DE1512639B2 - Schaltungsanordnung mit mehreren nach Art eines Schieberegisters hintereinander geschalteten Stufen zur Erzeugung von Impulsen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zweiten Eingänge gemeinsamen Taktgeber ange-

mit mehreren nach Art eines Schieberegisters hinter- schlossen ist.

einandergeschalteten Stufen, an deren Ausgängen Im- Dadurch, daß für das gesamte Schieberegister nur pulse bestimmter Impulsdauer und gleichen endlichen eine von einem einzigen Taktgeber gesteuerte Schaltzeitlichen Abstandes der Impulse aufeinanderfolgender 5 stufe benötigt wird, ergibt sich eine weitere vorteilhafte Stufen auftreten, wenn am Eingang der ersten Stufe Vereinfachung der Schaltungsanordnung,
ein Eingangs- bzw. Synchronimpuls zugeführt wird, Die Erfindung gestattet die Anwendung der Schalwobei der genaue zeitliche Ablauf der Impulse durch tungsanordnung zur Ein- und Ausgabe von Impulsen einen Taktgeber festgelegt ist. bzw. von Impulsfolgen bei einer Zeitmultiplexüber-

Derartige Schaltungsanordnungen finden insbe- io tragung. Es ist aber auch möglich, die Erfindung zur sondere in digitalen Übertragungsanlagen Verwen- Impulserzeugung in Fernwirkanlagen, in Verkehrsdung, die eine codierte Impulsreihe aus einer Serien- Steueranlagen od. dgl. zu benutzen. Eine weitere zweckdarstellung in die Paralleldarstellung überführen mäßige Anwendung besteht darin, an die Ausgänge können. Bei solchen Zeitmultiplexeinrichtungen, die der einzelnen Kippstufen logische Verknüpfungsglieder, beispielsweise zur Übertragung von Fernsehbildern 15 z. B. Gatter, anzuschließen, an deren jeweils zweiten über weite Entfernungen, aber auch zur Fernmessung, Eingang die in einen Impulscode umzuformende InFernüberwachung zu einem Selektivruf u. dgl. benutz- formation gelegt ist.

bar sind, besteht häufig die Forderung, in die Pausen Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erzwischen aufeinanderfolgenden Impulsen weitere Im- findung an Hand der Zeichnung veranschaulicht. In pulse dazwischenzufügen. Hierfür war bei den bisher 20 der Zeichnung zeigt

bekannten Schaltungsanordnungen ein hoher Schal- F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanord-

tungsaufwand erforderlich. Jede Stufe von bekannten, nung mit fünf monostabilen Kippstufen,

für diesen Zweck geeigneten Einrichtungen mußte als F i g. 2 Impulsfolgen an den Ausgangspolen der in

bistabile Stufe mit jeweils zwei Transistoren aufgebaut F i g. 1 dargestellten Kippstufen in Abhängigkeit von

werden. 25 den den Eingängen zugeführten Synchron- bzw. Takt-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den impulsen,

Schaltungsaufwand der bekannten Schaltstufen zu F i g. 3 eine aus vier Transistoren bestehende Schalvereinfachen und die Möglichkeit zu schaffen, inner- tungsanordnung mit Einzelheiten,
halb der Rückstellzeit der Kippstufen mehrere Impulse F i g. 4 eine Impulsfolge an den Ausgangspolen der pro Ausgang zu erzeugen. 30 in F i g. 3 dargestellten Kippstufen, bei denen die

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Rückstellzeiten in den stabilen Zustand gleich groß sind, Schaltungsanordnung der eingangs genannten Bauart F i g. 5 Impulsfolgen an den Ausgangspolen einer dadurch gelöst, daß die Stufen in an sich bekannter aus sechs Kippstufen bestehenden Schaltungsanord-Weise aus monostabilen Kippstufen bestehen und daß nung, bei der die Rückstellzeiten der dritten und ein oder mehrere während der vorbestimmten Rück- 35 vierten Kippstufe doppelt so groß sind wie die Rückstellzeit jeder Stufe zugeführte Taktgeberimpuls(e) am Stellzeiten der übrigen Verstärkerstufen.
Ausgang dieser Stufe auftreten. In F i g. 1 sind mit L₁, L₂ ... L₅ die aus je einem

Es ist zwar eine elektronische Impulsverteiler- Transistor aufgebauten Kippstufen bezeichnet, die Schaltung bekannt, bei der monostabile Kippstufen hintereinandergeschaltet ein Schieberegister bilden. Anwendung finden, jedoch folgen bei dieser bekannten 40 Die Kollektoren der Transistoren sind parallel ge-Impulsverteilerschaltung die Impulse ohne Pause auf- schaltet und bilden den Eingangspol Us, dem die einander, so daß keine weiteren Impulse eingefügt und Impulsfolge des Taktgebers zugeführt wird. Dem Einauch nicht mehrere Impulse pro Ausgang erzeugt gangspol Ue wird der Synchronimpuls des Synchronwerden können und eine Lösung der gestellten Aufgabe gebers zugeführt, der die Übertragung von Impulsen hiermit nicht möglich ist. 45 an die Ausgangspole der Schaltungsanordnung ein-

Die Erfindung schafft jedoch die Möglichkeit, unter leitet.

Anwendung monostabiler Kippstufen die gestellte Die F i g. 2 stellt die abgeleiteten Impulsfolgen an

Aufgabe zu lösen, wodurch sich gegenüber bistabilen den Ausgangspolen der Schaltung nach F i g. 1 dar,

Kippstufen ein insgesamt wesentlich geringerer Schal- Us ist die Impulsfolge, die vom Taktgeber an den

tungsaufwand ergibt, wenn man berücksichtigt, daß 50 zweiten Eingang der Kippstufen gelegt wird. Sobald

ein derartiges Schieberegister eine Vielzahl derartiger an den Eingang Ue ein Impuls gelegt wird, treten an

Stufen hintereinander aufweist. den einzelnen Ausgangspolen Ua₁ bis Ua₃ Ausgangs-

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen impulse auf. Wie viele Ausgangsimpulse an einem demgemäß darin, daß statt aus zwei Transistoren oder Ausgangspol auftreten, hängt von der gewählten diesen äquivalenten Mehrschichthalbleitern bestehende 55 Rückstellzeit der zugehörigen Kippstufe ab. Im ge-Schaltstufen des Schieberegisters monostabile Kipp- zeichneten Beispiel tritt beispielsweise am Ausgangsstufen mit je einem Transistor vorgesehen sind, pol Ua₁, Ua₂ und Ua₅ je ein Impuls auf, am Aus-Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gangspol Ua₃ und L^u treten je zwei Impulse auf. ist die Schaltungsanordnung derart ausgebildet, daß Immer aber wird bei den einzelnen Ausgangsimpulsen jede Kippstufe zwei Eingänge aufweist, von denen der 60 ein vorgegebener Zeitabstand untereinander und auch erste der ersten Stufe über einen Koppelkondensator gegenüber dem Synchronimpuls eingehalten,
mit dem Eingangs- bzw. Synchronimpuls gespeist wird, In der F i g. 3 ist eine Schaltungsanordnung mit vier während die ersten Eingänge der weiteren Stufen über Kippstufen dargestellt, in denen pnp-Transistoren TR₁, je einen Koppelkondensator mit der Schaltstrecke der TR₂, TR₃, TR₄₁ vorgesehen sind, an deren Kollektorjeweils vorhergehenden Kippstufe in Verbindung 65 Emitter-Strecke die Ausgangsimpulse als Spannungsstehen, und daß jeder der zweiten Eingänge, der abfalle auftreten. Zwischen dem Kollektor eines Tranüber einen Widerstand mit der Schaltstrecke der sistors und der Basis des auf den genannten folgenden betreffenden Kippstufe verbunden ist, an den für alle Transistors sind die Koppelkondensatoren C₁, C₂, C₃, C₄

vorgesehen und jeweils ein Basiswiderstand .Rb₁, Rb₂, Rb3, Rßi angeordnet, dessen Größe im Zusammenhang mit den gleich großen Kollektorwiderständen Rc derart festgelegt ist, daß die Kippstufen im stabilen Zustand leiten, bei Stromdurchlässigkeit des Transistors TG, der als Taktgeber dient. Der Steuerstrecke des Transistors TG werden Taktimpulse Us mit vorgegebenen zeitlichen Abständen zugeführt, so daß im durchgeschalteten Zustand des Transistors TG die Schaltimpulse Us am Emitterwiderstand Re auftreten. An dessen emitterseitigem Anschluß sind über die Kollektorwiderstände Rc die Transistoren TR₁, TR₂, TR₃, Ti?₄ angeschlossen; daher werden diese Schaltimpulse als Einzelimpulse oder Impulsfolgen über die Kollektor-Emitter-Strecke derjenigen Kippstufe abgenommen, die sich im labilen nichtleitenden Zustand befindet, hingegen sich die übrigen Kippstufen im stromdurchlässigen stabilen Zustand befinden.

In F i g. 4 beziehen sich die Impulsfolgen auf die in F i g. 3 dargestellte Schaltungsanordnung, die aus vier Kippstufen besteht. Us ist wieder die vom Taktgeber TG abgegebene Impulsfolge mit der Impulsperiode τ und der Impulspause T₀. Ue ist der an den Synchronisiereingang gelegte Synchronimpuls. Ub₁, Ub₂ ■·■ sind die Spannungsverläufe, die zwischen Basis und Emitter der zugehörigen Transistoren TR₁, TR₂ ... auftreten. Ua₁, Ua₂ ··■ sind die Impulse zwischen Kollektor und Emitter der zugehörigen Transistoren TR₁, TR₂ ... Beim Spannungsverlauf von Ub₁ ist neben der Impulsperiode τ und der Impulspause T₀ auch noch die Rückstellzeit Trs der Kippstufen eingetragen.

Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 bzw. bei Impulsverläufen gemäß F i g. 4 weisen die Koppelkondensatoren und die Basiswiderstände gleiche Größe auf:

C₁ = C₂ = C₃ = C₄ = Cs

< r + T₀

Bei der Schaltung, die zu Impulsverläufen gemäß F i g. 5 führt, sind die Basiswiderstände der dritten und vierten Transistoren doppelt so groß wie die der übrigen Transistoren. Für die Bemessung der Schalt-S elemente, die Schaltung ist im Prinzip wie in F i g. 3 aufgebaut, aber mit sechs Kippstufen, gelten folgende Beziehungen:

C₁ = C2 = C₃ = C4 = C₅ = C₆ = Cs',
Trs₃ — Trs 4 = 2 TrS₁I

Rb₁ = Rb₂ = Rbs — Rb₆; Rbs = Rbh = 2 Rb₁;

TrS₁ = Trs₂ =

Rb₁ — Rb₂ — Rb₃ — Rb4 ■— Rb·

Nach der Darstellung in F i g. 4 besteht zwischen der Entladezeitkonstante Ts jeder der Kippstufen und der Rückstellzeit Trs (Zeitdauer des labilen Zustandes) folgende Beziehung:

2 τ < 2 Trs = Ts < 2 (t + T₀)

Hierbei gilt für die Entladezeitkonstantels = Cs · Rb, wobei τ die Periodendauer der Schwingung Us, die als Impulse vom Taktgeber TG den Kollektoren der Kippstufen zugeführt werden, und T₀ die Impulspause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des Taktgebers TG bedeutet.

Die F i g. 5 zeigt die Impulsfolgen für eine Schaltungsanordnung aus sechs Kippstufen. Us sind die vom Taktgeber TG abgegebenen Impulse. Ue ist der Synchronimpuls, der an den Koppelkondensator des ersten Transistors gelegt wird. CZs₁, Ub₂ ■■■ ist der Spannungsverlauf zwischen Basis und Emitter des zugehörigen Transistors. Ua₁, Ua₂ sind die Impulsfolgen, die an den Ausgängen der Kippstufen, d. h. zwischen Kollektor und Emitter der zugehörigen Transistoren, auftreten.

Mit dieser Festlegung der Rückstellzeiten für die dritte und vierte Kippstufe ist es möglich, in Abhängigkeit von dem Synchronimpuls an dem Ausgangspol UA3 bzw. UAii eine Folge von zwei Einzelimpulsen zwischen den Synchronimpulsen zu erhalten,

ao bei denen die Linearität der zeitlichen Abstände untereinander und gegenüber dem Synchronimpuls gewährleistet ist.

Bei Anschaltung von logischen Verknüpfungsgliedern an die Ausgangspole der Schaltungsanordnung mit Kippstufen, bei denen die Rückstellzeiten teilweise gleiche Größe, aber teilweise unterschiedliche Vielfache der genannten Größe aufweisen, kann man Impulse für einen Impulscode erhalten, wobei in den Impulsfolgen die zeitliche Linearität der auftretenden Impulse gewährleistet ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung mit mehreren nach Art eines Schieberegisters hintereinandergeschalteten Stufen, an deren Ausgängen Impulse bestimmter Impulsdauer und gleichen endlichen zeitlichen Abstandes der Impulse aufeinanderfolgender Stufen auftreten, wenn am Eingang der ersten Stufe ein Eingangs- bzw. Synchronimpuls zugeführt wird, wobei der genaue zeitliche Ablauf der Impulse durch einen Taktgeber festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen in an sich bekannter Weise aus monostabilen Kippstufen bestehen und daß ein oder mehrere während der vorbestimmten Rückstellzeit jeder Stufe zugeführte Taktgeberimpuls(e) am Ausgang dieser Stufe auftreten.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kippstufe zwei Eingänge aufweist, von denen der erste der ersten Stufe über einen Koppelkondehsator (C₁) mit dem Eingangs- bzw. Synchronimpuls gespeist wird, während die ersten Eingänge der weiteren Stufen über je einen Koppelkondensator (C₂, C₃ ...) mit der Schaltstrecke der jeweils vorhergehenden Kippstufe in Verbindung stehen, und daß jeder der zweiten Eingänge, der über einen Widerstand (Rc) mit der Schaltstrecke der betreffenden Kippstufe verbunden ist, an den für alle zweiten Eingänge gemeinsamen Taktgeber (TG) angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgänge der einzelnen Kippstufen logische Verknüpfungsglieder, z. B. Gatter, angeschlossen sind, an deren jeweils zweiten Eingang die in einen Impulscode umzuformende Information gelegt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen