DE2222521B2 - N-stufiger Ringzähler - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen A/-stufigen Ringzähler nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Durch den in jüngster Zeit zu verzeichnenden außergewöhnlich großen Fortschritt in der Technik der integrierten Schaltungen ist die Abmessung der zu *o diesen integrierten Schaltungen gehörenden Einzelelemente beträchtlich verkleinert worden, so daß sich hinsichtlich der auf einem Halbleiter-Chip von vorgegebener Fläche integrierten Schaltungen erhöhte Funktionen realisieren lassen. Darüber hinaus ist auch die Fläche eines Halbleiter-Chips, die sich in Massenprodukten herstellen lassen, immer größer geworden. Dies hat zu den außergewöhnlichen stark vermehrten Funktionen der integrierten Schaltungen geführt und die Großintegration innerhalb eines einzelnen Halblei- so ter-Chips von verschiedenen Schaltungen ungleichförmig komplizierten Funktionen ermöglicht Damit können zahlreiche Schaltungen, die beispielsweise bei einem elektronischen Tischrechner Verwendung finden, in kompakter Weise in wenige Halbleiter-Chips integriert werden. Dies gilt auch für einen /j-stufigen Ringzähler, der bei einem Zeitzählwerk oder Adressenzählwerk, das für einen Elektronenrechner unentbehrlich ist. Verwendung findet

Aus der DE-AS 11 93 546 ist eine Schaltung für ein » Zählwerk bekannt, bei dem mehrere Rückkopplungsleitungen auf ein ODER-Verknüpfungsglied geschaltet sind, dem ein weiteres UND-Verknüpfungsglied nachgeschaltet ist Bei der bekannten Schaltung sind mehrere Rückkopplungsleitungen erforderlich, so daß ^6S die Bedingungen eines raumsparenden Schaltungsaufbaus für die Verwendung in integrierten Schaltungen nicht erfüllt sind.

Weiter ist ein n-stufiger Ringzähler bekannt (JP-AS 5808/70), der im wesentlichen eine Anzahl von (n— 1) in Kaskade geschalteten Flip-Flop-Schaltungen enthält, deren Ausgangssignale über eine UND-Schaltung und einen Inverter auf die vorderste Flip-Flop-Schaltung, d. h. auf die Flip-Flop-Schaltung für das erste Bit, zurückgeführt werden. Nur eine der zu der Anzahl von (n-\) gehörenden Flip-Flop-Schaltungen bleibt normalerweise im Setzzustand, während alle übrigen Schaltungen im Rücksetzzustand bleiben. Während des Betriebes wird der Setzzustand infolge von Zeitimpulsen durch die Anordnung der Flip-Flop-Schaltungen verschoben.

Bei einem n-stufigen Ringzähler in der zuvor erwähnten Anordnung ist eine Anzahl von (n— 1) Rückkopplungssignalen erforderlich, so daß dann, wenn π einen größeren Wert annimmt, die Rückkopplungssignalleitungen einen immer größeren Platz einnehmen. Wenn η beispielsweise gleich 16 ist, dann hat der Rückkopplungsleiter eine Breite von 8 Mikrometer, während der Abstand zwischen den Leitern auch 8 Mikrometer beträgt. Das würde bedeuten, daß für die Rückkopplungssignale ein Platz erforderlich ist, der eine Breite von 15x2 χ 8 = 240 Mikrometer hat. Dieser Platz entspricht sogar um mehr als zwei Drittel des von den anderen Schaltungen als jenen der Rückkopplungssignalleitungen eingenommenen Platzes. Daher ist ein Ringzähler mit zahlreichen Rückkopplungssignalen für eine Integration von Schaltungen nachteilig.

Bei den bekannten Ringzählern verlangt eine Erhöhung des Wertes von n, d. h. eine größere Anzahl von Bits, eine beträchtliche und dem Wert η im wesentlichen proportionale Vergrößerung der Größe der Einzelelemente, was dann wiederum zur Folge hat, daß proportional zum Wert n² mehr Leistung verbraucht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ringzähler zu schaffen, der durch Verringerung der erforderlichen Anzahl von Rückkopplungssignalen für eine Integration von Schaltungen angepaßt und geeignet ist mit geringer Leistungsaufnahme eine große Anzahl von Bits zu verarbeiten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Bei einem bevorzugten n-stufigen Ringzähler sind erste Speicherzellen mit jeweils einer ersten und zweiten Eingangsklemme sowie mit jeweils einer Ausgangsklemme in Kaskade in einer Anzahl von n—2 geschaltet, wobei über die Ausgangsklemme die erste Speicherzelle auf die erste Eingangsklemme der folgenden nächsten ersten Speicherzelle ein Ausgangssignal mit einer Verzögerung von vorgegebener Zeitdauer dann als Eingangssignal abgibt wenn die zweite Eingangsklemme bei einem ersten Spannungswert liegt und ein Ausgangssignal an der Ausgangsklemme zurückschaltet, wenn die zweite Eingangsklemme bei einem zweiten Spannungswert liegt; eine zweite Speicherzelle mit jeweils einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme enthalten ist, die zwischen der vordersten und hintersten Einheit der in Kaskade geschalteten ersten Speicherzellen angeordnet ist, wobei die zweite Speicherzelle über die Ausgangsklemme ein Ausgangssignal abführt, das als Eingangssignal nach einer Verzögerung von vorgegebener Zeitdauer an der Eingangsklemme erscheint; eine mit der zweiten Speicherzelle zwischen der vordersten Einheit und der hintersten Einheit der in Kaskade geschalteten ersten Speicherzellen in Reihe liegenden Inverterschaltung

und Schaltvorrichtungen vorhanden sind, die die Verbindungsleitung der Inverterschaltung und der zweiten Speicherzelle auf die zweiten Eingangsklemmen der ersten Speicherzellen schalten.

Bei dem bevorzugten Ringzähler ist unabhängig vom Wert η nur ein Rückkopplungssignal erforderlich, so daß notwendigerweise die Breite des erforderlichen Leiters nur ungefähr 16 Mikrometer beträgt, was im Vergleich zu dem von den anderen Elementen eingenommenen Raum zu vernachlässigen ist. Darüber hinaus gehört zur Ausgangsklemme der (n— 1)-Einheit der ersten Speicherzellenanordnung eine Pufferschaltung, die eine Größenverringerung der anderen Einzelelemente unabhängig vom Wert η ermöglicht. Wird vorausgesetzt, daß die Pufferschaltung oder das wesentliche Element der hintersten Einheit groß genug ausgeführt werden kann, dann können die anderen Einzelelemente der anderen Speicherzellen in der Größe verringert werden, was dazu befähigt, diesen Ringzähler mit einem kleinen Leistungsverbrauch zu betreiben, der im wesentlichen proportional zum Wert η verringert werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. IA einen Blockschaltplan eines dynamischen /7-stufigen Ringzählers nach der Erfindung,

Fig. IB einen Logikschaltpian des in Fig. IA dargestellten Ringzählers unter Verwendung von komplementären Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode,

F i g. 2A ein Biockschaltplan eines dynamischen η-stufigen Ringzählers eines anderen Ausführungsbeispiels nach der Erfindung,

F i g. 2B einen Logikschaltplan des Ringzählers nach Fig.2A unter Verwendung von komplementären Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode,

F i g. 3 einen Schaltplan des in F i g. 1B wiedergegebenen Ringzähiers,

Fig.4 Kurvenverläufe an den verschiedensten Punkten des in Fig.3 wiedergegebenen Ringzählers dessen Arbeitsweise veranschaulicht werden soll,

F i g. 5 einen Schaltplan des in F i g. 2B wiedergegebenen Ringzählers,

F i g. 6 einen Schaltplan des in F i g. 1A wiedergegebenen Ringzählers, der nur aus p-leitenden Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode gebildet ist,

F i g. 7 einen Schaltplan des in F i g. 2A wiedergegebenen Ringzählers, der nur aus p'eitenden Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode gebildet ist,

Fig.8A und 8B Logikschaltpläne zum Umwandeln der dynamischen Einbit-Schieberegister nach F i g. 1B und 2B in statische Schieberegister,

Fig.9A einen Schiltplan eines u-stufigen statischen Ringzählers, der dutch Anwendung des statischen Einbit-Schieberegisters nach Fig.8A bei dem dynamischen Ringzählers nach F ig. 3 entstanden ist,

Fig.9B einen Schaltplan eines η-stufigen statischen Ringzählers, der durch Anwendung des statischen Einbit-Schieberegisters nach Fig.8B bei dem dynamischen Ringzähler nach Fi g. 3 entstanden ist,

Fig. 1OA einen Schaltplan eines statischen n-stufigen Ringzählers, der durch die Anwendung eines statischen Einbit-Schieberegisters nach Fig.8A bei dem dynamischen Ringzähler nach F i g. 5 entstanden ist,

Fig. 1OB einen Schaltplan eines statischen n-stufigen Ringzählers, der durch die Anwendung des statischen Einbit-Schieberegisters nach Fig.8B bei dem dynamischen Ringzähler nach F i g. 5 entstanden ist,

Fig. HA einen Schaltplan eines statischen Ringzählers, der gemäß eines Ausführungsbeispiels dieser Erfindung aus dem dynamischen Ringzähler nach F i g. 6 durch Umwandlung entstanden ist,

Fig. HB eine gegenüber Fig. 1IA modifizierte Ausführung,

Fig. 12A einen Schaltplan eines statischen Ringzählers, der gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels

ίο dieser Erfindung aus dem dynamischen Ringzähler nach F i g. 7 entstanden ist,

Fig. 12B eine gegenüber Fig. 12A modifizierte Ausführung,

Fig. 13 einen Schaltplan eines dynamischen n-stufigen Ringzählers, der mit 4-Phasen-Zeitsignalen arbeitet und dem Ringzähler nach F i g. 3 entsprechend ausgeführt ist,

F i g. 14 die Kurvenverläufe der Zeitimpulse, die beim Ringzähler nach Fig. 13 verwendet werden und die Kurvenverläufe der Ausgangssignale, die von den verschiedenen Einheiten des Ringzählers erzeugt werden,

Fig. 15 eine modifizierte Ausführung des in Fig. 13 dargestellten Ringzählers.

Bei allen nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Negativlogik verwendet, wobei eine negative Spannung durch den Logikwert »1« gekennzeichnet wird und eine Nullspannung durch den Logikwert »0«. Darüber hinaus enthalten alle nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate oder isolierter Steuerelektrode, (die auch als MOS FETPs bezeichnet werden) und derart ausgelegt sind, daß sie bei integrierten Schaltungen Verwendung finden können. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist die Verbindung der Grundschichten der Feldeffekttransistoren weggelassen worden, weil dieses Verbindungssystem dem Fachmann auf diesem Gebiete vertraut ist.

