DE1928327C - Schaltungsanordnung für einen elektronischen Frequenzteiler mit variablem Teilungsverhältnis - Google Patents

Description

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folgenden Serie in üblicher Weise den ersten Flipflop auf L und löst zugleich das RücksteUsignal der übrigen Flipflops aus. Bei Eintreffen des zweiten Impulses befinden sich alle Flipflops in derselben Schaltstellung wie nach Fall 1, wie gewünscht

Die gemäß der Erfindung eingesetzten JK-Flipflops weisen neben dem Takteingang (C) für die zu teilende Frequenz, dem L-Ausgang und dem O-Ausgang5 sowie dem Reset-(= Rückstell-)Eingang R noch drei weitere Eingänge auf, die den Betrieb des Flipflops nach Art eines Gatters ermöglichen: den Preset-(Voreinstell-) Eingangs- 5, über den der Flipflop in die Schaltstellung L gekippt werden kann, und die hier allein interessierenden Eingänge/ und K. Der Eingang I gattert die Umschaltung des Flipflops von I) auf L derart, daß bei Vorhandensein eines Signals L an J der Flipflop umschalten kann, bei Vorhandensein des Signals 0 an / der Flipflop nicht umschaltet. Entsprechendes gilt für den Eingang K, der die Umschaltung von L auf 0 in entsprechender Weise _gattert.

Bekanntlich sind JK-Flipflops eigentlich für einen anderen Zweck geschaffen worden, allerdings auch für Impulszählerschaltungen. Bei einem Zähler aus JK-Flipflop-Kaskaden wird das Ausgangssignal des vorangehenden Flipflops jeweils an die entsprechenden /- oder K-Anschlüsse gelegt und der Flipflopdamit auf die Umschaltung vorbereitet, während die eigentliche Umschaltung durch den Taktimpuls erfolgt, der parallel an alle C-Eingänge der Kaskade geführt ist. Auf diese Weise lassen sich Verzögerungen durch die Weitergabe des Schaltimpulses durch die ganze Kaskade vermeiden. Man erkennt, daß die /- und /C-Eingänge des jeweils ersten Flipflops einer Kaskade bei diesem bekannten Anwendungsfall nicht belegt zu werden brauchen. Sie werden jedoch gemäß der Erfindung belegt, um die Umschaltung L nach 0 des ersten Flipflops zu unterdrücken.

Zur Erzeugung eines scharfen, genau definierten Rückstellsignals empfiehlt es sich, das Signal des Q-Ausgangs vom Hilfs-JK-FHpflop über ein Differenzierglied an die Reseteingange der kaskadengeschalteten Flipflops zu führen.

Eine Frequenzteilerschaltung gemäß der Erfindung soll nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden

Fig.l zeigt als Blockdiagramm die Frequenzteilerschaltune und
Fi g. 2 und 3 sind Impulsdiagramme zur Darstel-

sÄÄr^{an eini8en} lange am Eingang des Inverters 18 kein Signal das Signal 0 liegt. Dies ist normalerweise ww™^aa «^r Zählung der Fall. Alle Ausgänge β der f"P™P* ^1ϋ· 12 und 14 sind mit je einem zugeordneten umgang

eines Koinzidenzdetektors 16 verbunden zur resistellung der Koinzidenz mit einer ""P&Dencn Binärzahl, die mittels des Selektors Z4 gewannjmiu. Bei Koinzidenz aller Binärziffem ^./^m/*&^mJr am Ausgang des Koinzidenzdetektor«!* »»,das cue

Frequenz//JV hat, wenn die vorgegebene **?»" »^l· DiesesKoinzidenzsignal wird einerseits an aen nm

gang des Inverters 18 geführt, an dessen ^AUSg*"B das Entsperrsignal L verschwindet und der damit aen

X-Emgang des ersten Flipflops 10 nut υ Deauiscmagi, so daß dessen Kippen von L in ü verninaen. wiru. Andererseits wird das Signal f/N an den *·*>*&?* eines HiUs-JK-Flipflops 20 geführten dessen K-tingang dauernd ein L-Signal hegt. Der HUismpnop ^u wird von der zu teilenden Frequenz an seinem c-cin- »0 gang angesteuert. Sein ß-Ausgang ist über em uinerenzierglied 22 an die Reseteingange R der Flipflops 12 und 14 geführt.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach big. ism

nun an Hand der Diagramme Fig.2 und J enauieri

werden: _MC .

