DE2415372C3 - Taktgesteuertes, mehrstufiges Schieberegister - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein taktgesteuertes, mehrstufiges Schieberegister mit Master-Slave-Kippschaltungsstufen, mit wahlweise benutzbaren parallelen und seriellen Signaleingängen und parallelen Signalausgängen. Die Erfindung wurde insbesondere für ein PCM-Fernsprech-Vermittlungssystem, und zwar für A/D- und D/A-Converter entwickelt

Taktgesteuerte Schieberegister enthalten häufig Master-Slave-Kippschaltungen als Stufen, d.h. Kippschaltungen, weiche während des Taktimpulses in ihrem Masterteil eine Information übernehmen und während der Taktimpulsrückflanke unter Sperrung der Eingänge des Masterteils diese gespeicherte Information in den Slaveteil übernehmen, wobei der Slaveteil diese Information bis zur Rückflanke des nachfolgenden Taktimpulses am Kippschaltungsausgang abgibt

Der Baustein 74194 AN und der Baustein 74195 AN der Fa. Texas Instruments enthält ein taktgesteuertes Schieberegister mit Master-Slavt-Kippschaltungsstufen, mit wahlweise benutzbaren parallelen und seriellen Signaleingängen und mit wahlweise benutzbaren parallelen und seriellen Signalausgängen. Diese Schieberegister sind insbesondere als universelle Bausteine sowohl für Serien-Parallel-Converter als auch für Parallel-Serien-Converter verwendbar. Einen zumindest ähnlichen Aufbau weist der in der Druckschrift Fairchild Semiconductor, Optimos, September 72, S. 205 gezeigte Baustein 3801 auf, der ebenfalls ein Serien-/ Parallel- und Parallel-ZSerien-Converter-Schieberegister enthält und in integrierter Technik aus MOS-FETs aufgebaut ist

Daneben sind A/D-Converter und auch D/A-Converter bekannt, also Schaltungsanordnungen, welche für die Umwandlung von digitalen Signalen in analoge Signale oder von analogen Signalen in digitale Signale geeignet sind. Ein solcher Converter enthält normalerweise neben mindestens einem Schieberegister mindestens noch ein zur Speicherung dienendes zusätzliches Register, wobei das Schieberegister sowohl Seriensignaleingänge als auch Parallelsignaleingänge aufweisen kann, vgl. zum Beispiel die bereits genannte Druckschrift Fairchild, Semiconductor/Optimos, 1972, S. 190-199. Aus den Schaltbildern des D/A-Converters auf Seite 193 und des A/D-Converters auf Seite 199 erkennt man, daß jeweils ein Schieberegister mit Seriensignaleingang - beim D/A-Converter zusätzlich mit Parallelsignaleingängen - vorgesehen ist, wobei

diese Schieberegister parallele Signalausgänge aufweisen, die mit den Parallelsignaleingängen jeweils eines auf den gleichen Bausteinen vorgesehenen, bistabile Flip-Flop-Stufen enthaltenden zusätzlichen Registers verbunden sind. Die Schieberegister selbst bestehen aus Master-Slave-Kippschaltungsstufen, welche jedoch wegen ihres entweder nur das normale Signal oder nur das inverse Signal verarbeitenden, also unsymmetrischen Aufbaus nicht sowohl das normale als auch das inverse Signal empfangen, speichern und weitergeben.

Das zusätzliche Register ist bei solchen D/A-Convertern und A/D-Convertern wenn nicht direkt notwendig, so doch zumindest oft sehr ratsam: Der im Schieberegister vorhandene Signalinhalt soll nämlich parallel rasch — bei den bekannten Convertern mit Hilfe eines einzigen kurzen Übernahmetaktimpulses — in das zusätzliche Register übernommen und gespeichert werden, wonach oft entweder der Signalinhalt des Schieberegisters oder der Signalinhalt des zusätzlichen Registers, von außen gesteuert, im betreffenden Register selbst oder häufig auch außerhalb zeitweise umgewandelt wird. Daher unterscheidet sich der Signalinhalt im Schieberegister oft vom Signalinhalt im zusätzlichen Register, woraus man folgerte, daß sowohl das Schieberegister als auch gesondert das zusätzliche Register zur Speicherung verschiedener Signalinhalte anzubringen sind. Die — häufig iterativen — Signalinhaltumwandlungen dienen bei solchen Convertern häufig zur systematischen Ermittlung des vom Converter schließlich abzugebenden Ausgangssignals, z. B. vergleiche Electronic Design, 16 (Dez. 1968), Nr. 25, S. 49 bis 72 sowie Journal BnL IRE, 1st Aug. 1957, S. 407 bis 420.

