DE1180781B - Schaltungsanordnung zum Erzeugen je eines Impulses an den Ausgaengen durch Markierung waehlbarer Stufen einer Kettenschaltung bistabiler Stufen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/18

Nummer: 1180 781

Aktenzeichen: S 86924 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 27. August 1963

Auslegetag: 5. November 1964

Aus der elektronischen Schaltkreistechnik ist es bekannt, mit Hilfe von Kettenschaltungen bistabiler Stufen an verschiedenen Ausgängen nacheinander je einen Impuls zu erzeugen. Dabei können die bistabilen Stufen z. B. aus je zwei gegenseitig rückgekoppelten Verstärkerelementen oder auch aus Magnetkern-Transistorstufen oder ähnlichen Schaltelementen bestehen.

Für bestimmte Aufgaben, wie z. B. die Ansteuerung in sogenannten assoziativen Speichern, ist es im Hinblick auf die Arbeitsgeschwindigkeit wünschenswert, nicht an jedem Ausgang einer Kettenschaltung, sondern nur an den Ausgängen bestimmter, durch Markierung wählbarer Stufen je einen Impuls abzugeben. Würde man diese Aufgabe dadurch lösen, daß man zwar von jeder beliebigen Stufe der Kettenschaltung einen Impuls abgeben läßt, aber nur an den gewünschten Stufen eine Weitergabe der abgegebenen Impulse ermöglicht, so würde man hinsichtlich des Zeitaufwandes keine Verbesserung erzielen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei der an den Ausgängen durch Markierung wählbarer Stufen einer Kettenschaltung je ein Impuls abgegeben wird, ohne daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen eine größere Impulspause liegt. Erreicht wird dies dadurch, daß mit Ausnahme einer zusätzlichen ersten Stufe jeder Stufe ein im Falle der Markierung der Stufe nicht durchlässiger, im Falle der Nichtmarkierung dagegen durchlässiger Schalter sowie ein dem Schalter parallel geschaltetes und mit dem Eingang der entsprechenden Stufe verbundenes, jeweils entgegengesetzt gesteuertes Element zugeordnet ist, das im Markierungsfall die zugehörige Stufe zur Abgabe eines Imkulses vorbereitet, daß die Schalter in Serie geschaltet und an einen Ausgang der zusätzlichen ersten Stufe angeschlossen sind und daß jeweils der Ausgang einer Stufe, gegebenenfalls über Entkoppelungsmittel, mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Schalter der Stufe und dem Schalter der nächsten Stufe verbunden ist, derart, daß jeweils ein bei Abfrage einer markierten Stufe auftretendes Signal ohne Beeinflussung der nichtmarkierten Stufen über deren zugeordnete Schalter bis zur nächsten mar-Schaltungsanordnung zum Erzeugen je eines Impulses an den Ausgängen durch Markierung wählbarer Stufen einer Kettenschaltung bistabiler Stufen

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft, Berlin und München,

München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Peter Wentzel, München

Stufe der Kettenschaltung kann bei Ausbildung der bistabilen Stufen mit zwei gegenseitig rückgekoppelten Verstärkerelementen dadurch erfolgen, daß jeder Stufe noch ein sogenanntes Sperrgatter zugeordnet ist, dessen Sperreingang gleichzeitig mit der Markierung der Stufe und damit Nichtdurchlässigsteuerung des zugeordneten Schalters aktiviert wird. Der zweite' Eingang eines jeden Sperrgatters liegt dabei am Verbindungspunkt zwischen dem der Stufe zugeordneten Schalter und dem der vorhergehenden Stufe zugeordneten Schalter.

Sind die einzelnen Stufen der Kettenschaltung dagegen aus Magnetkern-Transistor-Baugruppen aufgebaut, so läßt sich eine Vorbereitung der jeweils markierten Stufe dadurch erreichen, daß jeder Magnetkern eine zusätzliche Wicklung trägt, die einerseits an den Markiereingang des zugeordneten Schalters und deren anderes Ende jeweils an den Verbindungspunkt zwischen dem der Stufe zugeordneten Schalter und dem der vorhergehenden Stufe zugeordneten Schalter angeschlossen ist.

Da im Fall der Markierung einer Stufe der der Stufe zugeordnete Schalter nicht durchlässig ist, fließt der durch die Abfrage der vorhergehenden markierten Stufe in der Reihenschaltung der den Stufen zu

geordneten Schalter fließende Strom über die auf dem kierten Stufe geleitet wird und diese für die Abgabe 45 Magnetkern der markierten Stufe angebrachte zudes nächsten Impulses vorbereitet. Durch diese Maß- sätzliche Wicklung und bereitet den Magnetkern nähme wird erreicht, daß Stufen, an deren Ausgängen durch Ummagnetisierung in die andere Remanenzkeine Impulse benötigt werden, überhaupt nicht ab- lage für die Abfrage und damit Erzeugung des nächgefragt, sondern im Abfragezyklus übersprungen
werden. Man spart also die sonst für die Abfrage 50
dieser Stufen erforderliche Zeit ein.
Das Vorbereiten der jeweils nächsten markierten

sten Ausgangsimpulses vor.

