DE2517230A1

DE2517230A1 - Impulsgenerator

Info

Publication number: DE2517230A1
Application number: DE19752517230
Authority: DE
Inventors: Jeffrey P Stein
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1975-04-18
Publication date: 1975-11-13
Also published as: FR2269238A1; GB1466832A; JPS50150335A; CA1014232A; FR2269238B1; US3946255A; DE2517230C2

Description

04-3910 Ge *⁷· ^AP^ri! 1975

HONEYWELL INC.
2701 Fourth Avenue South
Minneapolis, Minn., USA

Impulsgenerator

Die Erfindung betrifft eine durch Taktsignale gesteuerte Schaltungsanordnung zur Erzeugung steiler, nicht-überläppender Impulse.

In Datenverarbeitungsanlagen, insbesondere in der Zentraleinheit einer solchen Anlage, werden steile, nicht-überläppende Impulse benötigt, um einen fehlerfreien Betrieb der Anlage zu gewährleisten.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung anzugeben, welche in einfacher Weise die Erzeugung steiler, nicht-überlappender Impulse gestattet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand eines, in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles, wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein Impulsdiagramm darstellend zwei Taktimpulse und die auf Grund der Taktimpulse durch die Schaltungsanordnung erzeugten Ausgangsimpulse,

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"Figur 2 den grundsätzlichen Aufbau der Impulserzeugerschaltung, "Figur 3 ein Impulsdiagramm, in welchem die die Impulserzeugerschaltung steuernden Taktsignale, sowie einige innerhalb der "Schaltungsanordnung auftretende Signale dargestellt sind. TTigur 4 eine erste, mit der Schaltungsanordnung gemäß Figur 2 "zusammenwirkende Ausgangs-Verknüpfungsschaltung und 'Figur 5 eine zweite, mit der Schaltungsanordnung gemäß Figur 2 "zusammenwirkende Ausgangs-Verknüpfungsschaltung.

"Die Phasenbeziehung der Ausgangssignale TSl, TS2, TS3 und TS4 der Impulserzeugerschaltung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Taktsignale Il und 12 der Zentraleinheit ist in Figur "durch gestrichelte, vertikale Linien angedeutet. Wie aus Figur ersichtlich, werden aus dem Taktsignal Il die Ausgangsimpulse TSl "und TS3 abgeleitet, während aus dem Taktsignal 12 die Ausgangsimpulse TS2 und TS4 abgeleitet werden. Die Ausgangsimpulse TSl bis TS4 treten zeitlich gestaffelt auf und überschneiden sich nicht, da sie abwechselnd durch die nicht-überlappenden Taktsignale Il und 12 erzeugt werden, d. h. der Ausgangsimpuls TSl wird von dem Ausgangsimpuls TS2 gefolgt, wobei diese beiden Ausgangsimpulse durch unterschiedliche Taktimpulse Il und 12 des Zentraleinheits-Taktgebersystems erzeugt werden.

Gemäß Figur 2 besteht die Impulserzeugerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem 2-Bit MOS-Schieberegister, welches durch die Taktsignale Il und 12 einer Zentraleinheit gesteuert wird. Das Schieberegister 2 weist einen ersten Umkehrverstärker 20 auf, dessen Ausgang über einen ersten Feldeffekttransistor (FET) 22 mit dem ersten Eingang eines negierenden UND-Gatters verbunden ist. Der zweite Eingang des negierenden UND-Gatters ist mit einer Startimpuls-Anschlußklemme 4 verbunden. Der Ausgang des negierenden UND-Gatters 24 ist über einen zweiten Feldeffekttransistor 26 an den Eingang eines zweiten Umkehrverstärkers 28 angeschlossen. Der Ausgang des zweiten Umkehrverstärkers 28

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ist über einen dritten Feldeffekttransistor 30 an den ersten Eingang eines negierenden QDER-Gatters 32 gelegt. Ein zweiter Eingang des negierenden ODER-Gatters 32 ist über einen dritten Umkehrverstärker 34 an die Startimpuls-Anschlußklemme 4 angeschlossen. Der Ausgang des negierenden ODER-Gatters 32 ist über einen vierten Feldeffekttransistor 36 auf den Eingang des ersten Umkehrverstärkers 20 zurückgeführt,, so daß das Schieberegister 2 iß einer Ringschaltung betrieben wird. Die Ausgangssignale des Schieberegisters 2 werden am Ausgang des ersten Umkehrverstärkers 2Gjrdes negierenden UND-Gatters 24,des zweiten Umkehrverstärkers «ad des negierenden ODER-Gatters 32 entnommen« Die Taktsignale Il wad 12 werden den Gatterelektroden der Feldeffekttransistoren 22, 26» 30 und 36 auf geschaltet, wobei diese Feldeffekttransistoren der Reihe nach abwechselnd von dem ersten Taktsignal Il und dem zweiten Taktsignal 12 angesteuert werden« Das erste Taktsignal

11 ist demnach an das Steuergatter des zweiten und vierten Feldeffekttransistors 2S bzw. 36 gelegtf während das zweite Taktsignal

12 dem ersten und dritten Feldeffekttransistor 22 bzw» 30 aufgeschaltet wird» Das Schieberegister 2 wird voreingestellt bsw. in Gang gesetzt durch ein "0"-Signal sn der Startimpuls-Eingangsklemme 4. Anschließend ist es in der Lage, ©ins digitale Zahlenkombination 1, 0 fortlaufend in einem geschlossenen Ring auf Grund der angelegten Taktsignale weiterzuschieben.

Ein "O"-Signal als Startsignal an der Eingangsklemme 4 erzeugt ein "1"-Signal an dem zweiten Eingang der negierenden ODER-Stufe 32 auf Grund des zwischengeschalteten Umkehrverstärkers 34. Dieses "1"-Signal am zweiten Eingang des negierenden ODER-Gatters 32 erzeugt ein "O"-Signal am Ausgang des Gatters 32, welches seinerseits auf den Eingang des ersten Umkehrverstärkers 20 surückgeführt wird, sofern der vierte Feldeffekttransistor 36 durch das erste Taktsignal Il aufgesteuert wird. Es sei an dieser Stelle vermerkt, daß die Gatter und Umkehrverstärker auf Grund kapazitiver Komponenten signalspeichernde Eigenschaften aufweisen,

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wodurch die Eingangssignale gespeichert werden und plötzliche Änderungen der Ausgangssignale beim Anlegen und Abschalten der Eingangssignale vermieden werden.

Das an der Startklemme 4 angelegte "O"-Signal wird zusätzlich dem zweiten Eingang des negierenden UND-Gatters 24 aufgeschaltet, wodurch an dessen Ausgang ein "!"-Signal erzeugt wird. Dieses ^Bl"-Signal wird dem Umkehrverstärker 28 über den zweiten Feldeffekttransistor 26 aufgeschaltet, sofern dieser durch das erste Taktsignal Il durchgeschaltet ist. Das "1"-Signal am Eingang des Umkehrverstärkers 28 erzeugt ein "O"-Signal, an dessen Ausgang, wobei dieses Ausgangssignal auf Grund der erwähnten kapazitiven Eigenschaften des Umkehrverstärkers 28 an dessen Ausgang zeitverzögert erscheint. Sobald das zweite Taktsignal 12 erscheint, wird das "O"-Signal am Ausgang des Umkehrverstärkers 28 über den nunmehr durchgeschaiteten Feldeffekttransistor 30 auf den ersten Eingang des negierenden ODER-Gatters 32 geschaltet, während das "!"-Signal am Ausgang des ersten Umkehrverstärkers 20 über den ebenfalls durchgeschalteten ersten Feldeffekttransistor 22 auf den ersten Eingang des negierenden UND-Gatters 24 geschaltet wird. Es ergibt sich somit eine Wirkungsweise des Schieberegisters 2 dergestalt, daß die ^ei0" bzw. "!"-Signale innerhalb des Schieberegisters im Takt der Taktsignale Il und' Ί2 durch das Schieberegister 2 hindurchgeschoben werden=, Die Äusgangssignale des Schieberegisters 2 sind in Figur 2 in Form der Signale TSl, 2,

I, TS3, 4 und TS2^ 3 an den Ausgängen der einzelnen Stufen des Schieberegisters zugänglich. Durch diese Äusgangssignale des Schieberegisters werden die Zeitspannen vorgegeben, innerhalb derer die endgültigen Äusgangssignale TSl bis TS4 auftreten können.

Zur Erzeugung der endgültigen Äusgangsimpulse TSl bis TS4 werden die in den Figuren 4 und 5 dargestellten Verknüpfungsschaltkreise

