DE2029729C3 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Ubertragsignals für einen elektronischen Zähler - Google Patents

Description

zweite Gatterschaltung (GS bis G 7) mit der lerstufen in Kaskade oder Reihe geschaltet, weil auf

ersten Gatterschaltung (Gl bis G 3) 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 (Q 8) 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 — 1« 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 (Q 1) 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 (Q 2) 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 Übertragsignal erzeugt. In einem dekadischen Sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zähler wird somit das Übertragsignal erzeugt, wenn die zweite Gatterschaltung (G5 bis G7) eine beim Addieren der Übergang von »9« zu »0« 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 einrichtung (FET Q4) und eine dritte, durch umkehrbaren Zählern häufig von der einen Arbeitsein Zählsignal betätigbare Schalteinrichtung (Q 7) weise auf die andere umgeschaltet.

aufweist, über welche die zweite Anschlußstelle Es wurden auch bereits verschiedene Zählerschal-

(16) mit dem Eingang (18 bzw. Ql) verbun- 60 tungen vorgeschlagen, um die Laufzeit eines Überden ist. tragsignals durch die in Reihe geschalteten Stufen

des Zählers zu verkürzen. Obwohl diese Schaltungen

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, zur Erzeugung eines Übertragsignals für einen Zäh- insbesondere von umkehrbaren Zählern, eingeler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. schränkt wird.

Derartige Schaltungsanordnungen für i. a. binäre Eine der wesentlichen Begrenzungen besteht darin,

die Steuersignale für die jeweilige Zählrichtung geändert werden können, wenn das Eingangsal einen bestimmten der beiden möglichen Pegel Wem» die Änderung jedoch auftritt, wenn der eJ des Zählsignals sich in dem anderen Zustand ndet, würde das abgegebene Obertragsignal zu ^ fehlerhaften Anzeige in dem Zähler führen. £ei bekannten, umkehrbaren Zählern sind daher L a.

rinnte Ausgangsleitungen für das Übergangssignal jede fei beiden Zählnchtungen des Zählers erforderlich, wodurch wiederum der Schaltungsaufwand pößer wird. Ferner sind bei bestimmten Zählerschaltungen zusätzliche Puffer- und Impulsformschaltungen erforderlicu, um das Übertragsignal zu das die folgenden Zahlerstufen atib

diode gesperrt und damit bereits bei Vorliegen der Zählstellung (n-1) ein Ausgangssignal erzeugt würde.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nunmehr im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein dem Blockschaltbild in Fig. 1 entsprechendes Schaltbild,

F i g. 3 eine Darstellung der Wellenformen der betreffenden Signale für einen Zählvorgang und

Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Darstellung, in welcher jedoch die Zählrichtung während und vor i Ü

schalg gg welcher jedoch die Zählrichtung währ

^zeugen, das die folgenden Zahlerstufen antreiben 15 einem Übertragzustand umgekehrt wird,
l^jpn, wodurch die Kompliziertheit der Schaltung
a«iter erhöht und die Kosten sowie die Energieaufnahme großer werden.

Ferner ist bei einem elektronischen Vor- und Rückwärtszähler zur Untersetzung von Impulsfolgen bekannt, Schaltmittel vorzusehen, die bereits bei der dem Zählerendstand vorhergehenden Zählerstellung ansprechen und bewirken, daß der Eingang der Zählerstufen für den folgenden Eingangsimpuls gesperrt ist, während dieser über eine von diesen Schaltmitteln betätigte Torschaltung die Rückstellung der Zählerstufen in die Ausgangslage bewirkt (deutsche Auslegeschrift 1 269 656).

ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schali k

_{Die das} Übertragsignal schaffende Schaltung kann _ein Übertragsignal für Zähler mit jeder beliebigen _{Basis erzeugeni} obwohl das folgende Beispiel einen dekadischen Zähler betrifft. Bei einem dekadischen Zähler muß ein Übertragsignal, wie bereits eingangs erwähnt, nach »9« erzeugt werden, wenn addiert wird, und nach »0«, wenn subtrahiert wird, so daß ein Vorbereitungssignal oder ein Übertragvorzustand in der Gatterschaltung gebildet wird, wenn der betreffende Zählwert nachgewiesen wird.

