Experiment 15 - Flip-Flop

Das Konzept der Rückkopplung ist nicht nur einen Gedankenspiel. Sie bildet die Basis für eine ganze Klasse von Schaltungen, den Flip-Flops.

Betrachte hierzu die gezeigte Schaltung aus NOR-Gattern. Dies ist eine klassische Flip-Flop Schaltung. Wegen ihrer Funktionalität wird sie RS-Flip-Flop genannt, wobei R für "RESET" und S für "SET" steht.

R S Q Q' 0 0 gespeichert 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 nicht definiert Wahrheitstabelle RS-Flip Flop.

Schaltplan RS-Flip-Flop.

Durch die Rückkopplung ergibt sich eine ungewöhnliche Wahrheitstabelle:

• Sind R und S ungleich: Q folgt S und Q' folgt R.
• Sind R und S gleich 0, speichert die Schaltung das letzte Ergebnis von Q und Q'.

Schaltung eines RS-Flip Flops. (Vergrößern)

Durch den Aufbau der Schaltung wird dies deutlicher. Schliesst du die Batterie an, leuchtet entweder Q oder  Q'. Dies bestimmt der Zufall. Angenommen Q leuchtet, dann kannst du mit dem Tastschalter R die Leuchtdioden umschalten: Q' leuchtet und Q erlischt. Mit S schaltest du wieder zurück. Lässt du beide Tastschalter los, so speichert die Schaltung welchen Tastschalter du zuletzt gedrückt hattest! Entweder R (Q' =1, Q =0) oder S (Q =1, Q' =0). Probiere dies einige Male aus.

Um noch deutlicher werden zu lassen, wie Flip Flops Informationen speichern, erweiterst du das RS-Flip Flop im letzten Experiment.