DE1268669B - Multistabile Schaltung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES Wj9Wt PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al-36/18

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1268 669
P 12 68 669.0-31
25. April 1964
22. Mai 1968

Die Erfindung betrifft eine multistabile Schaltung mit mehreren aus je einem Inverter und einem diesen Inverter schaltenden Kopplungsglied bestehenden Schaltstufen, die derart miteinander verbunden sind, daß in jedem stabilen Zustand die gleiche Anzahl von Schaltstufen einen bestimmten Schaltzustand einnimmt. Multistabile Schaltungen dieser Art können — bistabile Schaltstufen vorausgesetzt—, wenn immer nur eine der vorhandenen Schaltstufen einen bestimmten Schaltzustand zur Zeit einnimmt, insgesamt so viel jlo Schaltzustände einnehmen, wie Schaltstufen vorhanden sind. Bei einem Multivibrator sind zwei Schaltstufen vorgesehen, und demzufolge kann er zwei Schaltzustände einnehmen.

Aus der Zeitschrift »Elektronics«, April 1958, S. 90, ist ein Ringzähler mit bistabilen Stufen bekannt, bei dem in der fünfstufigen Ausführung in jedem Schaltzustand zwei aufeinanderfolgend geschaltete Stufen eingeschaltet und die anderen abgeschaltet sind, und zwar weil jeder der Stufen drei andere Stufen von vorn- ao herein fest zugeordnet sind, die abgeschaltet sind, wenn die erstgenannte Schaltstufe eingeschaltet ist. Demzufolge sind auch bei diesem Ringzähler mit fünf Schaltstufen nur fünf Schaltzustände möglich.

In der digitalen Datenverarbeitung werden für viele Anwendungen multistabile Schaltungen benötigt, die sehr viele verschiedene stabile Schaltzustände einnehmen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine multistabile Schaltung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie bei möglichst einfachem Schaltungsaufwand, also bei möglichst wenig Stufen, möglichst viele stabile Zustände annehmen kann.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier Schaltstufen vorgesehen sind und daß jedes Kopplungsglied an jede andere Schaltstufe angeschlossen ist und ein den ihm zugeordneetn Inverter einschaltendes Ausgangssignal dann und nur dann erzeugt, wenn eine durch den Kopplungsgrad festgelegte Anzahl Γ der übrigen Schaltstufen ausgeschaltet ist, wobei diese Anzahl mindestens zwei, höchstens alle weniger zwei Schaltstufen beträgt.

Vorzugsweise ist die Erfindung anwendbar in Verbindung mit bistabilen Schaltstufen, denn bereits dabei ergibt sich eine beträchtliche Vergrößerung der Zahl der stabilen Zustände. Nach der Erfindung sind dann bei einer fünfstufigen Schaltung alle Kombinationen zwei aus fünf für die eingeschalteten Stufen möglich, und das entspricht zehn Schaltzuständen für die gesamte Schaltung, also im Beispiel doppelt so viel Schaltzuständen, wie Schaltstufen vorhanden sind.

Wesentlich für die mit der Erfindung erzielbare Multistabile Schaltung

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. H.-K. Hach, Patentanwalt,

6950 Mosbach, Waldstadt Hirschstr. 4

Als Erfinder benannt:
Thomas Bernhard Horgan,
Endwell, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 3. Mai 1963 (277 739)

Mannigfaltigkeit der Schaltzustände ist die Tatsache, daß das Ausgangssignal allein abhängig von der Anzahl T der übrigen ausgeschalteten Schaltstufen ist. Um welche der übrigen Schaltstufen es sich dabei handelt, ist also gleichgültig. Dies im Gegensatz zu dem eingangs erwähnten bekannten Ringzähler aus »Electronics«.

Wenn hier und im folgenden von »eingeschaltet« und »ausgeschaltet« gesprochen wird, dann sollen diese Begriffe nur dazu dienen, zwei Schaltzustände voneinander zu unterscheiden.

