Kippstufe / Kippstufen

Kippstufen sind elektronische Schaltungen, deren Ausgänge zwei unterschiedliche Zustände annehmen können. Allen ist gemeinsam, dass sich die Ausgangsspannung bei bestimmten Spannungen/Signalen an ihren Eingängen sprunghaft ändert. Die Zustände werden, wie bei logischen Verknüpfungen (Digitaltechnik), als Logikpegel L und H oder als Logikzustände 0 und 1 definiert. Kippstufen sind die Grundbausteine für die digitale Signalspeicherung. Man unterscheidet grob zwischen monostabilen, astabilen und bistabilen Kippstufen.
Kippstufen werden selten diskret aufgebaut. Sie werden in der Regel als integrierte Schaltkreise hergestellt und angeboten.

Monostabile Kippstufe (Monoflop)

Monostabile Kippstufen werden auch monostabile Kippglieder, Monoflops oder Trigger genannt. Sie können Signalzustände nur für eine bestimmte Zeit speichern. Sie eignen sich deshalb weniger für die Signalspeicherung, weil sie nach einer bestimmten Zeit ihren Zustand verlieren. Monostabile Kippstufen kippen ohne zusätzliches Rücksetzsignal in den stabilen Rücksetzzustand zurück.

Astabile Kippstufe (Taktgeber und Blinkschaltungen)

Die astabile Kippstufe darf nicht mit der bistabilen Kippstufe verwechselt werden. Die astabile Kippstufe kann keinen stabilen Zustand einnehmen. Sie wfffffffffffffffechselt in periodischen Abständen ständig ihre Ausgangsspannung mit fester Impulsdauer und Impulspause. Der Grund ist, dass das Ausgangssignal auf den Eingang zurückgekoppelt ist. Dadurch eignet sich die astabile Kippstufe als Taktgenerator.

Bistabile Kippstufe (Flip-Flop)

Besser geeignet sind bistabile Kippstufen, die auch bistabile Kippglieder oder Flip-Flops genannt werden. Sie haben zwei stabile Zustände, die auch dann erhalten bleiben, wenn das Eingangs- bzw. Steuersignal nicht mehr vorhanden ist.

Bistabile Kippstufe
Bistabile Kippstufe mit Transistoren (Flip-Flop)
Bistabile Kippstufe mit NE555

Schmitt-Trigger

Eine Besonderheit stellt der Schmitt-Trigger dar. Obwohl er nicht zu den Signalspeichern gehört, kann er trotzdem zwei stabile Zustände annehmen. Welcher Zustand sich am Ausgang einstellt, hängt davon ab, wie groß oder wie klein die Eingangsspannung ist. Ab einem bestimmten Schwellwert ändert sich sein Zustand. Der Schmitt-Trigger wird deshalb auch als Schwellwert-Schalter bezeichnet. Aufgrund dieser Eigenschaft eignet er sich für die Signalaufbereitung (Signalformer).