DE2216922C2 - Monolithisch integrierte Master-Slave-Flipflopschaltung - Google Patents
Monolithisch integrierte Master-Slave-FlipflopschaltungInfo
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Description
Aus »Siemens-Zeitschrift«, 43 (1969), Heft 11, S. 877 bis 881, ist das Schaltungsprinzip von Master-Slave-Flipflopschaltungen
für bipolare Transistoren, also pnp- oder npn-Flächentransistoren, bekannt.
Auch aus Feldeffekttransistoren bestehende Master-Slave-Flipflopschaltungen sind bekannt, vgl. die
deutsche Offenlegungsschrift 1958 643. Eine Master-Slave-Flipflops
ähnliche Schaltung mit Feldeffekttransistoren ist ferner aus der deutschen Offenlegungsschrift
1 945 613 bekannt.
Master-Slave-Flipflopschaltungen bestehen aus den
in Fig. 1 der Zeichnung gezeigten Teilschaltungen, nämlich dem Eingangsgatter 1, das die Eingänge A, B
mit dem Masterteil 2 verbindet. Diesem ist die Koppelstufe 3 nachgeschaltet, die den Masterteil 2 und
den Slaveteil 4 miteinander verbindet. Die Ausgänge Q, ~Q des Slaveteils 4 sind zugleich die Ausgänge der
gesamten Master-Slave-Flipflopschaltung. Hierbei soll
durch die Überstreichung des Buchstaben Q angedeu-
t werden, daß die an den beiden Eingängen Q und ~Q der verschaltet sind, daß der Master- und der Slaveischeinende
digitale Information zueinander invers teil nur unterhalb einer der Koppelctufe eigenen
\ Schwellspannung über diese gleichstrommaßig mit-
\ ndaster-Slave-Flipfiopschaltungen sind taktgesteu- einander verbunden sind und daß der Masterteu uiia
ke FlipflopschaltuBg, ^ h->
die Umsteuerung vom 5 die Eingänge nur oberhalb einer dem Eingangsgattor
öj in den anderen Schalteustand de: Flipflopschal- eigenen Schwellspannung über dieses gleichstrom-
t erfolgt in Abhängigkeit von den an den Eingän- mäßig miteinander verbunden sind, wobei die ^nweu-
esnA, B anliegenden digitalen Signalen nur wäh- spannung der Koppelstufe niedriger hegt als die ces
I der Dauer eines positiven Taktimpulses. Dieser Eingangsgatters und die SehweUsi>annungen von
tänpuls muß zur beabsichtigten Wirkungsweise io einem Taktimpuls je einmal nacheinander über- una
glich seist* Amplitude in der Lage sein, zwei wieder unterschritten werden.
nungsschwellen nacheinander zu überschreiten, Die aus der eingangs genannten Literaturstelle oe-
er Koppelstufe und dem Eingangsgatter eigen kannte Master-Slave-Flipflopscbialtung ist relativ auiwobei
die Schwellspannung der Koppelstufe wendig und enthält außer den als aktive Bauelemente
riger liegt als die des Eingangsgatters. Der Takt- 15 wirkenden Transistoren eine beträchtliche Anzahl von
snpuls bewirkt, daß der Master- und der Slaveteil Dioden, Z-Dioden und Widerständen. Dies tunrt
unterhalb der Schwellspannung der Koppelstufe über dazu, daß die erforderliche Betriebsspannung in aer
ißese gleichstrommaßig miteinander verbunden sind, Größenordnung von 10 Volt liegt. Bei der monolährend
der Masterteil und die Eingänge nur ober- lithischen Integrierung dieser bekannten Scnaltungstelb
der Schwellspannung des Eingangsgatters über 20 anordnung ergeben sich somit bezüglich der 211L^f "
dieses «leichstrommäßig miteinander verbunden sind. stellung der einzelnen Bauelemente notigen uinu-
Dies ist in Fig. 2 der Zeichnung gezeigt, die den sionsschritte unterschiedliche Dimensionierungen.