Bei Schaltungen nach der Erfindung hat jede Schaltstufe zwei Funktionen, nämlich eine Kopplungsfunktion und eine Inverterfunktion. Die Inverterfunktion kann zweckmäßigerweise von einem entsprechend ausgebildeten Kopplungsglied mit übernommen werden.

Über die erwähnten Anschlüsse schalten sich die einzelnen Stufen ein und aus. Über diese Anschlüsse kann man mithin die Schaltung von außen umschalten. Eine dementsprechende Weiterbildung der Erfindung

809 SSO/396

3 4

ist dadurch gekennzeichnet, daß von den Leitungen gerechnet. Es kann durch die genannte Addition

zum Anschließen der Kopplungsglieder an die jeweils weiter fortgesetzt werden.

anderen Schaltstufen einige als Steuereingänge dienen. In F i g. 2 ist eine multistabile Schaltung 10 mit

Eine bevorzugte Ausgestaltung dieser Weiterbildung, fünf Stufen 11 bis 15 dargestellt. Die Stufen 11 bis 15

die es gestattet, über eine Kombination von Steuerein- 5 bestehen vorzugsweise aus Kopplungsgliedern 16 bis 20

gangen unmittelbar jeden beliebigen der möglichen und Invertern 21 bis 15. Jedes Kopplungsglied hat

Schaltzustände der Schaltung hervorzurufen, ist da- vier Eingänge, die an die Ausgänge der Inverter der

durch gekennzeichnet, daß für jede Schaltstufe ein anderen Stufen angeschlossen sind. Der Inverter 21

Steuereingang vorgesehen ist, der an einem an den hat z. B. einen Ausgang A, und das Kopplungsglied 16

Kopplungsgliedern der übrigen Schaltstufen ange- io hat vier Eingänge, die an die Ausgänge B, C, D und E

schlossenen Ausgangsanschluß liegt. der Inverter 22 bis 25 angeschlossen sind. Die An-

Die besondere Funktion des Koppelgliedes, die, wie Schlüsse A bis E können gleichzeitig als Steuereinbereits bemerkt, keines der übrigen Schaltglieder be- gänge für die Schaltung 10 dienen. Aus F i g. 1 ist vorzugt oder benachteiligt, ermöglicht eine sehr ein- ersichtlich, daß die multistabile Schaltung aus F i g. 2 fache und unter sich gleichartige Ausgestaltung der 15 als fünffachstabile Schaltung betrieben werden kann, einzelnen Schaltstufen. Eine entsprechende Weiter- wenn der Schwellwert aus »1« oder »4« festgelegt ist, bildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, und als zehnfachstabile Schaltung betrieben werden daß ein Kopplungsglied einer Schaltstufe für jede der kann, wenn der Schwellwert auf »2« oder »3« festübrigen Schaltstufen einen der zugeordneten Schalt- gesetzt ist.

stufe und einem gemeinsamen Schaltknoten zwischen- ao In F i g. 3 ist die Schaltung einer Stufe der multi-

geschalteten Kopplungszweig aufweist und daß der stabilen Schaltung 10 für den Fall, daß diese als zehn-

Schaltknoten an der Steuerelektrode einer Transistor- fachstabile Vorrichtung betrieben wird, dargestellt,

stufe liegt, deren invertierender Ausgang der Ausgang Die in F i g. 3 dargestellte Schaltstufe enthält ein Kopp-

dieser Schaltstufe ist. Die Erfindung und die mit ihr lungsglied 30 mit vier Eingangswiderständen 31 bis 34,

erzielbaren Vorteile werden nun an Hand der Zeich- 25 die über einen Widerstand 36 an einen Anschluß 35,

nungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele mit an dem einpositives Potential liegt, angeschlossen sind,

bistabilen Schaltstufen dargestellt sind, näher erläutert. Die Verbindungspunkte 37 zwischen den Widerständen