In F i g. 1 wird das Übertragvorsignal durch Gatter Cl bis G 3 erzeugt. Hierbei entschlüsseln die Gl _und q2 den Zählerstand in (nicht dargestellten)

E g Zählerstufen und erhalten das Signal von der Steuer-

tungsanordnung für einen umkehibaren, 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 weichet 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 Vereinbeim 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 G 3 alle als NOR Gatter ausverringert 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 G 2 an seinen Eingängen die Si-Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte ⁴° gnale A bis D von vier Zählerstufen 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 « Für jeden der beiden möglichen Übertragvorzustände mit dem entsprechenden Zählimpuls 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 G 2 für eine negative Zählung, in dem Zuwährend der Zeitdauer des Zählsignals getrennt, so stand »0«. Bei einem nicht vorhandenen Übertragdaßeine Änderung der Richtungssteuei ung des Zäh- so vorzustand befindet sich mindestens ein Eingang zu lers jederzeit erfolgen kann, ohne daß ein fehler- den Gattern Gl und G2 im Zustand »1«. Deshalb hafies Ausgangs- oder Übertragsignal erzeugt wird.
Wenn eine Änderung der Zählrichtung während des
Zählsignals auftritt, das auf ein Vorbereitungssignal
oder einen Übertragvorzustand (im folgenden wird 55
meist von Übertragvorzustand gesprochen) folgt,

Übil

von g gp

wird das Ausgangs- oder Übertragsignal erzeugt, während jedoch, wenn diese Richtungsänderung in der Zeit zwischen dem Vorbereitungssignal bzw. dem einen Übertragvorzustand bewirkenden Zählsignal und dem folgenden Zählsignal auftritt, kein Übertragsignal erzeugt wird. Um eine Koinzidenz und ein Überdecken von Kanten bzw. Flanken der jeweiligen Impulse zu vermeiden, ist die Zeitkonstante des Intetitk so gewählt daß sie größer als die

befinden sich bei einem Übertragvorzustand die Ausgange von einem der Gatter Gl, G2 (je nach dei Zählrichtung) eindeutig auf dem Logikpegel »1«.

Bei dem Blockschaltbild in F i g. 1 werden die Ausgangssignale der Gatter Gl und G 2 als Eingangssignal dem NOR-Gatter G 3 zugeführt, dessen Ausgangssignal dem UND-Gatter G4 als eines dei Eingangssignale zugeführt wiird. Das andere Eingangssignal des Gatters_ G 4 ist der Kehrwert des Zahlsignals oder das Zählsignal. Das Ausgangssigna] des Gatters 4 wird als eines der Eingangssignal« einem NOR-Gatter_G5 zugeführt, dessen anderei Eingangssignal das Zählsignal ist. Das Gatter GS is> bhib Gthlt Prüfet

p Eingangssignal da g

grationsnetzwerks so gewählt, daß sie größer als die ⁶5 die oben beschriebene Gatterschaltung zum Prüfet

Dauer eines Zählimpulses ist, da sonst beim Sperren und Speichern des Übertragvorzustands. Um eir

des einen Eingangs (G₁) und dem noch vorhandenen Übertragausgangssignal zu erzeugen, welches ein<

Zählimpuls am zweiten Eingang (Q₂) die Vierschicht- ausreichende Amplitude hat, um die nicht dargestel!

5 6

ten Ausgangsschaltungen mit diesem Signal zu be- gen VDD und VEE werden so groß gewählt, daß sie

tätigen und um eine Pufferwirkung zwischen der die den Eigenschaften der Feldeffekttransistoren in der

Übertragsignale erzeugenden Schaltung und diesen Schaltung am besten angepaßt sind, sowie unter

Ausgangsschaltungen zu erzielen, wird das Ausgangs- optimaler Berücksichtigung der Arbcitsgcschwindig-

signal des Gatters G5 einem Inverter-NOR-Gatter 5 keit, der Leistung und der sonstigen Anforderungen

G 6 zugeführt, welches die komplementären An- der Schaltung.

triebssignale für eine Gegentaktstufe G 7 liefert. Das Im folgenden soll die Arbeitsweise näher erläutert

Übertragsignal wird an dem Ausgang des GattersG7 werden. Die Gaiter Gl und Gl überwachen und

an der Ausgangsverbindungsstelle 10 erzeugt. Ein entschlüsseln ständig den Zustand der ZHhlerstufen.

