DE2159151C - Bistabile, umsteuerbare Flip-Flop-Schaltungsanordnung - Google Patents

Description

triebszustände, in welchen einer der Verstärker, z. B. für den einen oder anderen der beiden Verstärker A, B A, aktiv, d. h. differential verstärkend, und der andere, die Instabilitätsbedingungen für deren aktiv verstärz. B. B, inaktiv, d. h. im Sättigungsgebiet, betrieben kenden Zustand zu erfüllen.

wird, erreicht werden. Auch durch punktiert eingezeichnete Gegenkopp-

Jedem der Verstärker A und B ist ein zusätzlicher 5 lungsimpedanzen GK„ bzw. GKb, welche die Koppinvertierender Verstärker A' bzw. B' als Rückkopp- lungsverstärker A' bzw. B' überbrücken, können lungsverstärker in einer Wechselstrom-Kopplungs- gegebenenfalls die Wechselstrom-Übertragungsmasse schleife Wa bzw. WV vom Ausgang I₀ bzw. U zum in den Wechselstrom-Kopplungspfaden W₉' bzw. W_b' Eingang 2„ bzw. 2t, des zugeordneten Verstärkers A der Kopplungsverstärker A' bzw. B' von außen be- bzw. B zugeordnet. io einflußt werden, um die Instabilitätsbedingungen für

Zwei vorzugsweise gegensinnig durch mechanische den aktiv verstärkenden Zustand des einen oder des Bewegung eines Steuerorgans P aus der gezeichneten ' anderen Transistorverstärkers A bzw. B herbeizufüh-Lage P₆ in die Lage P_a veränderbare Kondensatoren ' ren.

Ca bzw. C₆' bilden entsprechend veränderliche Gemäß F i g. 3 sind Verstärkertransistoren A und

Wechselstromleiter. · 15 B je mit ihren Kollektoren über je einen Widerstand

Solange die Kapazität C₆' größer ist als die Kapa- R_a bzw. R_b (Wert etwa 3 ΚΩ) an den positiven Pol zitätCo' (gezeichnete Position von P), kann nur ein + (U₁ = -i-5V) einer Gleichspannungsquelle ange· Betriebszustand stabil sein, in welchem der Transistor- schlossen. Die Emitter der beiden Verstärkertransistoverstärker B im Sättigungsgebiet und der Transistor- ren A, B sind je direkt an den negativen Pol — (U₂ = 0 V) verstärker A im aktiv verstärkenden Bereich betrieben ao der Gleichspannungsquelle angeschlossen,
wird. Wenn aus diesem Zustand das Steuerorgan P Die Basen der Verstärkertransistoren A und B sind

in die Position P₀ verstellt wird, wird die Kapazität C_b je über einen als Diode geschalteten Hilfstransistor A" kleiner als die Kapazität C₀'. Damit wird der bisherige bzw. B" und einen Widerstand R_a" bzw. R_b" (Werte Betriebszustand mit verstärkendem Transistorverstär- je 3 k£2) mit der Verbindungsklemme k_a bzw. k_b von ker A instabil, und zwar aus folgendem Grund: 25 Kollektor und Widerstand Ra bzw. A₆ des zugeordne-Virtuelle Stromschwankungen (z. B. Rauschstörun- ten Verstärkertransistors A bzw. B verbunden. An gen) der Phasenlage 180° am Ausgang 2„ des inver- diese Verbindungspunkte k_a bzw. k_b sind auch die tierend verstärkenden Transistorverstärkers A werden Basen von zwei KopplungUransistjren A' bzw. B' im ebenfalls invertierenden Kopplungsverstärker A' direkt angeschlossen. Die KollektDren dieser beiden verstärkt und über die Kapazität Ca im Wechsel- 30 Kopplungstransistoren A' bzw. B' sind unUriinander strom-Kopplungspfad Wa mit ausreichender Ampli- direkt verbunden, und ihr Verbiidunjspunkt k_e ist tude und der Phasenlage 360° = 0° an den Eingang 1„ über einen gemeinsamen Widerstand R₁ (Wirt 60 VQ.) des Verstärkers A zurückgeführt, womit eine positive mit aem positiven Pol 4- der Gleichspannungsque.le Wechselstromrückkopplung und damit eine Instabili- verbunden.

tätsbedingung für den bisher verstärkenden Transistor- 35 Die Emitter der Rückkopplungstransistoren A' bzw. verstärker A erfüllt wird. Dadurch wird eine Selbst- B' sind über sich kreuzende Gleichstromkopplungsschwingbedingung für den Verstärker A erfüllt. Die leitungen G_ab bzw. G_ba direkt auch an die Basen der einsetzende Schwingung bewirkt jedoch über die nicht zugeordneten Verstärkertransistoren B bzw. A Gleichstromkopplungspfade G_ab und G_ba sofort eine angeschlossen. Die Leitungen Gba und G_ab sind Zustandskippung der Flip-Flop-Anordnung in den 40 außerdem je mit einer äußeren Kondensatorbelegung zweiten Betriebszustand mit verstärkendem Verstär- Q₀ bzw. Q_b verbunden, zwischen denen in einer gekerfi und inaktivem Verstärker A. Dieser Zustand meinsamen ebenen oder zylindrischen Fläche eine bleibt stabil, bis das Steuerorgan P in die Position Pt dritte, an den Verbindungspunkt k_c der Kollektoren zurückgestellt wird. der Kopplungstransistoren A' und B' angeschlossene

Gemäß F i g. 2 ist der Ausgang 2„ bzw. 2» jedes 45 Kondensatorbelegung Q_c angeordnet ist Der gemeinder beiden Verstärker A bzw. B an den Eingang 1„' samen Fläche der drei Kondensatorbelegungen Q_a, bzw. I₆' je eines zugeordneten Kopplungsverstärkers Q_c, Qb steht eine bewegliche Kondensatorbelegung Q_p A' bzw. B' angeschlossen. Jeder der beiden Kopp- gegenüber, die mit Hilfe des Steuerorgans P wahlweise lungsverstärker A', B' hat einen nicht invertierend in die Positionen P_n pder P₆ einstellbar ist. In F i g. 3 verstärkenden Ausgang 2»«,' bzw. 2_6o\ z. B. gebildet 50 befindet sich die bewegliche Belegung Q_p bzw. das durch den Emitterausgang seines Transistors, sowie Steuerorgan P in der Position P₆. Damit hat also die einen invertierenden Verstärkerausgang 2_ai' bzw. 2m', gegenseitige Kapazität C_e zwischen den nicht überz. B. gebildet durch den Kollektorausgang des be- brückten Belegungen Q_a und ß₆ einen Minimalwert treffenden Transistors. Die nicht invertierenden Aus- (etwal pF), und die gegenseitige Kapazität C₆ zwischen gänge2_ao' bzw. Z₆₀' der Kopplungsverstärker A' bzw. 55 den überbrückten Belegungen Q_b und ß„ hat eine B' sind als Gleichstrompfade Gab bzw. G₆₀ an die wesentlich größeren Wert (etwa 3 bis 5 pF).
Eingänge 1* bzw. 1« des nicht zugeordneten Verstär- Aus später zu erläuternden Gründen ist dieser

kers B bzw. A angeschlossen, und an diese Verstärker- Position P₆ des Steuerorgans P bzw. der beweglichen eingänge 1„ bzw. I₆ sind auch je über einen wechsel- Kondensatorbelegung Q_p zwangläufig derjenige Bestromwirksamen Stromleiter WLa' bzw. WL_b die fio triebszustand der in F i g. 3 dargestellten Flip-Flopinvertierenden Ausgänge 2* bzw. 2_W der zugeordne- Schaltung F zugeordnet, in welchem der Verstärkerten Kopplungsverstärker A' bzw. B' angeschlossen. transistor B im Sättigungsbereich, d. h. in einem in-AIs wechselstrorawirksame Stromleiter WLa' bzw. aktiven, nicht verstärkenden Bereich, und der Ver- WLb in den Wechselstromkopplungspfaden Wa bzw. Stärkertransistor A in einem aktiven, d. h. differentiell Wb können Kondensatoren, aber auch ohmsche 65 verstärkenden Bereich arbeitet. Außerdem arbeitet in Widerstände, oder z. B. mikrofonartige Vorrichtungen, die;em Betriebszustand der Kopplangstransistor B' die durch äußere Druckschwankungen in ausreichen- im sperrenden, d. h. inaktiven Bereich, während der dem Maße beeinflußbar sind, dienen, um wahlweise Rückkopplungstransistor A' im aktiven, verstärkenden

Bereich arbeitet. In diesem Betriebszustand hat die Klemme kb am Kollektor des im Sättigungsgebiet betriebenen Verstärkertransistors B ein extrem niedriges positives Potential Ub, während die entsprechende Klemme k_a am Kollektor des aktiv verstärkenden Verstärkertransistors A ein wesentlich höheres positives Potential U_a hat. Diese Betriebszustände der Transistoren A, B, und auch die Betriebszustände der Kopplungstransistoren A', B' sind in Fig. 3 durch Symbole * auf den Kennlinien der betreffenden Transistoren symbolisch angedeutet.

Es ist aus den eingezeichneten Stromrichtungspfeilen in Zuleitungen zu oder Ableitungen von den Basen, Kollektoren und Emittern der Transistoren A, B, A' ersichtlich, daß in solchen Transistorschaltungen die verstärkten Kollektorströme (Verstärker-Ausgänge) invers zu den Basisströmen (Eingangsströmen) sind, während die ebenfalls verstärkten Emitterströme gleichsinnig zu den Basisströmen sind, also nicht invers. Im Wechselstrombetrieb, d. h. bei der Überlagerung von Stromschwankungen zu den Eingangs- bzw. Basisströmen, werden die verstärkten Schwankungen in den Kollektorleitungen gegenphasig zu den Eingangsschwankungen und in den Emitterleitungen gleichphasig.

Sofern man in F i g. 3 nur die folgenden Kopplungswege

Ausgang (Kollektor) von Transistoren A — Klemme k_a — Eingang (Basis) von Transistor A' — Leitung Gab — Eingang (Basis) von Transistor B — Ausgang (Kollektor) von Transistor B — Klemme k_b — Eingang (Basis) von Transistor B' — Leitung G_ba — Eingang (Basis) von Transistor A

betrachtet, ergibt sich ein analoges Gleichstromkopplungsschema zu einer klassischen Flip-Flop-Schaltung mit zwei Verstärkern A, B, die je vom Ausgang des einen zum Eingang des anderen über Gleichstrompfade Gab, Gba mit Widerständen, statt über Basis-Emitter-Stufen der Transistoren A', B', so gekoppelt sind, daß in jedem Betriebszustand der eine oder andere der Verstärker A, B im aktiven, verstärkenden und der andere in einem inaktiven Bereich, z. B. im Sättigungsbereich betrieben wird. Im klassischen Fall wäre eine solche Flip-Flop-Schaltung durch Zufuhr eines Steuerimpulses mit vorbestimmter Mindestamplitude zum einen oder anderen Verstärkereingang in den anderen Betriebszustand kippbar.

In der Schaltung nach F i g. 3 müssen zu diesem Zweck nicht von außen Steuerimpulse zugeführt werden, sondern es muß nur das Steuerorgan P mit der beweglichen Kondensatorbelegung Qp von der einen Position Pt in die andere Position P_a bewegt werden und umgekehrt. Wenn nämlich gemäß F i g. 3 das Steuerorgan P aus der dargestellten Position Pb in die Position P_a verschoben wird, verändert sich die Kapazität Ca vom bisherigen Minimalwert (1 ρ F) auf einen wesentlich höheren Wert (etwa 3 bis SpF). Damit wird der Wechselstromleitwert der Kapazität C₀ wesentlich größer und der Wechselstromleitwert der Kapazität C₆ wesentlich kleiner gegenüber den eingezeichneten Werten. Stets vorhandene Wechselstromkomponenten (Rauschspannungen) z. B. im Kollektorstrom /ca des verstärkend betriebenen Transistors A wirken sich zum Teil auch im Basisstrom h' des Kopplungstransistors A' aus und erscheinen verstärkt und in invcrser Phasenlage als Wechsclstromkomponenten des Kollektorstromes I'_ca des Kopplungstransistors A', d. h. als Spannungsschwankungen an der Klemme k_c, die mit der Belegung O_c verbunden ist. Der nun vergrößerte Leitwert der Kapazität C„ überträgt damit einen genügend großen Anteil der Wechselstromschwankung an der Klemme k_c auf die mit der Belegung Q_a verbundene Eingangsleitung Gba zum Verstärkertransistor A in solcher Phasenlage (180°), in der sie nach in verser Verstärkung im Transistör A die verursachende Störschwankung im Kollektorstrom Iac vergrößert. Die invertierend verstärkende Basis-Kollektor-Strecke des Kopplungstransistors A' bildet also einen Wechselstrom-Rückkopplungsverstärker vom invertierend verstärkenden Kollektor-Ausgang des Verstärkertransistors A zum eigenen Eingang dieses Transistors. Über die vergrößerte Kapazität Ca wird damit ein genügend großer Anteil einer Wechselstromkomponente in positiver Rückkopplung an den Eingang des Verstärkertransistors A

ao übertragen, daß eine Selbstschwingbedingung bzw. eine Instabilitätsbedingung für diesen bisher noch ververstärkend wirkenden Verstärkertransistor A erfüllt wird. So kann sich schon die erste entsprechend polarisierte Halbwelle der damit einsetzenden Schwin-

as gung auf den Transistor Λ wie ein in klassischen Flip-Flop-Schaltungen dem verstärkenden Transistor von außen zugeführter Kippimpuls auswirken, d. h., der Transistor A wird zwangläufig in seinen Sättigungs-

■ bereich übersteuert.

Die entsprechende Potentialverminderung an der Klemme k_a, d. h. Verminderung der Spannung U_a, bewirkt eine nicht invertierend verstärkte Verminderung des Emitterstromes /„, in der Leitung Gab zum Transistor B, so daß dieser nun aus dem Sättigungs-

bereich in den verstärkenden Bereich zugesteuert wird. Das bewirkt ein entsprechendes Abfallen des Kollektorstromes gegenüber dem vorher fließenden Sättigungswert /«& und demgemäß ein entsprechendes Ansteigen der Ausgangsspannung U_b an der Klemme k_b. Damit wird der bisher sperrend betriebene Kopplungstransistor B' verstärkend und gibt über die Eingangsleitung Gba zum Verstärkertransistor A einen Emitterstrom ab, welcher ausreicht, um den Verstärkertransistor A in des Sättigungsbereich zu steuern. Dadurch sinkt die Spannung U_a an der Klemme Jt₆ auf einen tieferen Wert, wodurch der Kopplungstransistor A' in den Sperrbereich gesteuert und damit unwirksam wird. Auf diese Weise wird der zweite Betriebszustand der Flip-Flop-Schaltungsanordnung mit aktiv ver-

so stärkend betriebenen Transistoren B, B' und inaktiven Transistoren A, A' stabil und bleibt aufrechterhalten, bis das Steuerorgan P wieder in die Position P_b verstellt wird.

Um ein zuverlässiges Funktionieren der Flip-Flop-

Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3 bzw. ein vollsymmetrisches Verhalten der Schaltung zu sichern, ist es von großer Bedeutung, daß die Kennlinien /_c° (Ubb), d. h. die Abhängigkeiten der Kollektor-Stromdichten /e° von den Basis-Emitter-Spannungen Ubb

der beiden Kopplungstransistoren A', B' und der beiden Verstärkertransistoren A, B einander möglichst gleich sind.

Dies ist dann und nur dann mit genügender Sicherheit der Fall, wenn diese vier Transistoren A, B, A', B'

«5 als Teilbezirke von auf einem gemeinsamen Substrat aufgebrachten Oberschichten, also nach den bekannten Verfahren zur Massenherstellung von Transistorbauelementen hergestellt werden.

*~ ίο

Es sei in diesem Zusammenhang auch an die be- stückig mit gemeinsamem Basissubstrat aller Transi-

kannte Beziehung stören ausgebildet.

(In F i g. 4 bezeichnen entsprechende Bezugs-

Jl.\ zeichen entsprechende Bauelemente von Fig. 3.

/, / 5 Es ist hier dargestellt, wie je durch Parallelschaltung

(Übe = Basis-Emitter-Spannung, ^vo" drei Transistoren A₁', A₂', A₃' bzw. A₁', S₂', B₃'

U_b = Boltzmannspannung, ^d _tl^e *> gleiche Betriebscharakteristiken wie die Ver-

_ „ „ , / starkertransistoren A und B und die Hilfstransistoren

Ic = Kollektorstrom, Λ", B" haben, die Bedingung einer größeren Emitter-

/, = Sättigungsstrom, to fläche der Rückkopplungstransistoren Ä' und B' er-

In = natürlicher Logarithmus) füllt werden kann. Außerdem sind die Kapazitäten

Ca, Cb als gegensinnig von einem Steuerorgan P aus

für Transistoren erinnert. Der Sättigungsstrom /, ist veränderbare Kondensatoren gezeichnet. Dabei könnte dabei unter sonst gleichen Parametern annähernd auch vorgesehen werden, nur einen der Kondensatoren proportional der wirksamen Emitterfläche eines Tran- 15 C„ oder C» von einem der festen Kapazität des anderen sistors. Damit die Rückkopplungstransistoren nicht in Kondensators gleichem Mittelwert aus zur wahlweise den Sättigungsbereich gesteuert werden, ist es zweck-' Erfüllung der Instabilitätsbedingung C_a U Cb für mäßig, wenn die wirksamen Emitterflächen der beiden den einen oder anderen Betriebszustand der Flip-FIop-Kopplungstransistoren A', B' unter sich gleich und Anordnung F positiv und negativ veränderlich zu wesentlich größer sind als die unter sich ebenfalls ao machen. Die Ausgangsspannung Ub der Flip-Flopgleichen Emitterflächen der beiden Kopplungstransi- Anordnung F wird gemäß F i g. 4 mit einer bekannstoren A, B sowie der Hilfstransistoren A", B". ten Uniformerschaltung Sa in ein reines Binärsignal U Vorzugsweise ist also die gesamte Flip-Flop-Schal- aus mit den Zuständen L = »Ja« und 0 = »Nein« tung F innerhalb der strichpunktiert gezeichneten umgeformt. Auch diese Umformerschaltung kann mit Grenzen von F i g. 1 als integriertes Bauelement ein- as der Flip-Flop-Anordnung F integriert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Bistabile, umsteuerbare Flip-Flop-Schaltungsanordnung mit zwei kreuzweise gleichstrommäßig gekoppelten Verstärkerelementen, vorzugsweise Transistorstufen, von denen in jedem der beiden stabilen Betriebszustände das eine in einem aktiven, differentiell verstärkenden Arbeitsbereich leitend und das andere in einem inaktiven nicht verstärkenden Bereich betrieben wird, wobei jedem der beiden Verstärkerelemente eine Wechselstrom-Kopplungsschleife mit mindestens einer veränderbaren phasendrehenden Impedanz zwischen seinem Ausgang und seinem Eingang zugeoidnet ist und wobei Kopplungskomponenten zusammen mit jenem der beiden Verstärkerelemente, welches im aktiven, verstärkenden Bereich leitend ist, einen Schwingkreis bilden, dessen Schwingung einsetzt, sobald eine vorbestimmte Wertkombination der veränderbaren Impedanzen erreicht wird und beim Einsetzen der Schwingung das jeweils vorher im aktiven, verstärkenden Bereich leitende Verstärkerelement zwangläufig aus diesem Bereich gebracht und dafür das andere Verstärkerelement im verstärkenden Bereich leitend wird und die Flip-Flop-Schaltungsanordnung im neu erreichten Betriebszustand verharrt, bis eine andere vorbestimmte Wertkombination der veränderbaren Impedanzen erreicht wird, welche die Rückschaltung in den ersten Betriebszustand ausgelöst, nach Patent 2000883, dadurch gekennzeichnet, daß als den gleichstromgekoppelten Verstärkerelementen (A, B) zusätzlich zugeordnete Wechselstrom-Rückkopplungsschleifen ebenfalls invertierende Kopplungsverstärker (A', B') dienen, die je in Verbindung mit einem Wechselstromkiter (Co, G-. WLd, WLb), von denen mindestens der eine zur Erfüllung der Instabilitätsbedingung für den aktiv verstärkenden Zustand wahlweise des einen oder anderen der beiden Verstärkerelemente (A oder B) von außen her veränderbar ist, zwischen dem Eingang und dem Ausgang des zugeordneten Verstärkers (A, B) eingeschaltet sind.

2. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, mit Transistoren als Verstärkerelemente, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektrode je eines Kopplungstransistors (-4', ß') an die Kollektorelektrode je eines zugeordneten Verstärkertransistors (A, B) angeschlossen ist und daß die Kollektorelektroden der beiden Kopplungstransistoren von denen derjenige, der dem aktiven Verstärkertransistor (A, B) zugeordnet ist, im Sperrgebiet betrieben wird (A', B'), miteinander direkt und über einen gemeinsamen Widerstand (Rc) mit dem einen Pol ( f) einer Gleichspannungsquelle verbunden sind, daß ferner die Emitterelektrode der beiden Kopplungstransistoren (A', B') je mit der Basis des zugeordneten Verstärkertransistors (B bzw. A) direkt verbunden sind und daß zwischen der Verbindung (k_c) der Kollektorelektroden der beiden Kopplungstransistoren (A', B') und jeder der beiden Verstärkertransistor-Basiselektroden je eine Kapazität (C_n, Cb) als Wechselstromleiter eingeschaltet ist, von denen mindestens die eine willkürlich veränderbar ist (Fig. 3, 4).

3. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach An_T spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kollektor und der Basis jedes Verstärkertransistors (A, B) je eine Diode bzw. je ein Hilfstnmsistor (A", B") in Diodenschaltung, eingeschaltet ist (F i g. 3, 4).

4. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Dioden (A", B") zwischen der Basiselektrode jedes Verstärkertransistors (A, B) und dessen Kollektorelektrode je ein Widerstand (Ra", RbI seriengeschaltet ist (F i g. 3, 4).

5. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte-Kennlinien (/Λ Übe) der beiden Verstärkertransistaren (A, B), der beiden Kopplungstransistoren (A', B') und der Hilfstransistoren (A", B") einander angenähert gleich sind und daß ferner mindestens die aktiven Emitterflachen der beiden Kopplungstransistoren (A', B') wesentlich größer sind als die aktiven Emitterflächen der beiden Verstärkertransistoren (A, B\ und der Hilfstransistoren (A", B" in Fig. 4).

6. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als in'egriertes Bauelement mit gemeinsamem Basissubstrat aller Transistoren (A, B, A', B', A", B") gebaut ist.

7. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kopplungsverstärker (A', B') mit ihren Eingängen (I₀', **') je an den Ausgang (2_a, 2_ft) des zugeordneten der beiden invertierenden Verstärker (A, B) angeschlossen und über je einen Wechselstromleiter (WLd, WL_b') an den Eingang (la, Ib) desselben Verstärkers angekoppelt sind (Fig. 2).

8. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kopplungsverstärker (A', B') je mit ihrem nicht invertierenden Ausgang 2_ao\ 2_6o') an den Eingang des nicht zugeordneten Verstärkers (B, A) angeschlov sen sind, derart, daß diese Kopplungsversti.rker (A', B') sowohl die Wechselstrom-Rückkopplungspfade (Wa', Wb) für den zugeordneten Verstärker (A, B) als auch die Gleichstromkopplungspfade (Gab, Gba) zum nicht zugeordneten Verstärker (B, A) speisen (F i g. 2).

9. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselstromleiter (WL_a\ WLb) in den Wechselstrom-Rückkopplungspfaden (Wa', Wb) der Verstärker (A, B) mikrofonartige Vorrichtungen dienen, deren Übertragungsmasse durch äußere Druckveränderungen in ausreichendem Maße beeinflußbar sind (F i g. 2).

10. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsverstärker (A', B') mit Gegenkopplungs-Impedanzen (GKo', GKb) überbrückt sind.

11. Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung des Wechselstromübertragungsmaßes in den Wechselstrom-Gegenkopplungspfaden (Wd, Wb) und damit zur Erfüllung der Instabilitätsbedingung für den verstärkenden Betriebszustand des einen oder anderen der beiden Verstärker (A, B) mindestens eine der Gegenkopplungs-

impedanzen (GKa, GKb) der Kopplungsverstärker (A', B¹) willkürlich veränderbar ist (F i g. 2).

Das Hauptpatent betrifft eine bistabile Flip-Flop-Schaltungsanordnung mit zwei kreuzweise gleichstrommäßig gekoppelten Verstärkerelementen, vorzugsweise Transistorstufen, von denen in jedem der beiden stabilen Betxiebszustände das eine in einem aktiven, differentiell verstärkenden Arbeitsbereich leitend und das andere in einem inaktiven, nicht verstärkenden Bereich betrieben wird. Dabei ist jedem der beiden Verstärkerelemente eine Wechselstrom-Kopplungsschleife mit mindestens einer veränderbaren phasendrehenden Impedanz zwischen seinem Ausgang und seinem Eingang zugeordnet und bilden die Kopplungskomponenten zusammen mit jenem der beiden Verstärkerelemente, welches im aktiven, verstärkenden Bereich leitend ist, einen Schwingkreis, dessen Schwingung einsetzt, sobald eine vorbestimmte Wertkombination der veränderbaren Impedanzen erreicht wird, wobei beim Einsetzen der Schwingung das jeweils vorher im aktiven, verstärkenden Bereich leitende Verstärkerelement zwangläufig aus diesem Bereich gebracht und dafür das andere Verstärkerelement in verstärkenden Bereich leitend wird und die Flip-Flop-Schaltungsanordnung im neu erreichten Betriebszustand verharrt, bis eine andere vorbestimmte Wertkombination der veränderbaren Impedanzen erreicht wird, welche die Rüekschaltung in den ersten Betriebszustand auslöst.

Bei den in dem Hauptpatent erläuterten Ausführungsbeispielen enthalten die zusätzlichen Rückkopplungspfade außer Elementen der Gleichstromkopplungspfade auch für jeden der Verstärker passive, induktive und kapazitive Impedanzen, von denen mindestens die eine veränderlich isi. Im Hinblick auf eine rationelle Massenfertigung von Flip-Flop-Schaltungen nach dem Hauptpatent in integrierter Bauweise ist die Verwendung induktiver Impedanzen wie Spulen und übertrager ungünstig.

Aufgabe der vorliegenden Zusatzerfindung ist es, eine Flip-Flop-Schaltungsanordnung nach der Haupt-Patentanmeldung unter Beibehaltung oder sogar Verbesserung ihrer günstigen Betriebseigenschaften so auszubilden, daß keine induktiven Impedanzen in einem integrierten Schaltkreis benötigt werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als den gleichstromgekoppelten Verstärkerelementen zusätzlich zugeordnete Wechselstrom-Rückkopplungsschleifen ebenfalls invertierende Kopplungsverstärker dienen, die je in Verbindung mit einem Wechselstromleiter, von denen mindestens der eine zur Erfüllung der Instabilitätsbedingung für den aktiv verstärkenden Zustand wahlweise des einen oder anderen der beiden Verstärkerelemente von außen her veränderbar ist, zwischen dem Eingang und dem Ausgang des zugeordneten Verstärkerelementes eingeschaltet sind.

Weil ein invertierend verstärkender Kopplungsverstärker jede unvermeidbare Stromschwankung im Ausgang eines selbst invertierend verstärkenden Verstärkers mit 180° Phasendrehung an den Eingang des betreffenden Verstärkerelementes zurückführt, worin sie wieder mit 180° Phasendrehung an den Verstärkerausgang verstärkt wird, sind die Voraussetzungen zur positiven Rückkopplung des Verstärkerelementes bzw. für eine Selbstschwingbedingung im betreffenden Verstärkerelemeni gegeben, sobald durch Einstellung des dem Kopplungsverstärker zugeordneten Wechselstromleiters auf einen genügenden Leitwert die Rückführung der Wechselstromschwankungen zum Verstärker mit genügend großem Wertantefl erfolgt. Es werden dann in den Wechselstromschleifen zur Erreichung einer 2 · 180° Phasendrehung im Wechselstromkreis jedes Verstärkerelementes keine Induktivitäten benötigt und auch nicht unbedingt Kondensatoren als Wechselstromleiter, indem das wirksame Übertragungsmaß der Rückkopplungsverstärker auch durch mechanisch veränderliche ohmsche oder komplexe Widerstände veränderbar ist Die Wechselstromleiter in den Rückkopplungspfaden können mit Vorteil dem betreffenden Rückkoppiungsverstärker seriengeschaltet sein oder ihn auch als Gegenkopplungsimpedanz überbrücken.

Zweckmäßigerweise sind natürlich alle Verstärker transistorisiert. Die Ausbildung einer Flip-FIop-Schaltung gemäß vorstehend definierter Zusatzerfindung schafft dann die Voraussetzung zu ^.eren rationeller Massenfertigung als integrierte Bauelemente mit gemeinsamem Basis-Substrat aller Transistoren.

Eine be\orzugte, mit Transistoren als Verstärker bestückte Aubführungsform der Flip-Flop-Schaltung gemäß der Zusatzerfirdung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektrode jedes Kopplungstransistors an die Kollektorelektrode des zugeordneten Verstärkertransistors angeschlossen ist und die Kollektorelektrcden e'er beiden Koppk ngstransistoren miteinander direkt und ül er einen gen einsamen Widerstand mit dem einen Pol der Gleichsp; nnungsquelle verbunden sind, daß ferner die Emilte:elektroden der beiden Kopplungstiansistoren je mit dir Basis des nicht zugeordneten Verstärkertransistois direkt verbunden sind und daß zwischen der Verbindungsleitung der Kollektorelektroden der beiden Kopplurgstransistoren und jeder der beiden Verstärket trans istor-Basiselektroden je eine Kapazität als Wechselstromleiter eingeschaltet ist, von denen mindestens die eine willkürlich veränderbar ist.

In der Zeichnung sind ein Prinzipbild und konkrete Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaubild für den grundsätzlichen Aufbau und die Funktionsweise einer erfindungsgemäß ausgebildeten Flip-Flop-Schaltung,

F i g. 2 ein erweitertes Prinzipschaltbild als Variante zu Fig. 1,

F i g. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten und zur Massenfertigung in integrierter Bauweise besonders gut geeignete Flip-Flop-Schaltungsanordnung F zur Realisierung der Prinzipschaltungen gemäß F i g. 1 bzw. 2,

F i g. 4 eine der F i g. 3 entsprechende Variante mit zusätzlicher Impulsformerschaltung.

In F i g. 1 sind mit A bzw. B zwei identische, invertierende Transistorverstärker bezeichnet. Sie haben je einen Eingang 1„ bzw. It, und einen Ausgang 2„ bzw. 2&. In den symbolischen Verstärkerdreiecken A und B sind je zwei Ausgang-Eingang-Kennlmien K_v, K_s für je zwei alternativ auftretende Betriebszustände, nämlich eine Kennlinie K_v für den verstärkenden Zustand und eine Kennlinie K_s für den Sättigungszustand, eingezeichnet. Mit Gab und Gba sind zwei Gleichstromkopplungspfade je vom Ausgang 2_e oder Ib des einen Verstärkers B oder A zum anderen Verstärker bezeichnet. Sie bewirken, daß nur zwei Be-