In den Zeichnungen zeigt 31 bis 34 und dem Widerstand 36 ist an den Basis-

F i g. 1 eine Tafel zur Erläuterung einer Grundlage anschluß 386 eines Transistors 38 angeschlossen, der

der Erfindung, 30 als Inverter wirkt. Der Emitteranschluß 38 e des Tran-

F i g. 2 im Blockschaltbild ein erstes Ausführungs- sistors liegt an Massenpotential, und der Kollektorbeispiel, anschluß 38 c liegt über einen Widerstand 40 an einem . F i g. 3 im Schaltbild eine Stufe aus dem Block- Anschluß 39, an dem ein negatives Potential liegt. Bei schaltbild nach F i g. 2, einem Ausführungsbeispiel enthält die in F i g. 2 dar-

F i g. 4 eine fünf stufige Ringschaltung, 35 gestellte multistabile Schaltung 10 fünf Stufen nach

F i g. 5 eine sechsfach stabile Schaltung und F i g. 3, wobei die Eingangswiderstände an die Aus-

F i g. 6 zwei Stufen eines dreifach stabilen Ver- gänge der Inverter der anderen Stufen angeschlossen

Schieberegisters. sind. Zum Zweck der Erläuterung sei angenommen,

In F i g. 1 ist ein Pascalsches Dreieck dargestellt, daß der Widerstandswert der einzelnen Widerstände 31 aus dem die Zahl der stabilen Schaltzustände ersieht- 40 bis 34 6000 Ohm und der der Widerstände 36 und 40 lieh ist. Die horizontalen Zeilen des Dreiecks ent- 2000 Ohm beträgt. Durch jeden der anderen Inverter sprechen der Anzahl der verwendeten Glieder S liegt an dem jeweils zugehörigen Eingangswiderstand sowie der Anzahl der Eingänge N für jedes Glied. 31 bis 34 entweder über einen dem Widerstand 40 entin der oberen, diagonalen Zeile sind den einzelnen sprechenden Widerstand ein —12-Volt-Potential oder Gliedern zugehörige Schwellwerte T angegeben. Der 45 über die Emitter-Kollektor-Verbindung das Masse-Begriff »Schwellwert« ist hier zur Erläuterung der potential.

mathematischen Bildungsgesetze eingeführt und kann Wenn an zwei der Eingangswiderstände Massepotenals kritischer Wert einer elektrischen Größe verstanden tial und an den beiden anderen Eingangswiderständen werden, bei deren Erreichen ein zugeordnetes Glied — 12-Volt-Potential liegt, dann ist das daraus resultieder Schaltung umschaltet. Der Schwellwert ist also 5° rende Potential an der Verbindung 37 positiv, und der zahlenmäßig identisch mit der vorerwähnten, durch Transistor 38 wird in den nichtleitenden Zustand geden Kopplungsgrad festgelegten Anzahl der übrigen schaltet. Wenn jedoch drei der Eingangswiderstände Schaltstufen, die ausgeschaltet sein müssen, damit am — 12-Volt-Potential liegen und nur einer der Einein Kopplungsglied den zugeordneten Inverter ein- gangswiderstände am Massepotential liegt, dann ist das schalten kann. In den Parallelogrammen ist jeweils die 55 Potential an der Verbindung 37 negativ, und der Tran-Anzahl der stabilen Schaltzustände in Abhängigkeit sistor 38 wird leitend geschaltet. Demzufolge sind bei von der Zahl der Eingänge N und der Schwellwerte T der in F i g. 2 dargestellten Schaltung, wenn diese mit angegeben. fünf Stufen 11 bis 15 nach F i g. 3 ausgestattet ist, die

