DE2226485A1

DE2226485A1 - Impulsverteilungsschaltung

Info

Publication number: DE2226485A1
Application number: DE19722226485
Authority: DE
Inventors: Cyrus Frank Wheaton; Spencer Robert Graham North Aurora; IH. AuIt (V.StA.)
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-06-01
Filing date: 1972-05-31
Publication date: 1972-12-07
Also published as: IT959040B; NL7207243A; FR2141118A5; GB1391116A; SE371035B; US3725790A; BE784201A; JPS489664A; CA952592A

Description

Western Electric Company, Incorporated

New York, N. Y., USA ^c· ^F· ^AULT Case 27-2

Impuls ve rte ilungs s chaltung

Die Erfindung betrifft eine Impuls ve rte ilungs schaltung.

Ein Problem beim Entwurf von sehr schnellen Metalloxid-Halbleiter- (MOS)-Schieberegistern ist die Verteilung von Taktimpulsen auf die hochkapazitive Last, die durch die große Anzahl von Taktanschlüssen dargestellt wird. Obwohl ein ähnliches Problem bei jedem Halbleiterbauelement auftritt, ist die Lage bei MOS-Schieberegistern besonders problematisch, und zwar wegen der ungewöhnlich hohen Eingangskapazität dieser Bauelemente, die auf Grund deren hoher parasitärer und innerer Bauelementekapazität vorhanden ist. Wenn die Anzahl der Stufen im Schieberegister zunimmt, wird die Summeneingangskapazität aller Taktanschlüsse, die zur Informationsübertragung gepulst werden müssen, untragbar groß. Es werden hohe Ströme benötigt, wenn alle

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Stufen gleichzeitig gepulst werden sollen, wie es üblicherweise gemacht worden ist. Beispielsweise kann diese Summenkapazitat in einem 10 -Bit-MOS-Schieberegister 0, 2 Mikrofarad erreichen. Um für das Aufladen dieser Kapazität auf 15 Volt innerhalb 1 0 ns genügend Ladung bereit zu stellen, wäre ein Treiberstrom von 300 Ampere nötig. Trotzdem gibt es viele andere Vorteile, die die Verwendung von MOS-Bauelementen bei der Herstellung von großen Schieberegistern sehr atraktiv machen, z.B. niedrige Kosten und geringe Verlustleistung.

Bisherige Lösungen iür das Problem der Taktimpulsverteilung griffen entweder auf die Verwendung von Takttreibern zurück, die große Ströme bereitzustellen in der Lage sind, oder auf das Verfahren, die Taktanschlüsse in Gruppen zusammen zufassen und jede Gruppe mit einem getrennten kleineren Treiber zu pulsen, alle beide Lösungen sind teuer. Erstere verursacht außerdem in den Hochstromtreibern beträchtliche Leistungsverluste durch Wärmeverlust.

Demgemäß versucht die vorliegende Erfindung eine Impulsverteilungsschaltung verfügbar zu machen, welche die obigen Nachteile vermindert.

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Erfindungsgemäß ist eine Impulsverteilungsschaltung zum Treiben einer Vielzahl von Bauelementen, von denen jedes einen Steu.-eranschluß mit einer Eingangskapazität aufweist, vorgesehen, die eine Vielzahl von in serie geschalteten Induktivitäten aufweist, wobei der Verbindungspunkt zwischen je einem Paar von Induktivitäten mit einem Teil der Steueranschlüsse verbunden ist, und eine mit der Schaltung verbundene Abschlußvorrichtung.

Jeder Teil kann eine gleiche Anzahl von Steueranschlüssen umfassen.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Bauelemente in Reihe geschaltet und stellen die Speicher stuf en eines Schieberegisters dar. Es ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Signalen zum Eingangs ans chluß der ersten Stufe und eine Vorrichtung zum Abnehmen von Ausgangssignalen von der letzten Stufe vorgesehen.

die Abschlußvorrichtung kann einen zwischen die letzte Induktivität und Masse geschalteten Widerstand aufweisen. Der Widerstandswert ist vorzugsweise gleich dem Wellenwiderstand der Schaltung.

