NL7906781A - Teltrap. - Google Patents

Description

* VO 71&9 -1- RCA Corporation

New lork, Verenigde Staten van Amerika ïeltrap.

De uitvinding heeft "betrekking op een frequentieteUer, meer in het "bijzonder een frequentietelketen, welke,indien gewenst, volgens de geintegreerde-ketentechniek kan worden vervaardigd.

Een dergelijke inrichting kan "b.v. als een frequentie-5 deler in een multiplexsignaaldecodeerinrichting worden toegepast voor het verschaffen van referentiegolfvormen in tijdrelatie met en bij een onderharmonische van een referentieoscillator. Dergelijke referentiegolfvormen zijn van nut voor het verschaffen van synchroni— satieinformatie aan synchrone detectoren en andere in een multiplex-10 decodeerinrichting aanwezige schakelingen. Een dergelijk stelsel, waarbij gebruik wordt gemaakt van frequentietelketens volgens de uitvinding, is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 7018867♦

Volgens de uitvinding omvat een teltrap eerste en tweede bistabiele ketens. ' Elke bistabiele keten omvat een paar transis-15 toren waarvan de emitters met elkaar zijn verbonden en waarbij de basis en collector van een transistor met resp. de collector en basis van de andere transistor zijn verbonden voor het vormen van eerste en tweede ingangs-uitgangspunten. Eerste unidirectionele koepelorganen zijn tussen de eerste ingangs-uitgangspunten van de eerste 20 bistabiele keten en de ingangs-uitgangspunten van de tweede keten verbonden. Tweede unidirectionele koppelorganen zijn tussen de tweede ingangs-uitgangspunten van de eerste bistabiele keten en de ingangs-uitgangspunten van de tweede bistabiele keten verbonden. Een klem, welke bestemd is cm een kloksignaal te ontvangen, is met de emitters 25 van de eerste bistabiele keten verbonden. Met de emitters van de tweede bistabiele keten zijn voorspanningsorganen verbonden om de tetentlaai op de ingangs-uitgangspunten van de tweede bistabiele keten te verhogen.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht 7906781 -2- onder verwijzing naar de tekening waarin men een schema van een bi-stabiele telmoduul met typische logische poortketens, geschikt om als een frequentiedeler te worden toegepast, vindt.

In de figuur.is een telmoduul met ingangs- en uitgangs-5 ketens weergegeven.. Alle onderdelen, welke in deze tekening zijn weergegeven, kunnen op een enkel plaatje in geïntegreerde vorm worden. opgebouwd.

Bij de frequentiedeler of telmoduul vormen de transisto-ren 201 en 203 tezamen met collectorweerstanden. 205 en 207 een bista-10 biele of flipflopketen. doordat de collector van de transistor 203 met de basis, van de. transistor 201 is·· verbonden, de collector van de transistor 201 met de basis van de transistor 203 is verbonden, de gemeenschappelijke verbinding van. de emitters van. de transistoren 201 en 203 met een voorspanningsbron (+3 V d.v.z. driemaal de basis-15 emitterspanningsval in de geleidende toestand van. een ΕΓΡΕΓ-transistor op het plaatje 22) is verbonden, en de gemeenschappelijke verbinding van de collectorweerstanden 205 en 206 is verbonden met een bedrijfs-spanningsbron (+6,2 V). Voorspannings- en voedingsspanningen, welke bij de telmoduul worden toegepast, gelden ten aanzien van een refe-20 rentieniveau, dat bij de weergegeven keten uit aarde bestaat.

De transistoren 209 en 211 vormen tezamen met collector-belastingsveerstanden 213 en 215 een tweede of commutatieflipflop, overeenkomende met die, welke boven is beschreven met uitzondering, dat de emitters van de transistoren 209 en 211 gemeenschappelijk zijn 25 verbonden met een trekkerketen, die op zijn beurt is gekoppeld met een trekkerpulsbron. De trekkerpulsbron is met de trekkerketen verbonden door middel van een schakeltransistor 219· De emitter van de transistor 219 is op een referentiespanningspunt zoals aarde aangesloten, terwijl de collector van de transistor 219 via een stroom-30 begrenzingsveerstand 221 is gekoppeld met de gemeenschappelijke verbinding van de emitters van de transistoren 209 en 211.