Schaltungen, bei denen der Schwellwert Null oder Transistoren von drei Stufen nichtleitend und die von N+l ist, sind ohne besondere Bedeutung. Diese ⁶° den anderen zwei Stufen leitend. Schaltungen sind hier jedoch zur Erläuterung ange- In der unten angegebenen Tabelle I sind die zehn geben, damit erkennbar ist, wie sich die Anzahl der stabilen Schaltzustände für die in F i g. 2 dargestellte stabilen Schaltzustände errechnet, sie liegen außer- Schaltung mit dem Schwellwert Γ = 2 angegeben. Dem halb des stark umrandet eingezeichneten Winkelbe- Schwellwert T — 3 entspricht das Komplement der reichs. Die Ziffern in den Parallelogrammen errechnen 65 Tabelle I. Mit der beschriebenen Schaltung können sich als Summe der Ziffern in den beiden unmittelbar also Daten gespeichert werden, die durch einen »Zweidarüberliegenden Parallelogrammen. Das Dreieck- aus-fünf«-Kode und durch »Drei-aus-fünf«-Kode festdiagramm ist in F i g. 1 nur bis auf sechs Glieder aus- gelegt sind.

Tabelle I

Zu	A	Anschlüsse	1	C	D	E
stände	1		0	0	0	0
1	1	1	1	0	O
2	0	1	1	0	0
3	0	0	0	1	0
4	0	0	1	1	0
5	0	0	1	0	1
6	0	0	0	1	1
7	1	0	0	1	0
8	1	1	0	0	1
9	0	0	0	1
10

Für jede Stufe 102 bis 105 ist ein logischer Schaltkreis, wie z. B. der Schaltkreis 130, vorgesehen. Zur Erläuterung der Schaltvorgänge der Ringschaltung 100 dient die im folgenden angegebene Tabelle II.

Tabelle II

IO

In F i g. 4 ist eine zehnfachstabile Schaltung dargestellt, die als elektronische Ringschaltung für einen »Zwei-aus-fünf«-Kode ausgebildet ist. Die fünf Stufen ao 101 bis 105 enthalten Kopplungsglieder 106 bis 110 und Inverter 111 bis 115, ähnlich wie in F i g. 3 dargestellt. Jedes der Kopplungsglieder 106 bis 110 weist vier Eingänge auf, von denen jeweils einer an den Ausgang eines anderen Inverters angeschlossen ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Widerstandswerte der Widerstände in den Kopplungsgliedern und in dem Kollektorkreis jedes Inverters so festgelegt, daß immer jeweils zwei der Transistoren in den Sperrzustand geschaltet und die drei anderen in den leitenden Zustand geschaltet sind.

Beispielsweise enthält das Kopplungsglied der Stufe 101 fünf Widerstände 116 bis 119 mit einem Widerstandswert von 6800 Ohm, während der Widerstandswert des Widerstandes 120 11000 Ohm beträgt. Der Inverter 111 enthält einen Widerstand 121 im Kollektorkreis, dessen Widerstandswert 820 Ohm beträgt. Die Widerstandswerte der entsprechenden Widerstände in den anderen Stufen 102 bis 105 sind die gleichen wie die in der Stufe 101.

Jede Stufe weist eine logische Verknüpfungsschaltung zur Steuerung der Schaltfolge der Ringschaltung über die verschiedenen stabilen Betriebszustände auf. Die Stufe 101 weist eine logische Schaltung 130 mit einer Diode 131, die an den Kollektor des Inverters 111 angeschlossen ist, eine zweite Diode 132, die an den Kollektor des Inverters 112 angeschlossen ist, eine dritte Diode 133, die an den Kollektor des Inverters 115 angeschlossen ist, und eine vierte Diode 134, die an den Kollektor des Inverters 113 angeschlossen ist, auf. Die Dioden 131 und 132 bilden zusammen mit dem Widerstand 135 und dem Spannungsanschluß 136 einen negativen »ODER«-Kreis, und die Dioden 133 bis 134 bilden zusammen mit einem Widerstand 137 und einem positiven Spannungsanschluß 138 einen zweiten negativen »ODER«-Kreis. Die Ausgänge dieser »ODER«- Kreise liegen an den Dioden 140 und 141 eines »UND«- Kreises, der einen Widerstand 142 und einen negativen Spannungsanschluß 143 aufweist. Über den Eingangsanschluß 144 und eine Diode 145 gelangen Schaltim- pulse an diesen »UND «-Kreis.

