T-Flip-Flop mit zwei Transistoren

[Gustav V. (elektronikgustav)]

Geschätzte Forumsmitglieder und Gäste des Forums,

beim Durchstöbern der Beiträge des Forums habe ich festgestellt, dass 
das Thema "T-Flip-Flop" hier häufig behandelt wurde. Oft wurde 
nachgefragt wie mit Hilfe eines solchen T-Flip-Flops eine Schalter durch 
einen Taster zu ersetzen ist.

Viele Antworten zu dieser Frage wurden hier im Forum zu Recht damit 
begründet, dass es doch entsprechende integrierte Schaltungen in TTL 
oder C-MOS Technologie gibt, die man doch anwenden könnte. Diese ICs 
sind in ihrem Schaltverhalten aber so schnell, dass sie bei einen 
gewöhnlichen mechanischen Taster nicht in der Lage sind eine 
Kontaktschließung von Tastenprellungen zu unterscheiden. Deshalb muss 
bei einer Anwendung solcher ICs das Tastensignal entprellt werden bevor 
es dem TTL oder C-MOS T-Flip-Flop zugeführt wird.

Deshalb möchte ich hier im Anhang eine Schaltung eines T-Flipp-Flops 
zeigen, welches selbst mit dem miesesten Taster funktioniert. Die 
Schaltung funktioniert in einem relativen großen 
Betriebsspannungsbereich (in diesem Beispiel mit 9 Volt). Durch 
Abänderungen der Widerstandswerte kann er aber noch weiter erhöht 
werden.

Wer sich die Funktionsweise dieses T-Flip-Flops einmal anschauen möchte 
ohne gleich die Schaltung selbst aufzubauen, kann das in meinem 
YouTube-Post unter "Gustav Vogels" bzw. unter "Toggle Flip-Flop mit zwei 
Transistoren" tun.

[Harald W. (wilhelms)]

Gustav V. schrieb:

> Viele Antworten zu dieser Frage wurden hier im Forum zu Recht damit
> begründet, dass es doch entsprechende integrierte Schaltungen in TTL
> oder C-MOS Technologie gibt, die man doch anwenden könnte. Diese ICs
> sind in ihrem Schaltverhalten aber so schnell, dass sie bei einen
> gewöhnlichen mechanischen Taster nicht in der Lage sind eine
> Kontaktschließung von Tastenprellungen zu unterscheiden.

Nun, mit ICs der 4000er Reihe funktioniert das problemlos.
Und entsprechende Schaltungen sind zuverlässiger und billiger.

> Deshalb muss
> bei einer Anwendung solcher ICs das Tastensignal entprellt werden bevor
> es dem TTL oder C-MOS T-Flip-Flop zugeführt wird.

Ja, das kann man mit einem RC-Glied machen, genauso wie es in
Deiner Schaltung gemacht wird.

> Deshalb möchte ich hier im Anhang eine Schaltung eines T-Flipp-Flops
> zeigen,
> Wer sich die Funktionsweise dieses T-Flip-Flops einmal anschauen möchte
> ohne gleich die Schaltung selbst aufzubauen, kann das in meinem
> YouTube-Post unter "Gustav Vogels" bzw. unter "Toggle Flip-Flop mit zwei
> Transistoren" tun.

Schaltungen von Flipflops mit Transistoren samt Erklärung der Funktion
gibts massenhaft im INet. Da muss man nicht das Rad zum 1001. mal neu
erfinden.

[H. H. (Gast)]

Harald W. schrieb:
> Da muss man nicht das Rad zum 1001. mal neu
> erfinden.

Der Gustav hat doch sonst nichts mehr zu tun...

[Helge (Gast)]

erinnert mich an diese Transistormodule aus alten Olympia-Mainframes 
(60er Jahre). Systemtakt glaube 48-100kHz.

[Harald W. (wilhelms)]

Helge schrieb:

> erinnert mich an diese Transistormodule aus alten Olympia-Mainframes
> (60er Jahre). Systemtakt glaube 48-100kHz.

Ein solches FlipFlop könnte man natürlich auch mit Röhren bauen.
Siehe hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/ENIAC

[H. H. (Gast)]

Harald W. schrieb:
> Ein solches FlipFlop könnte man natürlich auch mit Röhren bauen.
> Siehe hier:

Oder mechanisch!

Siehe Kugelschreiber.

[... (Gast)]

> Siehe Kugelschreiber.

Dann mal doch mal bitte das Aequivalent eines 3 Farbkulis
(schwarz, blau und rot) als Transistorschaltung auf :).
Auf die schwarze LED kann selbstverstaendlich verzichtet werden.

[Harald W. (wilhelms)]

H. H. schrieb:

> Oder mechanisch!
>
> Siehe Kugelschreiber.

Ja oder elektromechanisch in Form eines Stromstossrelais.
Von Elektrikern meist "Eltako" genannt.
Ein solches Relais wäre m.E. für den TE besser geeignet,
als eine elektronische Lösung.

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

... schrieb:
>> Siehe Kugelschreiber.
>
> Dann mal doch mal bitte das Aequivalent eines 3 Farbkulis
> (schwarz, blau und rot) als Transistorschaltung auf :).
> Auf die schwarze LED kann selbstverstaendlich verzichtet werden.