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Es kann eine Vorrichtung zum Zuführen von Impuls Signalen auf die erste Induktivität vorgesehen sein. Der Wert der ersten und der letzten Induktivität ist jeweils dem halben Wert der oder jeder restlichen Induktivität gleich.

Somit ist beispielsweise bei einem MOS-Schiebe register das Aufladen der Eingangskapazität von Taktanschlüssen aufeinanderfolgender Gruppen der Speicherstufen, die mit den Verbindungspunkten zwischen den Induktivitäten verbunden sind, versetzt. Dadurch werden die Anforderungen an den Stromtreiber geringer, als wenn die gesamte Taktanschlußkapazität aller Stufen des Schieberegisters gleichzeitig aufgeladen werden müsste. Ein relativ kleindimensionierter Stromtreiber kann somit Taktimpulse für das gesamte Schieberegister bereitstellen, da er lediglich auf den ohmschen Wellenwiderstand der Schaltung zu arbeiten braucht, der durch den Wert der induktiven Bauelemente und der Summeneingangskapazität bestimmt ist, die durch die Taktanschlüsse der Speiche rs tuf en in jeder Gruppe gebildet wird. Dies geht eher als bei der großen kapazitiven Last, die durch die Summeneingangskapazität aller Taktanschlüsse im gesamten Schieberegister gegeben ist. Außerdem gibt es in der Taktimpulsverteilungsschaltung keine großen Widerstände, die eine wesentliche v^erlustleis-

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tung verursachen würden.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 das Beispiel einer MOS-Schiebe register-Stufe;

Fig. 2 ein Schieberegister mit einer Vielzahl von in

Reihe geschalteten Stufen der Fig. 1;

Fig. 3 einen einzigen T-Abschnitt einer Verzögerungs

leitung mit konzentrierten Parametern;

Fig. 4 eine Verzögerungsleitung, die durch Serienver

bindung einer Vielzahl von T-Abschnitten der Fig. 3 gebildet ist;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm, das die einem Impuls zuge

fügte Verzögerung angibt, während dieser sich entlang einer Verzögerungsleitung ausbreitet;

Fig. 6 eine vollständige Zweiphasen-Taktimpuls-Ve r-

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- 6 teilungsanordnung für ein Schieberegister; und

Fig. 7 eine alternative Methode des Abschließens einer

Taktimpulsverteilungs-Sammelleitung, um die Verlustleistung zu reduzieren.

Was Fig. 1 anbetrifft, so versteht es sich, daß dies lediglich eine von vielen Variationsmöglichkeieten für eine Schieberegistergrundstufe ist, für welche die vorliegende Erfindung vorteilhaft angewendet werden kann. Im speziell gezeigten Beispiel weist jede Stufe des Schieberegisters zwei in Reihe befindliche Inverterglieder 120 und 121 auf, wobei für jedes von diesen drei MOS-Bauelemente verwendet werden. Dadurch wird eine Gesamtzahl von sechs MOS-Bauelementen pro Schieberegisterstufe benötigt. Im dargestellten Beispiel werden durchweg p-Kanal-Bauelemente angenommen. Für jede Stufe sind zur Stromversorgung zwei Spannungen vorgesehen: +V₃ eine positive Spannung, wird einer Leitung 107, und -V eine negative Vorspannung, wird einer Leitung 106 zugeführt. Zusätzlich muß jede Stufe mit zwei Taktphasen versorgt werden. Diese sind in Fig. 1 durch p und fi dargestellt, die auf eine Leitung 104 bzw. 111 gegeben werden.

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Im Betrieb besteht das Eingangssignal der Schieberegisterstufe aus der Ladung, die sich in der der Steuerelektrode 113 eines MOS-Bauelemente s 101 zugeordneten parasitären und eigentlichen Kapazität befindet, und die dort über eine Eingangsleitung 105 von der vorhergehenden Stufe abgegeben worden ist. Wenn der Takt p negativ ist, bilden Bauelemente 101 und 102 einen Inverter. Das Bauelement 101 bewirkt das wirkliche Invertieren, während das Bauelement 102 als eine geschaltete Last dient. Da die Last nur dann vorhanden ist, wenn das Bauelement durch p auf "an" getaktet ist, wird die Verlustleistung reduziert. Wenn die Ladung an der Steuerelektrode 113 des Bauelementes 101 genügend negativ ist, um dieses stark leitend zumachen, nähert sich der den Bauelementen 101, 102 und 103 gemeinsame Knoten

ν__ (ein positiver Wert). Wenn jedoch die Ladung an der Steuerte V^

elektrode 113 des Bauelementes 101 genügent positiv ist, um dieses gesperrt zulassen, nähert sich der Knoten 115 V (eine negative Vorspannung), wenn p negativ wird.