Die Schaltimpulse stammen aus einer nicht dargestellten Quelle; die normale Spannung beträgt —6 Volt, und die Impulsspannung liegt auf Massepotential. Der Ausgang des »UND «-Kreises ist über einen Koppelkondensator 146 an den Basisanschluß des Inverters 112 der nächstfolgenden Stufe 102 angeschlossen.

Schaltzustand der RiiiE-	101	Schaltzustand jeder Stufe	103	104	105
schaltung 100	1	102	0	0	0
1	1	1	1	0	0
2	0	0	1	0	0
3	0	1	0	1	0
4	0	1	1	1	0
5	0	0	1	0	1
6	0	0	0	1	1
7	1	0	0	1	0
8	1	0	0	0	1
9	0	0	0	0	1
10	1

Die in der Tabelle II angegebene Folge ergibt sich aus zwei einfachen logischen Verknüpfungsregeln:

a) Wenn die Ziffern »1« nebeneinander stehen, dann wird für die nächste Zeile die führende »1«, das ist also die in der Tabelle am weitesten rechts stehende, um eine Stellung nach rechts gerückt;

b) wenn die Ziffern »1« nicht nebeneinander stehen, dann wird die nachziehende »1« um eine Stellung nach rechts nachgezogen.

Es sei darauf hingewiesen, daß alle Spalten symmetrische Folgen nach der Folge 1100000110 sind. Der Zählkreis ist daher für jede Stufe der gleiche. Es sei nun davon ausgegangen, daß eine Ziffer »1« einem nicht leitenden Transistor mit negativem Ausgangspotential und eine Ziffer »0« einem leitenden Transistor mit Massepotential am Ausgang entspricht. Zur Erläuterung sei davon ausgegangen, daß die Spalte 102 der Tabelle II der Stufe 102 aus F i g. 4 entspricht. Der Transistor-Inverter 112 ist nach einem Schaltimpuls abgeschaltet (Ziffer »1«), wenn während dieses Schaltimpulses die Stufen 102 und 103 eine Ziffer »1« gespeichert hatten, die Stufen 101 und 103 eine Ziffer »1« gespeichert hatten, die Stufen 101 und 105 eine Ziffer »1« gespeichert hatten oder die Stufen 102 und 105 eine Ziffer »1« gespeichert hatten. Wenn eine der genannten vier Bedingungen vorliegt, dann entsteht durch den Schaltimpuls eine positive Vorderflanke, die über die Kapazität 146 an den Basisanschluß des Inverters 112 gelangt und diesen Inverter abschaltet oder ihn abgeschaltet hält. Ein Blick auf die Tabelle II zeigt, daß die Stufe 102 durch einen Schaltimpuls auf die Ziffer »1« geschaltet wird, wenn die Ringschaltung sich in den Schaltzuständen 2, 3, 9 und 10 befindet.

Dies kann nach Boolean wie folgt zum Ausdruck gebracht werden:

(101) (103) + (102) (103) + (101) (105) + (102) (105) oder

101 (103 + 105) + 102 (103 + 105)
oder

(101 + 102) (103 + 105)

Durch den Schaltkreis 130 gelangen über die Kapazität 146 Abschaltimpulse an den Inverter 112 der Stufe

Er kann auch auf T — 2 festgesetzt werden, wenn der Ziffer »1« das Massepotential zugeordnet ist.