UND-Gatter G 8, welches das Zählsignal an einem io Für Bedingungen, die sich von dem Übertragvorzu-

seiner Eingänge empfängt, ist mit einer Rückkopp- stand in den Zählcrstufen unterscheiden, befinden

lungsschaltung zwischen dem Ausgang des Gatters sich die Ausgänge der Gatter Gl und Gl beide auf

G 6 und dem Eingang des Gatters GS angeschlossen. »0« oder auf F.rdungspegel, während sich der Aus-

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, enthält das Gatter gang des NOR-Gatters G3 entsprechend auf »1« GS Feldeffekttransistoren 01 und Ql, deren Aus- 15 oder einem negativen Pegel befindet. Bei einem gangsschaltungen (die Schaltungen zwischen deren Übertragvorzustand während einer Zählung in posiableitenden und zuleitenden Schaltungen) parallel tivcr Richtung, also bei einem Zählstand »9«, entzwischen einer Verbindungsstelle 12 und einer Be- schlüsselt das Gatter G1 diesen Zustand durch Überzugsstelle (hier geerdet) 14 angeschlossen sind, wo- tragung einer Logik »1« oder eines negativen Einbei eine Leitung zwischen den Ausgangsanschlüssen ao gangssignals an den Eingang des Gatters G 3. Für eines Feldeffekttransistors nur dann erfolgt, wenn einen Übertragvorzustand während einer Zählung in ein ausreichendes negatives Potential an den Gatter- negativer Richtung erzeugt das Gatter Gl eine anschluß angelegt wird. Bei einem nicht ausreichen- Logik 1 oder ein negatives Signal am Ausgang, weiden negativen Gatterpotential wird der Feldeffckt- chcs dem Eingang des Gatters G 3 zugeleitet wird, transistor abgeschaltet, so daß sich eine wirksame 25 Dieser wird für einen Übertragvorzustand entweder offene Schaltung zwischen deti Ausgangsanschiüssen in positiver oder in negativer Zählrichtung das Ausergibt. Das Gatter des Feldeffekttransistors 01 ist gangssignal des Gatters G3 »0« oder ein Erdungsmit dem einen Anschluß der Ausgangsschaltung einer signal. Zu allen übrigen Zeiten ist das Ausgangs-Schalteinrichtung in Form eines Feldeffekttransistors signal »1« oder ein negatives Signal. Q 3 verbunden, dessen anderer Anschluß mit dem 30 Während jeder Zählperiode, welche das Intervall Ausgang des Gatters G3 verbunden ist. Der Feld- zwischen den Zählsignalen bedeutet, ist die Auseffekttransistor Q3 ist deshalb das Gatter G4 in gangsschaltung des Feldeffekttransistors Q 3 leitend, Fig. 1. Eine inhärente KapazitätC ist zwischen dem _un(j das Ausgangssignal des Gatters G3 wird dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistors 01 und Gatteranschluß des Feldeffekttransistors öl zuge-Erde vorhanden. Die Steuer- oder Gatteranschlüsse ₃₅ leitet und ergibt ein Potential über dem Kondensader Feldeffekttransistoren Ql und Q3 empfangen torf gegenüber Erde, welches dem Signalpegel am jeweils das Zählsignal. _ Ausgang des Gatt», rs G3 entspricht. Während des

