DE2029729B2 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Übertragsignals für einen elektronischen Zähler - Google Patents

Description

daß die Steuersignale für die jeweilige Zühlrichiung diode gesperrt und damit bereits bei Vorliegen der

nur geändert werden können, wenn das Eingangs- Zählstellung 0»~ 1) ein Ausgangssignal erzeugt

signal einen bestimmten der beiden möglichen Pegel würde,

hat. Wenn die Änderung jedoch auftritt, wenn der An Hand eines in der Zeichnung dargestellten

Pegel des Zählsignals sich in dem anderen Zustand 5 Ausführungsbeispiels wird nunmehr im folgenden die

befindet, würde das abgegebene Übertragsignal zu Erfindung näher erläutert. Es zeigt

einer fehlerhaften Anzeige in dem Zähler führen. Fig. I ein Blockschaltbild der Schaltungsanord-

Bei bekannten, umkehrbaren Zählern sind daher i. a. nung gemäß der Erfindung,

getrennte Ausgangslcitungen für das Übergangssignal F i g. 2 ein dem Blockschaltbild in F i g. 1 entspre-

für jede der beiden Zählrichtungen des Zählers er- io chendes Schaltbild,

forderlich, wodurch wiederum der Schaltungsaufwand F i g. 3 eine Darstellung der Wellenformen der be-

grölier wird. Ferner sind bei bestimmten Zähler- treffenden Signale für einen Zählvorgang und

schaltungen zusätzliche Puffer- und Impulsform- F i g. 4 eine F i g. 3 entsprechende Darstellung, in

schaltungen erforderlich, um das Übertragsignal zu welcher jedoch die Zählrichtung während und vor

erzeugen, das die folgenden Zählerstufen antreiben 15 einem Übertragzustand umgekehrt wird.

kann, wodurch die Kompliziertheit der Schaltung Die das Übertragsignal schaffende Schaltung kann

weiter erhöht und die Kosten sowie die Energie- ein Übcrtragsignal für Zähler mit jeder beliebigen

aufnahme größer werden. Basis erzeugen, obwohl das folgende Beispiel einen

Ferner ist bei einem elektronischen Vor- und dekadischen Zähler betriff i. Bei einem dekadischen

Rückwärtszähler zur Untersetzung von Impulsfolgen ²⁰ Zähler muß ein Übertragsigna·, wie bereits eingangs

bekannt, Schaltmittel vorzusehen, die bereits bei der erwähnt, nach »0« erzeugt werden, wenn addiert

dem Zählerendstand vorhergehenden Zählerstellung wird, und nach *0«, wenn subtrahiert wird, so daß

ansprechen und bewirken, daß der Eingang der Zäh- pin Vorbereitungssignal oder ein Übertragvorzustand

!erstufen für den folgenden Eingangsimpuls gesperrt in der Gatterschaltung gebildet wird, wenn der be-

ist, während dieser über eine von diesen Schalt- ²S treffende Zählwert nachgewiesen wird,

mitteln betätigte Torschaltung die Rückstellung der Tn F i g. 1 wird das Übertragvorsignaldurch Gatter

Zählerstufcn in die Ausgangslage bewirkt (deutsche Gl bis G3 erzeugt. Hierbei entschlüsseln die Gl

Auslegeschrift 1269 656). und G 2 den Zählerstand in (nicht dargestellten)

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schal- Zählerstufen und erhalten das Signal von der Steuer-

tungsanordnung für einen umkehrbaren, d. h. Vor- 3° leitung in der betreffenden Richtung, welches ent-

Rückwärts-Zähler mit nur einer einzigen Ausgangs- sprechend der dritten Zeile in F i g 4 einen Pegel

leitung zu schaffen, in welcher nach dem Auftreten »0'; für einen positiven Zählbefehl und einen Pegel

eines vorbestimmten Zählsignals, d. h. der Zahl »9« »1« für einen negativen Zählbefehl hat. Zur Vcrein-

bcim Addieren bzw. einer »0« beim Subtrahieren, fachung der Herstellung von integrierten Schaltungen

die Zeit zur Erzeugung eines Übertragsignals so weit 35 sind die Gatter Gl bis G3 alle als NOR-Gatter aus-

verripgcrt wird, daß dieses als Ausgangssignal un- gelegt. Das Gatter Gl erhält zusammen mit dem

mittelbar, d. h. praktisch gleichzeitig mit dem Auf- positiven Steuersignal den Kehrwert der Signale A

treten des Zählsignals erzeugt wird. und D von der ersten und letzten Zählerstufe, wäh-