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an die Ausgänge des Schieberegisters angeschlossen und zusätzlich von den Taktsignalen Il und 12 in der nachstehend erläuterten Weise beaufschlagt. Das Auftreten der endgültigen Ausgangssignale TSl bis TS4 ist innerhalb der Ausgangssignale des Schieberegisters in dem Impulsdiagramm gemäß Figur 3 angedeutet. So wird beispielsweise gemäß Figur 4 zur Erzeugung des endgültigen Ausgangsimpulses TS3 das Ausgangssignal TS2, 3 des Schieberegisters 2 dem Eingang eines ümkehrverstärkers 40 zugeführt, wobei der Ausgang des Umkehrverstärkers 40 auf das Steuergatter eines ersten Feldeffekttransistors 42 geführt ist. Solange das dem ümkehrverstärker 40 zugeführte Eingangssignal den Wert "0" aufweist, ergibt sich am Steuergatter des Feldeffekttransistors 42 ein "!"-Signal, welches diesen im durchgeschalteten Zustand hält. Andererseits wird dem Feldeffekttransistor 42 das Taktsignal Il zugeführt, wodurch auf Grund des leitenden Zustandes des Feldeffekttransistors 42 das Taktsignal Il auf der Ausgangsleitung 44 als endgültiges Impulssignal TS3 erscheint. Das jeweils andere Taktsignal 12 wird der Steuerelektrode eines zweiten Feldeffekttransistors 46 zugeführt, der mit dem ersten Feldeffekttransistor 42 in Reihe geschaltet ist und an deren gemeinsamen Anschluß die Ausgangsleitung 44 angeschlossen ist. Da das zweite Taktsignal den "0"-Zustand einnimmt, wenn das erste Taktsignal den "1"-Zustand aufweist, befindet sich der zweite Feldeffekttransistor 46 im nicht leitenden Zustand. Wenn anschließend das zweite Taktsignal 12 den "1"-Zustand aufweist, befindet sich das erste Taktsignal Il im "O"-Zustand, da die beiden Taktsignale Il und 12 einander nicht überlappen. Daher gelangt der erste Feldeffekttransistor 42 in den nicht leitenden Zustand, wenn das erste Taktsignal Il verschwindet. Dies hat unabhängig davon, ob der Umkehrverstärker 40 an seinem Ausgang weiterhin ein "!"-Signal abgibt oder nicht zur Folge, daß das Ausgangssignal TS3 nicht mehr durch den Feldeffekttransistor 42 bestimmt wird, sondern durch den Feldeffekttransistor 46, welcher die Ausgangsleitung 44 an Masse legt.

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Die in Figur 5 dargestellte Ausgangs-Verknüpfungsschaltung weist den gleichen Aufbau und die gleiche Wirkungsweise auf, wobei jedoch die angelegten Taktsignale Il und 12 nunmehr vertauscht an die Feldeffekttransistoren 52 und 56 angeschlossen werden und dem Feldeffekttransistor 52 das hinter den Gattern 24 und 32 abgenommene Ausgangssignal des Schieberegisters 2 über einen Uinkehrverstärker 50 zugeführt wird. Durch Anschluß der Schaltungsanordnung gemäß Figur 5 an die entsprechenden Ausgänge des Schieberegisters 2 werden an der gemeinsamen Ausgangsleitung 54 nunmehr die endgültigen Ausgangsimpulse TS2 und TS4 erzeugt.

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Claims

Patentansprüche

Iy Durch Taktsignale gesteuerte Schaltungsanordnung zur Erzeugung steiler, nicht-überlappender Impulse, gekennzeichnet durch ein aus mehreren hintereinander geschalteten Signaispeicherelementen (20, 24, 28, 32) bestehendes Schieberegister (2), dessen Ausgang auf den Eingang zurückgeführt ist, ein erstes und zweites Taktsignal (II, 12), welche eine nicht-überlappende Phasenbeziehung zueinander auf-

^: weisen, Schaltelemente (22, 26, 30, 36) zur abwechselnden Betätigung der Registerstufen mittels der beiden Taktsignale (II, 12) und durch Ausgangs-Verknüpfungsschaltungen (40 - 46; 50 - 56), welche aufgrund von den Registerstufen entnommener Signale (TS2, 3, TS4, 1; TSl _t 2_B TS3, 4) und der beiden Taktsignale (II, 12) die steilen, nicht-überlappenden Impulse (TSl bis TS4) erzeugen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangs-Verknüpfungsschaltungen (40 - 46; 50 - 56) jeweils zwei Gatter (42, 46; 52, 56) aufweisen, wobei dem einen Gatter (42; 52) jeweils eines der beiden Taktsignale (II; 12) und das Ausgangssignal (TS2,3, TS4,1; TSl,2, TS3,4) einer Registerstufe zugeführt ist und das andere Gatter (46; 56) an das jeweils andere der beiden Taktsignale (12; II) und ein festes Bezugspotential angeschlossen ist, und daß die freibleibenden Anschlüsse der beiden Gatter (42, 46; 52, 56) susammengeschaltet sind und die steilen, nicht-überlappenden Impulse (TSl - TS4) liefern.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Gatter aus MOS-Feldeffekttransistoren (42, 46; 52, 56) bestehen.

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4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangssignale der Registerstufen über Umkehrverstärker (40; 50) den Feldeffekttransistoren (42; 52) zugeführt sind.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Schieberegister (2) aus einer Ringschaltung, bestehend aus einem ersten Umkehrverstärker (20) , einem negierenden UND-Glied (24), einem zweiten Umkehrverstärker (28) und einem negierenden ODER-Glied (32) besteht.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß in die Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Registerstufen (20, 24, 28, 32) Gatter (22, 26, 30, 36) geschaltet sind, welche abwechselnd an die beiden Taktimpulse (II, 12) angeschlossen sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das negierte UND-Gatter (24) und das negierte ODER-Gatter (32) jeweils zweite Eingänge aufweisen, denen ein Start-Signal unmittelbar bzw. über eine Umkehrstufe (34) zugeführt sind.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet , daß die Registerstufen (20, 24, 28, 32) signalspeichernde Eigenschaften aufweisen.

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