Für Fig. 2 ist angenommen, daß die Äihi /v aer Divisor - 9 sein soll. Die zu tedende Frequenz ist als Folge von Rechteckimpulsen ^da%&^J™J™™ Abfallflanke jeweils der Fhpflop 10 zum Kipper!gebracht wird. Am Ausgang Q des Flipflops 10 erscnei nen mithin die Rechteckimpulse Q_n nut der r·requenz //2. Am Ende des neunten /-Impulses erscheint das Signal L an Q₁₀, zugleich erscheint «A«Bg des Koinzidenzdetektors 16 ein Rechteckimpuls (der sich mit der Frequenz//9 wiederholt), womit an den Eingang K₁₀ — durch die Umkehrung des ^lnverte£ 18 - ein Signal 0 gelegt wird. ₁ ^Infolg«^5desse"^kan"_eJ« Abfallflanke des ersten Impulses der neuen /-Serie nicht den Fhpflop 10 zum Kippen bringen, da der Übergang L-O jetzt gesperrt ist.

Das Signal L am AfW«»« hat aber andererseits ^^
dahin nur das Signal 0 am Ausgang β ß konnte, über dessen 7-Eingang entsperrt, so daß der erste Impuls der neuen /-Sene am AWJg» £, scheint, vom Differenzierglied 22 differenziert wi.α und an die Reseteingange A₁₄I₄ gelangt- Mit aer Rückstellung der Flipflops 12, 14 ist auch die Koinzidenz nicht mehr gegeben. Das Signd L am Aus-

Der Frequenzteiler nach Fig.l besteht aus den

so daß er

vom Flipflop 10 zum Flipflop 12 und vom Flipflop 12 - beginnend mit der

Flipflops 12,14 ... läuft ab, wie oben unter Bezugnahme auf F i g. 2 beschrieben; der Flipflop 10 brauchte nicht zurückgestellt zu werden, weil er sich schon in der richtigen Schaltstellung 0 befand. Die Rückstellung der Flipflops 12, 14... erfolgt rechtzeitig vor dem zweiten Impuls der zweiten Serie von /, so daß der Flipflop 12 umgeschaltet werden kann (Verlauf des Ausgangs Q₁₂).
Anders ausgedrückt: Der erste Impuls der zweiten Serie kann den ersten Flipflop 10 nur dann umschalten, wenn dieser sich in der Schaltstellung 0 befindet; ist er aber in der Schaltstellung L, so wird diese beibehalten. In keinem Fall wird er zwischen zwei Taktimpulsen auf 0 zurückgestellt. Damit kann eine höhere Eingangsfrequenz / bei gleichschnell schaltendem Flipflop 10 verarbeitet werden, oder es kann, bei gegebener Frequenz/, ein langsamerer und damit billigerer Flipflop eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ι 2 Zählung mit dem Divisorwert die Rückstellung ausPatentansprüche: löst. Aus Gründen, die mit der vorliegenden Erfindung nichts zu tun haben, ist das letztere Prinzip zu

1. Schaltungsanordnung für einen elektroni- bevorzugen. Die genannte Druckschrift gibt jedoch sehen Frequenzteiler mit variablem Teilungsver- 5 die Lösung nur für den ungünstigeren Fall an. Die hältnis, der aus kaskadengeschalteten Flipflops dort beschriebene Lösung ist jedoch auf das günstiaufgebaut ist, deren Ausgang jeweils mit einem gere Koinzidenz-Prinzip nicht anwendbar. Darüber Eingang eines Koinzidenzdetektors verbunden ist, hinaus weist die angegebene Schaltung noch den dessen anderer, zugeordneter Eingang mit der je- Nachteil erheblichen Aufwands auf. Eine Verbesseweiligen Ziffer des Divisors in binärkodierter to rung dieser bekannten Schaltungsanordnung bezüg-Form beaufschlagt ist und dessen Ausgangssignal Hch des Aufwands für die Rückstellung der Flipflopbei gleichzeitiger Koinzidenz aller Ziffern die Kaskade ist in der deutschen Patentschrift 1 265 211 Rückstellung von Flipflops in die Schaltstel- beschrieben; die Schwierigkeiten, die gemäß der lung »0« auslöst, wobei für die Rückstellung min- Lehre dieser Druckschrift behoben werden, sind spedestens eines Flipflops der erste frnpuls der fol- «5 zifisch für das Voreinsteliprinzip und treten beim· genden Serie der zu teilenden Frequenz ausge- Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht in Ernützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß scheinung.