Wenn p negativ ist, leitet das Bauelement 103 ebenfalls und lad oder entlad die parasitäre und eigentliche Kapazität der Steuerelektrode 114 eines Bauelementes 108, des Eingangsbauelementes für das zweite Inverterglied, auf das Potential des Knotens 11 5.

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Dieses Potential wird nach Beendigung von p an der Steuerelektrode 114 des Bauelementes 108 aufrechterhalten. Die Aufgabe des Bauelementes 103 besteht darin, die beiden Inverterglieder dauernd zu entkoppeln, außer während einer getakteten Informationsübertragung. Ein JO₀-Taktimpuls auf einer Leitung 111 überträgt und invertiert die Information wiederum und bringt sie über eine Ausgangsleitung 112 auf den Eingang der nächsten Schieberegisterstufe. Die Arbeitsweise der Bauelemente 108, 109 und 110 unter Steuerung der p -Taktimpulse in dem zweiten Inverterglied dieser als Beispiel anzusehenden Schieberegisterstufe ist mit der Arbeitsweise der Bauelemente 3 01, 102 und 103 unter Steuerung der p -Taktimpulse im ersten Glied identisch. Somit wird das Schieben von Daten durch eine einzelne Stufe in zwei Schritten durchgeführt:

1. übertragen und invertieren vom Eingang der Schieberegisterstufe (dem Eingang des ersten Invertergliedes) auf den Eingang des zweiten Ihvertergliedes;

2. übertragen und invertieren von diesem Eingang auf den Ausgang der Schieberegisterstufe (den Ausgang des zweiten Invertergliedes).

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In Fig. 2 weist jede Stufe 200 die in Fig. 1 dargestellten Schaltungen auf. Die Leistungsversorgung einer jeden Stufe findet jeweils über +V_n und -V statt, wie oben beschrieben. Zwei Phasen von Taktimpulsen werden jeder Stufe zugeführt: p über eine Sammelleitung 216 auf Leitungen 204 und p über eine Sammelleitung 217 auf Leitungen 211. Der Schieberegistereingang befindet sich auf einer Leitung 205 am Eingang der ersten Stufe, während der Schieberegisterausgang vom Ausgang der letzten Stufe auf eine Leitung 212 abgeht.

Zum vollständigen Verständnis der vorliegenden Erfindung ist als Grundlage eine Betrachtung der generellen Eigenschaften von Verzögerungsleitungen mit konzentrierten Parametern erforderlich. Solche Verzögerungsleitungen umfassen eine Vielzahl von miteinander in Reihe verbundenen ¹¹T"-Abschnitten, von denen einer in Fig. 3 dargestellt ist. Unter Verwendung der elementaren Netzwerktheorie kann eine äquivalente '*TT¹'-Abschnitts-Verzögerungsleitung leicht hergeleitet werden. Jeder T-Abschnitt umfaßt zwei Induktivitäten 330 und 331 mit jeweils dem Wert L/2 und eine Kapazität 332 der Größe C, die zwischen den Verbindungs punkt der Induktivitäten und den anderen Leitungszweig der Verzöge rungs leitung geschaltet ist, Wenn einige T-Äbschnitte mit-

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einander verbunden werden, können die beiden angrenzenden Induktivitäten benachbarter Abschnitte durch eine einzige Induktivität der Größe L ersetzt werden.

