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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
F i g. 1 bis 12 beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen bekannten Zähler, Fig. 2 einige
Binärsignale, die mit dem in Ei g. 1 dargestellten Zähler erzeugt werden,
F
i g. 3 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines symmetrischen Ausgangssignals,
dessen Periodendauer das 9fache der Periodendauer eines Taktsignals ist und deren
Logikschaltung aus mehreren kaskadenartig angeordneten Exklusiv-ODER-Gliedern besteht,
F i g. 4 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines symmetrischen Ausgangssignals,
dessen Periodendauer das 9fache der Periodendauei eines Taktsignals ist und deren
Logikschaltung aus einem einzigen Exklusiv-ODER-Glied gebildet wird, F i g. 5 einige
Signale, die mit der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung erzeugt werden,
F i g. 6 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines symmetrischen Ausgangssignals,
dessen Periodendauer das 7fache der Periodendauer des Taktsignals ist, F i g. 7
einige Signale, die beim Betrieb der in F i g. 6 dargestellten Schaltungsanordnung
entstehen, F i g. 8 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines symmetrischen Ausgangssignals,
dessen Periodendauer das 7fache der Periodendauer des Taktsignals ist und dessen
Logikschaltung nur aus einer Verbindungsleitung gebildet ist, F i g. 9 einige Signale,
die beim Betrieb der in F i b. 8 dargestellten Schaltungsanordnung entstehen, Fig.
10 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung symmetrischer Ausgangssignale, deren Periodendauer
das 14fache der Periodendauer des Taktsignals ist, Fig. 11 einige Signale, die beim
Betrieb der in F i g. 10 dargestellten Schaltungsanordnung auftreten und Fig. 12
eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines symmetrischen Ausgangssignals, dessen
Periodendauer das 11 fache der Periodendauer des Taktsignals ist.
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F i g. 1 zeigt eine bekannte Schaltungsanordnung, bestehend aus dem
Taktgeber TG und dem Zähler Z.
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Der Taktgeber TG erzeugt die in F i g. 2 dargestellten Taktimpulse
7: Der Zähler Zhat die Eingänge es, rund die Ausgänge Q1, Q2, Q3, Q4. Dem Eingang
e wird das Taktsignal Tzugeführt. Dem Eingang s werden bei anderen bekannten Schaltungsanordnungen
Taktimpulse zugeführt und der Eingang r wird im allgemeinen als Rücksetzeingang
verwendet. Im vorliegenden Fall wird jedoch den beiden Eingängen s und r ein Signal
zugeführt, das den logischen 0-Wert darstellt. Uber die Ausgänge Q1, Q2, Q3, Q4
werden die in Fig.2 dargestellten und mit gleichen Bezugszeichen bezeichneten Signale
abgegeben. Über den Ausgang Q 1 mit der Nummer 1 wird ein symmetrisches Ausgangssignal
abgegeben, dessen Periodendauer gleich dem 2fachen der Periodendauer des Taktsignals
T ist. Über die Ausgänge mit der Nummer 2 bzw. 3 bzw. 4 werden Ausgangssignale abgegeben,
deren Periodendauer das 4fache bzw. 8fache bzw. 16fache der Periodendauer des Taktsignals
Tist. Beispielsweise beginnt eine Periodendauer des Signals Q4 zum Zeitpunkt t=2
und endet zum Zeitpunkt t=18. Diese Periodendauer gleicht 16 Perioden des Taktsignals
7: Bei der Erzeugung der über die Ausgänge Q 1 bis Q4 abgegebenen Signale wird angenommen,
daß am Ausgang Q 1 immer dann eine Impulsflanke entsteht, wenn das Taktsignal T
eine negative Impulsflanke aufweist. Am Ausgang Q2 entsteht immer dann eine Impulsflanke,
wenn am Ausgang Q 1 negative Impulsflanken auftreten. Auf diese Weise wird die Folgefrequenz
der über die Ausgänge Q 1 bis Q4 abgegebenen Signale mit fortschreitender Nummer
die Ausgänge jeweils halbiert.
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Zwecks cinfacherer Darstellung ist in F i g. 1 ein Zähler mit nur
vier Ausgängen Q I bis Q4 dargestellt.
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Wenn allgemein ein Ausgang mit der Nummer n vorausgesetzt wird, dann
wird über diesen Ausgang ein symmetrisches Ausgangssignal abgegeben, dessen Periodendauer
das 2"-fache der Periodendauer des Taktsignals Tist.
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In etwas allgemeinerer Schreibweise wird das Vielfache der Periodendauer
des Taktsignals mit dem Faktor m charakterisiert. Mit Hilfe des in F i g. 1 dargestellten
Zählers Z werden Ausgangssignale abgegeben, deren Periodendauer das m-fache der
Perioden.