Bei allen bisher besprochenen Schieberegistern, die in den Parallel-/Serien-, Serien-/Parallel-A/D und D/A-Convertern enthalten sind, stellen die parallelen Signaleingänge der einzelnen Stufen jeweils Signaleingänge des Masterteils der Master-Slave-Kippschaltungsstufen dar. Die Seriensignaleingänge wirken ebenfalls auf die Masterteile dieser Kippschaltungsstufen, wie dies bei Schieberegistern mit Master-Slave-Kippschaltungsstufen auch sonst allgemein der Fall ist

Die Fa. Texas Instruments bietet die Bausteine SN 5496 und SN 7496 an, welche durch mehrstufige taktgesteuerte Schieberegister gebildete Parallel-/Serien-Converter mit Master-Slave-Kippschaltungsstufen enthalten, wobei parallele Signaleingänge alle diese Slavcteile dieser Stufen während der Dauer eines besonderen Preset-Impulses steuern. In einem -.solchen Schieberegister kann aiso nicht der Signalinhalt nur so eines einzigen Slaveteiles oder nur einzelner der Slaveteile wahlweise umgewandelt werden, ohne den bisherigen Signalinhalt der übrigen Slaveteile zu beeinflussen; — ein solcher Betrieb ist bei Parallel-/Serien-Convertern auch nicht beabsichtigt

Die Erfindung geht von dem Bedürfnis aus, den Aufbau von solchen mehrstufigen Registern, die in A/D- und D/A-Convertern verwendet werden können, stark zu vereinfachen und trotzdem die Möglichkeit zu bieten, zeitweise Umwandlungen der Signalinhalte direkt wahlweise in nur einzelnen Stufen des zusätzlichen Registers durchzuführen. Hierzu soll das Schieberegister so aufgebaut werden, daß es selbst diese wesentliche Funktion des zusätzlichen Registers übernehmen kann. Es sollte daher jener normalerweise im zusätzlichen Register gespeicherte Signalinhalt für sich im Schieberegister selbst umgewandelt werden können, ohne in jedem Falle den in den Masterteilen des Schieberegisters gespeicherten Signalinhalt zu ändern. Zusätzlich sollte zur Beschleunigung der Umwandlung ermöglicht werden, daß nicht unbedingt ein zusätzlicher Übernahmetaktimpuls zur Übernahme des im Schieberegister enthaltenen Signals in die dein zusätzlichen Register entsprechenden Teile des Schieberegisters in jedem Falle notwendig ist Der bei den bekannten A/D-Convertern und D/A-Convertern notwendige besondere Übernahmetaktimpuls sollte also im allgemeinen entbehrbar sein. Das Schieberegister sollte trotz alldem nicht kaum mehr überwindbare Schwierigkeiten bei der Dimensionierung oder Justierung der im Schieberegister enthaltenen Bauelemente und Betriebsspannungen bereiten im Vergleich zur entsprechenden Dimensionierung und Justierung bekannter A/D- und D/A-Converter. Darüber hinaus sollte das Schieberegister ohne konstruktive, in seinem Inneren vorgenommene Änderungen wahlweise sowohl für A/D- als auch für D/A-Converter geeignet sein, statt für nur einen dieser beiden Converter.

Diese für sich neuen, hohen Ar.'t/rderungen an das Schieberegister erfüllt ein taktgesteiier'es mehrsiufiges Schieberegister mit Master-Slave-Kippschaltungsstufen, mit wahlweise benutzbaren parallelen und seriellen Signaleingängen und parallelen Signalausgängen, das dadun.h gekennzeichnet ist daß die parallelen Signaleingänge jeweils Signaleingänge der Slaveteile darstellen, die einzeln aktivierbar sind. Dies steht im Gegensatz zu den bekannten entsprechenden Schieberegistern, bei denen die parallelen Signaleingänge jeweils Signaleingänge der Masterteile darstellen, oder, soweit sie Slaveteil-Signaleingänge darstellen, nur für alle Slaveteile gleichzeitig aktivierbar sind.