Bij de flipflop, welke de transistoren 201 en 203 omvat, zijn eerste en tweede in serie verbonden poortdioden 223 en 225 tussen de basis en collector van de transistor 203 verbonden en in 35 dezelfde richting gepoold als de collector-basisdiode van de transis- 7906781 -3- tor 203. Op een soortgelijke "wijze zijn derde en vierde in serie verbonden poortdioden 227 en 229 tussen de "basis en collector van de transistor 201 verbonden. Het verbindingspunt van de dioden 223 en 225 is direkt verbonden met bet verbindingspunt van de collector 5 van de transistor 211 en de basis van de transistor 209· Op een soortgelijke wijze is bet verbindingspunt, van de dioden. 227 en 229 direkt verbonden met bet verbindingspunt van de collector van de transistor 209 en de basis van de transistor 211. Er is verder een grendeltransistor 231 aanwezig waarvan de basis met de gemeenschap-10 pelijke verbinding van de emitters van de ·transistoren 201, 203 is gekoppeld, de collector met B+- is gekoppeld en de emitter met de gemeenschappelijke verbinding van de emitters van de transistoren 209 , 211 is. gekoppeld.

Tijdens· bet bedrijf wordt elke keer, dat aan de basis 15 van de transistor 219 sen trekkerpuls wordt toegevoerd, de ene of de andere van de transistoren 209 en 211, zoals later zal worden toegelicbt, in de geleidende toestand gedreven en wordt een overeenkomstige transistor van de transistoren 201 en 203 in de geleidende toestand gebracht om de toestand van de laatstgenoemde flipflop 20 te wijzigen. Be transistoren 209, 211 van de commutatieflipflop keren dan beide naar bun niet-geleidende toestand terug om de volgende trekkerpuls af te wachten. 3ij het optreden van de volgende trekkerspuls geleidt die transistor van de transistoren 209, 211, die tijdens de voorafgaande trekkerpuls niet-geleidend was, waar-25 door de toestand van de flipflop 201, 203 opnieuw wordt gewijzigd.

3ij wijze van voorbeeld wordt aangenomen, dat de transistor 203 geleidt en de transistor 201 niet geleidt. Bij de in de tekening aangegeven voorspanning zal de basis van de geleidende transistor 203 zich bevinden op +4 7 3-, (b.v. bij benadering +2,3 7} 20 evenals de collector van de niet-geleidende transistor 201. Tegelijkertijd zal de collector van de geleidende transistor 203 zich cp in hocfözaak +3 7 3_ plus de ccllector-emitterverzadigingsspanning van de transistor 2C3 (b.v. totaal +2,2 7} bevinden, evenals de basis van de niet-geleidende transistor 201. Het blijkt derhalve, 35 dat de uitgangsspanningen cp ie collectors van de transistoren 201 7906781 -lien 203 varieert tussen in hoofdzaak +3 V Bg en plus U V Bg (waarbij hierna de betrekkelijk kleine, collector-emitterverzadigingsspanning van bij benadering 0,1 V terwille van. de eenvoud zal worden verwaarloosd). Thans zal de commutatieflipflop 209 5 211 worden beschouwd 5 waarbij wanneer aan de transistor 219 geen trekkeringangspuls wordt toegevoerd,, noch de transistor 209 noch de transistor 211 geleidt. Aangezien de collector van de transistor 201, zoals boven is aangegeven, zich op +li V Bg bevindt en de collectorweerstand 213 (behorende bij de transistor 209) door middel van de. diode 227 tussen deze 10 spanning en. de bedrijfsspanningsbron (+6,2 V) is gekoppeld, welke spanning groter is dan 5 V Bg, wordt de diode 227 in de geleidende toestand voorgespannen, zodat de'basis van da transistor 211 zich op een spanning van. +5 Y Br, bevindt. Op een soortgelijke wijze .Ct kan worden aangetoond, dat de basis van de transistor 209 doordat 15 deze met de. basis van de transistor 201 via de diode 225 is verbonden, zich op een spanning van V Bg bevindt. Wanneer de transistor 219 door een positieve trekkerpuls wordt ingeschakeld (in de ver-zadigingstoestand wordt gebracht) wordt de collectorstroom. van de transistor 219 naar de transistor 211 gevoerd aangezien de basis 20 van de transistor 211 zich op een meer positieve spanning (+V Bg hoger) dan de basis van de transistor 209 bevindt. De transistor 211 wordt derhalve in de verzadigingstoestand gedreven, zodat de collector van deze transistor de neiging heeft een spanning aan te nemen, welke in hoofdzaak gelijk is aan de som van de collector-emitterver-25 zadigingsspanningen van de transistoren 211 en 219· De grendeltran-sistor 231 geleidt evenwel, waarbij de emitter daarvan op in hoofd-, zaak +2 V Bg wordt gehouden. De collector van de transistor 211 bevindt zich derhalve in wezen ook op +2 V Bg, welke spanning uit de collector van de transistor 211 naar het verbindingspunt van de dio-30 den 225 en 223 wordt overgedragen. De basis van de transistor 203, welke aangezien deze transistor geleidend was, zich op een spanning van +U V 3 bevond, neemt nu in spanning af tcfcde som van de boven-genoemde collectorspanning van de transistor 211 (+2 Y Bg)en de spanning over de diode 223 (V Bg). Aangezien de emitter van-de tran-35 sistor 203 zich op een spanning van +3 V Bg bevindt, houdt de gelei- 7906781 -5- ding van de transistor 203 op. Zodra de spanning van de collector van de transistor 203 toeneemt, wordt de transistor 201 in de geleidende toestand gebracht en is de omschakeling van de flipflop 201, 203 voltooid.