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die rend das Gatter G2 an seinen Eingängen die Si-Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte *° gnale A bis /) von vier ZähleiMuien und den Kehr-Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen an- wert der negativen Steuersignale erhält. (Die Zählergegeben, stufen und die Inverterschaltungen zur Erzeugung

Bei einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfin- der gewünschten Kehrwerte sind nicht dargestellt, dung liegt somit nicht nur das Ausgangssignal in da derartige Schaltungen allgemein bekannt sind.) Form eines Übertragsignals praktisch unmittelbar ⁴S Für jeden der beiden möglichen Übcrtragvorzustände mit dem entsprechenden Zälilimpuls an, sondern bei befinden sich die Eingänge der betreffenden Gatter, Anliegen des Vorbereitungssignals ist die Schal- d.h. das Gatter Gl für positive Zählung und das tungsanordnung auch elektrisch von dem Zähler Gatter G2 für eine negative Zählung, in dem Zuwährend der Zeitdauer des Zählsignals getrennt, so stand »0«. Bei einem nicht vorhandenen Übertragdaß eine Änderung der Richtungssteuerung des Zäh- 5" vorzustand befindet sich mindestens ein Eingang zu lers jederzeit erfolgen kann, ohne daß ein fehler- den Gattern Gi und G 2 im Zustand ■»!«. Deshalb haftes Ausgangs- oder Übertragsignal erzeugt wird. befinden su-li bei einem Übertragvorzusiand die Aus-Wenn eine Änderung der Zählrichlung während des gängc von einem der Gatter Gl, G2 (je nach dei Zählsignals auftritt, das auf ein Vorbereitungssignal Zählrichtung) eindeutig auf dem Logikpcgel »1«.
oder einen Übertragvorzustand (im folgenden wird 55 Bei dem Blockschaltbild in F i g. 1 werden die meist von Übertragvorzustand gesprochen) folgt, Ausgangssignaie der Gatter Gi um! G2 als Einwird das Ausgangs- oder Übertragsignal erzeugt, gangssignal dem NOR-Gatter G 3 zugeführt, dessen während jedoch, wenn diese Richtungsänderung in Ausgangssignal dem UND-Gatter G4 als eines dei der Zeit zwischen dem Vorbercitungssignal bzw. dem Eingangssignal zugeführt wird. Das andere Eineinen Übertragvorzustand bewirkenden Zählsignal ^6o gangssign;»! des Gatters G4 ist der Kehrwert de; und dem folgenden Zählsignal auftritt, kein Über- Zählsignals oder das Zählsignal. Das Ausgangssigna tragsignal erzeugt wird. Um eine Koinzidenz und ein des Gatters 4 wird als eines der Eingangssignal Überdecken von Kanten bzw. Flanken der jeweiligen einem NOR-Gatter GS zugeführt, dessen andere! Impulse zu vermeiden, ist die Zeitkonstante des Inte- Eingangssignal das Zählsignal ist. Das Gatter GS is grationsnctzwer'.J. so gewählt, daß sie größer als die ⁶S die oben beschriebene Gatterschaltung zum Prüfer Dauer eines Zählimpulses ist, da sonst beim Sperren und Speichern des Übertragvorzustands. Um eil des einen Eingangs (Q₁) und dem noch vorhandenen Übcrtragausgangssignal zu erzeugen, welches ein( Zählimpuls am zweiten Eingang (Q₂) die Vierschicht- ausreichende Amplitude hat, um die nicht dargeitell

