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Schaltungsanordnung für aus mehreren Flip-Flop-Stufen gebildete Binäruntersetzer
Die Flip-Flop-Stufen eines Binäruntersetzers besitzen in der Regel drei Eingänge.
Über den Mitteleingang wird die betreffende Fhp-Flop-Stufe abwechselnd durch aufeinanderfolgende
Impulse in den Zustand 0 und Zustand L eingestellt. Über einen linken Eingang wird
die Flip-Flop-Stufe zwangläufig in den Zustand 0 eingestellt, während sie über einen
rechten Eingang zwangläufig in den Zustand L eingestellt werden kann. Der rechte
Ausgang, welcher bei der Rückschaltung der Flip-Flop-Stufe in den Zustand 0 einen
übertragausgang liefert, wird bei bekannten Binäruntersetzern mit dem Mitteleingang
der nächstfolgenden Flip-Flop-Stufe verbunden, so daß durch den übertragimpuls die
nächstfolgende Flip-Flop-Stufe in den Zustand L geschaltet wird. Bei dieser lEntereinanderschaltung
mehrerer Flip-Flop-Stufen können je Stufe Verzögerungszeiten bis zu 5 Mikrosekunden
auftreten. Zur Einstellung des Binäruntersetzers in eine vorbestimmte Ausgangslage
wird bei den bekannten Anordnungen dem linken Eingang aller Flip-Flop-Stufen ein
Löschimpuls zugeführt, durch den alle Flip-Flop-Stufen in den Zustand 0 eingestellt
werden.
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Bei diesen bekannten Anordnungen treten Schwierigkeiten auf, wenn
der Löschimpuls kürzer ist als die gesamte Verzögerungszeit der Untersetzerschaltung.
Eine durch den Löschimpuls in die Stellung 0 umgestellte Flip-Flop-Stufe liefert
einen übertragimpuls auf die nächstfolgende Flip-Flop-Stufe. Ist in diesem Augenblick
bereits der Löschimpuls beendet, dann wird diese Flip-Flop-Stufe wieder in die Stellung
L eingestellt.
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Die Flip-Flop-Stufen des Binäruntersetzers nehmen also in diesem Fall
eine willkürliche Stellung ein.
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Es ist bereits bekannt, zur Vermeidung dieses Übelstandes Ventile
für die Übertragungsimpulse und Löschimpulse entsprechender Dauer zu verwenden.
Ferner ist es bekannt, eine mit Transistor-Flip-Flop-Stufen bestückte Impulszählkette
mit einem steuerbaren Schalter auszurüsten, um die Koppelglieder während des Löschens
an die negative Spannung zu legen. Bei dieser Anordnung muß jedoch das RC-Glied
des Koppelgliedes auf Minuspotential geladen sein, ehe die Stufen in die 0-Stellung
kippen. Die Zeitkonstante für die Umladung der Koppelkapazi täten in den Kopplungsgliedern
bestimmt die Verzögerungszeit, mit der die Spannung der Kopplungsglieder wirksam
wird. Um mit Sicherheit die Durchschaltung von Überträgen zu vermeiden, muß diese
Verzögerungszeit kleiner sein als die Trägheit der Transistor-Schaltkreise, welche
durch die Halbleitereigenschaft bestimmt ist. Die Erfindung vermeidet die Nachteile
der bekannten Anordnungen dadurch, daß in einer Schaltungsanordnung für aus mehreren
Flip-Flop-Stufen gebildete Binäruntersetzer, deren einzelne Stufen beim Umschalten
von dem binären Zustand L in den binären Zustand 0 ein tlbertragsignal zur nächsten
Stufe abgeben, zur Rückstellung in eine vorbestimmte Ausgangslage derjenige Eingang
aller Flip-Flop-Stufen mit einer gemeinsamen Leitung verbunden ist, über dem die
Flip-Flop-Stufe in den binären Zustand L einstellbar ist. Wird bei einer solchen
mit Transistor-Flip-Flop-Stufen ausgerüsteten Schaltungsanordnung über die gemeinsame
Leitung ein positiver Impuls auf die Basen derjenigen Transistoren geführt, die
den Übertrag liefern, dann befinden sich alle Stufen nach dem Löschen in der L-Stellung.
