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Lexikon der Physik: Zähler

Zähler, zählendes Meßgerät, das als Meßwert eine Anzahl ausgibt, z.B. Stückzähler, Meßeinrichtung zum Zählen von α-Teilchen, Wasserzähler mit Meßkammern usw.; neben diesen so abstrakt definierten Geräten werden auch Meßgeräte als ›Zähler‹ bezeichnet, die eine Meßgröße über die Zeit integrieren, z.B. Elektrizitätszähler. Elektronisch handelt es sich dabei meistens um Schaltungen, mit denen digitale Zustandsänderungen, im einfachsten Fall Impulse, gezählt werden können. Für den Aufbau eines Zählers aus Einzelbausteinen eignen sich besonders JK-Flipflops, da sie als Binäruntersetzer in Bezug auf den Taktimpuls arbeiten, wenn J = K = HIGH. Durch einfaches Hintereinanderschalten, indem der Q-Ausgang mit dem Takteingang des nächsten Flipflops verbunden wird, erhält man einen binären asynchronen Zähler (siehe Abb. 1). Die Bezeichnung ›asynchron‹ bezieht sich darauf, daß die Taktimpulse der Einzel-Flipflops unabhängig voneinander sind. Diese Schaltungsweise hat den Nachteil, daß ein Taktimpuls von Flipflop zu Flipflop weitergereicht wird, so daß sich die Schaltverzögerungen der Flipflops aufaddieren. Die maximale Zählfrequenz ist dadurch eingeschränkt. Wesentlich höhere Zählfrequenzen erreicht man durch den synchronen Zähler (siehe Abb. 2), bei dem der Taktimpuls allen Einzel-Flipflops parallel zugeführt wird. Damit trotzdem eine binäre Zählweise zustande kommt, muß durch eine Zusatzschaltung, die darin besteht, daß ein Flipflop erst dann freigegeben werden darf, wenn an allen vorangehenden Flipflops der Ausgang auf HIGH liegt, diese Zählweise erzwungen werden.



Zähler 1: Asynchroner Zähler.



Zähler 2: Synchroner Zähler.

Copyright 1998 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

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Michael Schmid, Stuttgart [MS5] (A) (Essay Nanoröhrchen)
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Dr. Joachim Schüller, Dossenheim [JS2] (A) (10)
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Prof. Dr. Hans Berckhemer, Frankfurt [HB1] (A, B) (29; Essay Seismologie)
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Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmern [AFM] (A) (16, 26)
Stephan Fichtner, Heidelberg [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15)
Natalie Fischer, Walldorf [NF] (A) (32)
Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Hannover [CF] (A) (07)
Frank Gabler, Frankfurt [FG1] (A) (22)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Prof. Dr. Henning Genz, Karlsruhe [HG2] (A) (Essays Symmetrie und Vakuum)
Dr. Michael Gerding, Potsdam [MG2] (A) (13)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
Gunther Hadwich, München [GH] (A) (20)
Dr. Andreas Heilmann, Halle [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
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Dr. Sascha Hilgenfeldt, Cambridge, USA (A) (Essay Sonolumineszenz)
Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
Dr. Gert Jacobi, Hamburg [GJ] (B) (09)
Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
Prof. Dr. Josef Kallrath, Ludwigshafen [JK] (A) (04)
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Dr. Ulrich Kilian, Heidelberg [UK] (A) (19)
Thomas Kluge, Jülich [TK] (A) (20)
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Dr. Alexei Kojevnikov, College Park, USA [AK3] (A) (02)
Dr. Bernd Krause, München [BK1] (A) (19)
Dr. Gero Kube, Mainz [GK] (A) (18)
Ralph Kühnle, Heidelberg [RK1] (A) (05)
Volker Lauff, Magdeburg [VL] (A) (04)
Dr. Anton Lerf, Garching [AL1] (A) (23)
Dr. Detlef Lohse, Twente, NL (A) (Essay Sonolumineszenz)
Priv.-Doz. Dr. Axel Lorke, München [AL] (A) (20)
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Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Celle [HM3] (A) (29)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Dr. Rudi Michalak, Dresden [RM1] (A) (23; Essay Tieftemperaturphysik)
Günter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09)
Marita Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
Prof. Dr. Andreas Müller, Trier [AM2] (A) (33)
Prof. Dr. Karl Otto Münnich, Heidelberg (A) (Essay Umweltphysik)
Dr. Nikolaus Nestle, Leipzig [NN] (A, B) (05, 20)
Dr. Thomas Otto, Genf [TO] (A) (06)
Priv.-Doz. Dr. Ulrich Parlitz, Göttingen [UP1] (A) (11)
Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexico [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
Dr. Max Rauner, Weinheim [MR3] (A) (15)
Robert Raussendorf, München [RR1] (A) (19)
Ingrid Reiser, Manhattan, USA [IR] (A) (16)
Dr. Uwe Renner, Leipzig [UR] (A) (10)
Dr. Ursula Resch-Esser, Berlin [URE] (A) (21)
Dr. Peter Oliver Roll, Ingelheim [OR1] (A, B) (15)
Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
Rolf Sauermost, Waldkirch [RS1] (A) (02)
Matthias Schemmel, Berlin [MS4] (A) (02)
Prof. Dr. Erhard Scholz, Wuppertal [ES] (A) (02)
Dr. Martin Schön, Konstanz [MS] (A) (14; Essay Spezielle Relativitätstheorie)
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Manfred Weber, Frankfurt [MW1] (A) (28)
Dr. Martin Werner, Hamburg [MW] (A) (29)
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