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dauer des Taktsignals Tist, wobei der Faktor m gleich dem Ausdruck
2" ist.
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Die in F i g. 3 dargestellte Schaltungsanordnung ermöglicht die Erzeugung
eines symmetrischen Ausgangssignals, dessen Periodendauer das 9fache der Periodendauer
des Taktsignals Tist. Der Taktgeber TG erzeugt das symmetrische Taktsignal T. Die
beiden Eingänge des Exklusiv-ODER-Gliedes EX 1 sind an den Ausgang L der Logikschaltung
LOG 1 bzw. an den Ausgang des Taktgebers TG angeschlossen. Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes
EX ist an den Eingang e des Zählers angeschlossen. Den Ausgängen Q 1, Q 2, Q 3,
Q 4 des Zählers sind die Nummern 1 bis 4 zugeordnet. Über diese Ausgänge werden
Binärsignale entsprechender Nummer abgegeben. Über den Ausgang Q 1 wird also das
Binärsignal Nummer 1 abgegeben, uber den Ausgang Q2 das Binärsignal Nummer 2, über
den Ausgang Q3 das Binärsignal Nummer 3 und über aen Ausgang Q4 das Binärsignal
Nummer 4. Mit zunehrnender Nummer erhöht sich die Periodendauer der abgegebenen
Binärsignale. Je einem Paar nummernmäßig nebeneinanderliegender Ausgänge Q1, Q2
bzw. Q2, Q3 bzw. Q3, Q4 sind der Reihe nach die Paarnummern P= 4 bzw. P= 2 bzw.
P= 1 zugeordnet.
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Wenn allgemein ;nsgesamt n Ausgänge Q 1 bis Qn vorgesehen sind, denen
die Nummern 1 bis n zugeordnet sind, dann kann ebenfalls jedem Paar nummernmäßig
nebeneinanderliegender Ausgänge der Reihe nach je eine Paarnummer P= 2"- bis P=
20 zugeordnet werden.
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An die Ausgänge Q 1 bis Q4 ist die Logikschaltung LOG 1 angeschlossen,
die aus mehreren kaskadenartig angeordneten Exklusiv-ODER-Gliedern gebildet ist.
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Dabei ist diese Logikschaltung LOG 1 an jene Ausgänge des Zählers
Zangeschlossen, deren Paarnummern P insgesamt gleich der Zahl 24 - m sind. Mit dem
Faktor m=9 ergibt sich die Zahl 2-9=7. Als Summe der Paarnummern P ergibt sich also
die Zahl 7 und daher müssen die Paarnummern P=1, P=2, P=4 und die entsprechenden
Ausgänge Q 1 bis Q4 berücksichtigt werden. Dabei wird davon ausgegangen, daß über
den Ausgang Q4 - ohne Verwendung der Logikschaltung LOG 1 - ein Ausgangssignal entstehen
würde, dessen Periodendauer das 16fache der Periodendauer des Taktsignals T wäre.
Da im vorliegenden Fall ein Faktor m=9 erwünscht ist, muß der Faktor 16 um sieben
Einheiten erniedrigt werden, um den Faktor m=9 zu bekommen. Die Paarnummern P geben
an, um wieviele Einheiten der Faktor 16 erniedrigt wird, wenn die den Paarnummern
entsprechenden Ausgänge des Zählers an die Logikschaltung angeschlossen sind. Mit
den Paarnummern P=1, P=2 und P=3 ergibt sich daher insgesamt eine Erniedrigung des
Faktors 16 um sieben Einheiten, weshalb die Periodendauer des Ausgangssignals A
das 9fache der Periodendauer des Taktsignals Tbeträgt.
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Wenn nicht nur die Ausgänge 1 bis 4, sondern allgemein die Ausgänge
1 bis n vorgesehen sind, dann ist
die Logikschaltung an jene Ausgänge
des Zählers angeschlossen. deren Paarnummern P insgesamt gleich der Zahl 2" - m
sind.
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F i g. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, mit der ein symmetrisches
Ausgangssignal A erzeugt wird, dessen Periodendauer ebenfalls das 9fache der Periodendauer
des Taktsignals T ist. Die in den F i g. 3 und 4 dargestellten Schaltungsanordnungen
unterscheiden sich lediglich durch die Logikschaltungen LOG 1 bzw.
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LOG 2. Die Logikschaltung LOG 2 ist der Logikschaltung LOG 1 äquivalent
und besteht nur aus dem einzigen Exklusiv-ODER-Glied EX2. In diesem Fall besteht
die Logikschaltung LOG 1 aus insgesamt sechs kaskadenartig angeordneten Exklusiv-ODER-Gliedern,
von denen die ersten drei lückenlos an nummernmäßig nebeneinanderliegende Ausgänge
Q 1 bis Q4 angeschlossen sind. Unter dieser Voraussetzung können die sechs Exklusiv-ODER-Glieder
der Logikschaltung LOG 1 durch das einzige Exklusiv-ODER-Glied EX2 ersetzt werden.