Wie aus Fig. IA zu erkennen ist, sind in Kaskade geschaltet eine Anzahl von (n—2) ersten Speicherzellen ΛΊ bis Xn-2, zu denen jeweils eine erste Eingangsklemme /i, eine zweite Eingangsklemme h sowie eine Ausgangsklemme O gehören. Bei den ersten Speicherzellen X\ bis Xn-2 ist die Ausgangsklemme Ojeweils auf die entsprechende erste Eingangsklemme der sodann folgenden ersten Speicherzelle geführt Die Ausgangsklemme O der hintersten Speicherzelleneinheit oder Speicherzellenstufe X_n-z die zur ersten Speicherzellengruppe gehört, ist jedoch auf die Eingangsklemme /i

so einer zweiten Speicherzelle X_n-1 geführt wohingegen die Ausgangsklemme Oder zweiten Speicherzelle X„-\ über einen Pufferkreis oder eine Pufferschaltung B und über eine Inverterschaltung / wiederum auf die vorderste Speicherzelleneinheit oder Speicherzellenstuss fe X\ der ersten Speicherzellengruppe geschaltet ist Die Verbindungsleitung zwischen der Pufferschaltung Bund der Inverterschaltung / ist mit den jeweiligen zweiten Eingangsklemmen h der ersten !Speicherzellen X\ bis X„-2 verbunden. Die Pufferschaltung B ist vorgesehen, um erforderlichenfalls Steuerstrom für die Rückkopplungssignale von der zweiten Speicherzelle X„-\ auf die ersten Speicherzellen Xi bis X_n-I zu schalten.

Auf die ersten und zweiten Speicherzellen werden Zeitimpulse geschaltet In der zweiten Speicherzelle X„-i wird bei Aufschaltung eines Signals auf deren Eingangsklemme I\ an deren Ausgangsklemme O ein Signal erzeugt, und zwar mit einer durch die Zeitimpulse bestimmten Verzögerungszeit von einem Bit In jeder

der ersten Speicherzellen wird, wie dies bei der zweiten Speicherzelle der Fall ist, bei Aufschaltung eines Signals auf deren erste Eingangsklemme /| an deren Ausgangsklemme O ein Signal erzeugt, und zwar im allgemeinen mit einer Verzögerungszeit von einem Bit entsprechend der Form der an ihrer zweiten Eingangsklemme h gelieferten Rückkopplungssignale. Wenn ein an den zweiten Eingangsklemmen /2 anliegendes Rückkopplungssignal den Logikzustand ändert, dann wird ein Ausgangssignal aus den ersten Speicherzellen unabhängig von den Bedingungen an den ersten Eingangsklemmen und dem an die Speicherzellen gelieferten Zeitimpulse zurückgesetzt.

In Fig. IB ist ein Logikschaltplan nach Fig. IA dargestellt, aus der hervorgeht, daß eine als Bauelement des Zählwerkes verwendete Invertervorrichtung aus einer komplementären Feldeffekttransistorgruppe mit isoliertem Gate, d. h. aus den sogenannten C-MOS FET's, besteht. Zur zweiten Speicherzelle X_n-\ gehören die ersten und zweiten Invertervorrichtungen 1 und 2, wobei von der ersten Invertervorrichtung 1 beim Ausgang des zur ersten Speicherzellengruppe gehörenden hintersten Elementes X_n-I in Synchronisation mit einem ersten Zeitsignal Φ\ und dessen Komplementwertes Φι eine Inversion herbeigeführt wird. Von der zweiten Inverterschaltung 2 wird beim Ausgang von der ersten Inverterschaltung 1 synchron zu einem zweiten Zeitsignal Φ2 und dessen Komplementwert Φ2 eine Inversion herbeigeführt. Das Zeitintervall des jeweiligen ersten und zweiten Zeitsignals Φ\ und Φ2 entspricht einem Zeitintervall von einem Bit, während das Zeitintervall zwischen den Zeitsignalen $\ und Φ₂ einem Zeitintervall von einem halben Bit entspricht. Demgemäß handelt es sich bei der zweiten Speicherzelle X_n- \ um ein Einbit-Schieberegister oder um eine verzögernde Flip-Flop-Schaltung, wobei ein aufgeschaltetes Signal mit einer Zeitverzögerung von einem Bit wieder als Ausgangssignal weitergegeben wird.

Wenn im wesentlichen auch auf der Basis der zweiten Speicherzelle X_n-) konstruiert so sind die ersten Speicherzellen doch derart ausgeführt, daß sie von einem Rückkopplungssignal schnell zurückgesetzt werden, weshalb zu ihnen jeweils gehören eine der ersten Inverterschaltung 1 entsprechende Inverterschaltung 3 sowie eine NICHT-ODER-Schaltung 4, die das Ausgangssignal der Inverterschaltung 3 aufgeschaltet erhält, desgleichen aber auch ein Rückkopplungssignal. Wenn das Rückkopplungssignal für den Logikwert »0« steht, dann wirkt die NICHT-ODER-Schaltung 4 einfach als eine Inverterschaltung und läßt die ersten Speicherzellen in der genau gleichen Weise arbeiten wie die zweite Speicherzelle. Wechselt nun das Rückkopplungssignal auf den Logikwert »1«, dann wird das Ausgangssignal der NICHT-ODER-Schaltung zurückgesetzt, d.h. umgewandelt zum Logikwert »0«. Zur Inverterschaltung /gehört eine einzelne Invertervorrichtung 5, wohingegen zur Pufferschaltung B zwei in Reihe geschaltete Invertervorrichtungen 6 und 7 gehören.

Mit Fi g. 2A ist der Blockschaltplan für ein Zählwerk eines anderen Ausführungsbeispiels wiedergegeben. Die ersten Speicherzellen Yr bis Y_n-\ sind in Kaskade geschaltet, und die hinterste Speicherzelleneinheit Y„_i ist über eine Inverterschaltung / und eine zweite Speicherzelle Vi auf die vorderste Speicherzelleneinheit Y₂ geführt Fig.2B läßt erkennen, daß die Inverterschaltung / und die zweite Speicherzelle Y\ in der Konstruktion gleich jenen aus Fig. IB ausgeführt sind Zu den ersten Speicherzellen V2 bis Y_n- 1 gehören jeweils eine NICHT-UND-Schaltung 8, auf die der Ausgang von der vorhergehenden Speicherzelle geschaltet wird, desgleichen aber auch ein Rückkopplungssignal und eine Invertervorrichtung 9, auf die der Ausgang der NICHT-UND-Schaltung 8 geschaltet wird.

Steht das Rückkopplungssignal für den Logikwert »1«, dann arbeitet die NICHT-UND-Schaltung 8 gleich der zweiten Speicherzelle Y\ einfach als eine Invertervorrichtung. Wechselt aber der Logikwert des Rückkopplungssignals auf den Wert »0«, dann ändert auch die NICHT-UND-Schaltung 8 ihr Ausgangssignal auf den Logikwert »1«. Vom Inverter 9, der nach Aufschaltungeines Zeitsignals Φ2 und dessen Komplementwertes Φ2 arbeitet wird dieses Ausgangssignal »1« einer Inversion unterzogen, so daß der Ausgang des Inverters 9 zurückgesetzt wird, d. h. in den Logikwert »0« umgewandelt wird.

Die NICHT-ODER-Schaltung 4 aus Fig. IB kann sich aus einer ODER-Schaltung und aus einer NICHT-Schaltung zusammensetzen, während die NICHT-UND-Schaltung 8 aus Fig.2B sich aus einer UND-Schaltung und aus einer NICHT-Schaltung zusammensetzen kann.

Nachstehend soll nun anhand von Fig.3 die tatsächliche Schaltungsanordnung der Schaltung nach F i g. 1B beschrieben werden. Was die zweite Speicherzellen-Einheit X2 der ersten Speicherzellengruppe betrifft, so ist die Invertervorrichtung 3 als eine C-MOS FET-Schaltung — d. h. einer Schaltung aus Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate oder isolierter Steuerelektrode — ausgeführt bei der die leitende Verbindung zwischen Emitter und Kollektor eines n-leitenden Feldeffekttransistors F£T12 und die leitende Verbindung zwischen Emitter und Kollektor eines p-leitenden Feldeffekttransistors FET13 in Reihe geschaltet sind. Die Invertervorrichtung 3 ist einmal auf eine erste Anschlußklemme (—V) geführt und zwar über die leitende Verbindung eines Metalloxyd-Feldeffekttransistors MOS FET oder einer ersten Schaltvorrichtung 11, der/die wie der Feldeffekttransistor FET12 η-leitend ist. Weiterhin ist die Invertervorrichtung 3 auch an eine zweite Anschlußklemme (Erde/Masse) gelegt, und zwar über einen anderen Metalloxyd-Feldeffekttransistor MOSFET oder eine zweite Schaltvorrichtung 14, der/die wie der Feldeffekttransistor FETi3 p-leitend ist Zur NICHT-ODER-Schaltung 4 gehört eine Invertervorrichtung 21, die sich aus einem ersten n-Ieitenden Feldeffekttransistor FETM und einem zweiten p-leitenden Feldeffektransistor FETiS zusammensetzt Über einen dritten und vierten n-leitenden Feldeffekttransistor FETiS und FETiB ist die Invertervorrichtung 21 jeweils auf die erste Anschlußklemme geführt, während ein fünfter p-leitender Feldeffekttransistor FET i9 die Invertervorrichtung 21 mit der zweiten Anschlußklemme verbindet und ein sechster p-leitender Feldeffekttransistor zwischen die Ausgangsklemme d und die zweite Anschlußklemme geschaltet ist Eine Anschlußklemme des Feldeffekttransistors FETX, die mit der zweiten Anschlußklemme verbunden ist, kann — dies ist mit gestrichelten Linien gekennzeichnet — auf die Verbindungsstelle zwischen den FeldeffekttransL'toren FETiS und 19 geführt werden. Die Steuerelektroden der Feldeffekttransistoren FET20 und 16 sind auf den Anschluß oder auf die Verbindung zwischen der Pufferschaltung B und der Inverterschaltung /geschaltet um das Rückkopplungssignal empfangen zu können. Die erste Schaltvorrich-

tung 11 und die zweite Schaltvorrichtung 14 werden während eines ersten Zeitinlarvalls dann angesteuert und in Betrieb genommen, wenn auf die Steuerelektroden jeweils die Zeiümpulse Φ~ι und Φι aufgeschaltet werden; demgegenüber werden die dritte Schaltvorrichtung 15 und die vierte Schaltvorrichtung 19 während eines zweiten Zeitintervalls dann angesteuert und in ßetrieb genommen, wenn auf die Steuerelektroden jeweils die Zeitimpulse 3>2 und Φ2 aufgeschaltet werden.