Bekanntlich hat eine Verzögerungsleitung mit konzentrierten Parametern eine obere Frequenz f , die als Grenzfrequenz bekannt ist und durch die folgende Gleichung bestimmt wird:

f =

^c TT J lc

Unterhalb dieser Grenzfrequenz ist die Dämpfung einer idealen Verzögerungsleitung null. Die Phasenverschiebung einer einen Abschnitt der Verzögerungsleitung passierenden Sinuswelle ist eine Funktion der Grenzfrequenz f der Leitung und der Frequenz des angelegten Signals. Für Eingangs signale, deren Frequenzen sehr viel kleiner als f sind, ist die Verzöge rungs ze it (oder Phasenschiebung) pro Abschnitt t näherungsweise gegeben durch die

Gleichung:

TT f
c

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-H-

Schließlich wird die Eingangsimpedanz eines Verzögerungsleitungsabschnittes Wellenwiderstand genannt. Dieser ist ebenfalls von der Grenzfrequenz und der Frequenz des angelegten sinusförmigen Eingangs signals abhängig. Für anliegende Signale mit einer Frequenz, die sehr viel kleiner als f ist, kann der Wellenwiderstand Z jedoch durch folgende Gleichung angenähert werden:

^zo

Die Taktimpuls signale P und p sind Rechteckwellen ftypischerweise asymmetrisch). Sie können jedoch durch eine Fourie-Analyse durch eine Vielzahl von sinusförmigen Eingangssignalen verschiedener Frequenzen dargestellt werden, die einander alle überlagert sind. Die Vorder- und Hinterflanken der Rechteckwellen sind Spannungsstufen. Die Verzögerungszeit pro Abschnitt t kann,

wenn dem Eingang eine , Spannungs stufe zugeführt wird, als das 1, 07-fache der für ein sinusförmiges Eingangssignal berechneten Verzögerung bestimmt werden. Die leichte Zeiterhöhung ergibt sich aus dem Vorhandensein von Frequenzkomponenten in der Stufe, die in der Nähe von f liegen. Eine Verzögerungsleitung kann folgendermaßen durch ihre Parameter und Eigenschaften bestimmt werden:

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*d *d

C" = = und L =

1,07 η Ζ 1,07 η

Dabei bedeutet t die Ge samtver zöge rung der Leitung und ist definiert durch t, = η, , wobei η die Anzahl der Abschnitte in der d ts

Leitung darstellt.

Beim Zuführen von Impulsen auf eine Verzögerungsleitung aus T-Abschnitten und konzentrierten Parametern ergibt sich viel eher als bei sinusförmigen Eingangs Signalen eine Impulsverzerrung. Diese rührt daher, daß t und Z , wie oben erwähnt, Frequenzabhängig sind und deshalb für jede der vielen den zugeführten Impuls bildenden Frequenzkomponenten einen verschiedenen Wert haben. Die meisten dieser Komponenten liegen jedoch im Frequenzbereich von etwa null bis zum Kehrwert der Anstiegszeit des Impulses. Wenn die Komponenten näherungsweise alle weit unterhalb der Grenzfrequeriz f der Verzögerungsleitung liegen, ist die Verzerrung minimal, und t und Z können nominell durch die oben aufgeführten Gleichungen dargestellt werden. Deshalb ist eine Verzögerungsleitung mit. kleinen Werten von L und C

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und mit einem, entsprechend hohen Wert von f eine erwünschte Sache. Man sollte jedoch berücksichtigen, daß eine solche Leitung eine geringe Verzögerung pro Abschnitt t aufweist.

Auf Grund von Zwangsbedingungen für f und t mag es nicht er-

C S

laubt sein, die so zu wählen, daß ein annehmbarer Wert der Impulsverzerrung erzeugt wird. Beispielsweise kann eine hohe Verzögerung pro Abschnitt oder eine sehr niedrige Grenzfrequenz erwüscht sein. Für einen solchen Fall ist es dem Fachmann bekannt, daß eine Verzögerungsleitung, deren Induktivitäten gegenseitig gekoppelt sind, die Verzerrung weiter reduziert, wenn ein nahezu flacher Frequenzgang über einen größeren Teil des Frequenzspektrums vorgesehen wird. Eine solche Verzögerungsleitung ist als eine m-verzweigte (m-derived) T-Abschnitt-Verzögerungsleitung bekannt und kann bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Die Anwendung der vorliegenden Erfindung in einer Schieberegister-Taktimpuls-Verteilungsanlage kann nun im Hinblick auf die allgemeinen Erklärungen des Schieberegisterbetriebes und die oben dargestellte Verzögerungsleitungstheorie beschrieben werden. Fig. 4 zeigt eine Vielzahl von T-Abschnitten, die miteinan-

