Digitale Schaltungen

Digitale Schaltungen
Schema einer NICHT-Schaltung mit mechanischen Schalter
digitale Schaltungen
Schema einer UND-Schaltung mit mechanischen Schaltern
Digitale Schaltungen
Schema einer ODER-Schaltung mit zwei mechanischen Schaltern
Digitale Schaltungen
Schema einer XODER-Schaltung mit zwei mechanischen Schaltern

Kippschaltungen

Bistabile Kippstufe

Ein bistabiler Multivibrator oder Flipflop arbeitet in zwei Zuständen:
einem gesetzten Zustand
und einem zurückgesetzten Zustand. Der Schaltkreis bleibt in einem Zustand, bis ein externer Eingang, wie ein Impuls oder ein Triggersignal, ihn in den anderen Zustand wechseln lässt. Zu den wichtigsten Eigenschaften eines bistabilen Multivibrators gehören: Zwei stabile Zustände: Der Schaltkreis hat zwei stabile Ausgänge, die oft als hoch (1) oder niedrig (0) dargestellt werden. Der Schaltkreis bleibt unbegrenzt in einem dieser Zustände, bis ein externes Signal ihn ändert. Zustandsbeibehaltung: Er behält seinen Zustand auch ohne kontinuierliches Eingangssignal bei. Dies macht ihn nützlich für Speicher, Verriegelungsanwendungen und als Grundlage komplexerer digitaler Logikschaltkreise. Eingangssteuerung: Ein bistabiler Schaltkreis kann so ausgelegt werden, dass er Zustände basierend auf verschiedenen Eingangstypen wechselt, einschließlich Taktsignalen, manuellen Schaltern oder anderen digitalen Eingängen.

               Astabile Kippstufe

Astabiler Multivibrator Ein astabiler Multivibrator ist eine Art Oszillatorschaltung, die kontinuierlich zwischen ihren hohen und niedrigen Zuständen wechselt und so eine Rechteckwellenausgabe erzeugt. Er hat keine stabilen Zustände, d.h. er bleibt nicht ohne externe Störungen in einem Zustand, sondern oszilliert kontinuierlich zwischen seinen beiden Zuständen. Hauptmerkmale: Kontinuierliche Oszillation: Er erzeugt eine kontinuierliche Rechteckwellenausgabe, ohne dass eine externe Triggerung erforderlich ist. Frequenz und Arbeitszyklus: Die Frequenz der Oszillation und der Arbeitszyklus (der Anteil der Zeit, in der die Ausgabe hoch gegenüber niedrig ist) werden durch externe Komponenten wie Widerstände und Kondensatoren bestimmt. Anwendungen: Wird in Uhren, Zeitgebern und Pulsweitenmodulationsschaltungen (PWM) verwendet. Grundkonfiguration: Komponenten: Normalerweise aufgebaut mit Transistoren, Operationsverstärkern oder Logikgattern. Timing-Komponenten: Das Timing der Oszillation wird durch externe Widerstände und Kondensatoren bestimmt, die an die Schaltung angeschlossen sind. Beispielschaltung: 555-Timer im astabilen Modus: Der 555-Timer-IC kann im astabilen Modus konfiguriert werden, um eine kontinuierliche Impulsfolge zu erzeugen. Die Frequenz und der Arbeitszyklus werden durch externe Widerstände und Kondensatoren eingestellt, die an den Timer angeschlossen sind.

            Monostabile Kippstufe

Ein monostabiler Multivibrator ist eine elektronische Schaltung mit einem stabilen und einem instabilen Zustand. Er erzeugt als Reaktion auf ein externes Triggersignal einen einzelnen Ausgangsimpuls und kehrt dann in seinen stabilen Zustand zurück. Diese Impulsbreite wird durch externe Komponenten bestimmt und bleibt für eine bestimmte Konfiguration konstant, was ihn für Anwendungen zur Zeitmessung und Impulserzeugung nützlich macht. Hauptmerkmale Einzelner stabiler Zustand: Die Schaltung hat einen stabilen Ausgangszustand, normalerweise einen niedrigen oder hohen Logikpegel, in den sie nach der Erzeugung eines Impulses zurückkehrt. Impulserzeugung: Wenn sie durch ein Eingangssignal ausgelöst wird, wechselt die Schaltung kurzzeitig in ihren instabilen Zustand und erzeugt einen Impuls. Die Breite dieses Impulses wird durch externe Zeitkomponenten bestimmt. Rückkehr in den stabilen Zustand: Nachdem der Impuls erzeugt wurde, kehrt die Schaltung in ihren stabilen Zustand zurück, bis ein weiteres Triggersignal empfangen wird. Betrieb Triggerung: Ein monostabiler Multivibrator wird durch einen Triggerimpuls aktiviert. Der Impuls kann je nach Schaltungsdesign entweder positiv oder negativ sein. Impulsbreite: Die Dauer des Ausgangsimpulses (wie lange er im instabilen Zustand bleibt) wird durch die Werte der externen Widerstände und Kondensatoren im Schaltkreis bestimmt. Rückkehr zum stabilen Zustand: Nach Ablauf der Impulsdauer kehrt der Schaltkreis in seinen stabilen Zustand zurück und bleibt dort, bis er erneut ausgelöst wird. Gängige Implementierungen 555 Timer-IC im monostabilen Modus: Konfiguration: Der 555 Timer-IC kann im monostabilen Modus konfiguriert werden, um eine präzise Zeitverzögerung zu erzeugen. Komponenten: Trigger-Eingang: Aktiviert den Zeitzyklus. Zeitkomponenten: Ein externer Widerstand und Kondensator bestimmen die Impulsbreite. Ausgang: Liefert den erzeugten Impuls. Impulsbreitenberechnung: Die Impulsbreite (T) ergibt sich aus: T=1,1×R×C T=1,1×R×C,
wobei RR der Widerstand und CC die Kapazität ist.

 
 
 

Kippschaltungen können mit analogen- oder digitalen Bausteinen aufgebaut werden. 
Zu den analogen Bauteilen gehören Transistoren, Timer und Operationsverstärker.
Digitale Baugruppen sind Gatter, FlipFlops, Zähler sowie integrierte Chips.

An dieser Stelle sei noch einmal betont, welche Rolle Netzteile spielen.
Es gibt keine Kompromisse. Irgendwelche Computernetzteile haben hier nichts verloren