Die Verbindungsstelle 12 ist mit dem Gatter- nächsten Zählsignals hat das Zählsignal Erdungsanschluß des Feldeffekttransistors Q 4 verbunden, pegel, und der Feldeffekttransistor Q 3 wird dann abweicher das Invertcrgatter G 6 darstellt, und mit dem 40 geschaltet. Der Kondensator£_speichert jedoch das Gatteranschluß des Feldeffekttransistors QS, welcher bei der vorangegangenen Zählperiode zugeführte zusammen mit dem Feldeffekttransistor Q 6 die Ge- Signal, und dieses Signal steuert deshalb die Leitgentaktstufe G7 darstellt. Die Ausgangsschaltung fähigkeit des Feldeffekttransistors QX während der des Feldeffekttransistors Q 4 ist zwischen einer Ver- Periode des nächsten Zählsignals, bindungssteile 16 und Erde geschaltet. Die Verbin- 45 Für einen nicht vorhandenen Übertragvorzustand dungsstelle 16 ist mit dem Gatteranschluß des Feld- ist dieses Signal negativ, so daß der Fcldeffekttraneffekttransistors Qb verbunden. Die Ausgangsschal- sistor01 leitend gehalten wird und die Verbindungstungen der Feldeffekttransistoren 05 und Q6 sind in stelle 12 über die leitende Ausgangsschaltung des Reihe zwischen einer negativen SpannungsqueUe Feldeffekttransistors Qi geerdet wird. (Während dei VDD und Erde angeschlossen. Die Vcrtrindangs- s«> Zählperiode ist der Feldeffekttransistor Q 2 ebenfalU stelle 16 ist ebenfalls mit einem Ausgangsanschluß leitend und bildet einen zweiten leitenden Weg zwides Feldeffekttransistors 07 verbunden, welcher das sehen der Verbindungsstelle 12 and Erde.) Gatter G 8 darstellt. Der andere Ausgangsanschluß Das Erdsignal an der Verbindungsstelle 12 win davon ist mit dem Eingang des Gatters GS an dem dem Gatteranschluß des Feldeffekttransistors Q 4 zu-Gatteranschluß des Feldeffekttransistors 01 an der 55 geführt, um diesen nichtleitend zu halten, so daf Verbindungsstelle 18 verbunden. Der Gatteranschluß die Verbindungsstelle 16 durch die Ausgangsschal des Feldeffekttransistors 07 empfängt das Zähl- tung des Feldeffekttransistors 09 auf ein negative signal. Potential gebracht wird. Das negative Signal an de

Die Verbindungsstelle 12 ist über die Ausgangs- Verbindungsstelle 16 wird an dem Gatteranschlul schaltung des Feldeffekttransistors 08 mit einer 60 des Feldeffekttransistors 06 reflektiert, um dessei

negativen Leitung 20 mit der Spannung VEE ver- Ausgangsschaltung leitend zu haken, wodurch di

bunden. welche noch negativer als die Spannung Ausgangsverbindungsstelle 10 geerdet wird. Da

VDD sein kann. Die Verbindungsstelle 16 ist mit der Erdsignal an der Verbindungsstelle 12, das dei

Leitung 20 über die Ausgangsschaltung des Feld- Gatteranschluß des Feldeffekttransistors 05 züge effekttransistors09 verbunden. Die Gattcranschlüsse 65 führt wird, hält auch diesen Feldeffekttransistc

der Feldeffekttransistoren 08 und 09 sind jeweils nichtleitend.

mit der leitung 20 verbunden, so daß diese Feld- Für einen Übertragvorzustand (für welchen die b<

effckttransistorcn immer leitend sind. Die Spannun- treffenden Wcllcnformen in F i g. 3 für eine posith

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Zählrichtung dargestellt sind) gelangt der Ausgang Zustande des Zühjs^gjj^jj^ des Gatters G3 auf Erdpotential, kurz nachdem das ohne dab e _{Änd auftritt> wenn} das Uber-,9«-Zählsignal 211 gezählt wird. (Ein entsprechendes ™|^™ £ . _{also in} ⁸ _dem Intervall zwischen Obertragvorsignal wird bei negat.ver ZehJnchtung W · _{eine entsprechen}de Ande-Hach der Entschlüsselung von »0« erzeugt.) Das Aus- 5 Zahhign-,«!, g ^ ^^ _αχ ^ _G2 gang_SSignal 22 des Gatters G 3 m der drittel.Lime rung des g ge ^ _{sQ daß das A} Von obln in Fi g. 3 ist das Übertragvorsignal ur me ^as von α B₃₃ ^^ ^ _{wir(J oder} positive Zählrichtung. Während des Interva Is zwi- |^an8^ss^ , _entsprechend einem nicht vorhandenen Sen dem .9«-7Jhhignal 21 und dem folgenden ^^orzustand hat. Diese Änderung des ÜberOder »O«-Zählsi_gnal 23 wird de,.FeldeffektüjnMrtor ». ^ J _{wird während dicses} Intervalls nacb- Qi durch das dann negative Zahlsignal 24 ange *j_esen _Und durch die Gatterkapazitat C des FeIdichaltet und überträgt das Übertragvorsignal 22 zu ge - gespeichert, so daß nach dem dem GatteranscMuß des Feldeffekttransistors £1, J™™™" _Mhls>_al V der Ausgangsverbindungsum das gespeicherte Übertragvorsignal 25 zu, erzeu- Übertragsignal erzeugt wird. Die eingen, das in der vierten Linie m Fig. 3 dargestelH ist. i₅ siei _{rf für dkse Arbe}i_tSweise besteht