5 Bij het optreden van de volgende trekkerpuls zal de tran sistor 209 geleiden, waardoor de flipflop 201, 203 opnieuw van toestand verandert. Van de emittervolgertransistoren 233, 2^3 waarvan de collectoren zich, als aangegeven, op de bedrijfsspanning- van +6,2 7 bevinden, zijn de bases met de bases van de transistoren 201 resp.

10 203 verbonden. De emitters van de transistoren 233, 2^-3 leveren logische spanningsniveaus van +2 V en +3 7 3g.

De emitter van de transistor 233 is geaard over een span— ningsdeler, welke de weerstanden 235 en 237 omvat, waarbij het midden van deze deler met de basis van. een verdere emitiEZVolgtransistor 239 15 is verbonden. De weerstand 2kl koppelt, de uit gangs emi tt er van de transistor 239 met aarde. Be spanningsdeler reduceert de logische spanningsniveaus met een faktor 3/k en elke transistor 233 en 239 levert een spanningsvai van 17¾ bij het doorlaten van het signaal. De over de weerstand 2kl optredende logische spanningen zijn derhalve 20 voor de twee logische toestanden +1A 7 3^ en +1/2 7 B~ boven aarde. Deze logische spanningsniveaus zijn bijzonder geschikt voor het om-schakelen van transistoren waarvan de emitters zich in hoofdzaak op aardpotentiaal bevinden.

Sen soortgelijke omschakeling wordt bewerkstelligd door 25 de serieverbinding van de weerstanden 2k” en 2^9 s welke voorzien in een spanningsdeleremitterbelasting voor de emittervolgtransistor 2l3· Het midden van de weerstanden 2^7 en 2^9 is met de basisingang van de transistor 2^-5 gekoppeld. De transistor 2^3 werkt als een emitter-volger waarvan de collector, als aangegeven, op een bedrijfsspanning 30 van +6,2 7 is aangesloten en waarvan de emitter via de weerstand 251 is geaard, ever welke weerstand logische uitgangsspanningen kunnen worden afgenomen.

Wanneer men ie werking van de in de tekening af geheelde telmcduul beschouwt, blijkt, dat de teller als een frequentiedeler 35 kam worden gebruikt.

7906781 -6-

Een onderlinge verbinding van twee of meer van dergelijke tellers wordt bij voorkeur tot stand gebracht door ketencomponenten, die. logische EU- en OF-functies vervullen. Indien het b.v. gewenst is de teller volgens de uitvinding te trekken door middel van of het 5 aangegeven trekkeringangssignaal, dat aan de basis van de transistor 219 wordt toegevoerd of door een tweede trekkeringangs signaal (zoals het uitgangssignaal, van een. tweede, teller), kan een verdere' transistor met een basis,, welke met een uitgang van de tweede teller is gekoppeld en waarvan de collector en emitter direkt met overeenkomstige 10 elektroden van de transistor 219 zijn verbonden, worden gebruikt om een dergelijke logische OF-functie te verkrijgen. Men verkrijgt een dergelijke OF-functie onder gebruik, van de positieve logische conventie· (d.w.z.- de logische "1” wordt bepaald door· een. grotere spanning dan de logische "O")·· Om. een. logische EN-functie onder gebruik van 15 een positieve logische conventie te verkrijgen, verdient in het- hier· beschouwde geval de voorkeur gebruik te maken van de bekende methode van. het verschaffen van een OF-functie in een negatieve logische conventie onder gebruik van complementen van de informatie en daarna het uitgangsresultaat van de OF-functie om te keren.