Das erfindungsgemäße Schieberegister ist insbesondere dazu geeignet aus MOS-FETs in integrierter Technik als Baustein hergestellt zu werden, wobei auch mehrere solche Bausteine durch Verbindung der seriellen Signalein- und -ausgänge zu einer Kette geschaltet werden können, um ohne besondere Schwierigkeiten die Anzahl der Stufen des Schieberegisters zu erhöhen.

Die Erfindung wird anhand des in den beiden Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert wobei

F i g. 1 eine Stufe des Schieberegister-Ausführungsbeispiels und

F i g. 2 wesentliche Bestandteile dieser Schieberegisterstufe, nämlich eine Master-Slave-Kippschaltung, zeigen.

Zunächst sei die in Fig.2 gezeigte Master-Slave-Kippschaltung beschrieben, da danach der Aufbau und die Wirkungsweise der in F i g. 1 gezeigten Stufe leichter verständlich ist.

Die Masterteile bestehen jeweils aus für sich bekennten Drei-Transistor-Zeilen M, 21,3/und Ir₁ 2r, 3r, vgl. zum Beispiel die bereits genannte Druckschrift Fairchild, S. 130, ⁵Hg. 1.2. Der Slaveteil btsfsht aus den beiden Transistoren 41, Ar und den beiden mitteis Transistoren gebildeten Widerständen 5/, 5r. Der Masterteil arbeitet in der für die bekannten Drei-Transistor-Zellen typiscnen Weise: Mit Hilfe des Takt im pulses T werden die ersten Transistoren lyrleitend gesteuert, wodurch die Eingangssignale /, / den Zustand der zweiten Transistoren 21,2r steuern. Die Eigenkapzität C der Gate-Elektroden der zweiten Transistoren werden durch die Eingangssignale /, /entsprechend aufgeladen, so daß nach dem Ende des Taktimpulses T, also im nichtleitenden Zustand der Transistoren 1/, ir, die Eigenkapazitäten C entsprechend dem zugeführten

Eingangssignal /, / aufgeladen bleiben. Auch in der Pause zwischen zwei Taktimpiulsen T, d^h. während des Auftretens des inversen Taktimpulses /, bleibt also dti zweite Transistor 21, Ir jeweils im leitenden oder nichtleitenden Zustand, je nach der Aufladung der zugehörigen Eigenkapazität C. Da der inverse Taktimpuls Tin der Pause zwischen zwei Taktimpulsen Γ die dritten Transistoren 3/, 3r in den leitenden Zustand steuert, wird ab der RUckflanke des Taktimpulses Tder im Masterteil 1/, 21, 3/ und Ir, 2r, 3r gespeicherte Signalinhalt den Signaleingängen des Slaveteils zugeführt — ist nämlich der zweite Transistor^?/ oder 2r leitend, dann tritt an der Klemme Q oder Q, gesteuert vom dritten Transistor 3/. 3r, jeweils die Spannung + 5 V auf. Ist hingegen der zweke Transistor 2r oder 2/ entsprechend der Aufladung seiner Eigenkapazität C nichtleitend, dann kann der zugehörige dritte Transistor 3r oder 3/ nicht die Spannung +5V über sich dem

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igiläieingäMg ucä SmvciciiS Ε'ύιίίιιΓεϊϊ.

Im folgenden sei angenommen, daß der zweite Transistor 2/während der Dauer des Taktimpulses Tin den leitenden Zustand gesteuert wurde, daß also zur gleichen Zeit der zweite Transistor 2r in den nichtleitenden Zustand gesteuert wurde. In diesem Falle tritt also am Signaleingang Q des Slaveteils die Spannung +5 V auf, weiche den Transistor 4/ in den nichtleitenden ^ustand steuert, so daß das am Signaleingang Q auftretende, — 5 V entsprechende inverse Eingangssignal des Slaveteils den Transistor 4r in den leitenden Zustand steuert. Da der Slaveteil 4/, 5/, 4r, 5r für sich ein bistabiles Flip-Flop darstellt, bleibt normalerweise dieser sich bei der Rückflanke des Taktimpulses T einstellende Zustand des Slaveteils erhalten bis zur Rückflanke des nachfolgenden Taktimpulses T, ab welcher der dann im Masterteil gespeicherte neue Signalinhalt dem Slaveteil zugeführt wird. Der Slaveteil 41, 51, 4r, 5r liefert also an seinen Signalausgängen Q, Q jeweils den in ihm gespeicherten Signalinhalt normalerweise ab Beginn der Rückflanke des Taktimpulses Γ bis zur Rückflanke des nachfolgenden Taktimpulses T. Die in Fig.2 dargestellte Kippschaltung stellt also eine Master-Slave-Kippschaltung dar, welche übrigens einen symmetrischen Aufbau besitzt und daher sowohl das normale Eingangssignal / als auch das inverse Eingangssignal T gleichzeitig empfängt, gleichzeitig speichert und später gleichzeitig dem Slaveteil zuführt.