«Wichen Verlauf des Taktimpulses mit den züge- Die Aufgabe der Erfindung besteht dann, eine
körigen Schwellspannungen der Koppelstufe und des Master-Slave-FUpflopschaltung anzugeben, die nin-Eingangsgatters
zeigt Liegt die Amplitude des Takt- *5 sichtlich der einzuhaltenden Diffusionsparameter aui
impulses U1 unterhalb der Schwellspannung UK der Grund der Verringerung der Anzahl der benotigten
KoppelMufe, so wird die im Masterteil enthaltene In- Einzelelemente wesentlich unkritische ist, weniger
formation in den Slaveteil übernommen, da. wie aus- Kristallfläche in Anspruch nimmt und zum Βε*πε°
geführt, in diesem Fall der Master- und der Slaveteil mit niedrigerer Versorgungsspannung bei extrem
fiber die Koppelstufe miteinander verbunden sind. 30 niedrigem Stromverbrauch geeignet ist (10OnA pro
Überschreitet die Amplitude des Taktimpulses uT die Master-Slave-Flipflop-Stufe).
Schwel !spannung UK der Koppelstufe, liegt jedoch Eine Verringerung der Anzahl der Bauelemente
noch unterhalb der Schwellspannung U1, des Ein- ist zwar auch bei der bistabilen Kippschaiiung 1 iacn
tanesgatters, so bleiben die zu diesem Zeitpunkt im der deutschen Offenlegungssdinft 2 027Wi oeao-Master-
und Slaveteil gerade vorhandenen Informa- 35 sichtigt, jedoch wird dies durch eine andere απ von
tionen so lange in den beiden Teilen gespeichert, bis Grundschaltung und nicht durch eine Master-aidvedie
Amplitude des Taktimpulses uT die Schwellspan- Flipflopschaltung erreicht.
nungi1, des Eingangsgatters überschreitet. Zu diesem Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemaß aa-
Zeitpunkt wird die an den Eingängen A, B anliegende durch gelöst, daß Masterteil, Slaveteil, Koppelstuie
Information in den Masterteil übernommen, da. wie 40 und Eingangsgatter ausschließlich aus Transistoren
ausgeführt, die Eingänge mit dem Mastertei! über das gleichen Leitungstyps bestehen, daß die Koppelsture
Eingangsgatter verbunden sind. pro Flipflophälfte aus je einem Doppelemittertran-
Der abfallende Teil der Amplitude des Taktimpul- sistor besieht, dessen erster Emitter mit dem ΚΛΗβκ-scs
unterschreitet dann zunächst die Schwellspannung tor des zugehörigen Mastertransistors, dessen zweiter
Vr des Eingangsgatters, wodurch die Eingänge A, B 45 Emitter mit dem Kollektor des zugehörigen siayevo'm
Masterteil getrennt werden, so daß die nun vor- transistors und dessen Basis sowie dessen *°lieP
fi i M d Slil i jil üb eine Konstantstrornquelle oder
vom Masterteil getrennt werden, so daß die nun vor- transistors und dessen Basis sowie P
handene Information in Master- und Slaveteil gespei - jeweils über eine Konstantstrornquelle oder übenanen
chert bleibt. Bei weiterem Absinken der Amplitude Widerstand mit der Versorgungsspannungsque ie verdes
Taktimpulses unterschreitet diese die Schwell- bunden sind, daß das Eingangsgatter pro Hiptlopsoannung
VK der Koppelstufe, wodurch Masterteil 5* hälfte aus einem Transistor besteht, dessen Basis mit
und Slaveteil wieder miteinander über die Koppel- den zusammengeschalteten Emittern der Mastertranstufe
verbunden werden, so daß die Information des sistoren, dessen Kollektor mit dem Kollektor aes zu-Masterteils
in den Slaveteil übernommen wird. gehörigen Mastertransistors und dessen Emitter mit
Der Masterteil 2 und der Slaveteil 4 bestehen aus dem zugehörigen Eingang gleichstrommaiiig veroun-
bezüglich ihrer Basen und Kollektoren Kreuzgekop- 55 den ist, daß die Kollektoren der Mastertransistoren
pelten und bezüglich ihrer Emitter zusammengeschal- jeweils über eine Konstantstromquelle oder über einen
teten Transistoren, wie dies ganz allgemein bei Flip- Widerstand mit der Versorgungsspannungsquelle ver-
flopschaltungen üblich ist. bunden sind und daß den Emittern ^r Mastertran
Die Erfindung betrifft somit eine monolithisch mit- sistoren der Taktimpuls zugeführt ist. Eine besonders
tels bipolarer Transistoren integrierte Master-Slave- 60 voi teilhafte Schaltung ergibt sich wenn die Kollekto-Flipflopschaltung
mit einem Masterteil und einem ren der Mastertransistoren sowie die Basen und KOl·-
Slaveteil, die jeweils aus zwei bezüglich ihrer Basen lektoren der Doppelemittertransistoren von Strömen
und Kollektoren kreuzgekoppelten und bezüglich gleicher Größe gespeist oder über Widerstände gleihrer
Emitter zusammengeschalteten Transistoren be- eher Größe mit der Versorgungsspannungsquelle verstehen,
ferner mit einer den Master- und den Slave- 65 bunden sind. ....