ten Ausgangsschaltungen mit diesem Signal zu betätigen und um eine Pufferwirkung zwischen der die Übertragsignalc erzeugenden Schaltung und diesen Ausgangsschaltungen zu erzielen, wird das Ausgangssignal des Gatters GS einem Invertcr-NOR-Gatter G 6 zugeführt, welches die komplementären Antriebssignale für eine Gegentaktstufe Gl liefert. Das Übertragsignal wird an dem Ausgang des Gatters G 7 an der Ausgangsverbindungsstelle 10 erzeugt. Ein . UND-Gatter G8, welches das Zählsignal an einem seiner Eingänge empfängt, ist mit einer Rückkopplungsschaltung zwischen dem Ausgang des Gatters G6 und dem Eingang des Gatters GS angeschlossen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, enthält das Gatter GS Feldeffekttransistoren Q\ und Ql, deren Ausgangsschaltungen (die Schaltungen zwischen deren ableitenden und zuleitenden Schaltungen) parallel zwischen einer Verbindungsstelle 12 und einer Bezugsstelle (hier geerdet) 14 angeschlossen sind, wobei eine Leitung zwischen den Ausgangsanschlüssen eines Feldeffekttransistors nur dann erfolgt, wenn ein ausreichendes negatives Potential an den Gatteranschluß angelegt wird. Bei einem nicht ausreichenden negativen Gatterpotential wird der Feldeffekttransistor abgeschaltet, so daß sich eine wirksame offene Schaltung zwischen den Ausgangsanschlüssen ergibt. Das Gatter des Feldeffekttransistors Q1 ist mit dem einen Anschluß der Ausgangsschaltung einer Schalteinrichtung in Form eines Feldeffekttransistors Q 3 verbunden, dessen anderer Anschluß mit dem Ausgang des Gatters G 3 verbunden ist. Der Feldeffekttransistor Q 3 ist deshalb das Gatter G 4 in Fig. 1. F.ine inhärente Kapazität C ist zwischen dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistors Q1 und Erde vorhanden. Die Steuer- oder Gatteranschlüsse der Feldeffekttransistoren Ql und Qi empfangen jeweils das Zählsignal.

Die Verbindungsstelle 12 ist mit dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistors (74 verbunden, welcher das Invertergatter G6 darstellt, und mit dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistors Q5, welcher zusammen mit dem Feldeffekttransistor Q 6 die Gegentaktstufe G 7 darstellt. Die Ausgangsschaltung des Feldeffekttransistors Q 4 ist zwischen einer Verbindungsstelle 16 und Frde geschaltet. Die Verbindungsstelle 16 ist mit dem Gatteranschluß des FeIdeffekttransi'tors Q 6 verbunden. Die Ausgangsschaltungen der Feldeffekttransistoren Q5 und Q6 sind in Reihe zwischen einer negativen Spannungsquelle VDD und Erde angeschlossen. Die Verbindungsstelle 16 ist ebenfalls mit einem Ausgangsanschluß des Feldeffekttransistors Ql verbunden, welcher das Gatter G8 darstellt. Der andere Ausgangsanschluß davon ist mit dem Eingang des Galters G5 an dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistors QX an der Verbindungsstelle 18 verbunden. Der Gatteranschluß des Feldeffekttransistors Ql empfangt das Zählsignal.

Die Verbindungsstelle 12 ist über die Ausgangsschaltung des Feldeffekttransistors QS mit einer negativen Leitung 20 mit der Spannung VEE verbunden, welche noch negativer als die Spannung VDD sein kann. Die Verbindungsstelle 16 ist mit der Leitung 20 über die Ausgangsschaltung des Feldeffekttransistors O9 verbunden. Die Gatteranschlüsse der Feldeffekttransistoren Q8 und Q9 sind jeweils mit der Leitung 20 verbunden, so daß diese Feldeffekttransistoren immer leitend sind. Die Spannungen VDD und VEE werden so groß gewählt, daß sie den Eigenschaften der Feldeffekttransistoren in der Schaltung am besten angepaßt sind, sowie unter optimaler Berücksichtigung der Arbeitsgcschwindigkeit, der Leistung und der sonstigen Anforderungen der Schaltung.

Im folgenden soll die Arbeitsweise näher erläutert werden. Die Gatter Gl und G2 überwachen und entschlüsseln ständig den Zustand der Zählcrstufen.