Die Eingänge dieses Exklusiv-ODER-Gliedes EX2 sind an die Ausgänge Q 1 und Q4 angeschlossen,
und damit an jene Ausgänge, deren Nummern sich maximal unterscheiden. Falls nur
Teile einer Logikschaltung an nummernmäßig nebeneinanderliegende Ausgänge des Zählers
angeschlossen sind, dann können diese Teile ebenfalls durch ein einziges Exklusiv-ODER-Glied
ersetzt werden.
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Die F i g. 5 zeigt einige Signale, die mit der in F i g. 4 dargestellten
Schaltungsanordnung erzeugt werden.
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Der Taktgeber TG erzeugt das Taktsignal 7: Zum Zeitpunkt t=2 werden
0-Werte aller Signale 7: E, El, Q1, Q2, Q3, Q4 angenommen. Das Signal El am Ausgang
des Exklusiv-ODER-Gliedes EX2 ist von den Signalen Q 1 und Q4 an den mit gleichen
Bezugszeichen bezeichneten Ausgängen Q 1 und Q4 abhängig. Zum Zeitpunkt t=2 ergibt
sich daher ein 0-Wert des Signals El, der keine Änderung des Taktsignals Tbewirkt.
Mit der zur Zeit t=3 auftretenden negativen Flanke des Signals Eergibt sich eine
Flanke des Signals Q 1 und ein l-Wert des Signals El. Damit wird nun aber ein Signal
E erzeugt, dessen Binärwert sich von demjenigen des Taktsignals T unterscheidet.
Die Umkehrung der Binärwerte dauert aber nur bis zum Zeitpunkt t=4. Ab den Zeitpunkten
4 bis 5,6 bis 7,8 bis 9 hat das Signal E -abgesehen von einem kurzen Impuls - jeweils
die gleichen Binärwerte wie das Taktsignal 7: Mit den negativen Flanken des Signals
E wird der Zähler Z geschaltet und es ergeben sich an den Ausgängen die dargestellten
Signale Q1, Q2, Q3, Q4. Bis zum Zeitpunkt t= 10 gleichen sich die Signale El und
Q1.
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Ab dem Zeitpunkt 10 bis zum Zeitpunkt 19 unterscheiden sich die Binärwerte
der beiden Signale El und Q 1.
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Ab dem Zeitpunkt t= 19 bis zum Zeitpunkt t=28 gleichen sich wieder
die Binärwerte der beiden Signale E und El. Auf diese Weise ergibt sich am Ausgang
Q4 das Ausgangssignal A, dessen Periodendauer das 9fache der Periodendauer des Taktsignals
Tist.
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Die in F i g. 6 dargestellte Schaltungsanordnung ermöglicht die Erzeugung
eines symmetrischen Ausgangssignals A, dessen Periodendauer das 7fache der Periodendauer
des Taktsignals Tist. Ohne Verwendung der Logikschaltung LOG3 würde über den Ausgang
Q3 ein Signal abgegeben werden, deren Periodendauer das 8fache der Periodelad:uer
des Taktsignals Tbeträgt.
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Wenn daher mit m=7 ein Ausgangssignal A erzeugt werden soll, dessen
Periodendauer nur das 7fache beträgt. dann muß die Zahl 8 um eine Einheit erniedrigt
werden. Da über den Ausgang Q3 ein Ausgangssignal A abgegeben wird, ergeben sich
von ihr aus gerechnet die Paarnummern P= 1, P=2. In diesem Fall genügt es, nur die
Paarnummer P= 1 und die entsprechenden Ausgänge Q2 und Q3 zu berücksichtigen. Die
Logikschaltung LOG3 besteht daher nur aus einem einzigen Exklusiv-ODER-Glied.
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Die in F i g. 7 dargestellten Signale zeigen die Wirkungsweise der
in F i g. 6 dargestellten Schaltungsanordnung. Zum Zeitpunkt t=2 werden positive
Impulsflanken der Signale Q1, Q2 und Q3 angenommen. Bei gleichen Signalen Q2 und
Q3 ergibt sich zum Zeitpunkt t=2 ein 0-Wert des Signals El, der sich erst ab dem
Zeitpunkt t=5 ändert. Mit dem 0-Wert des Signals El ab dem Zeitpunkt t=2 bis zum
Zeitpunkt t=5 gleichen sich die Binärwerte der Signale Tund Eim wesentlichen - wenn
man von dem kurz dauernden Impuls zum Zeitpunkt t=2 absieht. In ähnlicher Weise
gleichen sich auch ab dem Zeitpunkt t=12 bis zum Zeitpunkt t= 19 die Binärwerte
der beiden Signale T und E. Dagegen unterscheiden sich die Binärwerte ab dem Zeitpunkt
t=5 bis zum Zeitpunkt t=12. Mit den negativen Flanken des Signals E entsteht immer
eine Flanke des Signals Q 1 und in ähnlicher Weise die Signale Q2 und Q3. Das gewünschte
symmetrische Ausgangssignal A am Ausgang Q3 hat daher mit m=7 die 7fache Periodendauer
des Taktsignals 7: Das Signal El unterscheidet sich vom Signal A lediglich durch
eine phasen mäßige Verschiebung.