teil verbindenden Koppelstufc und mit einem den Zwar ist es bei der erwähnten
i i d Eiä bidd Ei nopschaltung mit ™ά^Χ™
teil verbindenden Koppelstufc und mit einem den Zwar ist es bei ^:
Masterteil mit den Eingängen verbindenden Ein- nopschaltung mit ™ά^Χ™^™™* £
gangsgatter, welche vier Schaltungsteile so miteinan- deutschen Offenlegungsschrift 1 958 648 bekannt, daß
Masterteil, Slaveteil, Koppelstufe und Eingangsgatter ausschließlich aus Transistoren gleichen Leitungstyps
bestehen, jedoch ist dies bei Feldeffekttransistor-Schaltungen meist immer so, da ein Feldeffekttransistor
in einfacher Weise als ohmscher Widerstand geschaltet werden kann. Bei bipolaren Transistoren,
mit denen die etrindungsgemäße Schaltung ausschließlich
realisiert werden soll, steht jedoch eine vergleichbare einfache Maßnahme nicht zur Verfugung, wie
auch die eingangs genannte Literaturstelle zeigt. Die Erfindung zeigt dagegen einen Weg, wie auch dieses
Teilproblem gelöst werden kann.
Die erfindungsgemäße Master-Slave-Flipflopschaltung
und deren Modifizierungen zur Verwendung in Schieberegistern oder in binären Frequenzteilern wird
nun an Hand der weiteren Figuren der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 3 zeigt das Schaltbild der erfindungsgemäßen
Master-Slave-Flipflopschaltung mit einer wahlweisen
Erweiterung;
F i g. 4 zeigt die Modifizierung 4er erfindungsgemäßen Master-Slave-Flipflopschaltung zur Verwendung
in Schieberegistern;
F i g. 5 zeigt die Modifizierung der erfindungsgemäßen Master-Slave-Flipflopschaltung zur Verwendung
in binären Frequenzteilern.
Die in Fig. 3 gezeigte Master-Slave-Flipflopschaltung
umfaßt den aus den Transistoren TMl und TM 2 bestehenden Masterteil, den aus den Transistoren
TSl und TS 2 bestehenden Slaveteil, die aus den beiden Doppelemittertransistoren TKl und TKl bestehende
Koppelstufe und das aus den Transistoren TGl und TG 2 bestehende Eingangsgatter. Die zusätzlich
in Fig. 3 enthaltenen Transistoren TZl und TZ 2 können wahlweise vorgesehen werden. Ihre
Funktion wird weiter unten noch erläutert.
Die Transistoren des Masterteils TMl, TMl und
des Slaveteils TSl, TSl sind bezüglich ihrer Basen und Kollektoren kreuzweise miteinander verbunden,
d. h., die Basis des Transis;ors TM1 bzw. TS i ist mit
dem Kollektor des Transistors TM 2 bzw. TSl verbunden,
während die. Basis des Transistors TM 2 bzw. TS 2 mit dem Kollektor des Transistors TMl bzw.
TSl verbunden ist. Die Emitter der Mastertransistoren TMl, TMl sind ebenso wie die Emitter der
Slavetransistoren TSl, TSl miteinander verbunden.
Die beiden Doppelemittertransistoren TK1, TKl
der Koppelstufe sind derart geschaltet, daß jeweils der erste Emitter Eil bzw. E21 mit dem Kollektor
des zugehörigen Mastertransistors verbunden ist, d. h.,
der erste Emitter Eil des Doppelemittertransistors TKl ist mit dem Kollektor des Mastertransistors
TMl verbunden, während der erste Emitter £21 des
Doppelemittertransistors TKl mit dem Kollektor des Mastertransistors TMl verbunden ist Der zweite
Emitter £12 bzw. £22 der Doppelemittertransistoren TKl, TKl ist mit dem entsprechenden Kollektor
der Slavetransistoren TSl, TSl verbunden, d.h., der zweite Emitter £12 des Doppelemittertransistors
TKl liegt am Kollektor des Slavetransistors TSl, während der zweite Emitter £22 des Doppelemittertransistors
TKl am Kollektor des Slavetransistors TS1 angeschlossen ist.
