, 130 und 131 5° schlüsselte Dezimalsystem übergeleitet werden. Es
im stromführenden Zustand, sind also eingeschaltet. wurde bereits vorstehend die erforderliche Arbeits-Dementsprechend
sind die Transistoren 84, 115,132 weise eines vierstufigen binär verschlüsselten Dezi-
und 133 im gesperrten Zustand und daher ausge- malzählwerkes im 8-4-2-1-System angegeben,
schaltet. Man sagt dann, daß die Binärstufen 80, 81, Die zusätzlichen Stromkreise, welche sowohl bei
82 und 83 sich im binären »Null«-Zustand befinden. 55 addierender als auch bei subtrahierender Arbeits-Ein
erster Eingangsimpuls von positiver Polarität, weise die dezimale Zählweise ergeben, sind die folder
der Vorwarts-Eingangskleme 103 zugeführt wird, genden. Bei der Vorwärtszählweise ist ein zusätzwird
über den Kondensator 104 und die beiden licher Stromkreis zwischen der Ausgangsklemme der
steuernden Dioden 98 und 99 weitergeleitet und »1«-Stufe und der Eingangsklemme der »8«-Stufe in
bewirkt, daß die Basiselektrode des Transistors 85 60 Form eines Differentiationskreises, bestehend aus der
stärker positiv wird als die Emitterelektrode, so daß Kapazität 137 und dem Widerstand 152 und der in
der Stromfluß durch den Transistor aufhört. Das Serie liegenden Diode 138, vorgesehen, wobei dieser
Potential der Kollektorelektrode nimmt somit im Stromkreis zwischen der Ausgangskollektorelektrode
wesentlichen den Wert der negativen Klemme der des Transistors 85 und der Eingangsbasiselektrode
Spannungsquelle 90 an, da der Stromfluß durch den 65 des Transistors 133 liegt. Dieser zusätzliche Strom-Widerstand
92 aufhört. Dadurch wird ein steuernder kreis überträgt einen Übertragsimpuls von der AusStrom
über das aus dem Widerstand 86 und der gangsklemme der »1«-Stufe zu der Eingangsklemme
Kapazität 87 bestehende Netzwerk der Basiselek- der »8 «-Stufe, wenn der zehnte Eingangsimpuls zu-
11 12
geführt wird· Dieser zusätzliche Stromkreis liefert ist. Die andere Seite der Kapazität 146 ist an die
also das erforderliche Steuersignal, welches die Basiselektrode des Transistors 132 über die Diode
»8«-Stufe 83 wieder in den binären »O«-Zustand 148 angeschlossen, und die andere Seite der Kapabringt.
Eine steuernde Diode muß zwischen der Aus- zität 147 ist an die Basiselektrode des Transistors
gangsklemme der »4«-Stufe 82 und der Eingangbasis- 5 115 über die Diode 149 angeschlossen. Die Dioden
. elektrode des Transistors 133 nicht vorgesehen sein. 148 und 149 sind so gepolt, daß ihre Anoden an die
Ein weiterer Vorgang muß stattfinden, damit bei betreffenden Kapazitäten angeschlossen sind und ihre
Zuführung des zehnten Impulses sich in dem Zähl- Kathoden mit den Basiselektroden der entsprechenwerk
die Dezimalzahl Q ergibt. Es muß nämlich die den Transistoren verbunden sind. Ein positiver Im-
»2«-Stufe 81 daran gehindert werden, daß sie infolge io puls wird daher der Basiselektrode des betreffenden
des Übertragsimpulses der »1«-Stufe 80 bei Zufüh- Transistors zugeleitet. Die Widerstände 150 und 151
rung des zehnten Eingangsimpulses ihren Zustand sind zwischen den Anoden der Dioden 148 und 149
ändert. Dies wird durch den zusätzlichen Stromkreis und dem Erdungspunkt angeordnet,