Der Transistor-Inverter 202 ist über seinen Emitteranschluß 202 e an Massepotential angeschlossen und über seinen Kollektoranschluß 202 c und über den Ladewiderstand 211 an den Anschluß 210, an dem negatives Potential liegt, angeschlossen. Der Kollektoranschluß ist außerdem an den Eingangsanschluß 212 der Registerstufe 201 angeschlossen. In gleicher Weise

102. Entsprechend ist der Schaltkreis 130 an die Inverter der anderen Stufen 101 bis 105 gekuppelt, wodurch die oben angegebene Boolean-Beziehung erfüllt wird.

Die logische Schaltung (101 + 102) wird durch die Dioden 131 und 132 gebildet, und die logische Schaltung (103 + 105) wird durch die Dioden 133 und 134 gebildet. Diese beiden logischen Schaltungen werden durch die Dioden 140 und 141 in »UND «-Beziehung gesetzt.

Die Steuerung der anderen Stufen über die Kapazi- io sind die Kollektorausgänge der Inverter 203 und 204 täten 150, 151, 152 und 153 erfolgt in gleicher Weise, an die entsprechenden Eingänge 213 und 214 der Rewie dies im Zusammenhang mit der Stufe 102 und dem
logischen Schaltkreis der Stufe 101 beschrieben wurde.
Die Ausgänge der Ringschaltung 100 werden von den
Anschlüssen 155 bis 159 abgenommen. 15

Wenn bei dieser Ringschaltung einem eingeschalteten Transistor eine Ziffer »1« zugeordnet wird und einem ausgeschalteten Transistor eine Ziffer »0« zugeordnet wird, dann arbeitet die Schaltung mit einem »Drei-aus-

fünf-«Kode. In einem solchen Fall entspricht die Ziffer ao und 203 c sind über die Dioden 226 und 227 und den »1« dem Massepotential und die Ziffer »0« einem nega- Widerstand 228 an den Basisanschluß 204b angeschlostiven Potential. sen. Wenn negatives Potential von dem Kollektorkreis

In F i g. 5 ist schematisch eine sechsfachstabile eines abgeschalteten Inverters an die negativen Schaltung 170 mit vier Stufen angegeben. Die Schaltung »ODER«-Schwellwerteingänge der anderen Inverter 170 enthält Inverter 171 bis 174 und eingangsseitige 35 gelangt, dann werden diese anderen Inverter einge-Kopplungsglieder 175 bis 178. Jedes der Kopplungs- schaltet. Demzufolge sind in jedem stabilen Zustand

gisterstufe 201 angeschlossen.

Die Kollektoranschlüsse 203 c und 204 c sind über ein Paar von Eingangsdioden 220 und 221 und einen Widerstand 222 an den Basisanschluß 202 b des Inverters 202 angeschlossen. In gleicher Weise sind die Kollektoranschlüsse 202c und 204 c über Dioden 223 und 224 und einen Widerstand 225 an den Basisanschluß 203 b angeschlossen. Die Kollektoranschlüsse 202 c

glieder hat zwei Eingänge, und die Widerstände sind so bemessen, daß der Schwellwert T = 2 beträgt. Das Kopplungsglied 175 enthält drei Eingangswiderstände 180 bis 182, von denen jeder einen Widerstandswert von 6200 Ohm hat. Der Kollektor des Inverters 171 ist über den Widerstand 184 mit dem Widerstandswert 2000 Ohm an den Anschluß 183, an dem negatives Potential liegt, angeschlossen. Entsprechende Widerder Stufe 200 immer zwei Inverter eingeschaltet und einer ausgeschaltet.