20 Bij de weergegeven teller worden complementaire logische uitgangssignalen uit telleruitgangstransistoren zoals de transistor 239 verkregen en de emitters van alle uitgangstransistoren voor een bepaalde negatieve OF-functie zijn met een enkele weerstand zoals de weerstand 2^-1 gekoppeld. Een geschikte invertor omvat de transis— 25 tor 253, die op de aangegeven wijze is verbonden.

Tijdens het bedrijf zal indien een van de complementaire logische uitgangssignalen over de weerstand, zoals de weerstand 2^1, een logische "l" is (1 1/U V Rn) een "1" via de weerstand 255 aan de basis van de transistor 253 worden toegevoerd, waardoor deze geleidt. 30 Het t.ri=>kkeri' ngangshtgna.a.l voor de transistor 219 zal worden belemmerd en de flipflop 201, 203 zal in responsie op een trekkerpuls niet van toestand veranderen. Indien het ingangssignaal van de transistor 253 evenwel een logische "0" is (V Bg/2 als boven beschreven), zal het trekkeringangssignaal naar de transistor 219 worden gevoerd 35 om de toestand van de flipflop 201, 203 te wijzigen.

7906781 -ΐ -τ-

Men kan uit elke zijde van de flipflop 201* 203 op eenvoudige wijze een aantal uitgangssignalen verkrijgen door parallel aan de transistor 239 verdere transistoren* zoals de transistor 257 te koppelen* welke bestemd zijn om te worden verbonden met een poorfc-5 keten van het type weergegeven door de transistor 253· 7506781

Claims (5)

1. Teltrap gekenmerkt door eerste en tweede bistabiele ketens, waarbij elke bistabiele keten is voorzien van. een paar tran-sistoren waarvan de emitters met elkaar zijn verbonden en waarbij de basis © collector van· een transistor met de collector resp. de basis van de andere transistor is verbonden voor bet vormen van. eerste en tweede 5 ingangs-uitgangspunten, eerste unidirectionele koppelorganen (227, 229), die tussen de eerste ingangs-uitgangspunten van de eerste bistabiele keten. (209,- 211) en de. ingangs-uitgangspunten van de tweede keten (201,. 203) zijn verbonden, tweede unidirectionele koppelorganen (223,: 225), die tussen, de ingangs-uitgangspunten van de eerste bistabiele 10 keten en de ingangs-uitgangspunten van de tweede bistabiele· keten zijn verbonden, een klem, bestemd voor bet ontvangen van een kloksig-naai, welke klem.met de emitters van de eerste bistabiele keten (209, 211) is- verbonden,en voorspanningsorganen (+3 V Bg), die met de emitters van de tweede bistabiele keten zijn verbonden om de poten-15 tiaal op de ingangs-uitgangspunten van de tweede bistabiele keten te verhogen. ·

2. Teltrap volgens conclusie 1 met bet kenmerk, dat de eerste en tweede unidirectionele koppelorganen uit dioden bestaan.

3. Teltrap volgens conclusie 2 met bet kenmerk, dat de 20 voorspanningsorganen zijn voorzien van een halfgeleiderovergang, die de emitters van de tweede bistabiele keten met de emitters van de eerste bistabiele keten verbindt, waarbij de. halfgeleiderovergang zodanig is'gepoold, dat deze een stroom voert in dezelfde richting als de emitterstroom, die in de emitters van de tweede bistabiele 25 keten vloeit. k. Teltrap volgens conclusie 3 met bet kenmerk, dat bet kloksignaal een eerste niveau bezit om de ingangssignalen naar de eerste keten over te dragen, de beide transistoren van de eerste bistabiele keten in de niet-geleidende toestand te brengen en de 30 tweede bistabiele keten van de eerste bistabiele keten te ontkoppelen, en een tweede niveau bezit om het signaal uit de eerste bistabiele keten over te dragen en in de tweede bistabiele keten op te 790678! -9- slaan en een van het paar transistoren in elke bistabiele keten geleidend. te maken.

5. Teltrap volgens conclusie h gekenmerkt door een paar voe- dingsklemmen teneinde daartussen een bedrij fsspanningsbron te verbin-5 den, en impedantieorganen, die tenminste tussen een klem van 'net paar voedingsklemmen en elk. van de ingangs-uitgangspunten zijn gekoppeld.

6. Teltrap volgens conclusie k gekenmerkt door ketenorganen, welke met de ingangs-uitgangspunten van de tweede bistabiele keten 10 zijn verbonden, welke ketenorganen op de signalen op de ingangs-uit-gangspunten. reageren en een uitgangskiem omvatten om daarop een signaal op te wekken, dat op de ene of de andere van het paar voedingsklemmen wordt vergrendeld. 7906781