Monostabile Kippstufe (Monoflop)

Der Begriff „monostabil" wird in der Elektronik verwendet, um eine Schaltung oder ein Bauteil zu beschreiben, das einen einzigen stabilen Zustand oder Ruhezustand besitzt. Dieser Zustand kann vorübergehend in einen anderen Zustand wechseln. Allerdings kehrt die monostabile Kippstufe nach einer bestimmten Zeit automatisch in den ursprünglichen stabilen Zustand zurück.

Anwendungen der monostabilen Kippstufe

Eine monostabile Kippstufe ist in der Regel eine Schaltung, die zur Erzeugung von kurzen Impulsen oder zur zeitlichen Steuerung von Signalen verwendet verwendet. Ein typisches Anwendungsbeispiel ist der Einsatz eines monostabilen Multivibrators zur Erzeugung eines Impulses für die Taktsteuerung in einer digitalen Schaltung.

Wenn man mit elektronischen Schaltungen nicht viel am Hut hat, kennt man das Prinzip der monostabilen Kippstufe vielleicht trotzdem. Und zwar als Bezeichnung „One-Shot“ bei der Programmierung oder Initialisierung eines Timers in einem Mikrocontroller. Auch hier ist es so, dass eine Schaltung (der Timer) in einen temporären Zustand wechselt, für eine bestimmte Zeit anhält und dann automatisch zum ursprünglichen stabilen Zustand zurückkehrt.

Monostabile Kippstufe mit Transistoren

Eine Monostabile Kippstufe lässt sich mit Transistoren und ein paar weiteren Bauteilen realisieren.

Monostabile Kippstufe mit Transistoren (Mono-Flop)

Monostabile Kippstufe mit NE555

Eine Monostabile Kippstufe lässt sich mit einem Timer 555 bzw. dem IC NE555 schon mit wenigen externen Bauteilen realisieren.

Monostabile Kippstufe mit NE555

Monostabile Kippstufe mit CMOS-IC 4093

Das CMOS-IC 4093 ist eigentlich ein 4-fach-NAND mit Schmitt-Trigger-Eingängen. Allerdings kann man damit einige interessante digitale und auch analoge Schaltungen bauen. Zum Beispiel eine monostabile Kippstufe.

Monostabile Kippstufe mit IC 4093 (NAND)

Astabile Kippstufe

Während monostabile Kippstufen und Schaltungen einen stabilen Zustand haben, der vorübergehend in einen anderen Zustand wechseln kann und dann automatisch zum ursprünglichen Zustand, wechseln astabile Kippstufen kontinuierlich zwischen zwei Zuständen hin und her.

Astabile Kippstufe

Bistabile Kippstufe

Im Gegensatz zur monostabilen Kippstufe, hat die bistabile Kippstufe oder Schaltung zwei stabile Zustände, in denen sie bleiben kann, bis ein Ereignis eintritt, dass die Kippstufe oder Schaltung in den anderen Zustand schaltet bzw. wechseln lässt.