Ein von der ersten Speicherzelle X\ kommendes Ausgangssignal wird auf die Eingangsklemme a (diese Eingangsklemme a entspricht der ersten Eingangsklemme It) der Invertervorrichtung 3 geschaltet und erscheint dann in umgewandelter Form an der Ausgangsklemme b in Synchronisation mit den Zeitimpulsen Φί und Φ\ mit einer Zeitverzögerung von einem halben Bit Der Inverter 21, der sich aus den Feldeffekttransistoren FETXJ und 18 zusammensetzt, ist mit seiner Eingangsklemme c auf die Ausgangsklemme b der Invertervorrichtung 3 geführt, und zwar derart, daß ein Eingangssignal an der Ausgangsklemme d (diese entspricht der Ausgangsklemme O) ein umgewandeltes Ausgangssignal erzeugt, und diesen Synchronisation mit den Zeitimpulsen Φ2 und Φι mit einer Zeitverzögerung von einem halben Bit. Dies entspricht dem FzII, daß das Rückkopplungssignal einen Logikwert »0« hat oder am Massepotential liegt. Weil sich zu diesem Zeitpunkt der Feldeffekttransistor F£T16 im Einschaltzustand befindet und somit durchlässig ist, sich der Feldeffekttransistor F£T20 aber im Sperrzustand befindet, arbeitet die NICHT-ODER-Schaltung 4 ganz einfach als eine Invertervorrichtung. Wechselt jedoch das Rückkopplungssignal auf den Logikwert »1« und liegt dabei am Potential — V, dann wird der Feldeffekttransistor FETi6 in den Sperrzustand gebracht, wohingegen der Feldeffekttransistor FET20 in den Einschaltzustand gebracht und leitend wird, was wiederum zur Folge hat, daß das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme d durch Inversion auf den Logikwert »0« gebracht wird und dann am Massepotential liegt.

Die Arbeitsweise des Zählwerkes in der mit F i g. 3 wiedergegebenen Schaltungsanordnung soll nachstehend nun anhand von F i g. 4 beschrieben werden. Dazu sei angenommen, daß die zweite Speicherzelle X„_i durch die zweiten Zeitimpulse Φι und Φ2 derart geschaltet worden ist, daß von ihr ein Ausgangssignal abgegeben wird, dessen Spannungswert der Anschlußspannung (— V) entspricht, was wiederum bedeutet, daß dieses Ausgangssignal den Logikwert »1« hat. In dem Augenblick, in dem die zweite Speicherzelle X„_i geschaltet worden ist, werden die ersten Speicherzellen Xi bis X„-2 dadurch zurückgeschaltet und auf den Logikwert »0« gebracht, daß auf deren zweiten Eingangsklemmen ein Signal mit dem Logikwert »1« geschaltet wird. Damit aber haben die Ausgangssignale von den ersten Speicherzellen den gleichen Spannungswert wie das Massenpotential. Auch dann, wenn bei Vorliegen dieser Bedingung den ersten Speicherzellen die Zeitimpulse Φ\ und Φι aufgeschaltet werden, wird der Zustand der von den ersten Speicherzellen kommenden Ausgangssignale nicht geändert. Auf die vorderste Speicherzelle X\ der ersten Speicherzellengruppe wird in umgewandelter Form ein Ausgangssignal von der zweiten Speicherzelle X_n-\ aufgeschaltet, wohingegen die dann folgenden Speicherzellen X2 bis X_n-2 ihrerseits wiederum ein Ausgangssignal — (dieses in zurückgeschaltetem Zustand) — von der unmittelbar vorhergehenden Speicherzelle aus aufgeschaltet erhalten- Nach dem Aufschalten der zweiten Zeitimpulse Φ2 und Φι werden von den ersten Speicherzellen jeweils Ausgangssignale erzeugt, and zwar in dem gleichen Zustand, wie dies bei den aufgeschalteten Eingangssig nalen der FaD ist Zu diesem Zeitpunkt befinden sich fast alle ersten Speicherzellen im. Rücksetzzustand, nur die vorderste Speicherzelleneinheit Xi, auf die in umgewandelter Form als Eingangssignal ein Ausgangssignal der zweiten Speicherzelle X_m-\ aufgeschaltet worden ist befindet sich im Setz-Zustand mit einem Logikwert »1« als AusgangssignaL j^lach dem Aufschalten der ersten Zeitimpulse Φ\ und Φ% erhalten die ersten Speicherzellen Rücksetz-Eingangssignale, die dann nach dem Aufschalten der zweiten Zeitimpulse Φ₂ und <P₂ so weitergegeben werden. Unter diesen Bedingungen ist nur die vorderste Speicherzellen-Einheit X\ der ersten Speicherzellengruppe im Setz-Zustand, während alle übrigen Speicherzellen-Einheiten dieser ersten Speicherzellengruppe sich in einem Rücksetzzustand befinden. Ein Setz-Ausgangssignal wird von den ersten Zeitimpulsen Φ₍ und Φ\ der Reihe nach auf die dann folgenden Speicherzelleneinheiten von der vordersten Speicherzelleneinheit X\ übertragen und von dort aus von den zweite t Zeitimpulsen Φ2 und Φ2 weitergeleitet.

Damit aber werden jeweils beim Aufschalten der zu Paaren zusammengefaßten Zeitimpulse Φι—Φ2 und Φι — Φ2 die restlichen ersten Speicherzellen X2 bis X_n-2 nacheinander in den Setzzustand gebracht Deshalb bleibt nach erfolgter Schaltung die vorderste Speicher zelleneinheit ΑΊ so lange im Setzzustand, bis daß alle anderen Speicherzelleneinheiten X2 bis Xn-2 in den Setzzustand gebracht worden sind. Umgekehrt werden dann, wenn die zweite Speicherzelle X_n- \ in den Setzzustand gebracht worden ist, die bis zu diesem Zeitpunkt im Setzzustand befindlichen ersten Speicherzellen Xi bis X„_2 wieder in den Rücksetzzustand gebracht. Der vorerwähnte Funktionsablauf wird dann wiederholt, wobei η Paare von Zeitimpulsen Φι und Φ2 verwendet werden müssen, bis daß die zweite

to Speicherzelle X„_i, die zuvor für ein Bit-Zeitintervall in den Setzzustand gebracht worden war, wieder in den gleichen Setzzustand für ein zweites Mal gebracht wird. Damit aber arbeitet, die mit Fig.3 wiedergegebene Schaltung wie ein n-stelliges Zählwerk.

Nachstehend soll nun unter Verweisung auf F i g. 5 die konkrete Schaltungsanordnung eines mit F i g. 2B dargestellten Zählwerkes beschrieben werden. Die Konstruktion der Speicherzellen wird am Beispiel der zur ersten Speicherzellengruppe gehörenden vorder sten Speicherzelleneinheit V2 näher erläutert. Zur NICHT-UND-Schaltung 8 gehört eine Invertervorrichtung 25, die sich aus den Metalloxyd-Feldeffekttransistoren oder MOS FET's 26 und 27 zusammensetzt. Mit dem einen Ende ist die Invertervorrichtung 25 auf die erste Anschlußklemme (—V? geführt und zwar über eine erste Schaltvorrichtung 28, die eine dem Feldeffekttransistor F£T26 entsprechende Leitfähigkeit hat, mit dem anderen Ende aber auf eine zweite Anschlußklemme (Erde/Masse), und zwar über eine zweite und dritte Schaltvorrichtung 29 und 30 mit einer dem Feldeffekttransistor FETIl entsprechenden Leitfähigkeit. Zwischen die zur Invertervorrichtung 25 gehörende Ausgangsklemme und der ersten Anschlußklemme ist eine vierte Schaltvorrichtung 31 mit einer dem Feldeffekttransistor FET¹Xi entsprechenden Leitfähigkeit geschaltet. Wenn nach Fig.5 auch ein Ende der vierten Schaltvorrichtung 31 über den Feldeffekttransistor FET28 auf die erste Anschlußklemme geführt ist,

so ist es doch möglich — dies ist mit den gestrichelten Linien gekennzeichnet — die vierte Schaltvorrichtung 31 direkt mit der ersten Anschlußklemme zu verbinden. Die Steuerelektroden der Schaltvorrichtungen 30 und 31 stehen mit einem Verknüpfungspunkt zwischen der Inverterschaltung / und der zweiten Speicherzelle derart in Verbindung, daß sie die Rückkopplungssignale empfangen können.

Die Ausgangsklemme der Invertervorricfttung 25 ist auf die Eingangsklemme der Invertervorrichtung 9 geführt. Diese zuletzt angeführte Invertervorrichtung 9 setzt sich aus den Feldeffekttransistoren FET32 und FET33 zusammen und ist mit einem Ende auf die erste Anschlußklemme geführt, und zwar über eine fünfte Schaltvorrichtung 34 mit einer dem Feldeffekttransistor FET32 entsprechenden Leitfähigkeit, während das andere Ende der vorerwähnten Invertervorrichtung 9 auf die zweite Anschlußklemme geschaltet ist, und zwar über eine sechste Schaltvorrichtung 35 mit einer dem Feldeffekttransistor FET33 entsprechenden LeitfähigkeiL Die erste und die zweite Schaltvorrichtung 28 und 29 werden dann angesteuert und in Betrieb genommen, wenn die Steuerelektroden die ersten Zeitimpulse Φι und Φι aufgeschaltet erhalten. Die fünfte Schaltvorrichtung 34 und die sechste Schaltvorrichtung 35 werden dann angesteuert und in Betrieb genommen, jwenn auf die Steuerelektroden die zweiten Zeitimpulse Φ2 und Φ2 aufgeschaltet werden.

Hat ein Ausgangssignal von der Inverterschaltung / den Logikwert »1«, d.h. hat die Spannung (—V) der Spannungsquelle, dann wird der Feldeffekttransistor FET30 eingeschaltet und in den Leitzustand gebracht, während der Feldeffekttransistor 31 abgeschaltet und in den Sperrzustand gebracht wird. Weil bei Vorliegen dieser Bedingungen die NICHT-UND-Schaltung 8 ganz einfach als eine Invertervorrichtung arbeitet, haben die ersten Speicherzellen Y₂ bis V_n-1 die gleiche Funktion wie die zweite Speicherzelle Y\. Wird das Ausgangssignal von der Inverterschaltung / in den Logikwert »0« umgewandelt und liegt dabei am Massepotentisi, dann wird hingegen der Feldeffekttransistor FET31 in den Einschaltzustand und damit auch in den Leitzustand gebracht, wohingegen der Feldeffekttransistor FET30 ausgeschaltet und in den Sperrzustand gebracht wird. Damit aber wjrd in Synchronisation mit den ersten Zeitimpulsen <P\ und Φι ein Ausgangssignal der NICHT-UND-Schaltung 8 in einen Logikwert »1« umgewandelt, d. h. die Spannung (- V) der Spannungsquelle, und später dann in Synchronisation mit den zweiten Zeitimpulsen Φ2 und Φ2 von der Invertervorrichtung 9 erneut einer Inversion unterworfen, was wiederum dazu führt, daß das Ausgangssignal der zur ersten Speicherzellengruppe gehörenden vordersten Speicherzelleneinheit Y₂ durch Zurückschalten an Massepotential gelegt wird.