Diejenigen Stufen, die vorher die 0-Stellung eingenommen hatten, werden also in
die L-Stellung gekippt. Hierbei tritt kein Übertrag auf. Diejenigen Stufen, die
vorher bereits in der L-Stellung lagen, ändern ihre Stellung nicht. Dadurch tritt
ebenfalls kein Übertrag auf. Es entfallen somit bei der Anordnung nach der Erfindung
alle Überlegungen, wie beim Löschen der Einstellung ein Übertrag gesperrt werden
kann.
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Ebensowenig treten beim gleichzeitigen Abfragen der Zählschaltung
Fehler durch Kopplungen von Überträgen in die nächste Stufe auf. Da alle Stufen
parallel gelöscht werden und keine Überträge hierbei auftreten können, welche die
nächsten Stufen wieder umkippen würden, ist die Löschung auch bei sehr kurzen Löschimpulsen
sichergestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten
Binäruntersetzers, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Binäruntersetzers
nach der Erfindung, Fig. 3 die Schaltungsanordnung einer Flip-Flop-Stufe eines Binäruntersetzers.
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Bei der bekannten Anordnung nach Bild 1 wird der Eingangsimpuls auf
der Leitung E dem Mitteleingang M der Flip-Flop-Stufe F 1 zugeführt. Durch einen
ersten Impuls wird die Flip-Flop-Stufe in die Stellung L geschaltet. Durch einen
zweiten Impuls wird sie in die Stellung 0 zurückgeschaltet. Hierbei tritt auf dem
Ausgang C 2 ein übertragimpuls auf, der dem Mitteleingang M der Flip-Flop-Stufe
F2 zugeführt wird. Hier spielen sich die gleichen Vorgänge ab wie bei der Flip-Flop-Stufe
F 1. Der bei der Rückstellung der Flip-Flop-Stufe F 2 in die Stellung 0 auf dem
Ausgang C 2 erzeugte llbertragimpuls wird dem Mitteleingang M der Flip-Flop-Stufe
F3 zugeführt. Zur Rückstellung aller Flip-Flop-Stufen F 1, F 2 und F3 sind deren
linke Eingänge B 1 mit einer Löschleitung LP verbunden. Führt diese einen
positiven Impuls, dann werden alle Flip-Flop-Stufen zwangläufig in die Stellung
0 eingestellt. Der Impuls auf der Löschleitung LP muß so lange andauern,
daß noch während seiner Dauer etwa auftretende übertragimpulse an den einzelnen
Ausgängen C 2 abgeklungen sind.
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Die in Fig.2 dargestellte Anordnung nach der Erfindung gleicht der
Anordnung der Fig. 1 mit dem Unterschied, daß die Löschleitung LP an alle
rechten Eingänge B 2 der Flip-Flop-Stufen F 1 bis F 3 angeschaltet sind. Durch einen
Impuls auf der Löschleitung LP werden daher alle Flip-Flop-Stufen zwangläufig in
die Stellung L eingestellt. Ein übertragimpuls tritt hierbei nicht auf. Daher ist
es möglich, den Löschimpuls sehr kurz zu bemessen.
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Fig. 3 zeigt eine mit Transistoren bestückte Flip-Flop-Stufe. Der
Mitteleingang M ist über Dioden D 1
und D 2 mit der Basis der
beiden Transistoren T 1
und T2 verbunden. Ein positiver Impuls sperrt den
momentan leitenden Transistor, so daß nach seiner Beendigung das an dessen Kollektor
liegende negative Potential auf die Basis des anderen Transistors durchgreifen kann
und diesen leitend macht. Die Basis des Transistors T 1 ist über eine Diode
D 3 auch noch an den Eingang B 1 angeschlossen. In gleicher Weise ist die
Basis des Transistors T2 über eine Diode D 4 an den Eingang B 2 angeschlossen.
Erhält der Eingang B 1 einen positiven Impuls, dann wird der Transistor T1 gesperrt
und der Transistor T2 stromleitend. Erhält der Eingang B 2 einen positiven Impuls,
dann wird der Transistor T2 gesperrt und der Transistor T 1 stromleitend: Die Stufe
kippt von dem Zustand L nach dem Zustand 0. An dem Ausgang C 2 entsteht hierbei
eine positive Spannungsflanke. Diese wird an dem Kondensator des Eingangs M der
folgenden Stufe differenziert, wodurch der zum Kippen notwendige positive Impuls
entsteht.