Da nach den obigen Ausführungen der FeldetteK - s _daß ^ _{A angssignal des} Gatters G 3 wah-

transistor Qi während des folgenden oder »0«-/-ani- u . _ausreichenden Periode vorjem nächsten

. signals 23 abgeschaltet ist, bleibt die Ladung des renü ei ^ ^ ^,^ _sOe

Kondensators Γ auf Erdpotential wahrend der z-ani^gu

Mode des Zählsignals 23 (de.■ *^£™S£ *° Wenn andererseits die Zählrichtung während des Ql bleibt abgeschaltet), weshalb. dei/5™""™,. _nächsten Zählsignals geändert wird, wenn also das sistor Qi abgeschaltet wird, ^a der Feldeffekttrans, ffig Ψ _{wird der Felde}ffekttransistor Q2> stör Ql zu diesem Zeitpunkt ebenfalls abgwchjt*¹ %™W* _{so daß das} gespeicherte Übertragvorwird (das Zählsignal an diesem Gatter hat Erdpoten- abgescn - _{t c des Feldeffe}kttran_Sistors tial), ist ein leitender Weg zwischen der Verbindung _a5 signal ae^ ^ ^.^„^ _ÄnderUng des Ausgangsstelle 12 und Erde nicht mehr vorhanden, se,daß aie g _{des GaUers G3 unbee}influßt bleibt sowie auf Verbindungsstelle 12 nun »«^""flSekttraSsStors einem Pegel bleibt, welcher dort während des voranüber die Ausgangsschaltung des Feldeffekttnm ßton _BeEanRenen Intervalls zwischen den Zahlsignalen Ö8 gebracht wir-J, um das negative Signal Z7 in aer ^ s ^^ ^^ ^ _{Änderung der} zählrichfünften Linie in Fig. 3 zu erzeugen. _ffpVftr.,_n,: tune erfolge. Wenn ein Übertragvorzustand erzeugt Dieses negativ Signal hält die Fe deffekmana ig ^ _{GatteranschUlß des} Feldeffekttransistors

stören Q4 und QS leitend. Die Jf ^S^! Ol gespeichert wird, wird dieser bei dieser Arbeits-Feldeffekttransis on (24 verendet die Verbindimgs ^e 1 Zustand beibehalten, unabhängig

stelle 16 mit Er Ie, und der ^^""^55^ ₃₅ von der Änderung der Zählrichtung, und das überwird abgeschaltet. Die-Leitfähigkeit d« «"^" ³⁵ _tragsignal wird praktisch gleichzeitig mit dem transistors QS «erbindet die Ai^angsverbindung^ _na|_hsT_e„ Zählsignal erzeugt.

stelle iO mit de, negativen Spannun_A ζ' ^_{g Wn}. _{Dies ist in F { g}. 4 dargestellt, welche mit der Aus-

Übertragausgangssignal 28 an der W _{F 3 entspricht}, _daß zusätzlich zu den Si-

dungsstelle 10 (in der unteren Linie ™^f f- _p. 3 _das p_Ositive/negative Steuersignal in

gestellt) praktisch gleichzeitig mit d ™ »⁰;^Zahl *° gj¹«^ _Li_{ic von} ^P _Fig. 4 dargestellt ist. Bei der

signal 23 in der gewünschten Weise zu erzeuge. ^ dargestellten Arbeitsweise des Zahlers