Die Transistoren TGl, TG1 des Eingangsgatters
liegen mit ihren Kollektoren an den entsprechenden Kollektoren der Mastertransistoren TMl, TMl und
mit ihren Basen an den miteinander verbundenen Emittern dieser Transistoren. Somit ist der Kollektor
des Gattertransistors TGl mit dem Kollektor des Mastertransistors TMl verbunden. In gleicher Weise
liegt der Kollektor des Gattertransistors 7G2 am
Kollektor des Maslertransistors TMl. Der Emitter des Gattertransistors 7Gl ist mit dem Eingang A
und der Emitter des Gattertransistors TG1 mit dem Eingang B verbunden.
Die miteinander verbundenen Basen der Gattertransistoren TGl, TG1 und Emitter der Mastertransistoren
TMl, TMl liegen am Takteingang T, dem im Betriebsfall der Taktimpuls uT zugeführt wird. Ais.
Ausgänge Q, ~Q dienen die Kollektoren der Slavetransistoren
TS2, TSl oder wahlweise die Kollektoren
der Doppelemittertransistoren TK1, TK 2.
is Die Basen und Emitter der Doppelemittertransistoren
TKl, TKl sowie die mit den Kollektoren der Gattertransistoren TGl, TGl verbundenen Kollektoren
der Mastertransistoren TM1, TM1 liegen jeweils
über eine Konstantstromquelle / oder über
so einen nicht gezeigten Widerstand an der nicht gezeigten
Versorgungsspannungsquelle. Die monolithisch integrierte Master-Slave-Flipflopschaltung nach der
Erfindung läßt sich hinsichtlich dieser Konstantstromquellen bzw. der Widerstände besonders einfach
as realisieren, wenn die von den Konstantstromquellen /
gelieferten Ströme bzw. die Widerstandswerte der Widerstände einander gleich sind.
In Fig. 3 sind ferner die Zusatztransis?oren 7ZI,
TZl vorgesehen, die wahlweise verwendet werden können. Ihr Kollektor ist mit dem entsprechenden
Kollektor der Mastertransistoren TMl, TMl verbuiiden,
während ihre Emitter gemeinsam am Schaltungsnullpunkt angeschlossen sind, an dem im übrigen
auch die zusammengeschalteten Emitter der Slavetransistoren 7"Sl, 752 liegen. Die Basen der
Zusatztransistoren TZl, TZ 2 führen jeweils zu einem
weiteren Eingang C, D. Über diese Eingänge kann die Schaltung unabhängig von den an den Eingängen
A, B liegenden Signalen voreängestellt bzw. zurückgesetzt werden.
Zur Erklärung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Master-Slave-Flipflopschaltung sei angenommen, daß am Eingang A das digitale Signal »0«
und am Eingang B das digitale Signal »1« liegt, wobei
das letztere gleich oder größer ist als die Basis-Emitter-Schwellspannung
des Gattertransistors TGl. Diese Basis-Emitter-Schwellspannung, die ebenso beim
Gattertransistor 7"Gl auftritt, ist bei der erfindungsgemäßen
Anordnung mit der eingangs erwähnten
SchweHspannung UG des Eingangsgatters identisch.
Überschteitet die Amplitude des Taktimpulses uT
diese SchweHspannung, so wird der Gattertransistor TGI eingeschaltet und triggert den Masterteil derart,
daß d-,r MastertransistorTM1 leitend und der Mastertransistor
TMl gesperrt wird. Unterschreitet dann
die Amplitude des Taktimpulses die Spannungsschwelle Uq wieder, so wird der Gattertransistor TG1
gesperrt. Bei weiterer Verkleinerung der Amplitude des Taktimpulses wird über den Doppelemittertran-
sistor TKl das Potential am Kollektor des Slavetransistors rSl so weit vermindert, daß der Slaveteil getriggert
wird, wodurch der Slavetransistor TSl leitend und der Slavetransistor TS1 gesperrt wird. Falls sich
der Slaveteil bereits in diesem Zustand befunden hat,
hat der Taktimpuls keinen Einfluß auf diesen Zustand.
Die SchweHspannung UK der Koppelstufe i· · \n
Sicherheit kleiner als die Differenz zwischen .k?
