Bausatz: Selbsthalteschaltung

Halten eines Zustands
Separates Rücksetzen eines Zustands möglich

Eine Selbsthalteschaltung bezeichnet der Elektroniker als bistabile Kippstufe oder Flip-Flop. Es geht bei dieser Schaltung darum, einen Zustand am Ausgang zu halten, auch wenn der Eingang sich geändert hat. Und das solange, bis der Zustand zurückgesetzt wird. Das ist im Prinzip ein 1-Bit-Speicher.

Diese Schaltung ist eine Grundschaltung, die nur mit weiterer äußerer Beschaltung sinnvoll zu verwenden ist. Sie kann als Selbsthalteschaltung mit Reset oder als Kippstufe zusammen mit der Verzögerungsschaltung genutzt werden.

Aufbau

Aufbau: Selbsthalteschaltung

...

Bauteile

1 x 3er Klemmleiste KF301, rot
1 x 3er Klemmleiste KF301, schwarz
1 x Stück Draht

MOSFET1: P-Kanal-MOSFET, BS250
MOSFET2: N-Kanal-MOSFET, BS170
R1: Metallfilm-Widerstand 100 kOhm (Braun-Schwarz-Schwarz-Orange-Braun)

Kennzeichnung und Anschlussbelegung

Experimente: Selbsthalteschaltung

Die Selbsthalteschaltung ist im Prinzip eine bistabile Kippstufe, bei der es darum geht, die Schaltung in zwei unterschiedliche Zustände zu bekommen, die erhalten bleiben.

Für die weiteren Experimente brauchen wir zusätzlich:

Experiment: Als bistabile Kippstufe einen Zustand speichern

Die Selbshalteschaltung hat Anschlüsse für die Stromversorgung, zwei Steuereingänge und einen schaltbaren Ausgang.

Einen Taster (links) schaltet man zwischen den Setz-Eingang (IN) und Ground (GND). Den Widerstand schaltet man gegen VCC.
Den anderen Taster (rechts) schaltet man zwischen den Rücksetz-Eingang IN und Ground (GND). Den Widerstand gegen VCC (OUT).
Die LED mit Steuereingang schaltet man an den Ausgang VCC (OUT).

Durch Betätigen des linken Tasters wird die Selbsthaltung aktiviert und die LED leuchtet. Mit dem rechten Taster kann man die Selbsthaltung auflösen und die LED geht aus.
Das entspricht der Funktionsweise eines Flip-Flops bzw. einer bistabilen Kippstufe.

Erweiterung: Selbsthalteschaltung mit Reset-Funktion

Je nach Anwendungsfall kann das eine Speicherschaltung für einen Zustand oder auch eine Auto-Power-Off-Schaltung sein. Kurz beschrieben wird diese Schaltung als Selbsthaltung mit Reset-Funktion.

Selbsthalteschaltung mit Reset

Erweiterung: Auto-Power-Off-Schaltung für Mikrocontroller

Die Basis für diese Schaltung ist eine Selbsthalteschaltung mit Reset-Funktion. Der Unterschied ist, dass diese Schaltung an die Erfordernisse beim Anschluss eines Mikrocontrollers optimiert ist.