An Hand der F i g. 1 und 2 werden zwei Ausführungsbeispiele der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung sowie ihre Wirkungsweise näher erläutert.

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Die in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung besteht im wesentlichen aus den vier bistabilen Kippstufen XO, Kl, K2 und K3, die durch einen gemeinsamen Takt T gesteuert werden. Mit Ausnahme der Kippstufe K1 ist jeder der Kippstufen ein Schalter, im dargestellten Beispiel ein Transistorschalter, zugeordnet. So gehört der Transistorschalter TsI zur Kippstufe Kl, der Transistorschalter Ts2 zur Kippstufe K2 und der Transistorschalter Ts3 zur Kipp-

dessen gesperrt ist und der Eingang E der Kippstufe Kl nicht für die Umsteuerung in die »Eins«-Lage vorbereitet wird.

Die Durchlässigsteuerung der Gatter Gl bis G 3 kann entweder dadurch erfolgen, daß der eine Eingang, da es sich hier um Sperrgatter handelt der sperrende Eingang, mit dem Steuereingang (Basis) des geordneten Transistorschalters oder mit dem Ver

über das Gatter G 3 die Stufe K 3 vor. Der zweite Taktimpuls T stellt nunmehr die Kippstufe K 2 wieder in den Zustand »Null« zurück und bringt die Kippstufe K 3, d. h. die zweite markierte Stufe in den Zustand »Eins«.

Auf diese Weise wird, wie gewünscht, sowohl von der Kippstufe K 2 als auch von der Kippstufe K 3 nacheinander je ein Ausgangsimpuls abgegeben. Die Kippstufe Kl kann dagegen keinen Impuls abgeben, stufe K 3. Die Transistorschalter Til, Ts 2 und Ts 3 α ο weil der Transistor Ts 1 infolge Nichtmarkierung sind außerdem in Reihe geschaltet, und ihre Reihen- durchlässig und das zugeordnete Gatter G1 infolgeschaltung ist an einen Ausgang der Kippstufe KQ
angeschlossen. Jeder Transistorschalter wird so betrieben, daß er bei Nichtmarkierung durchlässig, bei
Markierung dagegen nicht durchlässig ist. Außer 15
einem Schalter ist, mit Ausnahme der ersten Kippstufe KO, jeder der Kippstufen noch ein Gatter zugeordnet. Das Gatter Gl gehört zur Kippstufe Kl, das
Gatter G 2 zur Kippstufe K 2 und das Gatter G 3 zur

Kippstufe K 3. Jedes der Gatter besitzt zwei Ein- 20 bindungspunkt zwischen dem zugeordneten Schalter gänge, wovon z. B. der eine Eingang jeweils an den und dem Schalter der nächsten Stufe verbunden ist. Markierungseingang des zugeordneten Schalters, der Die eine Schaltungsmöglichkeit wurde in der F i g. 1 zweite Eingang dagegen an den Verbindungspunkt durch eine Linie mit kleinen Kreuzen, die andere zwischen dem Schalter der zugeordneten Stufe und Möglichkeit dagegen durch eine gestrichelte Linie dem Schalter der vorhergehenden Stufe angeschlossen 25 dargestellt. Es ist selbstverständlich, daß bei Anwenist. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein Gatter dung der einen Verbindung die jeweils andere Verjeweils dann geöffnet ist, wenn die zugehörige Stufe bindung wegfällt.

mit Hilfe des zugeordneten Schalters für die Abgabe Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbei-