Ein Zählwerk, dessen Schaltung entsprechend F i g. 5 ausgelegt ist, arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise, wie dies bei dem Zählwerk nach F i g. 3 der Fall ist. Wird von der hintersten Speicherzelleneinheit Y_n-1 nach der Übernahme der zweiten Zeitimpulse Φ2 und Φ~2 ein dem Logikwert »1« entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, dann werden durch die folgenden zweiten Zeitimpulse Φ2 und Φ2 die Ausgänge aller ersten und zweiten Speicherzellen Yt bis Y_n-1 zurückgesetzt. Von einem dritten Aufschalten der zweiten Zeitimpulse Φι und ?2 wird nur der Ausgang von der zweiten Speicherzelle Y\ gesetzt. Dann werden durch ein sukzessives Aufschalten der zweiten Zeitimpulse Φι und Φ2 wiedeniTi die ersten Speicherzellen Y2 bis V_n-I der Reihe nach gesetzt. Deswegen jind π Paare_von ersten und zweiten Zeitimpulsen Φι —Φι und Φ2—Φ2 erforderlich, bis daß -die vorher gesetzte hinterste Speicherzelleneinheit Y„-\ der ersten Speicherzellengruppe ein zweites Mal gesetzt wird.

Die Schaltungsanordnungen gemäß F i g. 6 und F i g. 7 stehen für Zählwerke, die gegenüber jenen nach F i g. 5 und F i g. 3 dadurch geändert oder modifiziert sind, daß zu ihnen eine Konstruktion von Metalloxyd-Feldeffekttransistoren oder MOS FET's der gleichen Leitfähigkeit, beispielsweise p-leitende Metalloxyd-Feldeffekttransistoren, gehören. Fig. 6 zeigt, daß — dies ist auch nach Fig. IB und Fig.3 der Fall — der vordersten Speicherzelle X\ die Invertervorrichtung 3 und die NICHT-ODER-Schaltung 4 zugeordnet sind. Der Inverter 3 ist zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geschaltet Zur NICHT-ODER-Schaltung gehören: eine Invertervorrichtung 38, die zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geschaltet ist, sowie eine erste Schaltvorrichtung 39, die zwischen die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung und die zweite Stromanschlußklemme (Erdungspotential/Massepotential) gelegt ist, wobei die Steuerelektrode der ersten Schaltvorrichtung 39 derart auf den Verknüpfungspunkt zwischen der hintersten Speicherzelle X„-\ und der Inverterschaltung / geführt ist, daß ein Rückkopplungssignal empfangen werden kann. Zwischen der invertervorrichtung 3 und der Ausgangsklemme der vorhergehenden Speicherzelle oder der vorhergehenden Inverterschaltung ist eine zweite Schaltvorrichtung 40 geschaltet, auf deren Steuerelektrode ein erster Zeitimpuls Φι aufgeschaltet wird. Zwischen der Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 3 und der Eingangsklemme einer weiteren Invertervorrichtung 38 liegt eine dritte Schaltvorrichtung 41, deren Steuerelektrode ein zweiter Zeitimpuls Φ2 aufgeschaltet wird. Bei der Schaltung nach F i g. 6 sind die den HauptzeitimpulsenjPi und Φ2 entsprechenden Komplementärzeitimpulse Φι und Φ2 nicht erforderlich. Zur hintersten Speicherzelle X_n-I gehört keine erste Schaltvorrichtung, die der ersten Schaltvorrichtung 39 der vordersten Speicherzelle X\ entsprechen könnte. Vom Inverter 3 wird ein Eingangssignal in Synchronisation mit dem ersten Zeitimpuls Φι umgewandelt, während der weitere Inverter 38 das Ausgangssignal des vorerwähnten Inverters 3 einer Inversion unterwirft, und dies in Synchronisation mit dem zweiten Zeitimpuls Φ2. Wechselt das Rückkopplungssignal vom Logikwert »0« zum Logikwert »1«, dann wird der Ausgang von der NICHT-ODER-Schaltung 4 zurückgesetzt. Weil das Zählwerk nach F i g. 6 in der gleichen Weise arbeitet, wie dies beim Zählwerk nach Fig.3 der Fall ist, kann eine Beschreibung der Arbeitsweise weggelassen werden.

F i g. 7 läßt nun erkennen, daß, wie dies nach F i g. 2B und F i g. 5 der Fall ist, zur vordersten Speicherzelleneinheit Y₂ die NICHT-UND-Schaltung 8 und die Invertervorrichtung 9 gehören. Zur NICHT-UND-Schaltung 8 gehört eine Invertervorrichtung 45, die mit einem Ende auf die erste Anschlußklemme (- V) der Stromversorgung geschaltet ist, mit dem anderen Ende aber über eine erste Schaltvorrichtung 46 auf die andere Anschlußklemme (Erdungspotential/Massepotential) der Stromversorgung, wobei die Steuerelektrode der ersten Schaltvorrichtung 46 über eine zweite Schaltvorrichtung 47 derart auf den Verknüpfungspunkt zwischen

der zweiten Speicherzelle Y\ und dem Inverterkreis / geschaltet ist, daß ein Rückkopplungssignal aufgeschaltet werden kann. Zwischen die Eingangsklemme der Invertervorrichtung 8 und die Ausgangsklemme der vorhergehenden Speicherzelle ist eine dritte Schaltvorrichtung 43 geschaltet Diese zweiten und dritten Schaltvorrichtungen 47 und 43 werden dann angesteuert und in Betrieb genommen, wenn auf deren Steuerelektroden der erste Zeitimpuls Φ\ aufgeschaltet wird. Zwischen der ersten Anschlußklemme und der zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung liegt die Invertervorrichtung 9, deren Eingangsklemme auf die Ausgangsklemme einer anderen Invertervorrichtung 45 über eine vierte Schaltvorrichtung 44 geführt ist, wobei diese Schaltvorrichtung dann angesteuert und in Betrieb genommen wird, wenn deren Steuerelektrode den zweiten Zeitimpuls $2 aufgeschaltet erhält

Wird nun von der Inverterschaltung / ein Ausgangssignal mit dem Logikwert »1« erzeugt, dann wird zur Betätigung der ersten Schaltvorrichtung 46 das Ausgangssignal über die zweite Abschaltvorrichtung 47, die nach Aufschaltung des ersten Zeitimpulses Φ\ leitend wird, auf die erste Schaltvorrichtung 46 geschaltet Weil zu diesem Zeitpunkt die NICHT-UN D-Schaltung 8 ganz einfach als eine Invertervorrichtung arbeitet, werden die ersten Speicherzellen V^bis V_n-1 in der gleichen Weise angesteuert und geschaltet wie dies bei der zweiten Speicherzelle Y\ der Fall ist, wobei insbesondere ein Ausgangssignal aus der zweiten Speicherzelle Y\ durch die Invertervorrichtung 45 in Synchronisation mit dem ersten Zeitimpuls Φι einer Inversion unterworfen wird. Dieses Inverterausgangssignal wird dann wieder durch die Inverterschaltung 9 in Synchronisation mit dem zweiten Zeitimpuls Φ2 einer Inversion unterworfen. Wechselt ein Ausgangssignal von der Inverterschaltung / auf den Logikwert »0« auf Massepotential, dann wird auch das Ausgangssignal der NICHT-UN D-Schaltung 8 oder der Invertervorrichtung 45 in dem Logikwert »G« geändert, weil sich die erste Schaltvorrichtung 46 im Sperrzustand befindet und auch im Sperrzustand bleibt Das Ausgangssignal mit dem Logikwert »1« wird nun wiederum durch die Invertervorrichtung 9 invertiert und dies in Synchronisation mit dem zweiten Zeitimpuls Φ2, was wiederum dazu führt, daß auch die Ausgänge von den ersten Speicherzellen Y₂ bis Y„-\ rückgesetzt werden und den Logikwert »0« annehmen. Der Ringzähler nach F i g. 5 und nach F i g. 7 arbeiten in gleicher Weise, eine Beschreibung wird deshalb weggelassen.

Bei allen den vorerwähnten Ringzählern handelt es sich um dynamische Ausführungen. Deswegen soll nachstehend nun ein statischer Ringzähler beschrieben und erläutert werden. Fig.8A und Fig.8B sind die Logikschaltpläne für Betriebs-Stabilisierungsschaltungen 48, 49 bzw. 48', 49', die zur Umwandlung in eine statische Ausführung noch bei dem dynamischen Ringzähler Anwendung finden. Fig.8A und Fig.8B zeigen jeweils die Anordnung oder Schaltung eines Einbit-Schieberegisters, insbesondere jenes der zweiten Speicherzellen X„-\ und Y\. In Fig.8A und auch in Fig.8B hat eine erste Invertervorrichtung 1 der zweiten Speicherzellen X„-\ und Y\ in Synchronisation mit dem ersten Zeitimpuls Φι und dessen Komplementärimpuls Φι beim Eingangssignal eine Inversion herbeizuführen.

Eine zweite Invertervorrichtung 2 der zweiten Speicherzellen X_n- \ und Ki hat in Synchronisation mit dem zweiten Zeitimpuls Φ2 und dessen Komplementärimpuls Φ2 bei einem Eingangssignal eine Inversion herbeizuführen. Die Funktionsstabilisierungsschaltungen, die von den gestrichelten Linien umrahmt sind, werden verwendet, um die von den Invert ervorrichtungen 1 und 2 herkommenden Ausgangssignale für ein Zeitintervall von einem Bit zu halten.

Wie aus F i g. 8A hervorgeht, ist die Ausgangsklemme einer ersten Invertervorrichtung 1 auf die Eingangsklemme einer zweiten Invertervorrichtung 2 geführt, desgleichen aber auch auf die Eingangsklemme einer dritten Invertervorrichtung 50, deren Ausgangsklemme wiederum auf eine vierte Invertervorrichtung 51 geführt ist die mit ihrer Ausgangsklemme ihrerseits wiederum mit der Ausgangsklemme der ersten Invertervorrich tung 1 in Verbindung steht Die Funktionsstabilisie- rungsschaltung 48 wird nicht angesteuert und in Betrieb genommen, wenn die erste Invertervorrichtung 1 durch den ersten Zeitimpuls Φ\ und dessen Komplementärimpuls Φι angesteuert wird, oder umgekehrt Das aber bedeutet die Funktionsstabilisierungsschaltung ist derart ausgelegt, daß die vierte Invertervorrichtung 51 nur so lange in Betrieb bleibt bis daß die erste Invertervorrichtung, die zuvor bereits in Betrieb war, wieder angesteuert und in Betrieb genommen wird.

Damit aber wird ein Ausgangssignal von der Invertervorrichtung 1 für ein Zeitintervall von einem Bit gehalten. Hinter der zweiten Invertervorrichtung 2 ist eine zweite der Schaltung 48 ähnliche Funktionsstabilisieruugsschaltung 49 angeordnet zu der die Inverter- vorrichtungen 52 und 53 gehören.