In der in F i g. 1 gezeigten Schieberegisterstufe ist die in F i g. 2 gezeigte Master-Slave-Kippschaltung 1/, 2/, 3_^ 4/, 5/, Ir, 2r, 3r, Ar, 5r enthalten. Der Taktimpuls 7"und T wird dem Einga&j; Te und Te zugeführt und über den Ausgang Ta und Ta der nächsten Stufe zugeführt. Über die Leitung Reset-e und Reset-a kann die Stufe sowohl im Masterteil als auch im Slaveteil in die Null-Lage gesetzt werden. Die Stufe enthält parallele Signaleingänge Pc, Pc, sowie serielle Signaleingänge PCMe, PCMe. Die Stufe enthält außerdem Signalausgänge PCMa, PCMa, welche normalerweise mit den seriellen Signaleingängen der nächsten Schieberegisterstufe verbunden sind, — welche jedoch auch serielle Signalausgänge des gesamten erfindungsgemäßen Schieberegisters darstellen können, falls die in Fig. 1 gezeigte Stufe die letzte Stufe des Schieberegisters ist Wenn das Schieberegister auch serielle Signalausgänge aufweist, erübrigt sich vorteilhafterweise eine Parallel-/ Serien-Umwandlung des im Schieberegister gespeicherten Signalinhalts, falls dieser Signalinhalt seriell in anderen Schaltungen benötigt wird.

Die in F i g. I gezeigte Stufe enthält außerdem parallele Signalausgänge PCMp, PCMp₁ welche mil Hilfe eines Ausgangssteuerimpulses X mit den Signalausgängen des Slaveteils 4/, 5/, 4r, 5r verbunden werden.

Ferner enthält die Stufe noch die parallelen Signaleingänge Sund R, welche ein paralleles Eingangssignal, das dem Setz- und Rücksetzsignal entspricht, empfangen. Dieses Eingangssignal wirkt hier direkt auf den Slaveteil, wobei die von dem Parallel-Eingangssignal S, R gesteuerten Transistoren 71, Tr unmittelbar den Signalinhalt des Slaveteils 41, 5/, 4r, 5r, während des Taktimpulses T setzen können, und zwar ohne gleichzeitig den Inhalt des Masterteils I /, 21,31, 1 r, 2r, 3/ zu beeinflussen. Das über die Anschlüsse S. R/iigeführte parallele Eingangssignal der Stufe wird dann also im Slaveteil der Stufe gespeichert, ohne dadurch den Signalinhalt des Masterteils zu ändern. Zusätzlich wird bei Steuerung bzw. Umwandlunp des Signalinhalts r.ur

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Registers der Signalinhalt der übrigen Slaveleile des Registers nicht beeinflußt, was in vielen Fällen die iterative Umwandlung überhaupt erst ermöglicht. Dadurch, daß man dabei zusätzlich die Dauer des Taktimpulses T verlängert, kann zusätzlich genügend Zeit sogar zu mehrfacher Umwandlung des dem Slaveteil zugeführten Signalinhalts zur Verfügung gestellt werden, ohne daß der im Masterteil vorhandene Signaliu'^alt dadurch unmittelbar beeinflußt wird. Durch diese Verlängerung ist dann also die Taktimpulsdauer, während die Slaveteile über die Eingänge, 5, R gesetzt werden, größer als die Taktimpu'isHnucr während kein solches Setzen stattfindet. Durch diese Art der Verlängerung kann trotz der länger andauernden Setzvorgänge ein zeitsparender Betrieb außerhalb der Setzvorgangszeiten bzw. Umwandlungszeiten erreicht werden.