bewirkt, der zwischen der Ausgangselektrode der Bei dem ersten Eingangsimpuls wird die »8«-Binär- >>8«-Stufe und der Eingangselektrode der »2«Stufe 15 stufe 83 umgeschaltet von ihrem binären »O«-Zustand vorgesehen ist und die Leitung 139, die Diode 117 in ihren »1 «-Zustand. Die Kollelctorelektrode des und den Widerstand 140 umfaßt. Wenn der Tran- Transistors 133 geht dann von einem im wesentlichen sistor 131 bei.dem achten Eingangsimpuls umge* der negativen Spannung der Spannungsquelle entschaltet wird, nimmt seine Kollektorelektrode ein sprechenden Potential auf Erdpotential über und lienegatives Potential an. Dieses negative Potential wird 20 fert auf diese Weise einen positiven Spannungssprung über die Verbindungsleitung 139 geleitet.und liefert an der Leitung 145. Dieser positive Spannungssprung eine Sperrspannung der Diode 117, so daß dadurch wird differenziert durch die Widerstands-Kapazitätsdie Abgabe eines Übertragsimpulses von der »l«- kombination, die aus der Kapazität 146, dem WiderStufe 80 auf die »2«-Stufe 81 verhindert wird. Auf stand 150 und der Kapazität 147 und dem Widerdiese Weile bleibt die. .».2<<-Stufe 81 in dem binären 25 stand 151 besteht, und der sich ergebende positive ^«-Zustand. Die »4«-Stufe 82 befand sich bereits in Impuls wird über die Dioden 148 und 149 weiterdem binären »0«-Zustand und bleibt in demselben. geleitet, wodurch die »2«- und ,die »4«-B.inärstufe Auf diese Weise bewirkt, der zehnte Eingangsimpuls, wieder auf den Zustand »0« gebracht werden. Es daß in dem Zählwerk, der gewünschte Zahlenwert 0 behalten dann nur die »1«- und die »8 «-Stufen 80 wiedergegeben wird, indem die »1«- und »8«-Stufen 30 und 83 -ihren binären Zustand »1«. Auf diese Weise umgeschaltet; werden, welche" sich im »!«-Zustand hat das erste zu zählende Signal' den gewünschten befanden, und daß die »2«-und «4«-Stufen, die sich Wert »9« erzeugt. . ·
bereits im Binärzustand »0«-"befanden, nicht urüge- Der zweite Eingangsimpuls, der über die Rückschaltet werden. .: ο - wärts-Zählklemme 105, den Kondensator 1Ό6 und Für eine Rückwärtszählweise", d.h. für eine subtra- 35 das Diodenpaar 101,·· 102 der" ersten -Binarstufe80 hierende. Zählweise /wird die Stromwippe 120 so ge- zugeführt wird, bewirkt lediglich, daß die erste Binär? legt, daß die·Vorw.ärts'-Steuerleitung 122 andasnega- stufe 80 umgeschaltet wird, da kein positiver Übertive; Potential -der Batterie; 121 angeschlossen wird tragsimpuls erzeugt wird, wenn der Transistor 84 von und die Rüekwärts-Steuerleitung:123 aufrEirde gelegt seinem stromführenden Zustand in "den äbgeschalwird. Bei diesen Spannungen sind die zu dem rechten 40 teten Zustand übergeht. Der dritte Eingangsimpuls Transistor; einer jeden. Stufe,- führenden steuernden schaltet Wiederum die erste Bihärstufe 80 um.und Dioden, beispielsweiße die.zu: dem Transistor 85 der erzeugt dabei einen Übertragsimpuls, pieser^impuls Stufe 80 führenden; Dioden, in der Sperrichtung vor- schaltet, die -zweite" Binärstufe 81 um,- welche wie^ polarisiert, und Übeptr:agsjmpulse zwischbn den Stu- derüm einen Übertfägsimpuls. auslöst. Die dritte fen Jkönnen.nur an^denKollektorelektroden^er tin- 45 Binärstufe, nämlich die »4«-Stufe 82, wird hierbei ken Transistoren 84, ^ 115, .132: und 133 entstehen! umgeschaltet und erzeugt wiederum einen Übertrags-Wenn sich sämtiichei-Transistoi-Elip-Flops in ihrem impuls, welcher der vierten.Binärstufe 83, närnticH bjtnären Nullzustand.befinden, wird durch· den ersten der Binärstufe »8« zugeführt wird. Auf diese Weisp positiven Steuerimpuls "an der ^Rückwärts-Zähl- wird ■· die »8«-Binärstufe -auf ihren ursprünglichen" Memme 105 die »!