Basteln mit integrierten Schaltungen Teil 1 – Speicher

Dies ist Teil 1 meiner neuen Reihe, welche sich künftig rund um das Basteln mit integrierten Schaltungen dreht.

Zu Beginn geht es um den Aufbau einer sogenannten bistabilen Kippstufe, das Flipflop. Diese Schaltung kann die Datenmenge von einem Bit über eine unbegrenzte Zeit speichern und ist ein unverzichtbares Bauelement innerhalb von Schaltungen der Digitaltechnik von der Quarzuhr bis hin zum Mikroprozessor. Im Besonderen ist dieser elementare 1-Bit-Speicher das Grundelement der statischen Speicherbausteine (SRAM) im Computer.

In diesem Artikel erfolgt der Aufbau zum besseren Verständnis mittels diskreten Bauelementen.

Schaltplan NAND-Flipflop aus diskreten Bauteilen

Im wesentlichen besteht die Schaltung aus zwei NAND-Gattern, dessen Eingabezustände über zwei Taster (Set und Reset) mittels Transistoren angesteuert werden. Die Ausgabe erfolgt über zwei LEDs. Der erste stabile Zustand des Ausgangssignals wird mit der roten LED, der zweite mit der gelben LED dargestellt. Wird die Taster „Set“ gedrückt, leuchtet die rote LED auf (die gelbe LED verlischt). Beim Drücken der Taste „Reset“ verlischt die rote LED (und die gelbe LED leuchtet auf).

Auf dem Steckbrett habe ich noch eine 7-Segment-Anzeige ergänzt, welche eine „1“ beim ersten Ausgabezustand und ein „-“ beim zweiten Ausgabezustand anzeigt.

Im nächsten Teil wird für diesen Aufbau eine integrierte Schaltung zum Einsatz kommen.

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