Hier das elektromechanische Äquivalent zum 3 Farben Kugelschreiber mit 
Relais.

Es gab dazu hier auch mal eine CMOS-Schaltung mit nur einem einzigen 
CD40106 und 3 Farben. Die muss ich unbedingt nochmal raussuchen.

[Bernd W. (berndwiebus)]

Hallo Harald.

Harald W. schrieb:

> Schaltungen von Flipflops mit Transistoren samt Erklärung der Funktion
> gibts massenhaft im INet. Da muss man nicht das Rad zum 1001. mal neu
> erfinden.

Und wie!

Für den TO als Empfehlung den Klassiker "Micropower Transistor Logic 
Circuits -_Technical Note TN-D-1462" vom Februar 1963. Autor: Sturman 
herausgeber: NASA

Downloadbar (unten links) hier: 
https://ntrs.nasa.gov/citations/19630002828

Eine Weiterentwicklung existiert ebenfalls vom gleichen Autor und 
Herausgeber: "Improved Micropower Logic Circuits" vom Juli 1967 als 
Technical Note TN-D-4052.

Das kann hier bezogen werden (unten links): 
https://ntrs.nasa.gov/citations/19670021865

Viel Spass beim Lesen!

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

[Elmar (elmar_s)]

Hallo Gustav,

vielen Dank für deinen Beitrag. Ich habe deine Schaltung in ähnlicher 
Form (s.Anhang) nachgebaut und sie funktioniert sehr gut. :)


Beste Grüße,

Elmar

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Elmar schrieb:
> Ich habe deine Schaltung in ähnlicher Form (s.Anhang) nachgebaut

Dann zeig ich deine Schaltung mit Angabe der Versorgungsspannung direkt 
mal als Bild.

[Veit D. (devil-elec)]

Michael M. schrieb:

> Hier das elektromechanische Äquivalent zum 3 Farben Kugelschreiber mit
> Relais.

Verstehe ich die Schaltung nicht oder funktioniert die Schaltung nicht?

Das linke Relais hat eine Einschaltverzögerung, wenn angezogen ist der 
rechte Teil dauerhaft Stromlos. Sollte doch nicht sein? Oder soll das 
linke Relais nur kurz unterbrechen? Geht nicht klar hervor. Wofür 
überhaupt das linke Relais?
Selbst wenn der rechte Teil dauerhaft Strom hat, fehlt mir bei Farbwahl 
das Abschalten der anderen Farben. Die Selbsthaltung wird durch nichts 
anderes unterbrochen. Die gewählte(n) Farbe(n) leuchten dauerhaft bis 
man der gesamten Schaltung die Spannung wegnimmt. Die Funktion der 
beiden Dioden am Taster ist mir auch nicht klar. Zum Einschalten muss 
nur der Selbsthaltekontakt parallel kurz überbrückt werden.
Und dann müssen jeweils Öffnerkontakte der jeweils anderen 2 Farben in 
die Selbsthaltung der jeweils 3. Farbe rein.

[Ralf D. (doeblitz)]

Veit D. schrieb:
> Michael M. schrieb:
>
>> Hier das elektromechanische Äquivalent zum 3 Farben Kugelschreiber mit
>> Relais.
>
> Verstehe ich die Schaltung nicht oder funktioniert die Schaltung nicht?

Ersteres.

> Das linke Relais hat eine Einschaltverzögerung, wenn angezogen ist der
> rechte Teil dauerhaft Stromlos.

Nein, genau andersherum: durch den Kondensator zieht es nur kurzzeitig 
an.

> Sollte doch nicht sein? Oder soll das
> linke Relais nur kurz unterbrechen? Geht nicht klar hervor. Wofür
> überhaupt das linke Relais?

Eben genau dazu, bei einem Tastendruck kurz die Versorgung der anderen 
Relais und damit deren Selbsthaltung zu unterbrechen.

> Selbst wenn der rechte Teil dauerhaft Strom hat, fehlt mir bei Farbwahl
> das Abschalten der anderen Farben. Die Selbsthaltung wird durch nichts
> anderes unterbrochen.

Du vergisst da den Kontakt des ersten Relais, der die Selbsthaltung für 
alle anderen Relais unterbricht.

> Die gewählte(n) Farbe(n) leuchten dauerhaft bis
> man der gesamten Schaltung die Spannung wegnimmt. Die Funktion der
> beiden Dioden am Taster ist mir auch nicht klar.

Damit jede Taste nicht nru das für die Farbe zuständige Relais 
aktiviert, sondern auch das Unterbrecher-Relais für die Selbsthaltung.

> Zum Einschalten muss
> nur der Selbsthaltekontakt parallel kurz überbrückt werden.
> Und dann müssen jeweils Öffnerkontakte der jeweils anderen 2 Farben in
> die Selbsthaltung der jeweils 3. Farbe rein.

Nö, man kann auch einfach die Selbsthaltung durhc eine kurze globale 
Unterbrechung aufheben. Man muss nur die Taste jeweils länger gedrpckt 
halten als das erste Relais die Versorgung der restlichen Relais 
unterbricht.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Michael M. schrieb:
> Dann zeig ich deine Schaltung mit Angabe der Versorgungsspannung

Und wegen der geringen Versorgungsspannung von 3,3 V sind nun die 
Shottky-Dioden am Schalteingang erforderlich.

mfg