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Mit der in F i g. 8 dargestellten Schaltungsanordnung wird ebenfalls
ein Ausgangssignal A erzeugt, dessen Periodendauer gleich der 7fachen Periodendauer
des Taktsignals Tist. Die Logikschaltung LOG4 ist der in F i g. 6 dargestellten
Logikschaltung LOG 3 äquivalent und besteht nur aus einer Verbindungsleitung. Ohne
diese Verbindungsleitung würde über den Ausgang Q3 ein Signal abgegeben werden,
dessen Periodendauer gleich dem 8fachen der Periodendauer des Taktsignals T ist.
Durch den Anschluß des Ausgangs Q3 an das Exklusiv-ODER-Glied EX 1 wird das Taktverhältnis
um eine Einheit erniedrigt.
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F i g. 9 zeigt einige Signale, die mit Hilfe der in F i g. 8 dargestellten
Schaltungsanordnung erzeugt werden.
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Das Signal Q3 dient direkt zur Steuerung des Exklusiv-ODER-Gliedes
EX 1.
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Mit der in Fig. 10 dargestellten Schaltungsanordnung wird ein symmetrisches
Ausgangssignal A erzeugt, dessen Periodendauer das 14fache der Periodendauer des
Taktsignals Tbeträgt. Ohne die Verbindungsleitung des Ausganges Q3 zum Exklusiv-ODER-Glied
EX 1 würde über den Ausgang Q4 ein Signal abgegeben werden, dessen Periodendauer
gleich der 16fachen Periodendauer des Taktsignals T ist. Um den Faktor m= 14 zu
erhalten, muß daher eine Reduktion um zwei Einheiten vorgenommen werden. Mit der
Paarnummer P= 2 ergeben sich die beiden Ausgänge Q2 und Q 3, die über ein Exklusiv-ODER-Glied
an den Eingang des Exklusiv-ODER-Gliedes EX 1 angeschlossen werden könnten. Die
Logikschaltung LOG 5 ersetzt das an die Ausgänge Q2 und Q3 anzuschließende Exklusiv-ODER-Glied
und besteht nur aus einer Verbindungsleitung.
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Wenn das Ausgangssignal vom Ausgang Q3 abgenommen würde, dann ergäbe
sich ein Faktor m = 7 und dieses Ausgangssignal würde dem in F i g. 11 dargestellten
Signal Q3 gleichen.
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Da im Fall der Fig. 10 aber das Ausgangssignal A vom Ausgang Q4 angenommen
wird, ergibt sich das in Fig. 11 dargestellte Ausgangssignal A mit m= 14.
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In, allgemeinerer Darstellung werden wieder die einzelnen Ausgänge
des Zählers Zmit den Nummern 1 bis n bezeichnet. Gemäß Fig. 10 ist n=4. Die Nummer
jenes Ausgangs, der an das Exklusiv-ODER-Glied EX 1 angeschlossen ist, wird mit
dem Buchstaben b bezeichnet. Im vorliegenden Fall ist b=3. Die Periodendauer des
Signals A ist gleich der mit der Differenz der Zahlen 2" und 2n-b multiplizierten
Periodendauer des Taktsignals Tist. Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Differenz 2424-3= = 16-2 14.
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F i g. 12 zeigt eine Schaltungsanordnung, mit Hilfe der ein symmetrisches
Ausgangssignal A erzeugt wird,
dessen Periodendauer gleich der 11 fachen Periodendauer
der Taktimpulse T ist. Ohne die Verwendung der Logikschaltung LOG 6 würde über den
Ausgang Q4 ein Signal abgegeben werden, deren Periodendauer gleich der 1 6fachen
Periodendauer des Taktsignals T ist. Um den Faktor m= 11 zu erzielen, muß die Zahl
16 um 5 reduziert werden. Die Summe der Paarnummern P= t und P= 4 ergibt insgesamt
fünf Einheiten. Daher sind die den Paarnummern P= 1 bzw. P=4 entsprechenden Ausgänge
Q3 und Q4 bzw. Q1 und Q2 an Exklusiv-ODER-Glieder der Logikschaltung LOG6 anzuschließen.
Die Logikschaltung LOG6 wird dann aus den insgesamt drei kaskadenartig angeordneten
Exklusiv-ODER-Gliedern gebildet.