ίο Für Bedingungen, die sich von dem Übcrtragvorzustand in den Zählerstufen unterscheiden, befinden sich die Ausgänge der Gatter Gl und G2 beide auf »0« oder auf F.rdungspegcl, während sich der Ausgang des NOR-Gatlers G3 entsprechend auf »1« oder einem negativen Pegel befindet. Bei einem Übertragvorzustand während einer Zählung in positiver Richtung, also bei einem Zählstand »9«, entschlüsselt das Gatter Gl diesen Zustand durch Übertragung einer Logik »I« oder eines negativen Ein-

ao gangssignals an den Eingang des Gatters G3. Für einen Übertragvorzustand während einer Zählung in negativer Richtung erzeugt das Gatter G 2 eine Logik I oder ein negatives Signal am Ausgang, welches dem Eingang des Gatters G 3 zugeleitet wird.

r'ieser wird für einen Übertragvorzustand entweder in positiver oder in negativer Zählrichtung das Ausgangssignal des Gatters G 3 »0« oder ein Erdungssignal. Zu allen übriger. Zeiten ist das Ausgangssignal »I« oder ein negatives Signal.

Während jeder Zählperiode, welche das Intervall zwischen den Z.ählsignalen bedeutet, ist die Ausgangsschaltung des Feldeffekttransistors β 3 leitend, und das Ausgangssignal des Gatters G3 wird dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistors QX zugeleitet und ergibt ein Potential über dem Kondensator Γ gegenüber Erde, welches dem Signalpegel am Ausgang des Gatters G 3 entspricht. Während des nächsten Zählsignals hat das Zählsignal Erdungspegel, und der Feldeffekttransistor Q 3 wird dann ab-

♦0 geschaltet. Der Kondensator C speichert jedoch das bei der vorangegangenen Zählpcriode zugeführte Signal, und dieses Signal steuert deshalb die Leitfähigkeit des Feldeffekttransistors Q1 während dei Periode des nächsten Zählsignals.

Für einen nicht vorhandenen Übertragvorzustand ist dieses Signal negativ, so daß der Feldeffekttransistor Q\ leitend gehalten wird und die Verbindungsstelle 12 über die leitende Ausgangsschaltung des Feldeffekttransistors Q X geerdet wird. (Während dei Zählperiode ist der Feldeffekttransistor Ql ebenfalls leitend und bildet einen zweiten leitenden Weg zwischen der Verbindungsstelle 12 und Erde.)

Das Erdsignal an der Verbindungsstelle 12 wire dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistors QA zu-

ss geführt, um diesen nichtleitend zu halten, so da£ die Verbindungsstelle 16 durch die Ausgangsschaltung des Feldeffekttransistors Q 9 auf em negative; Potential gebracht wird. Das negative Signal an dei Verbindungsstelle 16 wird an dem GatteranschluC des Feldeffekttransistors Q 6 reflektiert, um desser Ausgangsschaltung leitend zu halten, wodurch die Ausgangsverbindungsstellc 10 geerdet wird. Da; Erdsignal an der Verbindungsstelle 12, das den Gatteranschluß des Feldeffekttransistors QS züge führt wird, hält auch diesen Feldeffekttransisto nichtleitend.

Für einen Übertragvorzustand (für welchen die be treffenden Wellenformen in F i g. 3 für eine positiv*

Zählrichtung dargestellt sind) gelangt der Ausgang Zustände des Zählsignals geändert werden kann

des Gatteis G3 auf Erdpotential, kurz nachdem das ohne daß ein fehlerhaftes Übertragsignal erzeug

»9«-Zählsignal 21 gezählt wird. (Ein entsprechendes wird. Wenn diese Änderung auftritt, wenn das Über

Übertragvorsignal wird bei negativer Zählrichtung tragsignal »1« ist, also in dem Intervall zwischei

nach der Entschlüsselung von »0« erzeugt.) Das Aus- 5 Zählsignalen, ergibt sich eine entsprechende Ände

gangssignal 22 des Gatters G 3 in der dritten Linie rung des Ausgangssignals der Gatter Gl oder G 2

von oben in Fig. 3 ist das Übertragvorsignal für eine was von der Zählrichtung abhängt, so daß das Aus

positive Zählrichtung. Während des Intervalls zwi- gangssignal des Gatters G3 wieder »1« wird odei

sehen dem »9«-ZähIsignal 21 und dem folgenden einen Pegel entsprechend einem nicht vorhandener

oder »O«-Zählsignal 23 wird der_Feldeffektlransistor io Übertragvorzustand hat. Diese Änderung des Über

