Электронный двоичный реверсивный счетчик Советский патент 1960 года по МПК H03K23/62 

Известны схемы двоичных реверсивных счетчиков с запуском триггеров по счетным входам. Недостатком их является сравнительно большое время установления, зависящее от числа разрядов в счетчике, и относительно большое число активных элементов в цепях переноса.

Предлагаемый электронный двоичный реверсивный счетчик отличается от известных применением в нем матричного переключателя, состоящего из (;}мпульсно-потенциальных диодно-трансформаторных логических элементов, что позволяет уменьшить время установления счетчика до времени установления одного разряда и упростить его схему.

Блок-схема предлагаемого реверсивного двоичного счетчика представлена на фиг. 1 (для примера показаны только три первые разряды счетчика): на фиг. 2 показана принципиальная схема импульсно-потенциального диодно-трансформаторного логического элемента.

В схему счетчика входят: статические триггеры / по числу разрядов, статический триггер-ключ 2, осу шест вляюш,ий переключение счетчика на режим сложения или вычитания, и матричный переключатель, управляемый входными потенциалами всех входяших в счетчик триггеров и состоящий из импульсно-потенциальных диодно-трансформаторных логических элементов /, II, HI.

Матричный переключатель осуществляет управление работой счетчика в зависимости от состояния триггеров в счетчике и от положения ключа, выдавая одновременно со входными импульсами сигналы на счетные входы триггеров в тех разрядах счетчика, при которых код, фиксируемый в счетчике, изменится на единицу в большую сторону при состоянии ключа «сложение и на единицу в меньшую при состоянии ключа «вычитание. Так как сигналы на входы разрядов счетчика поступают одновременно со входным импульсом, время установления счетчика будет равно времени установления одного его разряда.

Матричный переключатель для п-разрядного реверсивного счетчика содержит («-1) импульсно-потенциальных диодно-трансформаторных логических элементов.

№ 134487- 2 В схему логического элемента (фиг. 2) входят импульсный трансформатор 3 с четырьмя обмотками, намотанными на тороидальном ф|ерритовом сердечнике; разделительные диоды 4 и 5; i управляющих диодов по шине 6; управляющих диодов по шине 7 и сопротивление 8, служащее для ограничения нагрузки счетных импульсов.

Обмотки в импульсном трансформаторе с равным числом витков включаются попарно и встречно. Шина 6 подключается к обмотке 9 трансформатора, а шина встречно включенной обмотке 10. Диоды, подсоединенные к шинам 6 и 7, управляются потенциалами с входов триггеров счетчика. Полярность включения диодов определяется уровнями запирающих напряжений с триггеров. На приведенных схемах (фиг. 1 и 2) диоды включены с учетом совместной их работы с триггерами на полупроводниковых триодах типа р-п-р. Направление включения диодов определило отрицательную полярность входных импульсов.

Если все диоды, подключенные к шинам 6 и 7, будут закрыты соответствующими выходными потенциалами триггеров, то под действием входного сигнала ток в обмотках 9 к 10 трансформатора протекать не будет и, следовательно, на выходе // сигнал отсутствует. Если же хотя бы один из подключенных к шине 6 диодов будет открыт, а все диоды, подключенные к шине 7, будут оставаться закрытыми, то под действием входного сигнала по обмотке 10 будет протекать ток. Этот ток наведет в обмотке 12 сигнал отрицательной полярности, а во встречно включенной обмотке 13-сигнал положительной полярности, который будет отсечен диодом 5. Таким образом, на выходе // схемы будет вызываться сигнал отрицательной полярности.

Аналогично сигнал отрицательной полярности на выходе 11 будет иметь место, когда все диоды, подключенные к шине 6, будут закрыты, а один из диодов, подсоединенных к шине 7, будет открыт. Если же один из диодов, подключенных к шине 6, и один из диодов, подключенных к шине 7, будут открыты, то наведенная током обмоток 9 vi 10 э.д.с. будет равна нулю и сигнал на выходе вызываться не будет.

Работа предлагаемого реверсивного счетчика происходит следующим образом (фиг. 1). При состоянии ключевого триггера 2 в положении «1 (сложение) все диоды, подключенные к шине сложения 14 и обмоткам 9 трансформаторов в логических элементах матричного переключателя, будут закрыты отрицательным выходным напряжением с ключевого триггера. Все диоды, подключенные к шине вычитания 15 и к обмоткам 10 трансформаторов, будут открыты близким к нулю выходным напряжением с ключевого триггера. Импульс, приходящий на вход 16 реверсивного счетчика, поступает на счетный вход триггера первого разряда и одновременно на входы всех логических элементов в матричном переключателе. Пусть все триггеры счетчика находятся в положении «О. Тогда первый импульс счета установит триггер первого разряда в «1. а на выходе логических элементов сигнала не будет. Второй импульс счета установит триггер первого разряда в состояние «О. Одновременно этот же импульс появится на выходе логического элемента /, так как оба диода, подключенные к обмотке 9 трансформатора, будут закрыты запирающими уровнями напряжений с ключевого триггера и триггера первого разряда счетчика; второй импульс переведет триггер второго разряда в состояние «1. Третий импульс счета переведет триггер первого разряда в состояние «1, а на выходе логического элемента / сигнала не будет. Четвертый импульс счета установит в состояние «О первый разряд счетчика, одновременно пройдет через логический элемент / и установит в положение «О второй разряд и через логический элемент // поступит на счетный вход триггера третьего разряда счетчика, так как все диоды, подключенные к обмотке 9 трансформатора в логическом элементе //, будут закрыты соответствующими уровнями напряжений с

ключевого триггера и триггеров первого и второго разрядов. Таким же образом будет происходить счет последующих импульсов.

Если ключевой триггер установить в состояние «О (вычитание), то счет будет происходить в обратном направлении {входные импульсы будут вычитаться), так как в этом случае все диоды, подключенные к обмоткам 10 трансформаторов в логических элементах и к шине вычитания, закроются соответствующим уровнем напряжения этой шины, а импульсы переносов в последующие старшие разряды будут выдаваться с логических элементов только тогда, когда все предыдущие младишс разряды счетчика будут находиться в состоянии «О. Время установле имя счетчика равно времени установления одного его разряда, т. е, является предельно минимальным.

Предмет изобретения

Электронный двоичный реверсивный счетчик с запуском триггеров но счетным входам, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени его установления до времени установления одного разряда и исключения активных элементов в управляющих схемах, в нем применен матричный переключатель, состоящий из импульсно-потенциальных дйодно-трансформаторных логических элементов с попарно встречным включением первичных и вторичпых обмоток с соответственно равным количеством витков, из которых одна из первичных обмоток подключена к единичным потенциальным выходам триггеров счетчика и к шине ело жения, а другая нервичная обмотка 1одключена к нулевым потенциаль пым выходам триггеров, счетчика и к шине вычитания.

//