In den Invertern 205, 206 und 207 können positive »ODER«-Kreise bekannter Art verwendet werden. In einem solchen Fall sind in jedem stabilen Zustand zwei Transistoren ausgeschaltet, und einer ist eingeschaltet. Durch einen nicht dargestellten Schaltimpuls-Generator gelangen positive Schaltimpulse an den Eingangs

stände in den anderen Stufen haben den gleichen Wi- 35 anschluß 230. Durch diese Schaltimpulse wird der loderstandswert wie die Widerstände 180, 181, 182 und gische Wert von einer Stufe auf die nächstfolgende ver-184. Die Anschlüsse 186 bis 189 sind sowohl Eingangs- schoben. Der Anschluß 230 ist über die Diode 231 und anschlüsse als auch Ausgangsanschlüsse der multi- eine Kapazität 232 an den Basisanschluß 202b anstabilen Schaltung 170. Die verschiedenen stabilen geschlossen. In gleicher Weise ist der Anschluß 230 Schaltzustände der Schaltung 170 sind in der Tabelle III 40 über eine Diode 233 und eine Kapazität 234 bzw. eine angegeben. In diesem Ausführungsbeispiel kann jedes Diode 235 und eine Kapazität 236 an die Basisder Potentiale zur Anzeige der Ziffer »1« oder der Ziffer »0« dienen.

Tabelle III

Schaltzustand	171	Schaltzustand der Inverter	173
der Schal	1		0
tung 170	1	172	1
T-H	1	1	0
2	0	0	1
3	0	0	0
4	0	0	■ ι
5	1
6	1

anschlüsse 203 b und 2046 angeschlossen.

Die Eingangsanschlüsse 238, 239 und 240 für die Daten sind jeweils über Widerstände 241,242 bzw. 243 an die Kapazitäten 232, 234 und 236 angeschlossen. ~ Über einen Widerstand 245 ist der Basisanschluß 202b an einen Anschluß 246 mit einer positiven Spannung angeschlossen.

— Bei Betrieb liegt ein Eingangsanschluß für die Daten

50 auf negativem Potential, während die anderen auf Massepotential liegen. Durch ein negatives Eingangspotential am Anschluß 238 wird die Kapazität 232 negativ aufgeladen, da an dem Basisanschluß 2026 unabhängig vom Schaltzustand des Inverters 202 eine 55 kleine negative oder positive Spannung liegt.

Wenn der Inverter 202 eingeschaltet ist, bewirkt die Basis-Emitter-Verbindung am Basisanschluß Ve—Fs_e. Wenn der Inverter 202 abgeschaltet ist, wird der Basisanschluß leicht positiv infolge der Wirkung eines

Wenn Massepotential an zwei Eingängen eines Kopplungsgliedes gelangt, dann wird der zugehörige Inverter abgeschaltet; wenn dagegen negatives Potential an

zwei der Eingänge gelangt, wird der zugehörige Inver- 60 Spannungsteilers, der von dem Anschluß 246 über den ter eingeschaltet. Widerstand 22 die Diode 220, die Diode 221 sowie die

Kollektor-Emitter-Verbindungen der Transistoren 204 und 203 zum Massepotential führt.

Wenn an dem Eingangsanschluß 238 Massepotential Hegt, dann wird die Kapazität 232 nicht wesentlich auf

in F i g. 6 sind zwei Stufen 200 und 201 eines Verschieberegisters angegeben. Jede der Stufen hat zwei Eingänge, drei stabile Zustände und drei Stufen. Die Stufe 200 enthält drei Inverter 202 bis 204 mit eingangsseitigen Kopplungsgliedern 205 bis 207. Der Schwellwert kann auf T = 1 festgesetzt werden, so daß der Ziffer »1« ein negatives 12-Volt-Potential entspricht. geladen. Wenn an dem Anschluß 230 ein positiver Schaltimpuls auftritt, dann entsteht ein positiver Impuls nur an der Kapazität 232,234 oder 236, die durch

Claims (1)