Q 3 durch das dann negative Zählsignal 24 ange- tragvorsignals wird während dieses Intervalls nach

schaltet und überträgt das Ubertragvorsignal 22 zu gewiesen und durch die Gatterkapazität C des Feld

dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistors Qi, effekttransistors Qi gespeichert, so daß nach derr

um das gespeicherte Übertragvorsignal 25 zu erzeu- nächsten Zählsignal an der Ausgangsverbindungs

gen, das in der vierten Linie in Fig. 3 dargestellt ist. 15 stelle 10 kein Überlragsignal erzeugt wird. Die ein-

Da nach den obigen Ausführungen der Feldeffekt- zige Anforderung für diese Arbeitsweise besteh

transistor Q 3 während des folgenden oder »O«-Zähl- darin, daß das Ausgangssignal des Gatters G 3 wäh·

signals 23 abgeschaltet ist, bleibt die Ladung des rend einer ausreichenden Periode vor dem nächster

Kondensators Γ auf Erdpotential während der Zählsignal stabil ist (d. h., wenn das Zählsignal »0«

Periode des Zählsignals 23 (der Feldeffekttransistor 30 wird).

Q3 bleibt abgeschaltet), weshalb der Feldeffekttran- Wenn andererseits die Zählrichtung während de;

sistor Qi abgeschaltet wird. Da der Feldeffekttransi- nächsten Zählsignals geändert wird, wenn also da;

stör Ql ziijl'csem Zeitpunkt ebenfalls abgeschaltet Zählsignal »0« ist, wird der Feldeffekttransistor Ql

wird (das Zählsignal an diesem Gatter hat Erdpoten- abgeschaltet, so daß das gespeicherte Übertragvor·

tial), ist ein leitender Weg zwischen der Verbindungs- 25 signal der Gatterkapazität C des Feldeffekttransistor;

stelle 12 und Erde nicht mehr vorhanden, so daß die Qi durch die resultierende Änderung des Ausgangs-

Verbindungsstelle 12 nun auf ein negatives Potential signals des Gatters G3 unbeeinflußt bleibt sowie au

über die Ausgangsschaltung des Feldeffekttransistors einem Pegel bleibt, welcher dort während des voran-

08 gebracht wird, um das negative Signal 27 in der gegangenen Intervalls zwischen den Ziihlsignaler

fünften Linie in F i g. 3 zu erzeugen. 30 erzeugt wurde, bevor die Änderung der Zählrich·

Dieses negative Signal hält die Feldeffekttransi- tung erfolgte. W-nn ein Übertragvorzustand erzeug stören Q 4 und QS leitend. Die Leitfähigkeit des und an dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistor! Feldeffekttransistors Q4 verbindet die Verbindungs- Qi gespeichert wird, wird dieser bei dieser Arbeitsstelle 16 mit Erde, und der Feldeffekttransistor Q 6 weise in diesem Zustand beibehalten, unabhängig wird abgeschaltet. Die Leitfähigkeit des Feldeffekt- 35 von der Änderung der Zählrichtung, und das Über transistors QS verbindet die Ausgangsverbindungs- tragsignal wird praktisch gleichzeitig mit den stelle 10 mit der negativen Spannung VDD, um das nächsten Zählsignal erzeugt.

Übertragausgangssignal 28 an der Ausgangsverbin- Dies ist in Fig. 4 dargestellt, welche mit der Aus

dungssteile 10 (in der unteren Linie von Fig. 3 dar- nähme Fig. 3 entspricht, daß zusätzlich zu den Si

gestellt) praktisch gleichzeitig mit dem »0«-Zähl- 40 gnalen in Fig. 3 das positive/negative Steuersignal ir

signal 23 in der gewünschten Weise zu erzeugen. der dritten Linie von Fig. 4 dargestellt ist. Bei dei

Daraus ist ersichtlich, daß das Signal an der Ver- in Fig. 4 dargestellten Arbeitsweise des Zählen

bindungssteile 10 durch die gespeicherte Ladung des zählt der Zähler zunächst in der positiven Richtung

Gatterkondensators C des Feldeffekttransistors Qi so daß bei dem Nachweis von »9« ein Übertragvor

bestimmt ist. die ihrerseits durch die Anwesenheit +5 signal 22a am Ausgang des Gatters G3 erzeugt wird

oder das Fehlen eines Übertragvorzustands in dem In dem Intervall zwischen dem »9«-Zählsigna