^-,StufeSOumgeschaltet.DerKoI- 50 Wert »0<c gebracht und behält diesen Wert für die iektor des; Transistors 84 ändert daraufhin "sein Dauer dieser Zähldekäde. Bei dieser Änderung des Potential von einem; im wesentlichen negativen Span·* Binärzustahdes der Stufe 83 wird kein positiver Imnungswert auf Erdpptential, und dadurch entsteht ein puls über die Leitung. 145 geleitet, da die Kollektorpositiver Impuls an den Anoden der Steuerdioden elektrode des Transistors 133 von einer dem Erd-113 und 114. Dieser; Übertragsimpuls von der »1«- 55 potential entsprechenden Spannung, auf eine im Binärstufe 80 auf die »2«-Binärstufe 81 schaltet die wesentlichen der negativen Spannung der Spannungszweite Binärstufe um und veranlaßt wiederum die quelle entsprechende Spannung sich ändert. Auf diese Abgabe eines Übertragsimpulses. Die »4«-Binärstufe Weise behalten die erste und die zweite und die dritte 82 wird ebenfalls umgeschaltet und erzeugt einen Binärstufe 80, 81 und 82 ihren binären Zustand »1« Übertragsimpuls, welcher die »8«-Stufe 83 um- 60 bei, was dem gewünschten Zählwert für die Zahl schaltet. Es wurde bereits eingangs in der Zusammen- sieben entspricht. Die weiteren folgenden sieben Einstellung angegeben, daß in einem binären dezimalen gangsimpulse steuern die drei ersten Binärstufen Zählwerk bei einer subtrahierenden Zählfolge auf nacheinander um, so daß der Zählwert jedesmal um einen gezählten Wert 0 der Zählwert 9 folgen muß. eine Einheit sich ändert, bis schließlich bei dem Dieses wird durch zusätzliche Additionskreisse be- 65 zehnten Impuls der Zählwert 0 erreicht ist.
wirkt, welche die Leitung 145 umfassen, die zwischen Die zusätzlichen Schaltkreise in dem in Fig. 2 der Kollektorelektrode des Transistors 133 und der dargestellten Schaltbild stören einander nicht.bei dem einen Seite der Kapazität 146 und 147 angeschlossen Additions- bzw. Subtraktionszählvorgang. Bei der
bewirkt, der zwischen der Ausgangselektrode der Bei dem ersten Eingangsimpuls wird die »8«-Binär- >>8«-Stufe und der Eingangselektrode der »2«Stufe 15 stufe 83 umgeschaltet von ihrem binären »O«-Zustand vorgesehen ist und die Leitung 139, die Diode 117 in ihren »1 «-Zustand. Die Kollelctorelektrode des und den Widerstand 140 umfaßt. Wenn der Tran- Transistors 133 geht dann von einem im wesentlichen sistor 131 bei.dem achten Eingangsimpuls umge* der negativen Spannung der Spannungsquelle entschaltet wird, nimmt seine Kollektorelektrode ein sprechenden Potential auf Erdpotential über und lienegatives Potential an. Dieses negative Potential wird 20 fert auf diese Weise einen positiven Spannungssprung über die Verbindungsleitung 139 geleitet.und liefert an der Leitung 145. Dieser positive Spannungssprung eine Sperrspannung der Diode 117, so daß dadurch wird differenziert durch die Widerstands-Kapazitätsdie Abgabe