Basis-Emitter-Schwellspannung des Slavetransistors
TS 2 und der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
des Mastertransistors TM 1. Die Funktion der erfindungsgemäßen
Master-Slave-Flipflopschaltung ist somit
völlig unabhängig von der Flankensteilheit der Taktimpulse.
In Fi g. 4 ist die erste und eine der weiteren Stufen
eines Schieberegisters gezeigt, das pro Stufe eine erfindungsgemäße Master-Slave-Flipflopschaltung enthält.
Hierzu wird die Schaltung derart modifiziert, daß die Taktimpulse den T-ikteingängen T über je einen
Hilfstransistor TH zugeführt sind, dessen Kollektor am jeweiligen Takteingang T und dessen Emitter am
Schaltungsnullpunkt angeschlossen ist, während dessen Basis die Taktimpulse über den so gebildeten
neuen Takteingang 7" zugeführt sind.
In Fig. 4 ist durch die gestrichelt gezeichneten Verbindungslinien zur in der Figur rechts liegenden
Master-Slave-Flipflopschaltung angedeutet, daß es sich bei dieser um irgendeine der nachfolgenden S.afen
des Schieberegisters handelt. Mit Ausnahme der ersten Stufe des Schieberegisters sind die Eingänge
jeder Schiebtregisterstufe mit den Kollektoren der Slavetransistoren der jeweils vorausgehenden Master-Slave-Flipflopschaltung
direkt verbunden. Es handelt sich somit bei diesem Schieberegister um ein bezüglich
der Taktimpulse für Serieneingabe und Paralleloder Serienausgabe geeignetes Schieberegister. Es ist
jedoch auch eine Paralleleingabe zu Zeiten möglich, während denen die Amplitude des Taktimpulses u T
gleich Null ist Hierfür sind dann in den entsprechenden Stufen die Zusatztransistoren nach F i g. 3 vorzusehen.
In F i g. 5 ist eine binäre Frequenzteilerschaltung zur Teilung der Frequenz der Taktimpulse unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Master-Slave-Flip-"opschaltung
gezeigt. Hierzu ist die Master-Slave-Flipflopschaltung der einzelnen Frequenzteilerstufen
derart modifiziert, daß üem Takteingang Γ der ersten
Frequenzteilerstufe wiederum wie beim Schieberegister nach Fig. 5 die Rnsis-KoHektor-Strecke des
Hilfstransistors TH vorgeschaltet ist, wobei dessen Kollektor am Takteingang T und dessen Emitter am
Schaltungsnullpunkt angeschlossen ist, während die in ihrer Frequenz zu untersetzenden Taktimpulse dem
mit der Basis des Hilfstransistors identischen neuen Takteingang V zugeführt werden.
Da der Schaltzustand der einzelnen Frequenzteilerstufen
lediglich durch die Impulse der Taktfrequenz bestimmt wird, sind die Eingänge A und B der Anordnung
nach F i g. 3 in der Anordnung nach F i g. 5 mit der Basis des jeweiligen Slavetransistors verbunden,
d. h„ der Emitter des Gattertransistors TGl ist
mit der Basis des Slavetransistors TSl und der Emitter des Gattertransistors TG 2 mit der Basis des Slavetransistors
TS2 direkt verbunden.
Als Ausgang zur Ankopplung der nachfolgenden Frequenzteilerstufe dient bei der Anordnung nach
Fig.5 der Kollektor des Doppelemittertransistors
TK 2, der mit dem Takteingang der nächstfolgenden Frequenzteilerstufe verbunden ist.
Durch die,in Fig.5 gestrichelt gezeichneten Verbindungen
soll angedeutet werden, daß es sich bei der in Fig.5 rechts gezeichneten Master-Slave-Flipflopschaltung
um irgendeine der links gezeichneten ersten Frequenzteilerstufe nachfolgende Frequenzteilerstufe
handelt.