die eventuell erforderliche Umschaltung des Aufgabe der Erfindung ist es, die Frequenzteilerersten, von der zu teilenden Frequenz beauf- schaltung der eingangs genannten Gattung so auszuschlagten Flipflops in die Schaltstellung »0« bei ao bilden, daß — ähnlich wie bei dem Teiler gemäß der Auftreten des Koinzidenzsignals unterdrückt wird, deutschen Auslegeschrift 1 201 406 — die zu teilende während alle übrigen Flipflops vom ersten Impuls Frequenz eine in die Größenordnung der Schaltgcder folgenden Serie auf »0« rückgestellt werden, schwindigkeit der Bauelemente kommende Periodenwobei das Koinzidenzausgangssignal »L« des dauer haben darf, und zugleich die Schaltungsanord-Detektors (16) über einen Inverter (18) an den »5 nung hinsichtlich ihres Aufwands optimal zu gestal-K-Eingang des als JK-Flipflop ausgebildeten ten. Gemäß der Erfindung werden dabei mit Vorteil ersten Flipflops (10) gelegt ist und ein Hilfs-JK- die an sich bekannten JK-Flipflops angewandt.
Flipflop (20) vorgesehen ist, dessen Takteingang Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch mit der zu teilenden Frequenz (/) beaufschlagt ist, gelöst, daß die eventuell erforderliche Umschaltung dessen K-Eingang mit »L« beaufschlagt ist, des- 30 des ersten, von der zu teilenden Frequenz beaufsen /-Eingang mit dem Koinzidenzausgangssignal schlagten Füpflops in die Schaltstellung »0« bei Aufbeaufschlagt ist und dessen Q-Ausgang an die treten des Koinzidenzsignals unterdrückt wird, wäh-Reseteingänge aller übrigen kaskadengeschalteten rend alle übrigsn Flipflops vom ersten Impuls der Flipflops (12, 14...) — außer dem ersten — folgenden Serie auf »0« rückgestellt werden, wobei gelegt ist. 35 das Koinzidenzausgangssignal »L« des Detektors über

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- einen Inverter an den /(-Eingang des als JK-Flipflops durch gekennzeichnet, daß der Q-Ausgang des ausgebildeten ersten Flipflops gelegt ist und ein Hilfs-Hilfs-JK-Flipflops über ein Differenzierglied an JK-Flipflop vorgesehen ist, dessen Takteingang mit die Reseteingänge der kaskadengeschalteten Flip- der zu teilenden Frequenz beaufschlagt ist, dessen flops geführt ist. 4<> K-Eingang mit »L« beaufschlagt ist, dessen /-Eingang

mit dem Koinzidenzausgangssignal beaufschlagt ist und dessen Q-Ausgang an die Reset-Eingänge aller

übrigen kaskadengeschalteten Flipflops — außer dem

ersten — gelegt ist.

45 Bei der Frequenzteilerschaltung gemäß der Erfin-

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung dung ergeben sich also zwei mögliche Fälle:
für einen elektronischen Frequenzteiler mit variablem Im ersten Fall ist der erste Flipflop bei Koinzidenz

Teilungsverhältnis, die aus kaskadengeschalteten in der Schaltstellung L. Das Zurückkippen in die Flipflops aufgebaut ist, deren Ausgang jeweils mit Schaltstellung 0 bei Eintreffen des ersten Impulses einem Eingang eines Koinzidenzdetektors verbunden 50 der neuen Serie wird unterdrückt, und der Flipflop ist, dessen anderer, zugeordneter Eingang mit der bleibt auf L. Er bleibt in dieser Schaltstellung, und jeweiligen Ziffer des Divisors in bitiärkodierter Form zwar während zweier Perioden der zu teilenden Frebeaufschlagt ist und dessen Ausgangssignal bei gleich- quenz, weil die Abfallflanke der ersten Periode für zeitiger Koinzidenz aller Ziffern die Rückstellung von den Zählvorgang unwirksam gemacht ist. Es besteht Flipflops in die Schaltstellung »0« auslöst, wobei für 55 nach wie vor Koinzidenz. Erst die Rückstellung auf 0 die Rückstellung mindestens eines Flipflops der erste aller übrigen Flipflops durch die Abfallflanke des Impuls der folgenden Serie der zu teilenden Frequenz ersten Impulses der neuen Serie bewirkt das Verausgenützt ist. . schwinden des Koinzidenzsignals, so daß der erste

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der deut- Flipflop wieder auf die Stufe 0 zurückgeschaltet werschen Auslegeschrift 1 201 406 prinzipiell bekannt, 60 den kann; kurz vor dem Eintreffen des zweiten Imallcrdings für Frequenzteiler, deren Flipflop-Kaskade pulses der neuen Serie befindet sich also der erste bezüglich der zu erreichenden Endzählstellung vor Flipflop auf Schaustellung L — bereit, auf 0 durch Beginn der Zählung auf den Wert des Divisors gesetzt den zweiten Impuls zurückgeschaltet zu werden —, wird, wonach die zu teilende Frequenz den so aus- während alle nachfolgenden Flipflops auf 0 stehen, gebildeten Speicher lcerzählt. 65 Folglich kann die Schaltung in gewohnter Weise ab

Fs ist nun aus dieser Druckschrift auch das Prinzip dem zweiten Impuls arbeiten.

bekannt, bei dem die Startstellung einer Setzung Im zweiten Fall steht der erste Flipflop bei Koin-

»Null« aller Flipflops entspricht und Koinzidenz der zidenz auf 0. Dann schaltet der erste Impujs der