eines Übertragsimpulses von der »l«- kombination, die aus der Kapazität 146, dem WiderStufe 80 auf die »2«-Stufe 81 verhindert wird. Auf stand 150 und der Kapazität 147 und dem Widerdiese Weile bleibt die. .».2<<-Stufe 81 in dem binären 25 stand 151 besteht, und der sich ergebende positive ^«-Zustand. Die »4«-Stufe 82 befand sich bereits in Impuls wird über die Dioden 148 und 149 weiterdem binären »0«-Zustand und bleibt in demselben. geleitet, wodurch die »2«- und ,die »4«-B.inärstufe Auf diese Weise bewirkt, der zehnte Eingangsimpuls, wieder auf den Zustand »0« gebracht werden. Es daß in dem Zählwerk, der gewünschte Zahlenwert 0 behalten dann nur die »1«- und die »8 «-Stufen 80 wiedergegeben wird, indem die »1«- und »8«-Stufen 30 und 83 -ihren binären Zustand »1«. Auf diese Weise umgeschaltet; werden, welche" sich im »!«-Zustand hat das erste zu zählende Signal' den gewünschten befanden, und daß die »2«-und «4«-Stufen, die sich Wert »9« erzeugt. . ·
bereits im Binärzustand »0«-"befanden, nicht urüge- Der zweite Eingangsimpuls, der über die Rückschaltet werden. .: ο - wärts-Zählklemme 105, den Kondensator 1Ό6 und Für eine Rückwärtszählweise", d.h. für eine subtra- 35 das Diodenpaar 101,·· 102 der" ersten -Binarstufe80 hierende. Zählweise /wird die Stromwippe 120 so ge- zugeführt wird, bewirkt lediglich, daß die erste Binär? legt, daß die·Vorw.ärts'-Steuerleitung 122 andasnega- stufe 80 umgeschaltet wird, da kein positiver Übertive; Potential -der Batterie; 121 angeschlossen wird tragsimpuls erzeugt wird, wenn der Transistor 84 von und die Rüekwärts-Steuerleitung:123 aufrEirde gelegt seinem stromführenden Zustand in "den äbgeschalwird. Bei diesen Spannungen sind die zu dem rechten 40 teten Zustand übergeht. Der dritte Eingangsimpuls Transistor; einer jeden. Stufe,- führenden steuernden schaltet Wiederum die erste Bihärstufe 80 um.und Dioden, beispielsweiße die.zu: dem Transistor 85 der erzeugt dabei einen Übertragsimpuls, pieser^impuls Stufe 80 führenden; Dioden, in der Sperrichtung vor- schaltet, die -zweite" Binärstufe 81 um,- welche wie^ polarisiert, und Übeptr:agsjmpulse zwischbn den Stu- derüm einen Übertfägsimpuls. auslöst. Die dritte fen Jkönnen.nur an^denKollektorelektroden^er tin- 45 Binärstufe, nämlich die »4«-Stufe 82, wird hierbei ken Transistoren 84, ^ 115, .132: und 133 entstehen! umgeschaltet und erzeugt wiederum einen Übertrags-Wenn sich sämtiichei-Transistoi-Elip-Flops in ihrem impuls, welcher der vierten.Binärstufe 83, närnticH bjtnären Nullzustand.befinden, wird durch· den ersten der Binärstufe »8« zugeführt wird. Auf diese Weisp positiven Steuerimpuls "an der ^Rückwärts-Zähl- wird ■· die »8«-Binärstufe -auf ihren ursprünglichen" Memme 105 die »!^-,StufeSOumgeschaltet.DerKoI- 50 Wert »0<c gebracht und behält diesen Wert für die iektor des; Transistors 84 ändert daraufhin "sein Dauer dieser Zähldekäde. Bei dieser Änderung des Potential von einem; im wesentlichen negativen Span·* Binärzustahdes der Stufe 83 wird kein positiver Imnungswert auf Erdpptential, und dadurch entsteht ein puls über die Leitung. 145 geleitet, da die Kollektorpositiver Impuls an den Anoden der Steuerdioden elektrode des Transistors 133 von einer dem Erd-113 und 114. Dieser; Übertragsimpuls von der »1«- 55 potential entsprechenden Spannung, auf eine im Binärstufe 80 auf die »2«-Binärstufe 81 schaltet die wesentlichen der negativen Spannung der Spannungszweite Binärstufe um und veranlaßt wiederum die quelle entsprechende Spannung sich ändert. Auf diese Abgabe eines Übertragsimpulses. Die »4«-Binärstufe Weise behalten die erste und die zweite und die dritte 82 wird ebenfalls umgeschaltet und erzeugt einen Binärstufe 80, 81 und 82 ihren binären Zustand »1« Übertragsimpuls, welcher die »8«-Stufe 83 um- 60 bei, was dem gewünschten Zählwert für die Zahl schaltet. Es wurde bereits eingangs in der Zusammen- sieben entspricht. Die weiteren folgenden sieben Einstellung angegeben, daß in einem binären dezimalen gangsimpulse steuern die drei ersten Binärstufen Zählwerk bei einer subtrahierenden Zählfolge auf nacheinander um, so daß der Zählwert jedesmal um einen gezählten Wert 0 der Zählwert 9 folgen muß. eine Einheit sich ändert, bis schließlich bei dem Dieses wird durch zusätzliche Additionskreisse be- 65 zehnten Impuls der Zählwert 0 erreicht ist.
wirkt, welche die Leitung 145 umfassen, die zwischen Die zusätzlichen Schaltkreise in dem in Fig. 2 der Kollektorelektrode des Transistors 133 und der dargestellten Schaltbild stören einander nicht.bei dem einen Seite der Kapazität 146 und 147 angeschlossen Additions- bzw. Subtraktionszählvorgang. Bei der
Vorwärtszählweise liefern die Verbindungsleitung 145, die Kapazitäten 146 und 147 und die Dioden
148 und 149, die bei der subtrahierenden Zählweise Anwendung finden, ständig positive Impulse den
Stufen »2« und »4«, wenn die »8«-Stufe von dem binären Zustand »0« auf den binären Zustand »1« bei
dem achten Additionsimpuls übergeht. Dieser positive Impuls wird den Basiselektroden des gesperrten Transistors
115 der »2«-Binärstufe 81 und des gesperrten Transistors 132 der »4«-Binärstufe 82 zugeführt und
bewirkt dabei eine stärkere Vorspannung im Sperrsinn an der Verbindungsstelle des Emitters mit der
Basiselektrode. Die Transistoren 115 und 132 bleiben daher abgeschaltet, und es ändern die Binärstufen 81
und 82 ihren Zustand nicht. Bei der Rückwärtszählweise wird die Diode 138, die bei der Vorwärtszählweise
ausgenutzt wird, in der Sperrichtung vorgespannt durch das negative Potential auf der Steuerleitung
122 und den damit verbundenen Widerstand 152. Es werden daher keine Übertragsimpulse bei der
subtrahierenden Zählweise über diese Diode geleitet. Die Verbindungsleitung 139 und die Diode 117,
welch letztere ebenfalls bei der Vorwärtswählweise Anwendung findet, ist an die rechte Ausgangsklemme
des Transistors 85 der Binärstufe 80 angeschlossen. Da während des Subtraktionsvorganges keine Übertragsimpulse
von dieser Seite der Binärstufe 80 abgeleitet werden, so äußert sich eine Sperrspannung während
der Rückwärtszählweise dort nicht weiter. Der Widerstand 140 und die Leitung 139, die zwischen
der Kollektorelektrode des Transistors 131 und der Anode der Diode 117 liegen und bei der Vorwärtszählweise
Anwendung finden, übertragen keinen falschen Übertragsimpuls von der »1 «-Binärstufe auf
die Vorwärtszähl-Ausgangsklemme, weder bei der Vorwärtszählung noch auch bei der Rückwärtszählung.