Zähler bestimmt ist. Für einen Übertragvorzustand 21a und dem nächsten oder »0«-Signal 23a wird da:

ist diese gespeicherte Ladung praktisch auf Erd- Übertragvorsignal durch die Ausgangsschaltung de:

potential, so daß während des nächsten Zählsignals Feldeffekttransistors 03 übertragen, um das gespei

(hier 23) der Feldeffekttransistor 01 nicht leitend ist. 50 cherte Übertragvorsignal 25 a über der Gatterkapa

Um das Abfließen der Ladung des Kondensators C zität des Feldeffekttransistors 01 auszubilden. Wi<

bis zu einem fehlerhaften Betrag für Zähleranwen- aus der Darstellung ersichtlich ist, wird das Rieh

düngen zu vermeiden, bei denen die Dauer des Zähl- tungssignal in ein Signal entsprechend negative!

signals verhältnismäßig lang ist, wird die Verbin- Richtung während des »O«-Zählsignals 23a ge

dungssteile 16 mit der Verbindungsstelle 18 wäh- 55 ändert. Da jedoch der Feldeffekttransistor 03 zi

rend jedes Zählsignals durch die leitende Ausgangs- dieser Zeit abgeschaltet ist, hat diese Änderunj

schaltung des Feldeffekttransistors Q 7 verbunden. keinen Einfluß auf das gespeicherte Übertragvor

Da das Signal an der Verbindungsstelle 16 denselben signal 25 a. Folglich wird ein Übertragvorsignal 281

Logikpegel wie der gewünschte Pegel an der Ver- an der Ausgangsverbindungsstelle 10 in der beschrie·

bindungsstelle 18 hat, gewährleistet die Rückkopp- 60 benen Weise erzeugt

lung dieses Signals zu dem Kondensator C, daß das Der Zähler, der nun in der negativen Richtunf

Signal an dem Kondensator stets die geeignete Größe zählt, zählt dann weiterhin die folgenden Zählsignale

hat. In der Periods zwischen dem nächsten »9«-ZähI

Daraus ist ersichtlich, daß, sobald ein Übertrag- signal 30 und dem »1 «-Zählsignal 32 wird keir

vorzustand entschlüsselt wird, welcher durch ein 65 Ubertragvorsignal am Ausgang des Gatters G 3 er

Übertragvorsignal von dem Gatter G 3 gekennzeich- zeugt, so daß der Gatteranschluß des Feldeffekt

net wird, das Steuersignal für die positive bzw. nega- transistors 01 auf seinem negativen oder einei

tive Richtung jederzeit danach in einen der logischen Übertragvorzustand nicht anzeigenden Pegel bleibt

9 10

Nach dem Auftreten des nächsten »0«~Zählsignals Dadurch ist eine kurze Laufzeit des Übertragsignals

23 wird ein zweites Übertragvorsignal 22 b an dem durch die Stufen der Reihenschaltung des Zählers

Ausgang des Gatters G 3 erzeugt und in der Gatter- gewährleistet. In vorteilhafter Weiterbildung der Er-

kapazität C des Feldeffekttransistors Ql während findung kann die Schaltung besonders vorteilhaft in

des folgenden Intervalls zwischen dem »O«-Zähl- S einem umkehrbaren Zähler Verwendung finden,

signal 34 u.id dem nächsten »!«-Zählsignal 36 ge- weil eine Änderung der Zählrichtung (nach dem

speichert. Während dieses Intervalls wird jedoch die Nachweis eines Übertragvorzustands) mit dem Zähl-

Zählrichtung umgekehrt (vom der positiven zu der signal in jedem logischen Zustand erfolgen kann,

negativen Richtung), und folglich wird das Übertrag- ohne daß ein fehlerhaftes Übertragsignal erzeugt

Vorsignal 22b nicht mehr an dem Ausgang des Gat- io wird. Dadurch wird die Genauigkeit und Vielseitig-

ters G 3 erzeugt. Da der Feldeffekttransistor Q 3 zu keit derartiger Fehler beträchtlich verbessert,
dieser Zeit noch leitend ist, wird diese Änderung des Eine größere Vielseitigkeit der Arbeitsweise der

Übertragvorsignals 22 b in eine entsprechende Ände- Schaltung wird auch durch die Verwendung einer

rung des gespeicherten Übertragvorsignals 24 b an einzigen Leitung erzielt, welche die Steuersignale für

der Gatterkapazität C des Feldeffekttransistors Q1 »5 beide Zählrichtungen zuleiten kann, sowie durch die

reflektiert. Zum Zeitpunkt des nächsten Zählsignals Verwendung einer einzigen Ausgangsleitung für