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der in Reihe verbunden sind, um eine Verzögerungsleitung zu bilden. Die Leitung ist über einen Widerstand 405 durch eine konstant Spannungsquelle V3 abgeschlossen. Für Wechselstromsignale, wie Impulse, hat eine Gleichstromspannungsquelle wie V3 die selbe Wirkung wie eine Quelle mit Massepotential. Deshalb ist die Verzögerungsleitung der Fig. 4 für Zwecke einer Wechselstromanalyse über den Widerstand 405 direkt mit Masse verbunden. Der Abschlußwiderstand 405 hat einen Wert R, der gleich Z gewählt wird, dem Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung. Wie oben erklärt wurde, kann Z_n sogar beim Vorhandensein von Impulseingangssignalen nominell als ein konstanter Wert angenähert werden. Durch das Anpassen des Abschlußwiderstandes an den Wellenwiderstand werden Signalreflexionen auf der Leitung minimal gemacht. Induktivitäten 401 und 403, die erste und letzte Induktivität auf der Verzögerungsleitung, haben jeweils den Wert L/2. Die Induktivitäten 402 umfassen je zwei benachbarte Induktivitäten jeweils der Größe L/2. Sie sind jedoch durch ihren Serienwert dargestellt, der einer einzigen Induktivität der Größe L äquivalent ist.

Gemäß der Erfindung umfassen die Induktivitäten eine Taktimpuls ve rteilungs Sammelleitung und die Kapazitäten stellen für die-

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se Taktimpulse Lasten dar. Jede Kapazität 404 hat einen Wert C und stellt die Summeneingangskapazität, sowohl die parasitäre als auch die eigentliche, der Steuerelektroden der vielzähligen MOS-Bauelemente dar, die zu einem speziellen Knoten auf der VerteilungsSammelleitung parallel verbunden sind. Wenn Beispielsweise die Taktimpulsanschlüsse von 100 Schieberegisterstufen an jeden Knoten angeschlossen währen, so währen, wie man aus Fig. 1 sehen kann, 200 MOS-Steuerelektroden in dem Knoten auf der p -TaktimpulsSammelleitung und 200 auf der p -Taktimpulssammelleitung parallel verbunden. Dem Eingang der Verzögerungsleitung zugeführte Taktimpulse werden um einen festen Betrag t verzögert, wenn sie jeden der aufeinanderfolgenden

Abschnitte der Leitung passieren. Deshalb bewirkt die Verzögev rungsleitung anstatt des gleichzeitigen Aufladens der Kapazität aller mit der VerteilungsSammelleitung verbundenen MOS-Steuerelektrodenanschlüsse durch einen einzigen Tastimpuls das Aufladen aufeinanderfolgender Abschnitte in zeitlicher Staffelung. Dieser Effekt kann durch Bezugnahme auf die Zeitpläne der Fig. besser verstanden werden. Kurve 5a zeigt den ersten Impuls einer Folge von Taktimpulsen. Jeder Impuls dauert 100 ns. Aufeiande rf olgende Impulse sind durch einen Abstand von 100 ns getrennt. Es wird jeweils auf die Zeit Bezug genommen, zu der die; Hinter-

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flanke den Eingang der Verzögerungsleitung der Fig. 4 bei Anschluß 406 passiert. Zum Zweck der Erklärung sei die beliebige Annahme gemacht, daß jeder Abschnitt der Verzögerungsleitung eine Verzögerung t von 25 ns aufweist, und daß der Tastimpuls

für 100 ns vorhanden sein muß, um das zufriedenstellende Arbeiten aller Stufen zu erlauben, die mit irgendeinem Knoten der Verzögerungsleitung verbunden sind. Es sei auch darauf hingewiesen, daß Fig. 5 lediglich eine Phase der zwei Taktphasen zeigt, die für den Betrieb der Inverter glieder der Fig. 1 benötigt werden. Die Impulse der beiden Taktphasen sind zeitlich versetzt. Die relativen Zeitablauf folgen der beiden Phasen sind jedoch identisch, und es brauchen nicht beide Phasen gezeigt zu werden.

