Speicher Flipflops Bistabile Kippschaltungen

Digitale Daten werden in der Datentechnik nicht nur verarbeitet, sondern müssen auch gespeichert werden.
Hierzu dienen bistabile Kippschaltungen, auch Flipflops genannt.
Wie der Name schon sagt, sind die Zustände bei bistabilen Kippschaltungen für beide Schaltungszustände stabil.

Das heißt: Eine „1“ am Ausgang bleibt eine „1“, eine „0“ bleibt eine „0“.
Und zwar so lange, bis sich der Eingang ändert, eine andere Information also gespeichert werden soll.

RS-Flipflops

Bei einem Speicher soll der Zustand “1“, bzw. der Zustand „0“ gespeichert werden.
Das Speichern des Zustands „1“ nennt man Setzen des Speichers.
Das Speichern des Zustands „0“ nennt man Rücksetzen.
Im Englischen „SET“ und „RESET“.
Speicher, die gesetzt, bzw. rückgesetzt werden können, nennt man deshalb auch RS-Speicher oder RS-Flipflops.
Im Video wird das Schaltsymbol eines RS-Flipflops und die entsprechende Wertetabelle gezeigt.

Realisierung eines RS-Flipflops

Ein RS-Flipflop kann mit zwei zurückgekoppelten NOR-Gliedern realisiert werden.
Im Video zeigt Herr Wagener von mg-spots, wie eine Bistabile Kippstufe mit Transistoren und Widerständen diskret aufgebaut werden kann.
Wenn Du sein Video über die astabile Kippstufe gesehen hast, wird die Schaltung bekannt vorkommen.
Auch hier haben wir eine symmetrische Schaltung. Die beiden Teile werden aber nicht über Kondensatoren miteinander verbunden.
Bei der astabilen Kippstufe haben die Kondensatoren für das Zeitverhalten der Kippstufe gesorgt.
Dieses Kippen ist hier nicht erwünscht, denn beide Zustände sollen bei der bistabilen Kippstufe ja konstant bleiben. Die Rückkopplung erfolgt daher durch Widerstände.

Taktsteuerte Flipflops

Neben den RS-Flipflops gibt es weitere Flipflops, die als diskrete Bauteile in der Praxis häufiger verwendet werden.
Im Video zeigt Herr Wagener beispielsweise die Funktionsweise von JK-Flipflops mit denen Zählerschaltungen und Automaten diskret aufgebaut werden können.

Bei taktgesteuerten Flipflops gibt es taktzustand- und die häufiger anzutreffenden taktflankengesteuerten Flipflops. Letztere nennt man auch einfach flankengesteuerte Flipflops.
Diese gibt es sowohl für positive als auch für negative Flanken.
Im zweiten Teil des Videos findest Du weitere Erklärungen zu üblichen Fliplops, wie T-Flipflops, JK-Masterslave-Flipflops.

Jetzt aber zum Video.

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