des nächsten Impulses markiert wird. Die Markie- spiel der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung rung der zugeordneten Kippstufe erfolgt dabei so, 30 sind an Stelle von Kippstufen mit je zwei gegenseitig daß infolge eines von einer vorhergehenden Stufe ab- rückgekoppelten Verstärkerelementen sogenannte gegebenen Ausgangsimpulses und des in diesem Fall Magnetkern-Transistorstufen vorgesehen. Der Mamarkierten, zugeordneten Transistorschalters das gnetkernXO und Transistor TjO bilden die erste Gatter leitend wird und an den Eingang der Kipp- Stufe, der Magnetkern K1 und der Transistor TsI stufe ein solches Potential anlegt, daß diese beim 35 die zweite Stufe usw. Die einzelnen Magnetkern-Auftreten des nächsten Taktimpulses T in die »Eins«- Transistorstufen sind an sich bekannt. Jeder Magnet-Lage gesetzt wird. Damit nun jeweils nach Abgabe kern trägt eine Wicklung Wl zum Rücksetzen, eine eines Ausgangsimpulses von einer Kippstufe die Taktwicklung W 2, eine Wicklung W 3, die mit der nächste markierte Kippstufe für die Abgabe des Steuerelektrode, in diesem Fall der Basiselektrode nächsten Ausgangsimpulses vorbereitet werden kann, 40 des Transistors verbunden ist und eine Rückkoppist jeweils ein Ausgang jeder Kippstufe, mit Aus- lungswicklung W\, die im dargestellten Fall im

Emitterkreis des Transistors liegt. Bei der dargestellten Anordnung sind einerseits die Rücksetzwicklungen Wl und andererseits die Taktwicklungen W 2 45 aller Magnetkerne in Reihe geschaltet. Mit Ausnahme der Rücksetzwicklung Wl des Magnetkernes KO haben alle Wicklungen die gleiche Richtung. Die davon abweichende Richtung des Magnetkernes KO bewirkt, daß der Magnetkern KO vor Beginn eines

ander je ein Ausgangsimpuls abgegeben werden soll. 50 Zyklus in die »Eins«-Lage, alle anderen Magnetkerne Im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels wer- dagegen in die »Null«-Lage gebracht werden. Mit den vor Beginn mit Ausnahme der ersten Kippstufe Ausnahme der ersten Stufe aus dem Magnetkern KO KO alle Kippstufen in die »Null«-Lage gebracht. Die und dem Transistor TsO ist jeder Stufe ein Schalter dem Zustand »Eins« entsprechende Spannung am zugeordnet. So gehört der Transistor Ts 11 zur Stufe Ausgang Λ der Kippstufe KO wird über den infolge ₅₅ XlTsI, der Transistorschalter Ts 12 zur Stufe K2 der Nichtmarkierung leitenden Transistor TsI der rs 2 und der Transistorschalter Ts 13 zur Stufe Stufe Kl bis an die erste markierte Stufe, in diesem χ3 Ts3. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fall die Stufe K2, deren Transistorschalter Ts2 in- Fig. 1 sind diese Transistorschalter in Reihe gefolge der Markierung nicht durchlässig ist, geführt. schaltet und an einen Ausgang der ersten Stufe XO Dadurch wird das Gatter G 2 dieser Stufe durchlässig 60 TsO angeschlossen. Auch im Fall des Ausführungsund die KippstufeX2 durch die jetzt an ihrem Ein- beispiels nach Fig. 2 sind die Schalter markierter

Stufen nicht zulässig, während die Schalter nichtmarkierter Stufen durchlässig sind. Damit nun jeweils von einer abgefragten Stufe aus die nächste markierte 65 Stufe zur Abgabe des nächsten Ausgangsimpulses vorbereitet wird, ist einerseits jeweils ein Ausgang jeder Stufe mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Schalter dieser Stufe und dem Schalter der nächsten

nähme der ersten Kippstufe, über einen Richtleiter mit dem Verbindungspunkt zwischen dem der Stufe zugeordneten Schalter und dem Schalter der nächsten Stufe verbunden.

Die in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:

Es wird angenommen, daß im betrachteten Fall an den Ausgängen der Kippstufen X 2 und X 3 nachein-

gang E anliegende Spannung vorbereitet. Der erste Taktimpuls T bringt die Kippstufe XO in die »Nulk-Lage und die KippstufeX2, d.h. die erste markierte Stufe in die »Eins«-Lage. Die jetzt am Ausgang A der Kippstufe X 2 auftretende Spannung bereitet nun über den Richtleiter D 2 wegen der Nichtdurchlässigkeit des Transistors Ts 3 infolge Markierung und

Stufe verbunden, und außerdem trägt der Magnetkern einer jeden Stufe eine zusätzliche Wicklung W 5, die einerseits an den Verbindungspunkt zwischen dem Schalter der Stufe und dem Schalter der vorhergehenden Stufe und andererseits über einen Riehtleiter an den Markiereingang des zugeordneten Schalters angeschlossen ist. Da die erste Stufe aus dem Magnetkern KO und dem Transistor IsO nicht von einer vorhergehenden Stufe aus vorbereitet werden muß, fehlt bei dieser Stufe sowohl der Schalter als auch die zusätzliche Wicklung W 5. Lediglich ihr Ausgang ist mit der Reihenschaltung der Transistorschalter, insbesondere ihrem Anfang verbunden.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:

Der Rücksetzstrom bringt mit Hilfe der Wicklung Wl den Magnetkern KO in die »Eins«-Lage, alle anderen Kerne dagegen in die »Null«-Lage. Der erste auftretende Taktimpuls T steuert die Kerne etwas in Richtung der »Null«-Lage über die Wicklungen W 2 aus. Dabei entsteht an der Wicklung Wl des Magnetkernes KO ein Spannungsimpuls, der die Rückkopplungsschaltung, bestehend aus der Wicklung W 3, der Wicklung WA und dem Transistor TsO, anstößt. Der Transistor Ti 0 wird dadurch leitend und bleibt in diesem Zustand, bis der Magnetkern KO ganz in die »Null«-Lage geschaltet ist. Wenn, ähnlich wie im Beispiel der Fig. 1, an dem MagnetkernK2 und an dem Magnetkern K 3 nacheinnder je ein Impuls abgegeben werden soll, befindet sich der Transistor TsIl im durchlässigen, die Transistoren Ti 12 und Ts 13 dagegen im nichtdurchlässigen Zustand. Der durch den leitenden Transistor TsO der ersten Stufe verursachte Strom fließt von der Spannungsquelle + U über den Vorwiderstand Rv, den Transistor TjO und die Wicklung W4 des Magnetkernes KO über den durchlässigen Transistor TsIl und durch die Vorbereitungswicklung W 5 der ersten markierten Stufe, d. h. des Magnetkernes K 2, den Richtleiter D 2 und den Markiereingang dieser Stufe nach Erde. Nach Beendigung dieses Stromflusses ist der Magnetkern dieser Stufe, d. h. der Magnetkern K2, als einziger in der »Eins«-Lage und wird vom nächsten Taktimpuls T angestoßen und damit seine Ummagnetisierung eingeleitet.

Ein Abfließen des Vorbereitungsstromes in Richtung der vorhergehenden Stufe wird dabei durch den gesperrten Transistor Ts 12 der schaltenden Stufe verhindert. Sind viele Stufen in ununterbrochener Reihenfolge nicht markiert, so kann die Summe der Basisströme der Transistorschalter bereits in die Größenordnung des Vorbereitungsstromes kommen. Ein hochohmiger Widerstand Rk, der jeweils zwischen den Emitter eines Transistors und eine hohe negative Spannung geschaltet ist, kann in diesem Fall zur Kompensation des Basisstromes einer unmarkierten Stufe vorgesehen werden.

Durch den bei der Ummagnetisierung des Magnetkernes K 2 im Transistor Ts 2 und in der Wicklung W 4 fließenden Strom, der weiter über die Wicklung WS des Magnetkernes K3 und den Richtleiter D 3 nach Erde fließt, wird der Magnetkern K 3 vorbereitet, d. h. in die »Eins«-Lage gebracht. Der danachfolgende Taktimpuls T bewirkt dann wieder die Ummagnetisierung der Magnetkernes wie vorher diejenige des Magnetkernes K 2 und die Abgabe eines Ausgangsimpulses an einer Ausgangswicklung, die hier bei den Magnetkernen der gezeigten Schaltungsanordnung nicht dargestellt wurde.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen je eines Ausgangsimpulses an den Ausgängen durch Markierung wählbarer Stufen einer durch eine gemeinsame Taktimpulsquelle gesteuerten Kettenschaltung bistabiler Stufen, dadurch gekennzeichnet, daß mit Ausnahme einer zusätzlichen ersten Sufe jeder Stufe ein im Falle der Markierung der Stufe nicht durchlässiger, im Falle der Nichtmarkierung dagegen durchlässiger Schalter sowie ein dem Schalter parallel geschaltetes und mit dem Eingang der entsprechenden Stufe verbundenes, jeweils entgegengesetzt gesteuertes Element zugeordnet ist, das im Markierungsfall die zugehörige Stufe zur Abgabe eines Impulses vorbereitet, daß die Schalter in Serie geschaltet und an einen Ausgang der zusätzlichen ersten Stufe angeschlossen sind und daß jeweils der Ausgang einer Stufe, gegebenenfalls über Entkopplungsmittel, mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Schalter der Stufe und dem Schalter der nächsten Stufe verbunden ist, derart, daß jeweils ein bei Abfrage einer markierten Stufe auftretendes Signal ohne Beeinflussung der nichtmarkierten Stufen über deren zugeordnete Schalter bis zur nächsten markierten Stufe geleitet wird und diese für die Abgabe des nächsten Impulses vorbereitet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenschaltung aus Kippstufen mit je zwei gegenseitig rückgekoppelten Verstärkerelementen besteht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenschaltung aus Magnetkern-Transistorstufen besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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