Daraus ist eigentlich, daß das Signal an,der νer- ^ _z„_{h]er zunächst in der} positiven Richtung,

bindungsstelle 11) durch die |^e^^e^_r ^e _a^_s™ m _So daß bei dem Nachweis von »9« ein Übeitragvor-Gatterkondensaiors C des F^eldf i^Snheh 45 signal 22a am Ausgang des Gatters G3 erzeugt wird

bestimmt ist, d,e ihrerseits durch die Anwsenhen ^ _dem ^^ ^^ _dem ,9«._Zahi_Sign_al

oder das Fehle ι eines Übertragvoraistands in aen ^ ^ ^ _{dem nächsten oder s0}«-Signal 23a wird das

Zähler bestimm ist. Für einen Übertragvorzusia übertraßvorsignal durch die Ausgangsschaltung des

ist diese gespeicherte ladung prakti^scn ^¹ ^ _ls Feldeffekttransistors (?3 übertragen, um das gespeipotential, » daß während des ^η»«*^^5ϊ,'. ₅o cherte Übertragvorsignal 25a über der Gatterka^-

(hier 23) der FeldeffekttransistorQ\ »^£Soiir zität des Feldeffekttransistors QX auszubilden. W,e

Um das Abfließen der Ladung «^ Kondensators^ Darstellung ersichtlich ist, wuxi das R.ch-

bis zu einem fehlerhaften ^/l^S· tungssignal in ein Signal entsprechend negativer

düngen zu vermeiden, bei denen die Dauer des ^n J^ ^^_{ηά des} »O«-Zah signals 23a ge-

signlls verhältnismäßig lang ist, wird die Verwn /*_{Da doch der Fe}ldeffekttraisistor Qi zu

dingsstelle 16 mit der Verbindungsstelle I* wan abgeschaltet ist, hat d,e« Änderung

rend jedes Zählsignals durch die taw*AjJg J_einen Einfluß auf das gespeicherte übertragvor-

schalning des Feldeffekttransistors ß^{7 ν}^~_{η signal} 25a. Folglich wird ein übertragvorsignal 2»c

Da das Signal an der Verbindungsstelle 16 d^elben j.^ _{Ausgangsverbindungsste}ne 1β m der beschne-

Logikpegel wi< der gewünschte Pegel an benen Weise erzeugt.

bindunStelle 18 hat, gewährleistet ^ ^f^ _Der ^we,, _der nun .n der negativen Richtuni

hnig tfeses Signals zu dem Kondensator C da^as ^ ^_n ^.^^ folgend» Zahkignale

Signal an dem Kondensator stets die geeignete Uroae ^ ^ ^^ Aschen dem nächsten »?«-Zahl

hat · fwrtrae- signal 30 und dem »1 «-Zählsignal 32 wird keil

Daraus ist ersichtlich, daß. soba d.em Oberti^ Sl_{ertragvoreigna}l am Ausgang des Gatte« G3 er

vorzustand entschlüsselt wird, welche^^J»™™_ „„g,, _K daß der Gatteranschluß des Feldeffekt

Übertragvorsignal von dem Gatter °.f Jfg^S. transistors QX auf seinem negativen oder eine,

net wird, das Steuersignal für die positive b^.^ Ubenragvorzustand nicht anzeigenden Pegel bleibi

tive Richtung jederzeit danach in einen aci ^ 509608Λ4!

Nach dem Auftreten des nächsten »O«-Zählsignals 23 wird ein zweites Übertragvorsignal 22 b an dem Ausgang des Gatters G3 erzeugt und in der Gatterkapazität C des Feldeffekttransistors Ql während des folgenden Intervalls zwischen dem »O«-Zählsignal 34 und dem nächsten »!«-Zählsignal 36 gespeichert. Während dieses Intervalls wird jedoch die Zählrichtung umgekehrt (von der positiven zu der negativen Richtung), und folglich wird das Übertragvorsignal 22 b nicht mehr an dem Ausgang des Gatters G 3 erzeugt. Da der Feldeffekttransistor Q 3 zu dieser Zeit noch leitend ist, wird diese Änderung des Übertragvorsignals 22 ü» in eine entsprechende Änderung des gespeicherten Übertragvorsignals 24 b an der Gatterkapazität C des Feldeffekttransistors Q1 reflektiert. Zum Zeitpunkt des nächsten Zählsignals 36 wurde das Signal IAb an der Gatterkapazität C des Feldeffekttransistors Ql auf seinem negativen, nicht einem Übertragvorpegel entsprechenden Pegel rückgeführt, so daß entsprechend der unleren Linie in F i g. 4 in gewünschter Weise kein Übertragsignal erzeugt wird.