Kurve 5b zeigt den Impuls der Kurve 5a zu einem späteren Zeitpunkt, zu dem dessen Hinterflanke den Knoten 412 passiert. Nachdem Durchlaufen von zwei Abschnitten der Verzögerungsleitung ist der Impuls um 50 ns verzögert.

Kurve 5c zeigt nochmals den selben Impuls, wie dessen Hinterflänke den Knoten 418 passiert, den achten Knoten der Leitung. Jeder Abschnitt der Leitung hat den Impuls 25 ns verzögert, was insgesamt 200 ns bedeutet. Da der Impuls 100 ns lang ist, er-

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scheint er jedoch gleichzeitig an vier benachbarten Knoten, wenn er über die Leitung läuft; in Kurve 5c erscheint der Impuls gleichzeitig an den Knoten 418 bis 421. Gleichzeitig erscheint der zweite Impuls der Kette um 200 ns weiter vorne an den Knoten 411 bis 413. Dieser letztere Impuls überdeckt zu dieser Zeit lediglich drei Knoten, da er noch nicht vollständig in die Verzögerungsleitung eingetreten ist.

Unter der Steuerung einer Kette von Impulsen, die 100 ns lang sind und alle 200 ns auftreten, wird die Information durch das Schieberegister mit einer Geschwindigkeit von 200 ns pro Stufe geschoben. Diese Geschwindigkeit wird dadurch bestimmt, daß eine Verschiebung durch eine einzige Stufe einen p -Taktimpuls (hier 100 ns) erfordert, dem ein nicht phasengleicher p - Taktimpuls (hier ebenfalls 100 ns) folgt. Für irgendeine gegebene Stufe m des Schieberegisters verzögert die vorliegende Erfindung den Schiebevorgang dieser Stufe um m χ t ns. Deshalb sind

Stufen am Ende des Schieberegisters noch unter der Steuerung eines ersten Taktimpulses einer zugeführten Impulskette beim Schieben, während weiter vorneliegende Stufen zur selben Zeit schon wieder unter der Steuerung von nachfolgenden Taktimpulsen schieben. Vorteilhafterweise wird jedoch eine einzige Ladungs-

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menge von einer Gruppe der Stufen auf die nächste gegeben, um das Schieben durchzuführen. Dies schaltet die Notwendigkeit des Bereitsteilens einer viel größeren Ladungsmenge aus, die zum Aufladen der gesamten Summeneingangskapazität der Taktanschlüsse aller Schieberegisterstufen ausreicht, wie sie zum gleichzeitigen Schieben aller Stufen benötigt wird.

Fig. 6 zeigt eine vollständige zweiphasige Taktimpulsverteilungsanordnung für ein Schieberegister. Jeder Block 620 stellt eine Vielzahl von serienmäßig verbundenen Schieberegister stufen dar. Obwohl es nicht in Fig. 6 dargestellt ist, ist jeder Block 620 in der in Fig. 2 gezeigten Art in Serie geschaltet. In jedem Block 620 stellt eine Kapazität 621 symbolisch die gesamte Summeneingangskapazität aller Taktanschlüsse dar, die mit dem auf der p -Taktimpulsverteilungssammelleitung 616 angedeuteten Knoten parallel verbunden sind. Wie oben erklärt worden ist, stellt diese Kapazität für jede Stufe innerhalb des Blocks die parasitären und eigentlichen Steuerelektrodenkapazitäten von 2 MOS-Bauelementen dar, wenn die Registerstufen anordnung der Fig. 1 verwendet wird. Für eine Wechselstromanalyse der Schaltungsarbeitsweise schließen diese Kapazitäten die Taktimpulse effektiv mit Masse kurz. In gleicher Weise symbolisiert die Kapazität 622