Nach F i g. 8B ist die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 1 über eine Invertervorrichtung 54 auf die Eingangsklemme der Invertervorrichtung 2 geführt, wobei die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 54 über eine Invertervorrichtung 55 mit der Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 1 in Verbindung steht. Der Invertervorrichtung 55 ist eine Schaltvorrichtung zugeordnet, die derart konstruiert und ausgelegt ist, daß sie dann nicht angesteuert und in Betrieb genommen

«0 wird, wenn _die Invertervorrichtung 1 von den Zeitimpulsen Φι und Φ\ angesteuert und in Betrieb gesetzt wird, daß sie dann aber angesteuert und in Betrieb genommen wird, und zwar von den Zeitimpulsen Φι und Φι, wenn die Invertervorrichiung 1 nicht angesteuert und in Betrieb genommen ist. Damit aber wird ein Ausgangssignal der Invertervorrichtung 1 für ein Zeitintervall von einem Bit gehalten. Der Invertervorrichtung 2 ist ausgangsseitig eine der Schaltung 48' ähnliche Funktionsstabilisierungsschaltung 49' nachge schaltet, zu der die Invertervorrichtungen 56 und 57 gehören.

Fig.9A zeigt nun eine Schaltung eines statischen Ringzählers, der durch Hinzufügen der Funktionsstabilisierungsschaltung nach Fig.8A zu dem dynamischen Ringzähler nach F i g. 3 entstanden ist Nachstehend soll nun die zu den ersten Speicherzellen X\ bis X_n-2 gehörende vorderste Speicherzelleneinheit ΛΊ beschrieben und erläutert werden. Die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 3 ist auf die Eingangsklemme der Invertervorrichtung 21 der NICHT-UND-Schaltung 4 geführt desgleichen aber auch auf die Eing.ingskletnme der Invertervorrichtung 50, die zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung gelegt ist. Die Ausgangsklemme der vorerwähnten Invertervorrichtung 50 ist auf die Eingangsklemme einer weiteren Invertervorrichtung 51 geführt, deren Ausgangsklemme wiederum mit der Ausgangsklemme der Invertervorrichtung Ϊ in Verbin-

dung steht. Ober die siebente Schaltvorrichtung 58 und die achte Schaltvorrichtung 59 steht die Invertervorrichtung 51 mit der ersten Anschlußklemme und mit der zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung in Verbindung. Auf die Steuerelektrode der siebenten Schaltvorrichtung 58 wird der erste Zeitimpuls Φι geschaltet, wobei die siebente Schaltvorrichtung der ersten Schaltvorrichtung Il entspricht,_auf deren Steuerelektrode der KomplementärimpuLs Φ, des ersten Zeitimpulses Φ\ geschaltet wird. Das hat zur Folge, daß während des Betätigens der ersten Schaltvorrichtung U und der zweiten Schaltvorrichtung 14, die siebente Schaltvorrichtung 58 und die achte Schaltvorrichtung 59 nicht angesteuert and in Betrieb genommen werden. Die zuletzt angeführten Schaltvorrichtungen 58 und 59 werden erst angesteuert und in Betrieb genommen, wenn die erste Schaltvorrichtung 11 und die zweite Schaltvorrichtung 14, die zuvor gearbeitet hatten, wieder in Betrieb genommen worden sind. Dies führt wiederum dazu, daß ein Ausgangssign&I der Invertervorrichtung 3 für die Zeitintervalle eines Bits gehalten wird. Die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 21 ist einmal auf die Eingangsklemme der zwischen der ersten und zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung angeordneten Invertervorrichtung 52 geführt, zum anderen aber auch auf die Eingangsklemme der Invertervorrichtung 53. Diese Invertervorrichtung 53 ist ihrerseits wiederum auf die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geführt, und zwar über die neunte Schaltvorrichtung 60 und die zehnte Schaltvorrichtung 61. Auf die Steuerelektroden der neunten und zehnten Schaltvorrichtungen 60 und 61 werden umgekehrt jeweils die zweiten Zeitimpulse Φ₂ und Φ₂ aufgeschaltet, welche umgekehrt den zweiten Zettimpulsen Φ2 und Φ2 entsprechen, die auf die dritte Schaltvorrichtung 15 und die vierte Schaltvorrichtung 19 aufgeschaltet werden, was wiederum dazu führt, daß das Ausgangssignal von der Invertervorrichtung 21 für ein Zeitintervall von einem Bit gehalten wird.

F i g. 9B zeigt die Schaltung eines statischen Ringzählers, der durch Hinzufügen der Funktionsstabilisierungsschaltung nach F i g. 8B zu dem mit F i g. 3 dargestellten dynamischen Ringzähler entstanden ist. Beschrieben werden soll nachstehend nun die zu den ersten Speicherzellen X, bis X_n-, gehörende vorderste Speicherzelleneinheit X\. Die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 3 ist über eine zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geschaltete Invertervorrichtung 54 auf die Eingangsklemme einer Invertervorrichtung 21Λ so geführt, die ihrerseits wiederum über die dritte Schaltvorrichtung 15 und über die vierte Schaltvorrichtung 19 mit der ersten Anschlußklemme und der zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung in Verbindung steht. Die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 54 ist auf die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 3 geführt, und zwar über eine Invertervorrichtung 55, die ihrerseits wiederum über die siebente Schaltvorrichtung 62 und die achte Schaltvorrichtung 63 zwischen der ersten und zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung angeordnet ist, wobei auf deren Steuerelektroden die Komplejpentärimpulse Φ, und Φ\ der ersten Zeitimpulse Φ\ und Φι, welche an die erste und zweite Schaltvorrichtung 11 und 14 angelegt werden, aufgeschaltet werden, was wiederum dazu führt, daß das Ausgangssignal von der Invertervorrichtung 3 für das Intervall eines Bits gehalten wird. Die Invertervorrichtung 21/4 ist mit ihrer Ausgangsklemme auf die Eingangsklemme der NICHT-ODER-Schaltung 4 geführt. Die Invertervorrichtung 21A und die NICHT-ODER-Schaltung 4 entsprechen dabei der Invertervorrichtung 2 und der Invertervorrichtung 56 nach F i g. 8B. Die Ausgangsklemme der NICHT-ODER-Schaltung 4 ist auf die Eingangsklemme einer Invertervorrichtung 57 geführt, die mit ihrer Ausgangsklemme wiederum mit der Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 21/4 in Verbindung steht Die Invertervorrichtung 57 ist jeweils auf die erste Anschlußklemme und auf die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geführt, und zwar über die neunte Schaltvorrichtung 64 und über die zehnte Schaltvorrichtung 65, auf deren Steuerelektroden die Komplementärimpulse Φ2 und Φ₂ der auf die Steuerelektroden der dritten Schaltvorrichtung 15 und der vierten Schaltvorrichtung 19 aufgeschalteten zweiten Zeitimpulse Φι und Φ2 aufgeschaltet werden, was wiederum dazu führt, daß das Ausgangssignal von der Invertervorrichtung 21Λ für ein Intervall eines Bits gehalten wird. Der geringfügige Unterschied der Schaltung nach Fig.9B zu der Schaltung nach Fig.3 liegt darin, daß die zur Funktionsstabilisierungsschaltung gehörende Invertervorrichtung derart ausgelegt ist, daß sie gleich einem NICHT-ODER-Glied arbeitet

Fig. 1OA zeigt die Schaltung eines statischen Ringzählers, der durch Hinzufügen der Funktionsstabilisierungsschaltung nach Fig.8A zu dem in Fig.5 wiedergegebenen dynamischen Ringzähler entstanden ist Wie aus Fig. 1OA zu erkennen ist, sind in der hintersten Speicherzelle Y_n-, die Invertervorrichtungen 50 und 51 mit der Ausgangsklemme der NICHT-UND-Schaltung 8 verbunden, die Invertervorrichtungen 52 und 53 aber mit der Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 9, und zwar im gleichen Verhältnis oder in der gleichen Zuordnung, wie dies bei F i g. 9A der Fall ist.

Fig. 1OB zeigt eine Schaltung eines Ringzählers,der durch Hinzufügen der Funktionsstabilisierungsschaltung nach Fig.8B zu dem dynamischen Ringzähler nach F i g. 5 entstanden ist Die zur NICHT-U N D-Schaltung 8 gehörende Ausgangsklemme ist auf die Eingangsklemme der Invertervorrichtung 9 geführt, und zwar über die Invertervorrichtung 54, die zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geschaltet ist Über die Invertervorrichtung 55, die ihrerseits wiederum über die siebente Schaltvorrichtung 62 und die achte Schaltvorrichtung 63 auf die erste und zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geführt ist, steht die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 54 mit der Ausgangsklemme der NICHT-UND-Schaltung 8 in Verbindung. Auf die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 9 sind die Invertervorrichtungen 57 und 56 in der gleichen Zuordnung geführt, wie dies bei den Invertervorrichtungen 55 und 54 der Fall ist

F i g. 11A und F i g. 11B sind jeweils Schaltungen von statischen Ringzählern, die durch Hinzufügen einer aus p-leitenden Metalloxyd-Feldeffekttransistoren oder MOS FET's bestehenden Funktionsstabilisierungsschaltung zu dem ebenfalls aus p-leitenden Metalloxyd-Feldeffekttransistoren oder MOS FET's bestehenden Ringzähler nach F i g. 6, also einem dynamischen Ringzähler, entstanden sind. Die Funktionsstabilisierungsschaltungen 48/4 und 49/4 sind durch gestrichelte Linien gekennzeichnet Wie aus Fig. HA hervorgeht, ist die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 3, die zur vordersten Speicherzelleneinheit X, der ersten Speicherzellen X, bis X_n-, gehört, auf die Eingangsklemme einer zwischen die erste und die zweite

Anschlußklemme der Stromversorgung geschalteten lnvertervorrichtung 70 geführt, deren Ausgangsklemme wiederum über eine vierte Schaltvorrichtung 71 mit der Eingangsklemme der Invertervorrichtung 3 in Verbindung steht, wobei auf die Steuerelektrode der vorerwähnten Schaltvorrichtung der Zeitimpuls Φ2 geschaltet wird. Innerhalb der Funktionsstabilisierungsschaltung nach Fig. HA wird ein invertiertes Ausgangssignal von der Invertervorrichtung 3 in Synchronisation mit dem ersten Zeitimpuls Φ\ durch die Invertervorrichtung 70 einer weiteren Inversion unterworfen. Ein invertiertes Ausgangssignal von der Invertervorrichtung 70 wird in Synchronisation mit dem nachfolgenden zweiten Zeitimpuls Φ2 auf die Invertervorrichtung 3 geführt. Die Ausgangsklemme der NiCHT-ODER-Schaltung 4, die über die dritte Schaltvorrichtung 41 mit der Invertervorrichtung 3 verbunden ist, ist über eine Invertervorrichtung 72 und eine fünfte Schaltvorrichtung 73, auf deren Steuerelektrode der erste Zeitimpuls Φ\ aufgeschaltet wird, mit deren Eingangsklemme verbunden.