36 wurde das Signal 24 b an der Gatterkapazität C Übertragsignale in beiden Zählrichtungen.
des Feldeffekttransistors Q1 auf seinem negativen, Die Verwendung von Feldeffekttransistoren in der

nicht einem Übertragvorpegel entsprechenden Pegel Schaltung gemäß der Erfindung ermöglicht eine

rückgeführt, so daß entsprechend der unteren Linie ao Arbeitsweise bei erhöhten Arbeitsgeschwindigkeiten

in F i g. 4 in gewünschter Weise kein Übertragsignal und verringertem Leistungsverbrauch. Ferner ergibt

erzeugt wird. die Eignung derartiger Transistoren für eine Massen-

Die Schaltung gemäß der Erfindung ermöglicht produktion integrierter Schaltung Vorteile in der

deshalb die Erzeugung eines Übertragsignals prak- Herstellung, da die Herstellung zusammen mit dem

tisch gleichzeitig mit dem Auftreten des Zählsignals, as Netzwerk des Zählers aus einem einzigen Plättchen

das einen Übertrag für den Zähler bewirken soll. aus Halbleitermaterial erfolgen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 O 2 Vor-Rückwärtszähler werden in Steuerschaltung^ Patentanspruch!!: und arithmetischen Rechenwerken von digitalei Rechenanlagen u. dgl, für eine numerische Anzeige

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines einer Anzahl von dem Zählereingang zugeführtei Übertragsignals für einen Zähler mit einer Gatter- 5 Taktsignalimpulsen verwendet. Hierbei wird eim schaltung, mittels welcher bei Vorliegen der Zähl- Impulsfolge genau bekannter Folgefrequenz durcl stellung (n—l) einer vorgegebenen Zahl oder das Auftreten von zwei Steuervorgäng^n etngeleite Zählerstellung (n) ein Vorbereitungssignal er- und beendet, und die Anzahl der in dem Zähle: zeugt wird, dadurch gekennzeichnet, während des Intervalls zwischen diesen Vorgänger daß zur Vermeidung von Koinzidenzen zwischen io »gezählten« Impulse ergibt eine genaue Angabe de: dem Zählsignal und dem Vorbereitungssignal Zeitdauer dieses Zeitintervalls.

das bei der Zählstellung (n—l) am Ausgang der Diese Binärzähler enthalten eine Anzahl mitein-Gatterschaltung (Gl bis G3) auftretende Null- ander verbundener Binärstufen, die zur Verein- bzw. Endsignal über ein integrierendes Netzwerk fachung der Entnahme in der Mehrheit der Zählei [einen inhärenten Kondensator (C)], deren Zeit- i_{5 £O} geschaltet sind, daß der Zähler als dekadischei konstante größer als die Dauer eines Zählimpul- Zähler arbeitet; selbstverständlich kann für spezielle ses ist, einer Vierschichtdiode (Gatter G 5) zu- Anforderungen auch eine andere Zahlenbasis Vergeführt wird, so daß deren Eingang (Q₁) mit dem wendung finden.

Auftreter, des Vorbereitungssignals vorbereitend Bei so geschalteten Binärzählern wird ein Übergesperrt und beim nächsten Zählimpuls über so tragsignal erzeugt, wenn eine Zählerstufe einen vorihren Eingang (Q₂) gesperrt wird, so daß das bestimmten Zählerstand erreicht; dieses Übertrag-Ausgangs- bzw. Übertragsignal (10) unmittelbar signal wird dann zu der nachfolgenden Zählerstufe mit dem auf die Zählstellung (n-l) folgenden übertragen und dient dann als Zählsignal für diese Zählimpuls erscheint. Stufe. Wenn beispielsweise bei einem dekadischen

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- 25 Zähler ein Zählerstand »9« vorhanden ist, führt der durch gekennzeichnet, daß zwischen der Gatter- folgende Eingangsimpuls den Zähler in einen Zuschaltung (Gl bis G3) und der Vierschichtdiode stand »0« zurück und überträgt ein Übertragsignal (Gatter G5) eine Schalteinrichtung (Gatter G3) _Zu der nächsthöheren Zählerstufe, so daß der sich vorgesehen U, die beim Fehlen eines Zählsignals ergebende Zählerstand in beiden Stufen dem gebetätigt wird, dagegen beim Anliegen eines Zähl- 30 wünschten Zählerstand »10« entspricht.