9 10 ein negatives Potential an dem zugehörigen Eingangs- stufen einen bestimmten Schaltzustand einnimmt, anschluß238, 239 oder 240 aufgeladen wurde. Dieser dadurch gekennzeichnet, daß minde- positive Impuls schaltet den Inverter, an den diese Ka- stens vier Schaltstufen (11 bis 15) vorgesehen sind pazität angeschlossen ist, ab oder hält ihn abgeschaltet und daß jedes Kopplungsglied (16 bis 20) an jede und schaltet die anderen beiden Inverter ein oder hält 5 andere Schaltstufe angeschlossen ist und ein den sie eingeschaltet. ihm zugeordneten Inverter (21 bis 25) einschaltendes In gleicher Weise wird durch denjenigen Inverter der Ausgangssignal dann und nur dann erzeugt, wenn Inverter 202 bis 204, der bei Empfang des Schaltimpul- eine durch den Kopplungsgrad festgelegte Anzahl Γ ses abgeschaltet war, der korrespondierende Inverter der übrigen Schaltstufen ausgeschaltet ist, wobei in der Stufe 201 abgeschaltet oder abgeschaltet gehal- io diese Anzahl mindestens zwei, höchstens alle weni- ten. ger zwei Schaltstufen beträgt. Mit 250 ist ein zweiter Schaltimpulskreis bezeichnet, 2. Multistabile Schaltung nach Anspruch 1, da- der über Verbindungsglieder 251 bis 256 an die Regi- durch gekennzeichnet, daß von den Leitungen zum sterstufe 201 angeschlossen werden kann. Ein solcher Anschließen der Kopplungsglieder (16 bis 20) an Schaltkreis 250 kann an jede Stufe angeschlossen wer- 15 die jeweils anderen Schaltstufen (11 bis 15) einige den, z. B. um die gespeicherte Datenserie abzutasten. als Steuereingänge (A, B, C, D, E) dienen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin- 3. Multistabile Schaltung nach Anspruch 2, da- dung haben die in der Registerstufe 200 verwendeten durch gekennzeichnet, daß für jede Schaltstufe ein Schaltglieder folgende Werte: Steuereingang (A, B, C, D, E) vorgesehen ist, der an ,.,.j .„., . „., , 20 einem an den Kopplungsgliedern (16 bis 20) der Widerstand 211 1 Kiloohm übrfgen Schaltstufe£ (11S bis 15) angeschlossenen Widerstände 222, 225, 228 8,2 Kiloohm Ausgangsanschluß liegt. Widerstände 241, 242, 243 39 Kiloohm 4" Multistabile Schaltung nach einem oder meh- reren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geWiderstand 245 62 Kiloohm 25 kennzeichnet, daß ein Kopplungsglied einer Schalt- Kapazitäten 232, 234, 236 1500 Picofarad stufe (F i g. 3) für jede der übrigen Schaltstufen einen der zugeordneten Schaltstufe und einen ge- Besonders vorteilhaft bei multistabilen Schaltungen meinsamen Schaltknoten (37) zwischengeschalteten nach der Erfindung ist es, daß besondere Prüfkreise Kopplungszweig (31 bis 34) aufweist und daß der bei binären Datenspeichern entbehrlich werden. Zum 30 Schaltknoten (37) an der Steuerelektrode (38Z>) Beispiel müssen in der Stufe 200 nach F i g. 6 immer einer Transistorstufe (38) liegt, deren invertierender zwei Inverter eingeschaltet und ein Inverter abgeschal- Ausgang (38 c) der Ausgang dieser Schaltstufe ist. tet sein. Es ist daher nicht nötig, den einen eingeschalte- ten und die beiden abgeschalteten Zustände zu prüfen. 35 In Betracht gezogene Druckschriften: Patentansprüche: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 064 105; Britische Patentschrift Nr. 878 296;

1. Multistabile Schaltung mit mehreren aus je Siemens Zeitschrift, Oktober 1959, S. 601;

einem Inverter und einem diesen Inverter schalten- Zeitschrift »Electronics«, Bd. 31, 11. April 1958,

den Kopplungsglied bestehenden Schaltstufen, die 40 S. 89 bis 61;

derart miteinander verbunden sind, daß in jedem Buch von Speiser: »Digitale Rechenanlagen«,

stabilen Zustand die gleiche Anzahl von Schalt- 1961, S. 90/91.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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