Es gibt jedoch auch Fälle, in denen man in allen oder in einem Teil der dem zusätzlichen Register entsprechenden Slaveteile die Signalinhalte umwandeln will wobei man kein Interesse an der Aufrechterhaltung der Signalinhalte in den jeweils nachgeschalteten Masterteilen hat. In diesen Fällen kann man auch während der Pausen zwischen zwei Taktimpulsen den Signalinhalt dieser Slaveteile umwandeln, — also nicht nur während eines solchen Tajctimpulses T; man muß dann aber über dem Anschluß Te während der Umwandlung stets ein solches Steuersignal den Transistoren 3/, 3r zuführen, das diese Transistoren in den nichtleitenden Zustand steuert, und zwar selbst dann, falls gleichzeitig am Anschluß Te noch mehrere weitere Taktimpulse Γ der Stufe zugeführt werden.

Der Aufbau der in F i g. 1 gezeigten Stufe des taktgesteuerten Schieberegisters ist also erheblich einfacher als der Aufbau der entsprechenden Register in den bekannten A/D-Convertern und D/A-Convertern, indem der Slaveteil des Schieberegisters sozusagen als zusätzliches Register zu zeitweisen Umwandlungen der Signalinhalte mit ausgenutzt ist

Hierzu haben der dem zusätzlichen Register entsprechende Teil des Schieberegisters, also die Slaveteile, eigene parallele Signaleingänge 5, A Das erfindungsgemäße Schieberegister braucht zusätzlich keinen besonderen Übernahmetaktimpuls, um den im Schieberegister enthaltenen Signalinhalt in die dem zusätzlichen Register entsprechenden Teile zu übertragea Daher sind beim erfindungsgemäßen Schieberegister auch keine Zeitverzögerungen notwendig, um die im Slaveteil des Schieberegisters ohnehin bereits enthalte-

nen Signale noch in ein besonderes zusätzliches Register zu übertragen. Das Schieberegister gestattet daher sogar eine schnellere Umwandlung der in seinen Slaveteilen enthaltenen Signalinhalte als bei den bekannten Convertern.

Trotz aller dieser Vorteile gegenüber den bekannten Convertern bietet die Maßnahme, nämlich parallele Signalt κ gänge an den Slaveteilen anzubringen, keine kaum mehr überwindbaren Schwierigkeiten bei der Dimensionierung oder Justierung der im Schieberegi- ι ο ster enthaltenen Bauelemente und Betriebsifjannungen. Im Gegenteil, wegen des einfacheren Aufbaus bietet es im allgemeinen sogar weniger solche Schwierigkeiten neben dem Vorteil, die Anzahl der Bauelemente, den Leistungsverbrauch und Raumbedarf zu verringern.

Die bereits erwähnten seriellen Slaveteil-Signalausgänge PCMa, PCMa an der letzten Stufe des Schieberegisters bieten auch den Vorteil, daß ein Schieberegister "!sicher Art in Kette "sch^csrhsltct werden kann, so daß dann mehrere Schieberegister unter sich in Kette geschaltet sind, wodurch die Anzahl der insgesamt verfügbaren Schieberegisterstufen beliebig vergrößert werden kann.

Durch das Anbringen der seriellen Schieberegisterausgänge kann das Schieberegister vorteilhafterweise auch als Serien/Parallel- oder als Parallel-ZSerien-Converter verwendet werden, ohne Änderung in seinem Inneren anbringen zu müssen. Die seriellen Signalausgänge sollen dabei bevorzugt durch die Slaveteil-Signalausgänge der letzten Stufe gebildet sein. Bei Verwen- » dung -'.iS ParaHeN/Serien-Converter werden den Masterteilen während der Zuführung eines Taktimpulses T die Signalinhalte der vorhergehenden Slaveteile zugeführt, und zwar unabhängig davon, welche Signalinhalte vorher in den Masterteilen gespeichert waren. Es ist deshalb kein spezieller Übernahmetaktimpuls erforderlich, sondern der Taktimpuls T selbst bewirkt die richtige Zuführung der Signalinhalte von den Slaveteilen an die nachgeschalteten Masterteile.