signals angeschaltet wird und dadurch eine Bei den meisten Zählern sind die einzelnen Zäh-

zweite Gatterschaltung (C .5 bis Gl) mit der lerstufen in Kaskade oder Reihe geschaltet, weil auf

ersten Gatterschaltung (Gl bis G3) verbindet. diese Weise weniger Schaltverbindungen zwischen

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- den einzelnen Stufen erforderlich sind als bei einer durch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (Q8) 35 Parallelschaltung der Stufen. Bei einem Zähler mit vorgesehen ist, um eine Anschlußstelle (12), die Reihenschaltung wird das Zählsignal dem Eingang mit dem Gatter (G 5) verbunden ist, auf einen der ersten Stufe zugeführt, und das Übertragsignal ersten Pegel (»0«) beim Fehlen eines Vorberei- dieser Stufe wird dann dem Eingang der folgenden lungssignals am Gatter (GS) aufzuladen. Stufe zugeführt usw., bis das Übertragsignal an der

4. Schaltungsanordnung nach einem der vor- 40 letzten Stufe erscheint. Bei einem Zähler mit inshergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- gesamt »«« Stufen muß das Übertragsignal durch net, daß eine Spannungsquelle (-VEE) mit »n-l« Stufen weitergeleitet werden, bevor es an einem zweiten Pegel (»1«) mit der Anschlußstelle der letzten Stufe erscheint. Diese verhältnismäßig (12) verbunden ist, so daß der Eingang (Ql) des lange Laufzeit zur Erzeugung des Übertragsignals in Gatters (GS) abgeschaltet wird, wenn das Vor- 45 Zählern dieser Art macht diese Zähler für digitale bereitungssignal an dem Eingang anliegt, und die Rechenanlagen ungeeignet, da sie sehr schnell arbei-Anschlußstelle (12) während des folgenden Zähl- ten sollen.

signals auf den zweiten Pegel (»1«) aufgeladen Um die Flexibilität derartiger Zähler zu erhöhen,

wird, wodurch der andere Eingang (Q2) des Gat- sollen sie ferner in zwei Richtungen zählen können,

ters abgeschaltet und die Anschlußstelle (12) von 50 nämlich »aufwärts« zum Addieren und »abwärts«

dem Bezugspegel (Erde) getrennt wird. zum Subtrahieren; hierbei wird für beide Operationen

5. Schaltungsanordnung nach einem der An- ein Übertragsigna! erzeugt. In einem dekadischen aprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zähler wird somit das Übertragsignal erzeugt, wenn die zweite Gatterschaltung (GS bis Gl) eine beim Addieren der Übergang von »9« zu »()« erzweite Anschlußstelle (16), eine weitere, mit der 55 folgt oder wenn bei einer Subtraktion der Übergang ersten Anschlußstelle (12) verbundene Schalt- von »0« zu »9« erfolgt. Hierbei wird bei solchen

•ftiwichtung ,(f£7 Q4) und eine dritte, durch umkehrbaren Zählern häufig von der einen Arbeits-

x eiftZlHlSlifläi,bdtätigbare Schalteinrichtung (Q7) weise auf die andere umgeschaltet.

aufweist, Über welclie die zweite Anschlußstelle Es wurden auch bereits verschiedene Zählerschal-

(16)^ irtit dem Eingang (18 bzw, Ql) verbun- 60 tungen vorgeschlagen, um die Laufzeit eines Über-

äett ISt tragsignals durch die in Reihe geschalteten Stufen

'!' ' des Zählers zu verkürzen. Obwohl diese Schaltungen

,J₁" * i. a. die Laufzeit verkürzen helfen, weisen sie jedoch

beträchtliche Nachteile und Begrenzungen in ihrer

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung 65 Arbeitsweise auf, wodurch die Leistungsfähigkeit, Jr Erzeugung eines Übertragsignals für einen Zäh- insbesondere von umkehrbaren Zählern, cingc- r gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. schränkt wird.

Derartige Schältungsanordnungen für L a. binäre Eine der wesentlichen Begrenzungen besteht darin,