Bei der mit F i g. 11B wiedergegebenen Schaltung handelt es sich um eine modifizierte Ausführung der Schaltung nach F i g. 11A. Die zweite Schaltvorrichtung 40 steht über die Invertervorrichtung 70 mit der Invertervorrichtung 3 in Verbindung, deren Ausgangsklemme wiederum über die vierte Schaltvorrichtung 71 auf die Eingangsklemme der Invertervorrichtung 70 geführt ist. Die dritte Schaltvorrichtung 41 steht über die Invertervorrichtung 72 mit der NICHT-ODER-Schaltung 4 in Verbindung, deren Ausgangsklemme wiederum über die fünfte Schaltvorrichtung 73 auf die Eingangsklemme der Invertervorrichtung 72 geführt ist.

Bei den Schaltungen nach Fig. 12A und Fig. 12B handelt es sich um statische Ringzähler, die durch Hinzufügen der mit gestrichelten Linien gekennzeichneten Funktionsstabilisierungsschaltungen 48Λ und 49/4 zu der in F i g. 7 dargestellten Schaltung des dynamischen Ringzählers entstanden sind. Wie aus Fi g. 12A zu erkennen ist, ist bei der hintersten Speicherzeile V_n-I die zur Invertervorrichtung 45 gehörende Ausgangsklemme auf eine Invertervorrichtung 75 sowie auf die vierte Schaltvorrichtung 44 geführt Die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 75 ist einmal auf die Eingangsklemme der Invertervorrichtung 45 geführt, zum anderen aber auch auf die Steuerelektrode der ersten Schaltvorrichtung 46, und zwar über die fünfte Schaltvorrichtung 76 und über die sechste Schaltvorrichtung 77, wobei auf die fünfte und sechste Schaltvorrichtung 76 und 77 der zweite Zeitimpuls Φ2 aufgeschaltet wird. Die Ausgangsklemme der Invertervorrichtung 9 ist auf die Eingangsklemme der nachfolgenden Inverterschaltung / geführt, desgleichen aber auch auf die Eingangsklemme einer Invertervorrichtung 78, deren Ausgangsklemme wiederum mit der Eingangsklemme der Invertervorrichtung 9 in Verbindung steht, und zwar über eine siebente Schaltvorrichtung 79, deren Steuerelektrode der erste Zeitimpuls Φ1 aufgeschaltet wird.

Bei der in Fig. 12B wiedergegebenen hintersten Speicherzelle Y_tt-\ ist die Invertervorrichtung 75 zwischen die Invertervorrichtung 45 und die vierte Schaltvorrichtung 44 gelegt Die Invertervorrichtung 78 ist zwischen die Inverterschaltung /, die darauf folgt, und die Invertervorrichtung 9 geschaltet

Alle vorerwähnten Ringzähler arbeiten mit Zweiphasen-Zeitimpulsen. Anhand von Fig. 13 bis Fig. 15 sollen nachstehend nun η-stufige Ringzähler, die mit Vierphasen-Zeitimpulsen, beschrieben und erläutert werden. Die Schaltungen nach Fig. 13 bis Fig. 15 entsprechen dabei der mit Fig.3 dargestellten Schaltung. Was die zweite Speicherzelleneinheit X2 der mit F i g. 13 wiedergegebenen ersten Speicherzellen X₁ bis X„-2 betrifft, ist ein p-leitender Feldeffekttransistor FET90, dessen Steuerelektrode auf die erste Eingangsklemme /1 der zweiten Speicherzelleneinheit X₂ geführt ist, zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme geschaltet, und zwar über eine erste Schaltvorrichtung 91 eines η-leitenden Feldeffekttransistors und über eine zweite Schaltvorrichtung 92 eines p-leitenden Feldeffekttransistors. Die erste Schaltvorrichtung 91 wird angesteuert und in Betrieb genommen, wenn auf deren Steuerelektrode der erste Zeitimpuls Φ\ aufgeschaltet wird, wohingegen die zweite Schaltvorrichtung 92 dann angesteuert und in Betrieb genommen wird, wenn auf deren Steuerelektrode der zweite Zeitimpuls Φ2 aufgeschaltet wird. Über eine dritte Schaltvorrichtung 94 und eine vierte Schaltvorrichtung 95 ist ein p-leitender Feldeffekttransistor FET93 auf die erste Anschlußklemme und auf die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geführt, wobei die Steuerelektrode dieses p-leitenden Feldeffekttransistors FET93 auf den Verknüpfungspunkt zwischen den Feldeffekttransistoren FET90 und F£T91 geführt ist. Die dritte Schaltvorrichtung 94 wird dann angesteuert und in Betrieb genommen, wenn auf deren Steuerelektrode der dritte Zeitimpuls $"3 aufgeschaltet wird.

Die vierte Schaltvorrichtung 95 wird dann angesteuert und in Betrieb genommen, wenn deren Steuerelektrode der vierte Zeitimpuls Φ4 aufgeschaltet wird. Zwischen der zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung und dem Verknüpfungspunkt — (Ausgangsklemme O) — der Feldeffekttransistoren FET93 und F£T94 liegt eine fünfte Schaltvorrichtung 96, auf deren Steuerelektrode ein Rückkopplungssignal von der zur zweiten Speicherzelleneinheit X₂ gehörenden zweiten Eingangsklemme I₂ aus aufgeschaltet wird.

Wird der Feldeffekttransistor F£T91 durch den ersten Zeitimpuls Φι angesteuert und in den Leitzustand gebracht, dann wird der Eingangskondensator C des Feldeffekttransistors FET93 aufgeladen, was wiederum dazu führt daß auf diesen Feldeffekttransistor FET93 ein Signal geschaltet wird und diesen an die Spannung (— V) der Stromversorgung legt, wodurch der Logikwert »1« hervorgerufen wird. Hat ein auf die Eingangsklemme h aufgeschaltetes und auf den Feldeffekttransistor FET90 weitergeleitetes Signal den Logikwert »1« dann bringt dieses Signal den Feldeffekttransistor FET90 in den Leitzustand und dann wird durch den zweiten Zeitimpuls Φ₂ der Feldeffekttransistor FET92 in den Durchlaßzustand gebracht um den Eingangskondensator C zu entladen. Hat das auf den Feldeffekttransistor FET90 geschaltete Signal den Logikwert »0«, dann bleibt dieser Feldeffekttransistor im Sperrzustand, wobei auch die Spannung am Kondensator C erhalten bleibt Bei einem auf die Eingangsklemme I\ aufgeschaltetem Signal wird nämlich in Synchronisation mit dem ersten und zweiten Zeitimpuls Φ\ und Φ2 eine Inversion herbeigeführt wobei das sich ergebende invertierte Ausgangssignal in Synchronisation mit dem dritten und vierten Zeitimpuls Φ3 und Φα einer weiteren Inversion unterworfen wird. Damit aber erscheint ein auf die Eingangsklemme Z₁ aufgeschaltetes Signal an der Ausgangsklemme O mit einer Verzögerung, die den Zeitintervallen der ersten und vierten Zeitimpulse ?r und Φα entspricht Wird auf

die Eingangsklemme I₂ ein Rückkopplungssignal aufgeschaltet, dessen Logikwert von »0« nach »1« gewechselt hat, dann wird der Feldeffekttransistor 96 eingeschaltet und in den Leitzustand gebracht, um ein Ausgangssignal von der Speicherzelle X₂ rückzusetzen. In der mit Fig. 13 wiedergegebenen Schaltung ist noch vor dem vordersten Speicherzellenelement X\ eine erste Inverterschaltung WVi angeordnet, während eine zweite Inverterschaltung IN₂ zwischen der zu der ersten Speicherzellengruppe gehörenden hintersten Speicherzelleneinheit Xn-2 und der zweiten Speicherzelle X_n-\ angeordnet ist Mit der Ausgangsklemme der zweiten Speicherzelle X_B-\ verbunden ist eine dritte Inverterschaltung INi. Fig. 14 zeigt die jeweiligen Kurvenveriäufe der Zeiümpuise sowie der Ausgangssignaie von den Inverterschaltungen und den Speicherzellen.

Was die zweite Speicherzelleneinheit Xj des mit Fi g. 15 wiedergegebenen Ringzählers betrifft, so ist ein η-leitender Feldeffekttransistor FfTlOO, dessen Steuerelektrode mit der Eingangsklemme A verbunden ist, über eine erste η-leitende Schaltvorrichtung 101 und über eine zweite p-leitende Schaltvorrichtung 102 zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geschaltet. Die vorerwähnten Schaltvorrichtungen 101 und 102 können dann angesteuert und in Betrieb genommen werden, wenn auf deren Steuerelektroden jeweils die Zeitimpulse Φ2 und Φι aufgeschaltet werden. Der Verknüpfungspunkt zwischen den Feldeffekttransistoren FfFlOO und FET102 ist auf die Steuerelektrode eines n-leitenden Feldeffekttransistors FET103 geführt, der seinerseits wiederum über die η-leitenden Feldeffekttransistoren FET104 und FET105 sowie über einen p-leitenden Feldeffekttransistor 106 zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geschaltet ist Der Verknüpfungspunkt zwischen den Feldeffekttransistoren FET 103 und FET 106 ist auf die Ausgangsklemme O geführt während die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 105 mit der zweiten Eingangsklemme I₂ in Verbindung steht. Ein auf die Eingangsklemme I₂ geführtes Signal hat normalerweise einen Logikwert »0«, so daß der Feldeffekttransistor FET 105 im Leitzustand oder im Durchlaßzustand gehalten wird. Wird der Feldeffekttransistor FET 102 vom ersten Zeitimpuls Φι angesteuert und in den Leitzustand gebracht, dann wird auf den Feldeffekttransistor FET103 ein Signal geschaltet, das einen Logikwert »0« hat. Auch wenn der Feldeffekttransistor FETlOl durch den zweiten Zeitimpuls Φ2 in den Leitzustand gebracht worden ist, falls an der Eingangsklemme Α ein Signal mit dem Logikwert »1« anliegt, dann bleibt der Feldeffekttransistor FETlOO im Sperrzustand, so daß ein auf den Feldeffekttransistor

is FcTlOS abgeschaltetes Signal in seinem Logikwert nicht verändert wird. Wird auf die Eingangsklemme /1 ein Signal mit dem Logikwert »0« aufgeschaltet, dann wird der Feldeffekttransistor FETlOO angesteuert und in den Leitzustand gebracht, wobei der Feldeffekttransistör FET 103 ein Signal mit dem Logikwert »1« aufgeschaltet erhält Damit wird ein Eingangssignal auf den Feldeffekttransistor FET 100 _in Synchronisation mit den Zeitimpulsen Φ\ und Φ₂ einer Inversion unterworfen. Dann wird das auf den Feldeffekttransistör FET103 aufgeschaltete Signal weiter in Synchronisation mit den Zeitimpulsen Φ3 und Φ4 invertiert und an der Ausgangsklemme O erzeugt. Wird der Ausgang von der zweiten Speicherzelle X_n- \ in Synchronisation mit dem Zeitimpuls Φ* gesetzt dann liegt an der Eingangsklemme I₂ ein Signal »1« an, das den Feldeffekttransistor FET105 in den Sperrzustand bringt, so daß alle ersten Speicherzellen X\ bis X„-₂ rückgesetzt werden. Ein Ringzähler mit einer Schaltung nach Fig. 15 arbeitet genau in der gleichen Weise, wie dies beim Ringzähler nach Fig.3 der Fall ist. Weil bei den Ringzählern nach Fig. 13 bis Fig. 15 mit vierphasigen Zeitimpulsen gearbeitet wird, ist bei diesen für die Speicherzellen eine geringere Anzahl von Feldeffekttransistoren FETerforderlich.

