Update: Das MonoFlipflop und eine praktische Anwendung

Es ist nur möglich auf der Hauptseite des ELKO das begleitende Titelbild zum folgenden Text zu sehen. Damit dies im Newsletter auch möglich ist, öffne man im Web-Browser den folgenden Link:

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Das Wort MonoFlipflop ist eine Wortschöpfung von mir. Dieses Wort bringt schlicht zum Ausdruck, dass hier eine CMOS-Schaltung im Spiel ist, die sowohl eine Flipflop- als auch eine Monoflopfunktion ausübt und für diese beiden Funktionen nur gerade ein einziges D-Flipflop zum Einsatz kommt. Das zweite D-Flipflop des selben IC (CD4013B oder MC14013B) dient als retriggerbares Monoflop zum Entprellen eines Tasters. Monoflop ist die Abkürzung von der Bezeichnung Monostabiler Multivibrator.

Die hier beschriebene Schaltung kann in Verbindung mit einer batteriebetriebenen Testschaltung eingesetzt werden, die man zum Test einer zu prüfenden Schaltung nur während maximal fünf Minuten benötigt. Andere Maximalwerte sind durch Anpassung eines zeitbestimmenden Widerstandes oder/und Kondensators möglich. Dabei wirkt die Monoflop-Funktion. Genügt bei einer Prüfung eine kürzere Zeit, kann man die Monoflopp-Zeit mit der selben Taste beenden und so die gesamte Schaltung ausschalten. Wohlverstanden ohne Standby-Strom. Drückt man erneut auf die selbe Taste, wird die Testschaltung erneut eingeschaltet. Beim vorzeitigen Aus- und wieder Einschalten wirkt alleine die Funktion des Toggle-Flipflop. Mit einem zusätzlichen Schalter kann man die verzögerte Abschaltung (Monoflop-Funktion) auch unterbinden. In diesem Fall hat man ein reines Toggle-Flipflop. Auf diese Weise bleibt die Testschaltung so lange in Betrieb, bis man ein weiteres Mal die Taste betätigt.

DAS EIGENTLICHE UPDATE befasst sich mit dem Entprellen der Drucktaste. Thematisiert wird in diesem Zusammenhang, dass es zwei verschiedene Arten des Triggerauslösers geben kann. Das berühmte retriggerbare Dual-Monoflop CD4538, bzw. MC14538 startet den Trigger und Retrigger stets mit der postiven Flanke. Dies in der Weise, dass die Monoflopzeit ebenfalls mit dieser Flanke beginnt. Egal ob am Eingang der HIGH-Pegel noch anliegt oder der LOW-Pegel wieder gültig ist. Diese Methode hat einen nicht zu unterschätzenden Nachteil, wenn Kontaktentprellung erzeugt werden soll. Die bessere Alternative ist die, dass das Monoflopp zwar mit der ersten ansteigenden Flanke des Eingangsimpulses startet, die Monoflopzeit aber erst beginnt, wenn am Eingang nach der ansteigenden wieder fallende Flanke den LOW-Pegel erzeugt.

Praktisch bedeutet dies: Wenn man die Taste drückt, wird in Richtung MonoFlipflop eine prellfreie steigende Flanke gesendet. Beendet man den Tastendruck, prellt der Tastenkontakt beim Öffnen ebenfalls. Dies löst aber erst die Monoflopzeit (z.B. 100 ms) aus. Dadurch ist eine Fehltriggerung des folgenden MonoFlipflop völlig unmöglich. Angedeutet wird dies hier im Diagramm des Titelbildes und genau beschrieben ist es in diesem Elektronik-Minikurs im Kapitel ZWEI UNTERSCHIEDLICHE ARTEN VON RETRIGGERBAREN MONOFLOPS!

Dieser Elektronik-Minikurs startet mit einem kurzen Einblick, wie man mit gewissen digitalen CMOS-ICs auch analoge Signale verstärken kann. Dies soll zeigen, dass es mit etwas Fantasie und Freude an Elektronik leicht ist, mehr aus digitalen CMOS-ICs herauszuholen, als das was man in den Datenblättern und in den üblichen Application-Notes liest. Das MonoFlipflop ist zwar kein Fantasieprodukt, aber ein Produkt das beim Entwurf etwas Fantasie voraussetzte und die Schaltung sehr nützlich sein kann.


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