Wenn das Schieberegister zusätzlich parallele Masterteil-Signaleingänge aufweist, so hat es zwei verschiedene parallele Signaleingänge: Nämlich solche, welche direkt auf den Masterteil und solche, welche direkt auf den Slaveteil der Stufen wirken. Ein solches Schieberegister ist auch in seinem Masterteil über diese parallelen, auf die Masterteile wirkenden Signaleingänge während eines Taktimpulses T rasch mit einem für die Masterteile bestimmten Signalinhalt setzbar, ohne den Inhalt der Slaveteile der Stufen gleichzeitig zu verändern. Der Taktimpuls T kann dabei über eine so eigene Taktleitung statt, wie in F i g. 1 der Übersichtlichkeit wegen angenommen, über die Taktleitung Te-Ta den Transistoren 94 9r zugeführt werden. Diese Weiterbildung der Erfindung ist also besonders vielseitig verwendbar. Insbesondere kann diese Weiterbildung, wenn zusätzlich serielle Signalausgänge des Slaveteils der letzten Schieberegisterstufe vorgesehen sind, ohne irgendwelche Vorkehrungen wahlweise auch als Serien-/Parallel- oder Parallel-/Serien-Converter — dann auch unter Benutzung der parallelen Masterteil-Signaleingänge — verwendet werden.

Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind sowohl der Masterteil-Signalausgang, als auch der damit verbundene Slaveteil-Signaleingang und auch der zugeordnete Slaveteil-Signalausgang leitend direkt miteinander verbunden, wodurch das Ausgangssignal der Schieberegisterstufe unverzüglich nach der Rückflanke des Taktimpulses Γ vom Slaveteil-Signalausgang abgegeben werden kann, weil Einschwingzeiten des Slaveteils in diesem Falle erheblich weniger Bedeutung haben, als wenn keine solche direkte Verbindung vorhanden ist.

Das Schieberegister kann auf einem in F i g. 1 angedeuteten Baustein B untergebracht sein und dabei mit Hilfe von MOS-FETs hergestellt sein. Solche Bausteine sind vorteilhafterweise besonders platzsparend und damit auch mit besonders hoher Taktfrequenz betreibbar. Wegen des einfachen, relativ wenige Bauelemente benötigenden Aufbaus der Erfindung ist die Gefahr von Ausschuß bei der Herstellung besonders gering. Mehrere solche Bausteine können auch in Kette geschaltet werden, um die Zahl der Stufen des Schieberegisters dem Bedarf anzupassen — hierzu ist nur notwendig, daß jeder Baustein auch serielle Signalausgänge der jeweils letzten Registerstufe aufweist. Dabei kann jeder Baustein mehrere Schieberegi- ·ι°»ι.,ί·_η ~t_n;„u.,„;,:„ „_n>Uoi>_nn ...;„ ;„ π; „ ι κ»·.»;·..

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Die MOS-FETs kann man alle gleichzeitig als p-Kanal-FETs oder alle gleichzeitig als n-Kanal-FETs ausbilden, was besonders platzsparend und einfach in der Herstellung ist. Hierbei kann man jeweils alle in F i g. 1 gezeigten Transistoren mit Ausnahme der Widerstandstransistoren 5/, 5r jeweils als Anreicherungs-FETs ausbilden, wohingegen die Widerstandstransisloren als Verarmungs-FETs oder auch als Anreicherungs-FETs ausgebildet werden können. Solche Ausführungsbeispiele sind besonders betriebssicher und leicht als Lastwiderstände realisierbar, wenn bei Verarmungs-FETs die in Fig.2 gezeigte Verbindung der Gates dieser Transistoren mit deren Sourceanschlüssen und wenn bei Anreicherungs-FETs eine Verbindung der Gates dieser Transistoren mit deren Drainanschlüssen angebracht wird.

Es wurde bereits erläutert, daß die Masterteile jeweils aus Drei-Transistor-Zellen 1/,2/,3/und Ir,2r,3rgebildet sein können, wodurch vorteilhafterweise der Aufbau der Master-Slave-Kippschaltur.gsstufen besonders einfach wird, weil besonders wenige Transistoren benötigt werden. Überdies weisen solche Drei-Transistor-Zellen keine eigenen Lastwiderstände, sondern nur schaltende Transistoren auf, wodurch sie auch weniger Verlustenergien verbrauchen. Dadurch wird wiederum Platz auf dem Baustein eingespart und die Gefahr von Ausschuß entsprechend der geringen Anzahl von Bauelementen pro Stufe weiter verringert