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in den Blöcken 620 die gesamte Summeneingangskapazität aller Taktanschlüsse, die mit dem auf der p -Taktimpulsverteilungs-Sammelleitung 617 angedeuteten Knoten parallel verbunden sind. Jede der Sammelleitungen 616 und 617 ist so aufgebaut und arbeitet so wie die in Fig. 4 dargestellte und oben erklärte Verzögerungsleitung. Eine P -Taktimpulsquelle 614 und eine P -Taktimpulsquelle 615 identische, um 180 phasen verschobene Impulse. Es ist ein schmaler Sicherheitsabstand vorgesehen, um die Impulse zu trennen und um irgendeine Möglichkeit unsauberer Arbeitsweise der einzelnen Schieberegisterstufen aufgrund von Taktimpuls Überlappungen auszuschließen. Diesen Sicherheitsabstand kann man in der zeichnerischen Darstellung der CÖ -und p -Taktimpuls

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in Fig. 6 ersehen. Der Sicherheitsabstand wird durch asymetrische Ein-Aus-Zeiten der Impulse erreicht.

In der Taktimpulsverteilungsanordnung der Fig. 6 tritt Verlustleistung hauptsächlich in den Abschlußwiderständen auf. Diese Verlustleistung kann dadurch reduziert werden, daß jeder ohmsche Abschluß durch einen aktiven Abschluß ersetzt wird, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Eine Sammelleitung 716 ist mit der Anode einer ersten Diode 725 verbunden. Die Katode dieser Diode ist mit einer Quelle konstanter Spannung +V. verbunden, die der

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maximalen positiven Spannung der auf die Sammelleitung gegebenen Taktimpulse gleich ist. Die Sammelleitung 716 ist gleichzeitig an die Katode einer zweiten Diode 726 angeschlossen, deren Anode mit einer anderen Quelle konstanter Spannung -V verbun-

den ist, die der maximalen negativen Spannung der auf die Sammelleitung gegebenen Taktimpulse gleich ist. Wenn der +V.-Teil des angelegten Impulses den SammelWitungeabschluß erreicht, verdoppelt sich die Spannung, da der Abschluß als eine Leerlauf schaltung erscheint. Unmittelbar auf diese Verdopplung wird die Diode 725 vorwärts vorgespannt und leitet , wobei der Impuls durch die Spannungs quelle hindurch bei minimaler Verlustleistung auf Masse geführt wird. In gleicher Weise verdoppelt sich der -V.-Teil am Leerlaufschaltungsabschluß, macht die Diode 726 leitend und stellt eine nicht ohmsche Verbindung zu Masse her. Dieser aktive Abschluß leitet deshalb den zugeführten Impuls von der Sammelleitung ohne Reflektion und wesentliche Verlustleistung ab.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

l..< Impulsverteilungsschaltung zum Treiben einer Vielzahl von Bauelementen, von denen jedes einen Steuer ans chluß mit einer Eingangskapazität aufweist,

gekennzeichnet durch eine Vielzahl von in Serie geschalteten Induktivitäten (L, L/2), wobei der Verbindungspunkt (412, 413, ...) zwischen je einem Paar Induktivitäten mit einem Teil der Steueranschlüsse (621) verbunden ist, und eine mit der Schaltung verbundene Abschlußvorrichtung (R).
2. Impulsverteilungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teil eine gleiche Anzahl von Steueranachlüffsen umfaßt.
3. Impulsverteilungs schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (620) in Reihe ge-

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schaltet sind, und die Speicher stufen eines Schieberegisters darstellen, und daß eine Vorrichtung zum Zuführen von Signalen zum Eingangs ans chluß der ersten Stufe und eine Vorrichtung zum Abnehmen von Ausgangs Signalen von der letzten Stufe vorgesehen
4. Impulsverteilungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußvorrichtung einen zwischen die letzte Induktivität (L/2) und Masse geschalteten Wider stand (R) aufweist.
5. Impuls ve rteilungs schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert dem Wellenwiderstand der Schaltung gleich ist.
6. Impuls ve rteilungs Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum zuführen von Impuls Signalen (616) auf die erste Induktivität (L/2) vorgesehen ist, und daß der Wert der ersten und der letzten Induktivität jeweils dem halben Wert der oder jeder restlichen Iduktivität gleich ist.

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