Bau eines T-Flip-Flops aus Transistoren ohne ICs
Wie kann ein T-Flip-Flop aus Transistoren ohne Verwendung von ICs gebaut werden und wie funktioniert es?
Ein T-Flip-Flop ist eine Schaltung in der Digitaltechnik die es ermöglicht, den Ausgangszustand mit jedem Taktimpuls zu wechseln. Im Gegensatz zu anderen Flip-Flops hat das T-Flip-Flop nur einen Eingang (T-Eingang) der zwischen zwei Ausgängen wechselt. Dabei steht "T" für "Toggle" oder "Toggeln".
Ein T-Flip-Flop kann mit Hilfe von Transistoren und anderen Bauteilen aufgebaut werden. Hier ist ein möglicher Schaltplan der ein T-Flip-Flop ohne ICs darstellt:
[Schaltplan](https://hackaday.io/project/168820-flip-flops-using-discrete-transistors)
Dieser Schaltplan verwendet Transistoren (T1 und T2), Widerstände (R1, R2, R3, R4), Kondensatoren (C1, C2) und Schalter (S1, S2). Die Schaltung besteht aus zwei Inverter-Stufen die eine Rückkopplung aufweisen. Dadurch wird der Ausgangszustand geändert, wenn ein Taktimpuls am Eingang (T) angelegt wird.
Beim Einschalten der Schaltung liegt der Eingang T auf Massepotential was dazu führt, dass der Ausgang Q auf HIGH-Pegel (5V) und der Ausgang Q' auf LOW-Pegel (0V) liegt.
Wenn der T-Eingang jetzt auf HIGH-Pegel geschaltet wird, ändert sich der Zustand der Schaltung: T1 leitet, T2 sperrt. Dadurch wird der Kondensator C1 entladen und der Kondensator C2 aufgeladen. Das führt dazu: Der Ausgang Q auf LOW-Pegel wechselt und der Ausgang Q' auf HIGH-Pegel.
Wird der T-Eingang erneut auf HIGH-Pegel geschaltet, kehrt die Schaltung zu ihrem ursprünglichen Zustand zurück: T1 sperrt, T2 leitet. Dadurch wird der Kondensator C1 aufgeladen und der Kondensator C2 entladen. Der Ausgang Q wechselt deshalb wieder auf HIGH-Pegel und der Ausgang Q' auf LOW-Pegel.
Diese Schaltung ermöglicht es, den Ausgangszustand des T-Flip-Flops mit jedem Taktimpuls zu wechseln. Passt auf : Dass diese Schaltung etwas komplexer ist als eine typische T-Flip-Flop-Schaltung mit ICs und ebenfalls etwas Experimentierzeit erfordert um sie korrekt zum Funktionieren zu bringen.
Es wäre ratsam den Schaltplan auszuprobieren und mit den Werten der Widerstände und Kondensatoren zu experimentieren um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
Ein T-Flip-Flop kann mit Hilfe von Transistoren und anderen Bauteilen aufgebaut werden. Hier ist ein möglicher Schaltplan der ein T-Flip-Flop ohne ICs darstellt:
[Schaltplan](https://hackaday.io/project/168820-flip-flops-using-discrete-transistors)
Dieser Schaltplan verwendet Transistoren (T1 und T2), Widerstände (R1, R2, R3, R4), Kondensatoren (C1, C2) und Schalter (S1, S2). Die Schaltung besteht aus zwei Inverter-Stufen die eine Rückkopplung aufweisen. Dadurch wird der Ausgangszustand geändert, wenn ein Taktimpuls am Eingang (T) angelegt wird.
Beim Einschalten der Schaltung liegt der Eingang T auf Massepotential was dazu führt, dass der Ausgang Q auf HIGH-Pegel (5V) und der Ausgang Q' auf LOW-Pegel (0V) liegt.
Wenn der T-Eingang jetzt auf HIGH-Pegel geschaltet wird, ändert sich der Zustand der Schaltung: T1 leitet, T2 sperrt. Dadurch wird der Kondensator C1 entladen und der Kondensator C2 aufgeladen. Das führt dazu: Der Ausgang Q auf LOW-Pegel wechselt und der Ausgang Q' auf HIGH-Pegel.
Wird der T-Eingang erneut auf HIGH-Pegel geschaltet, kehrt die Schaltung zu ihrem ursprünglichen Zustand zurück: T1 sperrt, T2 leitet. Dadurch wird der Kondensator C1 aufgeladen und der Kondensator C2 entladen. Der Ausgang Q wechselt deshalb wieder auf HIGH-Pegel und der Ausgang Q' auf LOW-Pegel.
Diese Schaltung ermöglicht es, den Ausgangszustand des T-Flip-Flops mit jedem Taktimpuls zu wechseln. Passt auf : Dass diese Schaltung etwas komplexer ist als eine typische T-Flip-Flop-Schaltung mit ICs und ebenfalls etwas Experimentierzeit erfordert um sie korrekt zum Funktionieren zu bringen.
Es wäre ratsam den Schaltplan auszuprobieren und mit den Werten der Widerstände und Kondensatoren zu experimentieren um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.