Der Masterteil kann dabei jeweils symmetrisch aufgebaut werden und dazu zwei solche Transistorzellen enthalten, von denen die erste Zelle das normale Eingangssignal / bzw. PCMe und die zweite Zelle das inverse Eingangssignal / bzw. PCMe in seiner Eigenkapazität C speichert Man muß dann zwar mehr Bauteile für den Masterteil aufwenden, als wenn man den Masterteil mittels nur einer einzigen Zelle unsymmetrisch ausbildet, — durch die symmetrische Ausbildung mit Hilfe von zwei Drei-Transistor-Zellen ist jedoch die Einschwingzeit des Slave-Teüs der Registerstufen deutlich geringer und entsprechend weniger störend als wenn nur eine einzige Drei-Transistor-Zelle bei unsymmetrischen Aufbau des Masterteils vorgesehen ist Durch den symmetrischen Aufbau der Masterteile können nämlich die Slaveteile des Schieberegisters entsprechend rascher ihr Ausgangssignal, ζ. Β. an seinen parallelen Signalausgängen PCMa, PCMa, abliefern als wenn größere Einschwingzeiten zu beachten sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

809685/318

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Taktgesteuertes mehrstufiges Schieberegister mit Master-Slave-Kippschaltungsstufen, mit wahlweise benüubaren parallelen und seriellen Signaleingängen und parallelen Signalausgängen, insbesondere für A/D-Converter und D/A-Converter eines PCM-Fernsprech-Vermittlungssystems, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen ₎₀ Signaleingänge jeweils Signaleingänge (S, R) der Slaveteile darstellen, die einzeln aktivierbar sind.

2. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Taktimpulses (T), während der Zuführung der parallelen Eingangssignale zu den Slaveteilen, größer ist als die Dauer des Taktimpulses, während keine parallelen Eingangssignale den Slaveteilen zugeführt werden.

3. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den die Zuführung des Masterteil-Signalinhalts in den Slaveteil steuernden Transistoren (3/, 3r) während der Umwandlung der Signalinhalte in den Slaveteilen ein diese Transistoren (3/, 3r) in den nichtleitenden Zustand steuernder Steuerimpuls zugeführt wird.

4. Schieberegister nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet*, daß auch serielle Signalausgänge (PCMa, PCMa), die durch Slaveteil-Signalausgänge einer Endstufe des Schieberegisters gebildet sind, vorhanden sind.

5. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch parallele SignaleiDgänge, die jeweils Masterteil-Signaleingänge (9r, 91)darstellen, vorhanden sind.

6. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Masterteil-Signalausgang, der damit verbundene Slaveteil-Signaleingang und der zugeordnete Slaveteil-Signalausgang alle leitend direkt miteinander verbunden sind (F i g. 2).

7. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es auf einem mit MOS-FETs aufgebauten Baustein (B) angebracht ist (F i g. 1).

8. Schieberegister nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Bausteine zu einer Kette geschaltet sind.

9. Schieberegister nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Baustein mehrere so Schieberegisterstufen enthält.

10. Schieberegister nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß seine FETs (l/bis 9/, Ir bis 9r) ausschließlich MOS-FETs mit gleichartigem Kanal (p-Kanäle) sind.

11. Schieberegister nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils Widerstände darstellenden Transistoren (5r, 51) Verarmungs-FETs und die schaltenden Transistoren (1 /bis 41, 6/bis 9/, 1 r bis Ar, 8rbis 9r) Anreicherungs-FETs sind.

12. Schieberegister nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Masterteile für sich bekannte Drei-Transistor-Zellen (1/, 21,31; Ir, 2r, 3r) enthalten, von denen der erste Transistor (1/, IrA gesteuert von einem normalen oder inversen Taktimpuls (T), einen Masterteil-Signaleingang mit dem Gate des zweiten Transistors (21, 2r) zur Steuerung des Leitungszustandes dieses zweiten Transistors verbindet und von denen der dritte Transistor (3/, 3r) gesteuert von einem inversen oder normalen Taktimpuls (T), einen Strom von einer Stromquelle (+5 V) über den zweiten Transistor (2/, 2r) und über sich (3/, 3r^ zum Slaveteil-Signaleingang zwecks Steuerung des Slaveteils entsprechend dem Leitungszustand des zweiten Transistors (2/, 2r) weiterleitet bzw. nicht weiterleitet. '

13. Schieberegister nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Masterteil jeweils zwei Drei-Transistor-Zellen enthält, von denen die erste Zelle (17, 21, 31) das normale Eingangssignal (PCMe bzw. I) und die zweite Zelle (Ir, 2r, 3r) das inverse Eingangssignal (PCMe bzw. ^speichert

14. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Masterteile keine eigenen Lastwiderstände aufweisen.