Hierzu 19 Blatt Zeichnungen

Claims (24)

Patentansprüche:

1. N-stufiger Ringzähler mit in Kaskade geschalteten Speicherzellen aus Schieberegistern zur Weiter- leitung eines auf die Eingangsklemme geschalteten Signals als Ausgangssignal Ober eine Ausgangsklemme mit einer Verzögerung von vorgegebener Zeitdauer und mit einer Inverterschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von in Kaskade geschalteten ersten Speicherzellen (1 bis n—2; 2 bis n— 1) angeordnet sind« die jeweils mit einer ersten und zweiten Eingangsklemme (Iu k) und einer Ausgangsklemme (O) ausgerüstet sind, daß beim Anliegen eines ersten Spannungspegels an der >s zweiten Eingangsklemme (k) ein auf die erste Eingangsklemme (h) aufgeschaltetes Eingangssignal zur Weiterleitung als Ausgangssignal mit einer Verzögerung von vorgegebener Zeitdauer über die Ausgangsklemme und beim Anliegen eines zweiten Spannungspegels an der zweiten Eingangsklemme ein Rücksetzen eines Ausgangssignals von der Ausgangsklemme vorgesehen ist, daß eine einzelne zweite Speicherzelle (n-1; 1) und die Inverterschaltung (I) zwischen der ersten und letzten Einheit der ersten Speicherzellen in Reihe geschaltet sind, und daß die Verbindungsleitung zwischen der zweiten Speicherzelle und der Inverterschaltung jeweils auf die zweite Eingangsklemme (I₂) der ersten Speicherzellen geführt ist

2. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pufferschaltung (B) zwischen der letzten Einheit der in Kaskade geschalteten ersten Speicherzellen (X\ —X_n-J) und der Verbindungsleitung zwischen der Inverterschaltung (I) und der zweiten Speicherzelle (X_n-\) geschaltet ist.

3. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pufferschaltung (B) aus zwei in Kaskade geschalteten Invertervorrichtungen (6,7) aufgebaut ist

4. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Speicherzelle (X_n-1) direkt mit der letzten Einheit der ersten Speicherzellen (Xt—Xn-2) verbunden ist und mit der ersten Einheit der ersten Speicherzellen über die Inverterschaltung f/J gekoppelt ist.

5. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inverterschaltung (I) mit der letzten Einheit (Y_n-\) der ersten Speicherzellen (Yi—Yn-t) verbunden ist und mit der ersten Speicherzelleneinheit (Yj) der ersten Speicherzellen über die zweite Speicherzelle (Yi) gekoppelt ist.

6. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten Speicherzellen (Χ\-Χ_η-ϊ) jeweils aus einer ersten Invertervorrichtung (3) mit einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme und aus einer NICHT-ODER-Schaltung (4) mit zwei Eingangsklemmen und einer Ausgangsklemme aufgebaut sind und daß eine der Eingangsklemmen auf die Ausgangsklemme der ersten Invertervorrichtung (3) und die andere dieser Eingangsklemmen auf die Verbindungsleitung zwischen der zweiten Speicherzelle (X_n-\) und der Inverterschaltung (5) geführt ist (F i g. 3).

7. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stromversorgung eine erste und eine zweite Anschlußklemme (— V, Masse) vorgesehen sind, zwischen denen das für den Betrieb erforderliche Spannungspotential aufschaltbar ist; weiterhin eine erste und zweite Schaltvorrichtung (11,14) zwischen der ersten Anschlußklemme [-V) und zweiten Anschlußklemme (Masse) der Stromversorgung angeordnet sind; die NICHT-ODER-Schaltung (4) eine zweite Invertervorrichtung (21) mit einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme umfaßt; über eine dritte und vierte Schaltvorrichtung (15,19) die zweite Invertervorrichtung (21) mit der ersten und zweiten Anschlußklemme (— K Masse) der Stromversorgung verbunden ist; zwischen der dritten Schaltvorrichtung (15) und der zweiten Invertervorrichtung (21) eine fünfte Schaltvorrichtung (16) mit einer Steuerelektrode angeordnet ist; zwischen der Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (21) und der zweiten Anschlußklemme (Masse) eine sechste Schaltvorrichtung (20) geschaltet ist; die Steuerelektroden der fünften und der sechsten Schaltvorrichtungen (16, 20) gemeinsam auf die Verbindungsleitung zwischen der zweiten Speicherzelle (X„-\) und der Inverterschaltung (5) geführt sind; die erste Schaltvorrichtung (11) und die zweite Schaltvorrichtung (14) nur während eines ersten Zeitintervalls und die dritte und vierte Schaltvorrichtung (15,19) nur während eines auf das erste Zeitintervall folgenden zweiten Zeitintervalls ansteu°rbar sind (F i g. 3).

8. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Invertervorrichtung (3) aus komplementären Feldeffekttransistoren (12, 13) aufgebaut ist; die erste Schaltvorrichtung (11) und die zweite Schaltvorrichtung (14) aus Feldeffekttransistoren entgegengesetzter Leitfähigkeit zusammengesetzt und mit den zur Invertervorrichtung (3) gehörenden Feldeffekttransistoren gleicher Leitfähigkeit verbunden sind; die zweite Invertervorrichtung (21) der NICHT-ODER-Schaltung (4) aus komplementären symmetrischen Feldeffekttransistoren (17, 18) aufgebaut ist; die vierte und fünfte Schaltvorrichtung (19, 16) jeweils aus Feldeffekttransistoren mit entgegengesetzter Leitfähigkeit bestehen und mit den zur zweiten Invertervorrichtung gehörenden Feldeffekttransistoren verbunden sind, die jeweils die gleiche Leitfähigkeit aufweisen; die dritte und sechste Schaltvorrichtung (15,20) aus Feldeffekttransistoren bestehen, derer Leitfähigkeit jener der fünften und der vierten Schaltvorrichtung jeweils entspricht (Fig. 3).

9. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Speicherzelle (X_n-W Y\) mindestens eine erste und eine zweite Invertervorrichtung (1,2) umfaßt (F i g. 1B, 2B).

10. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Invertervorrichtung (1,2) der zweiten Speicherzelle (X_n-\) jeweils mit einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme versehen sind, wobei die Eingangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (2) auf die Ausgangsklemme der ersten Invertervorrichtung (1) geführt ist; über eine erste Schaltvorrichtung (11) und über eine zweite Schaltvorrichtung (14) die erste Invertervorrichtung (1) zwischen die erste und zweite Anschlußklemme der Stromversorgung schaltbar ist; eine dritte und eine vierte Schaltvorrichtung (15, 19) vorgesehen sind, die die zweite Invertervorrichtung (2) auf die erste und zweite Anschlußklemme der Stromversorgung schalten; die

erste und zweite Schaltvorrichtung (11, 14) nur während eines ersten Zeitintervalls und die dritte und vierte Schaltvorrichtung (IS, 19) nur während eines auf das erste Zeitintervall folgenden zweiten Zeitintervalls betätigbar sind.

11. Mstufiger Ringzähler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Invertervorrichtung (1, 2) aus komplementären Feldeffekttransistoren aufgebaut sind; die erste bis vierte Schaltvorrichtung (U, 14, 15, 19) als Feldeffekttransistoren ausgeführt sind, die mit jenen zur ersten und zweiten Invertervorrichtung (1, 2) gehörenden Feldeffekttransistoren gleicher Leitfähigkeit verbunden sind.

12. Mstufiger Ringzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Speicherzellen (Y_?- Yn-i) jeweils eine NICHT-UND-Schaltung (8) mit jeweils zwei Eingangsklemmen und einer Ausgangsklemme und eine erste Invertervorrichtung (9) mit einer Ausgangsklemme und einer Eingangsklemme umfassen, die mit der Ausgangsklemme der Nicht-Und-Schaltung verbunden ist (Fig.5).

13. Mstufiger Ringzähler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die NICHT-UND-Schaltung (8) eine zweite Invertervorrichtung (25) mit einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme umfaßt; die zweite Invertervorrichtung über eine erste Schaltvorrichtung (28) und eine zweite Schaltvorrichtung (29) auf die ersten und zweiten Anschlußklemmen (— V, Masse) der Stromversorgung geführt ist; zwischen der zweiten Invertervorrichtung (25) und der zweiten Schaltvorrichtung (29) eine mit einer Steuerelektrode versehene dritte Schaltvorrichtung (30) angeordnet ist; zwischen die Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (25) und der zur Stromversorgung gehörenden ersten Anschlußklemme (-V) eine vierte mit einer Steuerelektrode versehene Schaltvorrichtung (31) geschaltet ist; die Steuerelektroden der dritten Schaltvorrichtung (30) und der vierten Schaltvorrichtung (31) auf die Verbindungsleitung zwischen der zweiten Speicherzelle (Yi) und der Inverterschaltung (I) geführt sind; die erste Invertervorrichtung (9) eine Ausgangsklemme und eine Eingangs- klemme aufweist die mit der Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (25) verbunden ist; über eine fünfte und sechste Schaltvorrichtung (34,35) ist die erste Invertervorrichtung (9) auf die erste Anschlußklemme (—V) und die zweite Anschlußklemme (Masse) der Stromversorgung geführt; die erste und zweite Schaltvorrichtung (28, 29) nur während eines ersten Zeitintervalls und die fünfte und sechste Schaltvorrichtung (34,35) nur während eines auf das erste Zeitintervall folgenden zweiten Zeitintervalls ansteuerbar sind (Fig. 5).

14. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Invertervorrichtung (9) und die zweite Invertervorrichtung (25) der NICHT-UND-Schaltung (8) aus komplementären Feldeffekttransistoren aufgebaut sind; die erste Schaltvorrichtung (28), die dritte Schaltvorrichtung (30), die fünfte Schaltvorrichtung (34) und die sechste Schaltvorrichtung (35) als Feldeffekttransistoren ausgeführt sind, die mit jenen Feldeffekttransistoren der ersten Invertervorrichtung und der zweiten Invertervorrichtung gleicher Leitfähigkeit verbunden sind; die zweite Schaltvorrichtung (29) aus einem Feldeffekttransistor besteht, der die gleiche Leitfähigkeit wie die des Feldeffekttransistors der dritten Schaltvorrichtung (30) aufweist; die vierte Schaltvorrichtung (31) einen Feldeffekttransistor mit der gleichen Leitfähigkeit wie der Feldeffekttransistor der ersten Schaltvorrichtung enthält (F i g. 5).