Die Schaltung gemäß der Erfindung ermöglicht deshalb die Erzeugung eines Übertragsignals praktisch gleichzeitig mit dem Auftreten des Zählsignals, das einen Übertrag für den Zähler bewirken soll.

10

Dadurch ist eine kurze Laufzeit des Übertragsignals durch die Stufen der Reihenschaltung des Zählers gewährleistet. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Schaltung besonders vorteilhaft in

S einem umkehrbaren Zähler Verwendung finden, weil eine Änderung der Zählrichtung (nach dem Nachweis eines Übertragvorzustands) mit dem Zählsignal in jedem logischen Zustand erfolgen kann, ohne daß ein fehlerhaftes Übertragsignal erzeugt

ίο wird. Dadurch wird die Genauigkeit und Vielseitigkeit derartiger Fehler beträchtlich verbessert.

Eine größere Vielseitigkeit der Arbeitsweise der Schaltung wird auch durch die Verwendung einer einzigen Leitung erzielt, welche die Steuersignale für beide Zähirichtungen zuleiten kann, sowie durch die Verwendung einer einzigen Ausgangsleitung für Übertragsignale in beiden Zählrichtungen.

Die Verwendung von Feldeffekttransistoren in der Schaltung gemäß der Erfindung ermöglicht eine

ao Arbeitsweise bei erhöhten Arbeitsgeschwindigkeiten und verringertem Leistungsverbrauch. Ferner ergibt die Eignung derartiger Transistoren für eine Massenproduktion integrierter Schaltung Vorteile in der Herstellung, da die Herstellung zusammen mit dem Netzwerk des Zählers aus einem einzigen Plättchen aus Halbleitermaterial erfolgen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ι 2 Vor-Rückwärtszähler werden in Steuerschaltungen Patentansprüche- und arithmetischen Rechenwerken von digitalen ratentansprucne. Rechenanlagen u. dgl. für eine aumensche Anzeige

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines einer Anzahl von ^de _p^^^r£i"f_e^ ™^Τ übertragsignakfüreinenlählermiteinerGatter- 5 Tatagnahmpulsen ^™™*?-""?** ™^d ™? schaltung, mittels welcher bei Vorliegen der 23Bd- Impulsfolge genau ^^*^^"?»^,, J₁^¹J stellung n-1) einer vorgegebenen Zahl oder das Auftreten von zwei Steuervorgangen emgele, et Zähleiltelung (n) ein Vorbereitungssignal er- und beendet, und die Anzahl der in dem Zahler zeugt wird, dadurch gekennzeichnet, während des Intervalls zwischen diesen Vorgangen daß zur Vermeidung von Koinzidenzen zwischen t. »gezählten« Impulse ergibt eine genaue Angabe der dem Zählsignal und dem Vorbereitungssignal Zeitdauer dieses Zeitmtervalls. das bei der Zählstellung (n-1) am Ausgang der Diese Binärzähler enthalten euie Anzahl mitem-

Gatterschaltung (Gl bis G 3) auftretende Null- ander verbundener Binarstufen die zur Vercin- bzw. Endsignal über ein integrierendes Netzwerk fachung der Entnahme in der Mehrheit der Zahler [einen inhärenten Kondensator (C)], deren Zeit- 15 εο geschaltet sind, daß der Zahler als dekadischer konstante größer als die Dauer eines Zählimpul- Zähler arbeitet; selbstverständlich kann fur 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.

Auftreten des Vorbereitungssignals vorbereitend Bei so geschalteten Binärzählern wird cm Übergesperrt und beim nächsten Zählimpuls über ao 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 vird dann zu der nachfolgenden Zählerstufe mit dem auf die Zählstellung (n-1) 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 G 5) eine Schalteinrichtung (Gatter G3) zu der nächsthöheren Zählerstufe, so daß der sich vorgesehen ist, 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-