Astabile Kippstufe als Taktgeber für digitale Schaltungen

Digitale Schaltungen werden häufig für Steuerungsaufgaben eingesetzt.
Dabei sollen die Steuerungen in einer gewünschten Geschwindigkeit ablaufen.

Bei einer Ampelsteuerung macht es beispielsweise keinen Sinn, wenn die einzelnen Ampelphasen nur eine Sekunde dauern. So schnell kommt niemand über die Straße. 😉
Zur Erzeugung eines Taktes gibt es viele Möglichkeiten.
Häufig werden, vor allem für hohe Frequenzen, Schwingquarze verwendet.
Bei niedrigeren Frequenzen, die man häufig für Steuerungsaufgaben benötigt, nutzt man die Auf- und Entladezeiten von Kondensatoren.
Sehr häufig wird hierfür ein zusätzliches IC, der Timerbaustein NE555 verwendet.
Unter folgendem Link findest Du eine kleine Artikelserie zur Realisierung einer Astabilen Kippstufe mit dem Baustein NE555.

Die Astabile Kippstufe mit diskreten Bausteinen

Astabile Kippstufen können aber auch diskret mit Transistoren aufgebaut werden.
Eine sehr gern gesehene Variante im Physik- oder (Elektro-)technik-Unterricht.
Eine astabiler Kippstufe mit Transistoren ist symmetrisch aufgebaut.

Hier findest Du überigens noch einen Artikel mit einer Simulation einer Astabilen Kippstufe in PSPICE.

Zwei Transistoren und zwei RC-Glieder werden spiegelbildlich aufgebaut. Die Kondensatoren werden abwechselnd aufgeladen. Durch die Bauteilwahl von R und C werden die Zeitkonstanten festgelegt.
Diese Zeitkonstanten RC legen die jeweiligen Puls-/Pause-Zeiten fest.
Bei der Analyse einer diskreten Astabilen Kippstufe geht am besten so vor, dass man mit einem beliebigen Zustand beginnt und sich dann ausgehend von diesem Zustand die Ladevorgänge der Kondensatoren überlegt.

Das Video zur astabilen Kippstufe mit Transistoren

Im Video werden die einzelnen Spannungsverläufe an den Kondensatoren und den einzelnen Kollektor-Emitterstrecken gezeigt.
Wenn das Video an der einen oder anderen Stelle zu schnell geht, dann halte das Video einfach an, schau Dir die Schaltung in Ruhe an und setze dann das Video fort.
Evtl. macht es auch Sinn, wenn Du Dir das Video ein zweites Mal anschaust.
An dieser Stelle noch einmal vielen Dank an Herrn Wagener von mg-spots, der seine Videos hier zur Verfügung stellt.
Jetzt aber los und viel Spaß mit dem Video.

Noch Fragen zum Video?


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