15. A/-stufiger Zähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die NICHT-ODER-Schaltung (4) eine zweite Invertervorrichtung (38) enthält, die zwischen die erste und zweite Anschlußklemme (— V, Masse) der Stromversorgung geschaltet ist; zwischen der Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (38) und der zur Stromversorgung gehörenden zweiten Anschlußklemme (Masse) eine erste Schaltvorrichtung (39) mit einer Steuerelektrode angeordnet ist, die auf die Verbindungsleitung zwischen der zweiten Speicherzelle (X_n-1) und der Inverterschaltung (I) geführt ist; eine zweite Schaltvorrichtung (40) mit der Eingangsklemme der ersten Invertervorrichtung (3) verbünden ist; eine dritte Schaltvorrichtung (41) die Ausgangsklemme der ersten Invertervorrichtung (3) mit der Eingangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (38) verbindet; die zweite Schaltvorrichtung (40) nur während eines ersten Zeitintervalls und die dritte Schaltvorrichtung (41) nur während eines auf das erste Zeitintervall folgenden zweiten Zeitintervalls steuerbar ist (F i g. 6).

16. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Invertervorrichtungen (3,38) und die ersten, zweiten und dritten Schaltvorrichtungen (39, 40, 41) aus Feldeffekttransistoren der gleichen Leitfähigkeit bestehen.

17. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldeffekttransistoren p-leitend sind.

18. A/-stufiger Ringzähler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die NlCHT-UND-Schaltung (8) eine zweite Invertervorrichtung (45) mit einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme und eine erste Schaltvorrichtung (46) mit einer Steuerelektrode enthält; die zweite Invertervorrichtung (45) und die erste Schakvorrichtung (46) zwischen der ersten Anschlußklemme (- V) und der zweiten Anschlußklemme (Masse) der Stromversorgung in Reihe geschaltet sind; eine zweite Schaltvorrichtung (47) zwischen die Steuerelektrode der ersten Schaltvorrichtung (46) und der Verbindungsleitung zwischen der Inverterschaltung (I) und der zweiten Speicherzelle geschaltet ist; eine dritte Schaltvorrichtung (43) auf die Eingangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (45) geführt ist; eine vierte Schaltvorrichtung (44) die Eingangsklemme der ersten Invertervorrichtung (9) mit der Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (45) verbindet; die zweite Schaltvorrichtung (47) und die dritte Schaltvorrichtung (43) nur während eines ersten Zeitintervalls und die vierte Schaltvorrichtung (44) nur während eines zweiten auf das erste Zeitintervall folgenden Zeitintervalls steuerbar ist (F ig. 7).

19. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die NICHT-UND-Schaltung (8) die Invertervorrichtung (9) und die Schaltvorrichtungen (46, 47, 43, 49) aus Feldeffekttransistoren der gleichen Leitfähigkeit aufgebaut sind.

20. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Feldeffekttransistoren p-leitend sind.

21. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung eine dritte Invertervorrichtung (50) geschaltet ist, von der eine Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme der ersten Invertervorrichtung (3) verbunden ist; eine vierte Inverter- ίο vorrichtung (51) geschaltet ist, deren Eingangsklemme auf die¹ Ausgangsklemme der dritten Invertervorrichtung und deren Ausgangsklemme auf die Ausgangsklemme der ersten Invertervorrichtung (3) geführt ist; über eine siebente und achte Schaltvorrichtung (58, 59) die vierte invertervorrichtung (5i) an die erste Anschlußklemme (-V^ und an die zweite Anschlußklemme (Masse) der Stromversorgung gelegt ist; eine fünfte Invertervorrichtung (52) zwischen der ersten Anschlußklemme und der zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung angeordnet und deren Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme der zur NICHT-ODER-Schaltung (4) gehörenden zweiten Invertervorrichtung (21) verbunden ist; über eine neunte und zehnte Schaltvorrichtung (60, 61) eine sechste Invertervorrichtung (53), deren Eingangsklemme an der Ausgangsklemme der fünften Invertervorrichtung (52) anliegt, mit der ersten Anschlußklemme und der zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung verbunden ist; die siebente und achte Schaltvorrichtung (58,59) nur bis zum erneuten Betrieb der bereits zuvor betätigten ersten und zweiten Schaltvorrichtung (11, 14) und die neunte und zehnte Schaltvorrichtung (60, 61) nur bis zum erneuten Betrieb der zuvor bereits betätigten dritten und vierten Schaltvorrichtung (15,19) steuerbar sind (F i g. 9A).

22. /V-stufiger Ringzähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß über eine erste und zweite Schaltvorrichtung (11, 14) die erste Invertervorrichtung (3) mit der ersten und zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung verbunden ist; zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung eine zweite Invertervorrichtung (54) geschaltet ist, deren Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme der ersten Invertervorrichtung (3) verbunden ist; eine dritte Invertervorrichtung (21 A) mit ihrer Eingangsklemme und ihrer Ausgangsklemme auf die Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (54) geführt ist; über eine dritte und vierte Schaltvorrichtung (15, 19) eine dritte Invertervorrichtung (21/4Jt deren Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (54) verbunden ist, auf die erste und zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geführt ist; die NICHT-ODER-Schaltung (4) eine vierte Invertervorrichtung (21) umfaßt, deren Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme der dritten Invertervorrichtung (2iA) verbunden ist; fiber eine fünfte Schaltvorrichtung (16) die vierte Invertervorrichtung (21) auf die zur Stromversorgung gehörende erste Anschlußklemme geführt ist; eine sechste Schaltvorrichtung (20) die Ausgangsklemme der vierten Invertervorrichtung mit der zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung verbindet und eine Steuerelektrode aufweist, die auf die Verbindungsleitung zwischen der zweiten Speicherzelle (X_n- \) und der Inverterschaltung (I) geführt ist; eine fünfte Invertervorrichtung (55) mit ihrer Eingangsklemme auf die Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (54) und mit ihrer Ausgangsklemme auf die Ausgangsklemme der ersten Invertervorrichtung (3) geführt ist; von einer siebten und achten Schaltvorrichtung (62, 63) die fünfte Invertervorrichtung (55) zwischen die erste und zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geschaltet ist; eine sechste Invertervorrichtung (57) mit ihrer Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme der vierten Invertervorrichtung (21) und mit ihrer Ausgangsklemme mit der Ausgangsklemme der dritten Invertervorrichtung Q\A) verbunden ist; über eine neunte und zehnte Schaltvorrichtung (64, 65) die sechste Invertervorrichtung (57) mit der ersten und zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung verbunden ist; die erste und zweite Schaltvorrichtung (11,14) nur während eines ersten Zeitintervalls und die dritte und vierte Schaltvorrichtung (15, 19) nur während eines zweiten Zeitintervalls nach dem ersten Zeitintervall betätigbar sind; die siebente und achte Schaltvorrichtung (62,63) nur bis zum erneuten Betrieb der zuvor bereits betriebenen ersten und zweiten Schaltvorrichtung (11, 14) betätigbar sind; die neunte und die zehnte Schaltvorrichtung (64, 65) nur bis zum erneuten Betrieb der bereits zuvor betriebenen dritten und vierten Schaltvorrichtung (15, 19) betätigbar sind (F ig. 9B).

23. N-stufiger Ringzähler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung eine dritte Invertervorrichtung (50) angeordnet ist, deren Eingangsklemme auf die Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (25) geführt sind; eine vierte Invertervorrichtung (51) mit ihrer Eingangsklemme auf die dritte Invertervorrichtung (50) und mit ihrer Ausgangsklemme auf die Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (25) geführt ist; eine siebente und eine achte Schaltvorrichtung (58,59) die vierte Invertervorrichtung an die erste und zweite Anschlußklemme der Stromversorgung schalten; zwischen der ersten und zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung eine fünfte Invertervorrichtung (52) mit ihrer Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme de'· ersten Invertervorrichtung (9) verbunden ist; eine sechste Invertervorrichtung (53) mit der Eingangsklemme auf die Ausgangsklemme der fünften Invertervorrichtung (52) geführt ist; von einer neunten und zehnten Schaltvorrichtung (60, 61) die sechste Invertervorrichtung (53) auf die erste und zweite Anschlußklemme der Stromversorgung schaltbar ist; die siebente und achte Schaltvorrichtung (58,59) nur bis zum erneuten Betrieb der bereits zuvor betriebenen ersten und zweiten Schaltvorrichtung (28,29) und die neunte und zehnte Schaltvorrichtung (60, 61) nur bis zum erneuten Betrieb der bereits zuvor betriebenen dritten und vierten Schaltvorrichtung (30, 31) betätigbar sind (Fig. 10A).

24. JV-stufiger Ringzähler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung eine dritte Invertervorrichtung (54) angeordnet ist, deren Eingangsklemme auf die Ausgangsklemme der zur NICHT-UND-Schaltung (8) gehörenden zweiten Invertervorrichtung (25) Reführt ist

während deren Ausgangsklemme mit der Eingangsklemme der ersten Invertervorrichtung verbunden ist; eine vierte Invertervorrichtung (55) mit ihrer Eingangsklemme auf die Ausgangsklemme der dritten Invertervorrichtung (55) und mit ihrer Ausgangsklemme auf die Ausgangsklemme der zweiten Invertervorrichtung (25) geführt ist; über eine siebente und achte Schaltvorrichtung (62, 63) die vierte Invertervorrichtung (55) zwischen die erste und zweite Anschlußklemme der Stromversorgung geschaltet ist; zwischen der ersten und zweiten Anschlußklemme der Stromversorgung eine fünfte Invertervorrichtung (56) angeordnet ist, deren Eingangsklemme auf die Ausgangsklemme der ersten Invertervorrichtung (9) geführt ist; eine sechste Invertervorrichtung (57) mit ihrer Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme der fünften Invertervorrichtung (56) und mit ihrer Ausgangsklemme mit der Ausgangsklemme der Invertervorrichtung (9) verbunden ist; eine neunte und eine zehnte Schaltvorrichtung (64, 65) die sechste Invertervorrichtung (57) zwischen die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme der Stromversorgung schalten; die siebente und achte Schaltvorrichtung (62, 63) nur bis zum erneuten Betrieb der bereits zuvor betätigten ersten und zweiten Schaltvorrichtung (28, 29) und die neunte und zehnte Schaltvorrichtung (64, 65) nur bis zum erneuten Betrieb der bereits zuvor betätigten dritten und vierten Schaltvorrichtung (30,31) steuerbar sind (Fig. 10B).