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Speicheranodnung, insbesondere Schieberegister Es wird die Priorität
der österreichischen Anmeldung Nr. A 1744/68 vom 23.2.1968 beansprucht.
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Dic Erfindung betrifft eine Speicheranordnung, insbesondere ein Schieberegister
mit Doppelbelegungssperre, deren Stufen mit elektronischen Speicherclemell-ten-versehen
sind und im Schaltzustand "Sin" ein positives und im Schaltzustand "Aus" ein negatives
Ausgangspotelltial aufweisen.
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Bei der Ansteuerung von Matrizen in elektronischen Schaltungen werden
häufig Schieberegister mit den angegebenen Ausgangspotentialen benötigt, die überdies
noch gewährleisten sollen, daß bei jedem Fortschalteimpuls jeweils nur eine einzige
Stufe anspricht und zwar jeweils die der unmittelbar vorher angesteuerten nachfolgenden
Stufe. Bei Ansprechen einer Stufe sollen alle anderen Stufen gelöscht werden.
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s ist bekannt, zum Aufbau von Schieberegistern auger Relais auch steuerbare
Halbleiter (Thyristoren) zu verwenden. Bei den bekannten Ausführungen wird der Thyristor
durch einen positiven Impuls an der Steuerelektrode gezündet. Die Last befindet
sich zwischen dem Thyristor und der positiven Speiseleitung; die tast wird also
gegen Minus-Spannung geschaltet, was für viele Anwendungszwecke unzweckmäßig ist.
Es ist an sich moglich, mit Hilfe von anodengesteuerten Thyristoren eie nast gegen
Plus-Spannung zu schalten; diese haben aber de Nachteil eincr schlechten Stromverstärkung
und sind außerdem teuer
Die Efindung vermeidet die angeführten Mängel
bei gleichzeitiger Erfüllung der angegebenen Bedingungen dadurch, daß als elektronische
Speicherelemente kathoden-gesteuerte Thyristoren dienen, die durch negative Steuerimpulse
gespeist sind, und daß den Lastwiderständen der einzelnen Stufen je ein Kondensator
parallel geschaltet ist und daß an eine gemeinsame Anordenzuleitung aller Thyristoren
eine bei Aufladung eines der Kondensatoren nach Zünden des zugehörigen Thyristors
die Löschung aller anderen Thyristoren auslösende Absenkung des Potentiales der
gemeinsamen Anodenzuleitung bewirkende Impedanz (Widerstand, Drossel oder Trasistor)
geschaltet ist.
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Die Fortschaltung des Ansprechzustandes von einer Stufe des Schieberegisters
zu nächsten Stufe erfolgt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß
in jeder Stufe die Verbindungsstelle zwischen Thyristor und Lastwiderstand über
einen Hilfswiderstand und eine Diode an eine die Steuerimpulse führende Steuerleitung
geschaltet ist, und daß die Verbindungsstelle zwischen dem Hilfswiderstand und der
Diode über einen Kondensator mit der Kathode des Thyristors der nächsten Stufe werbunuen
ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Fig. -1 zeigt drei Stufen eines einfach aufgebauten Schieberegisters gemäß der Erfindung.
In Fig. 2 ist eine Schaltung mit einer Vorwahleinrichtung für die einzelnen Stufen
dargestellt.
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In der Fig. 1 sind die Bezugszeichen wegen des gleichen Aufbauer aller
Stufen an der mittleren der drei dargestellten Stufen eingetragen. Jede einzelne
Stufe besteht aus einem Thyristor l, der zusammen mit einer Diode 2 und dem as widerstand
3 der betreffenden Stufe, der bei optischer Anzeige des Schaltzustandes der Stufen
eine Anzeigelampe sein
kann, an die Betriebsspannung (0, -) geschaltet
ist. Parallel zum Lastwiderstand 3 liegt ein Kondensator 4. Die Steuerelektrode
des Thyristors 1 ist über einen Widerstand 5 mit der Kathode der nachgeschalteten
Diode 2 verbunden. Den Einschaltimpuls erhält jede Stufe von der vorhergehenden
Stufe über eine Kondensator 6, der an die Kathode des Thyristors 1 angeschlossen
ist. Dcr zur Kathode des Thyris-tors 1' der nächsten Stufe führende Kondensator
ist mit G' bezeichnet. Die Verbindungsstelle zwischen dem Thyristor 1 und dem Lastwiderstand
3 ist über einen Hilfswiderstand 7 und eine Diode 8 an eine die Steuerimpulse für
die Weiterschaltung des Schieberegisters führende Steuerleitung a geschaltet. In
die gemeinsame Anodenzuleitung aller Thyristoren des Schieberegisters ist eine Impedanz
90, z.B. ein Widerstand eingeschaltet. Anstelle dieses Widerstandes, der zur Strombegrenzung
dient, kann auch eine Drossel oder ein Transistor Verwendung finden.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung ist folgendermaßen:
flin über die Steuerleitung 9 ankommender negativer Impuls wird unter Bedingungen,
auf die später eingegangen wird, über den Kondensator 6 an die Kathode des Thyristors
1 geführt. Da die Diode 2 eine Ableitung gegen die Bezugsleitung (-) verhindert,
wird das Potential der Kathode des Thyristors 1 negativ gegen dessen Steuerelektrode
und der Thyristor 1 zündet.
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Die Betriebspannung 0, vermindert um deii geringen Spannungsall am
Thyristor 1 und an der Diode 2, liegt nunmehr am Lastwiderstand 3 und dem parallel
geschalteten Kondensator 4, sowie an der Impedanz 90. Zugleich beginnt durch den
noch ungeladenen Kondensator 4 auch ein Ladestrom zu fließen, der am Strombegrenzungswiderstand
90 einen negativen Spannungsabfall hervorruft, der alle Thyristoren mit Ausnahme
des eben gezündeten, vor allem den der zuletzt eingeschalteten Stufe, löscht.
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Das Potential am Verbindungspunkt zwischen der Diode 8' und dem Widerstand
7 war ver dem Zünden des thyristors 1 etwa gleich dem negativen Potential der Betriebsspannung.
Die Steuerleitung 9 hat im Ruhezustand das Potential 0, so daß dabei die Diode 8'
fast mit der vollen Betriebsspannung in Sperrichtung vorgespannt ist, so daß negative
Impulse an der Steuerleitung 9 al.so vor dem Zünden des Thyristors 1 nicht über
die Diode 8 gelangen können.
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ij%ch dem Zünden des Thyristors 1 erhöht sich das Potential am Verbindungspunkt
zwischen der Diode 8' und dem Widerstand 7, wodurch der nächste an der Steuerleitung
9 auftretende negative Impuls über die Diode 8' an den Kondensator 6' gelangt und
über diesen einen negativen Spannungssprung an der Kathode des Thyristors 1' der
nächstfolgenden Stufe des Schieberegisters hervorruft. In analoger Weise wie für
die vorhergehende Stufe beschrieben wurde, vollzieht sich nun in der nächsten Stufe
das Zündern des Thyristors 1', daraufhin ein erneuter Spannungsabfall an Widerstand
90, der das. Löschen der vorhergehenden Stufe bewirkt. Auf diese Weise wird bei
jedem negativen Impuls auf der Steuerleitung 9 der Ansprechzustalld von Stufe zu
Stufe weitergegeben.
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Die Stufen des erfindungsgemäßen Schieberegisters können auch in Ringsform
angeordnct werden, derart, dan die letzte und erste Stufe aneinandergekoppelt sind,
so daß nach dem Zünden der letzten Stufe die erste Stufe für den nächsten Ansprechimpuls
vorbereitet wird.
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Anstelle des Widerstandes 90 kann auch eine Drossel treten.
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Diese bildet dann zusammen nit dem Lastwiderstand 3 und dem Kondensator
4 einen gedämpften Schwingkreis * Die induktivität der Drossel ist nun so zu wählen,
daß sich das Schwingverhalten dieses Schwingkreises dem aperiodischen Grenzfall
nähert.
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Dadurch ist gewährleistet, daß die Anodenspannung nach dem negativen
Spannungsprung, der das Löschen der jeweils nicht benötigten Thyristoren bewirkt,
ohne Überschwingen wieder auf das Ausgangspotential (0) zurückgeht. Soll e Spannungsabfall
in der Anodenspannungsleitung vermieden werden, so kann an Stelle des Widerstandes
90 auch ein Transistor verwendet werden, der den Anodenstrom begrenzt.
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I Fig. 2 ist ein Schieberegistor mit 5 Stufen dargestellt, in den
als Lastwiderstände Lampen 13 ... 53 vorgesehen sind.
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Die Bezifferung der einzelnen Stufen ist hier so gewählt, daß die.
Einerziffern jeweils die Schaltungselemente wie in der Darstellung der Fig. 1 bezeichnen,
während die Zehnerziffern der entsprechenden Stufe zugeordnet sind. Bei diesem Schieberegister
ist eine Tastenvorwahl vorgesehen, die es erlaubt, einou bestimmten Thyristor durch
einen positiven Impuls an der Steuerelektrode zu zünden. Dic Tasten betätigen den
einzelnen Stufen zugeordnete Kontaktanordnungen 10, 20 ... 50, die aus je zwei Umschaltekontakten
bestehen und die bewirken, daß von jc zci gleichzeitig gedrückten Tasten jeweils
nur die früher rangierende einen Einfluß ausübt. In die Zuleitungen von den Kontaktanordnungen
zu den Steuerelektroden der Thyristorcn 11, 21 ... 51 sind Dioden 19, 29 ... 59
eingeschaltet, di zur Verhinderung unerwünschter Querverbindungen dienen.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung sind zusätzlich an die Verbindungsstellen
zwischen den Dioden 12, 22 ... einerseits und den Lampen 13, 23 ... andererseits
Ausgangsleitungen 101 ... 501 zwecks Auslösung zusätzlicher Schalt- oder Anzeigevorgänge
angeschlossen, die bei gezündetem Thyristor das Potential 0, ansonsten negatives
Potential führen.
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2 Patentansprüche 2 Figuren