Während acht Zählungen von zehn Zählungen, und zwar sowohl während der Vorwärtszählweise als
auch während der Rückwärtszählweise ist der Ausgangstransistor 131 eingeschaltet und hat im wesentliehen
Erdpotential. Bei der Vorwärtszählweise würde das zehnte Signal einen positiven Spannungssprung der Stufe 85 auslösen. Dieser Spannungssprung schaltet die Binärstufe 83 über die Kapazität
137 um, und es wird die Ausgangsklemme im wesentlichen gleichzeitig mit dem Umschalten der
Binärstufe 80 auf positives Potential gebracht. Bei der Rückwärtszählung wird die »8«-Binärstufe bei
dem ersten Impuls zusammen mit der »1 «-Binärstufe umgeschaltet. Der zweite Impuls erzeugt einen positiven
Spannungssprung des Transistors 85, welcher über die Kapazität 107 und den Widerstand 140 an
die Ausgangsklemme angekoppelt ist. Es ist jetzt aber die Vorwärts-Steuerleitung negativ, und es wird
der differenzierte Spannungssprung durch die Diode 117 und den Widerstand 108 gedämpft. Zusätzlich
wirken die Widerstände 140 und 171 als Spannungsteiler und verringern beträchtlich die an der Ausgangsklemme
auftretende Spannung.
Als Beispiel können die nachfolgenden Bemessungswerte
für die in Fig. 2 verwendeten Schaltelemente angegeben werden:
Transistoren 84, 85,115,116,130,131,132,133
von der Type 2N414
Widerstände 86, 88, 140, 150, 151, 153, 154, 155,
156,157,158
von der Größe 15 kOhm
von der Größe 15 kOhm
Kapazitäten 87, 89,160,161,162,163,164,165
von der Größe 220 μμΡ
Widerstände 91, 92,166,167,168,169,170,171
von der Größe 3,3 kOhm
Batterie 90
von der Stärke 15 V
Batterie 95
von der Stärke 10 V
Kapazitäten 104, 106, 107, 111, 135, 137, 146, 147, 176,177,178
von der Größe 150 μμΡ
von der Größe 150 μμΡ
Dioden 98, 99, 101, 102, 109, 110, 113, 114, 117, 136,138,148,149,177,178,179,180,181,182
von der Type IN 198
Batterie von der Stärke 15 V
Widerstände 180,112,124,125,126,127,128,129,152
von der Größe 6,8 kOhm
Widerstände 93,94,183,184,185,186,187,188
von der Größe 33 kOhm
Claims (3)
1. Aus vier Binärstufen bestehende, mit 8-4-2-1 binärer Verschlüsselung arbeitende,
wahlweise vorwärts und rückwärts zählende dekadische Zählwerksstufe, bei der in der Vorwärtszählweise
die Umschaltung einer Binärstufe vom Zustand 1 in den Zustand 0 den Übergang der nächsthöheren Binärstufe vom Zustand 0 in
den Zustand 1 bewirkt und beim Übergang vom Zählwert 9 auf den Zählwert 0 der Dekade Rückkopplungsmittel
eine Sperrung der zweiten Binärstufe bewirken und in der Rückwärtszählweise die Umschaltung einer Binärstufe vom Zustand 0
in den Zustand 1 den Übergang der nächsthöheren Binärstufe vom Zustand 0 in den Zustand
1 zur Folge hat und beim Übergang vom Zählwert 0 auf den Zählwert 9 der Dekade Rückkopplungsmittel
eine nachträgliche Löschung der zweiten und dritten Binärstufe bewirken, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Vorwärtszählweise die Kopplung einer 0-Ausgangsklemme
einer Binärstufe mit der Eingangsklemme der nächstfolgenden Binärstufe über die Serienschaltung
einer Kapazität mit einer Dioden enthaltenden UND-Stufe (17,18,19) erfolgt und daß
der Verbindungspunkt der Kapazität mit der UND-Stufe (17,18,19) mit einer im Vorwärtszählvorgang
und im Rückwärtszählvorgang entgegengesetztes Potential führenden Leitung (20) verbunden ist und ferner zusätzlich der Verbindungspunkt
der Kapazität mit der UND-Stufe (17) der die erste (10) und die zweite (11) Binärstufe
koppelnden Kopplungsstufe mit der von der vierten (13) Binärstufe ausgehenden, die Erregung
der zweiten Binärstufe (11) unterdrückenden Rückkopplungsleitung gekoppelt ist, und daß
in der Rückwärtszählweise die 0-Ausgangsklemme einer Binärstufe mit der Eingangsklemme der nächstfolgenden Binärstufe ebenfalls
über die Serienschaltung einer Kapazität und einer Dioden enthaltenden UND-Stufe (35,36,
37) gekoppelt ist und der Verbindungspunkt der Kapazität mit der UND-Stufe (35, 36, 37) einer
jeden Kopplungsstufe mit einer zweiten im Vorwärtszählvorgang und im Rückwärtszählvorgang
entgegengesetztes Potential führenden Leitung (30) verbunden ist und eine weitere derartige aus
der Serienschaltung einer Kapazität und einer UND-Stufe (38) bestehende Kopplungsstufe,
deren Diode ebenfalls an die letztgenannte Leitung (30) angeschlossen ist, das Ausgangssignal
der 1-Klemme der vierten (13) Binärstufe als Löschsignal der zweiten (11) und dritten (12)
Binärstufe zuführt.
2. Dezimalzählwerksstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Binärstufen als
symmetrische Flip-Flop-Stufen (80, 81, 82, 83) ausgebildet sind und die Kopplungsstufe zwisehen
der ersten und der zweiten Binärstufe (80, 81) und die Kopplungsstufe zwischen der zweiten
und der dritten Binärstufe (81, 82) je aus einer Kapazität und zwei gegensinniggeschalteten, mit
jeder einen Eingangssteuerelektrode der nachfolgenden Flip-Flop-Stufe gekoppelten Dioden
besteht und in der Kopplungsstufe zwischen der dritten und vierten Binärstufe (82, 83) eine aus
einer Kapazität (135) und aus einer Diode (136) bestehende Kopplungsstufe zwischen der
0-Klemme der dritten Binärstufe (82) und der Steuerelektrode der O-Entladungsstrecke (131)
der vierten Binärstufe (83) vorgesehen ist, während« in der Kopplungsstufe zwischen der
1-Klemme der dritten Binärstufe (82) mit der vierten Binärstufe (83) ebenfalls entgegengesetzt
gepolte Dioden (181,182) zur Ankopplung an die beiden Steuerelektroden der beiden Entladungsstrecken
(131,133) der Flip-Flop-Anordnung (83) vorgesehen sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 898 691;
USA.-Patentschrift Nr. 2 841705;
RCA-Review, Bd. 2, Nr.
Deutsche Patentschrift Nr. 898 691;
USA.-Patentschrift Nr. 2 841705;
RCA-Review, Bd. 2, Nr.
3, September 1946, S. 438 bis 447.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 588/353 6.66 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (2)
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US51970A US3054001A (en) | 1960-08-25 | 1960-08-25 | Reversible decimal counter |
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DE (1) | DE1220476B (de) |
GB (1) | GB918344A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1280314B (de) * | 1965-11-12 | 1968-10-17 | Telefunken Patent | Umsteuerbarer Dualzaehler fuer elektronische Zaehlimpulse, mit zwischen den Zaehlstufen liegenden, die Zaehlrichtung steuernden Torschaltungen |
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---|---|---|---|---|
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