Bei der Herstellung solcher monolithisch integrierter Frequenzteilerschaltungen wird im allgemeinen
eine maximale Stufenanzahl vorgesehen und gefertigt, wodurch der Teilungsfaktor als n-te Potenz der Zahl 2
(n = Stufenzahl) eindeutig festgelegt ist. Um dem Anwender auch die Möglichkeit zu geben, ein kleineres
Teilungsverhältnis mit der gegebenen fertigen ίο Schaltung realisieren zu können, ist in Weiterbildung
der Frequenzteilerschaltung vorgesehen, daß in einer oder mehreren Stufen die Basis desjenigen Slavetransistors,
der dem den Ausgangsimpuls liefernden Doppelemittertransistor zugeordnet ist, über einen Scha;-ter
5 mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, daß die so modifizierte Frequenzteilerstufe
die Frequenz der am Takteingang T anliegenden Einguiigsimpulse nicht untersetzt, d. h.,
diese Stufe teilt sozusagen durch den Faktor 1. Als ao Schalter^ kann natürlich eine elektronische Schaltung
in Form eines weiteren Transistors vorgesehen werden, der durch eine Spannung von außerhalb der
integrierten Schaltung gesteuert den Kurzschluß der Basis-Emitter-Strecke des zugehörigen Slavetransi-
»5 stors gewährleistet.
Somit kann der Hersteller der integrierten Schaltung
einen einzigen Frequenzteilertyp produzieren, während es dem Anwender überlassen bleibt, den
Teilungsfaktor zu wählen.
Bei den in solchen Frequenzteilerschaltungen verwendeten erfindungsgemäßen Master-Slave-Flipflopschaltungen
ist es besonders zweckmäßig, wenn die Fläche des Basis-Emitter-pn-Ubergangs der Gattertransistoren
TGl, TG 2 etwa zwei-bis dreimal größer
ist als diejenige der Slavetransistoren. Dadurch wird auch bei ungünstigsten Schwankungen der elektrischen
Parameter der Basis-Emitter-Strecke dieser Transistoren gewährleistet, daß die nachfolgende Frequenzteilerstufe
sicher getriggert wird. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Master-Slave-Flipflopschaltung
bestehen insbesondere darin, daß ein je nach der beabsichtigten Anwendung günstiger
Betriebsstrom gewählt werden kann, d. h., die Schaltungsanordnung weist einen weiten Betriebsstrombereich
auf. Ferner ist die Schaltungsanordnung schon bei Betriebsspannungen von 1 bis 1,8 V an betriebsfähig,
wobei die Größe dieser Spannung vom gewählten Strom abhängig ist Dabei kann der Stromverbrauch
je nach Anwendungsfall zwischen 100 nA und einigen mA eingestellt werden. Bei der Verwendung
in Frequenzteilern liegt die maximale Taktfrequenz in der Größenordnung von 2 MHz. Außerdem
ist die Schaltung in dem Temperaturbereich von — 70 bis -i 140° C einwandfrei betriebsfähig.
Es sei noch angemerkt, daß die erfindungsgemäße Master-Slave-Flipflopschaltung bei Verwendung in
Schieberegistern der geschilderten Art in der Weise vereinfacht werden kann, daß die beiden Doppelemittertransistoren
durch je einen Transistor mit nur einem Emitter ersetzt werden können, dessen Basis
wiederum mit der Konstantstromquelle oder mit dem Widerstand, dessen Kollektor mit dem Kollektor des
zugehörigen Slavetransistors und dessen Emitter mit dem Kollektor des zugehörigen Mastertransi«* . T-
£5 bundenist.
409Äld/435
Claims (7)
1. Monolithisch mittels bipolarer Transistoren integrierte Master-Slave-Flipflopschaltung mit
einem Masterteil und mit einem Slaveteil, die jeweils aus zwei bezüglich ihrer Basen und Kollektoren
kreuzgekoppelten und bezüglich ihrer Emitter zusammengeschalteten Transistoren bestehen,
ferner mit einer den Master- und Slavetei! verbindenden Koppelstufe und mit einem den
Masterteil mit den Eingängen verbindenden Eingangsgatter, welche vier Schaltungsteile so miteinander
verschaltet sind, daß der Master- und der Slaveteil nur unterhalb einer der Koppelstufe
eigenen Schwellspannung über diese gleichstrommäßig miteinander verbunden sind und daß der
Masterteil und die Eingänge nur oberhalb einer dem Eingangsgatter eigenen Schwellspannung
über dieses gleichstrommäßig miteinander verbunden sind, wobei die Schwellspannung der
Koppelstufe niedriger liegt als die des Eingangsgatters und die Schwellspannungen von einem
Taktimpuls je einmal nacheinander über- und wieder unterschritten werden, dadurch gekennzeichnet,
daß Masterteil (2), Slaveteil (4), Koppelstufe (3) und Eingangsgatter (1) ausschließlich
aus Transistoren gleichen Leitungstyps bestehen, daß die Koppelstufe pro Flipflophälfte
aus je einem Doppelemittertransistor (TKl, TK2) besteht, dessen erster Emitter (Ell, E21)
mit dem Kollektor des zugehörigen Mastertransistors (TM 1, TM 2), dessen zweiter Emitter (E 12,
£22) mit dem Kollektor des zugehörigen Slavetransistors
(TS 1, TS 2) und des&en Basis sowie dessen Kollektor jeweils über eine Konstantstromquelle
(I) oder über einen Widerstand mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden sind,
daß das Eingangsgatter pro Flipflophälfte aus je einem Transistor (TGl, TG2) besieht, dessen
Basis mit den zusammengeschalteten Emittern der Mastertransistoren, dessen Kollektor mit dem
Kollektor des zugehörigen Mastertransistors und dessen Emitter mit dem zugehörigen Eingang (A,
B) gleichstrommäßig verbunden ist, daß die Kollektoren der Mastertransistoren jeweils über eine
Konstantstromquelle (/) oder über einen Widerstand mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden
sind und daß den Emittern der Mastertransistoren der Taktimpuls (uT) zugeführt ist.
2. Master-Slave-Flipflopschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren
der Mastertransistoren (TMl, TM2) sowie die Basen und die Kollektoren der Doppslemittertransistoren
(TKl, TK 2) von Strömen
gleicher Größe gespeist oder über Widerstände gleichen Widerstandswertes mit der Versorgungsspannungsquelle
verbunden sind.
3. Master-Slave-Flipflopschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am
Kollektor des jeweiligen Mastertransistors (TMl, TMl) der Kollektor eines Zusatztransistors (TZ 1,
TZ2) angeschlossen ist, dessen Emitter mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist und dessen
Basis als Setz- bzw. Rücksetzeingang (C, D) dient.
4. Master-Slave-Flipfiopschaltung nach einem
der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung in Schieberegistern mit mehreren hintereinandergeschal-
teten derartigen Master-Slave-Füpflopschaltungen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulse (uT) jeder Master-Slave-Flipflopchaltung
über die Basis-Kollektor-Strecke je eines Hilfstransistors (TH) zugeführt sind, dessen Kollektor
am jeweiligen Takteingang (T) und dessen Emitter am Schaltungsnullpunkt angeschlossen ist,
und daß mit Ausnahme der ersten Master-Slave-Flipflopschaltung die Eingänge der weiteren Master-Slave-Flipflopschaltungen
mit den Kollektoren der Slavetransistoren der vorhergehenden Master-Slave-Flipflopschaltung
als Ausgänge direkt verbunden sind.
5. Master-Slave-Flipflopschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung in einer
binären Frequenzteilerschaltung mit mehreren hintereinandergeschalteten derartigen Master-Slave-Flipflopschaltungen
zur Teilung der Taktfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß dem Takteingang
(T) der ersten Master-Slave-Flipflopschaltung die Taktimpulse über die Basis-Kollektor-Strecke
eines Hilfstransistors (TH) zugeführt sind, dessen Kollektor am Takteingang (T) und
dessen Emitter am Schaltungsnullpankt angeschlossen ist, daß der jeweilige Emitter der Gattertransistoren
(TGl, TG 2) mit der Basis des zugehörigen Slavetransistors (TSl, TS 2) direkt
verbunden ist und daß der Takteingang (T) jeder nachfolgenden Master-Slave-Flipflopschaltung mit
dem Kollektor des einen Doppelemittertransistors (TKl) der vorhergehenden Master-Slave-Flipflopschaltung
direkt verbunden ist.
6. Frequenzteilerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flipflophälfte,
in der der Ausgangsimpuls abgenommen wird, die Basis des Slavetransistors über einen
Schauer (S) mit «lern Schaltungsnullpunkt verbindbar
ist.
7. Frequenzteilerschaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche
des Basis-Emitter-pn-Übergangs der Gattertransistoren (TGl, TG2) zwei- bis dreimal größer
ist als diejenige der Slavetransistoren (TSl, TS2).
Applications Claiming Priority (2)
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| DE2216922 | 1972-04-08 | ||
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| DE2216922C2 true DE2216922C2 (de) | 1974-04-18 |
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| GB (1) | GB1400688A (de) |
Families Citing this family (9)
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |