Hallo Gidear,
Jetzt mal für Anfänger wie ich einer bin: Was ist eine Flip-Flopschaltung und was ist ein 4013 mit Taster?
das ist eigentlich ganz einfach. Eine Flip-Flop-Schaltung ist eine Schaltung, die zwei stabile Zustände hat. Man kann also sagen, dass ein normaler Umschalter ein Flipflop ist, weil der in beiden Stellungen "hängen bleibt".
Elektronisch sind diese Schaltungen vor allem als Speicher interessant, denn man kann sie auf einen Wert - Ein oder Aus - setzen und die bleiben da, bis man den Zustand ändert. Und man kann einem Flipflop auch sagen, dass es praktisch immer den anderen Zustand annehmen soll, d.h. wenn es ein ist, dann soll es ausschalten und wenn es aus ist, dann soll es einschalten. Man macht also aus einem Taster einen Schalter.
Und eben diese Funktion will man ja bei so einem Bodentreter haben. Draufteten => EIN, nochmal drauftreten => AUS.
Für die Ausführung von so einem bistabilen Flipflop gibt es mehrere Möglichkeiten. Die oben verlinkte Version mit zwei Transistoren ist dabei aber zu abhängig von Bauteiltoleranzen, d.h. es kann bei der Schaltung passieren, dass sie mal umschaltet und mal nicht.
Aber es geht besser, und zwar mit einem IC wie dem 4013. Der 4013 (CMOS 4013, 74HC4013, HEF4013 usw usw...) ist ein IC, in dem zwei Set-Reset-Flipflops drinnen sind. Ein Set-Reset-Flipflop ist eben so ein bistabiles Flipflop, das zwei Eingänge hat: Set und Reset, also EIN und AUS. das heißt, man könnte da jetzt zwei TASTER anschließen und damit einen Umschalter realisieren.
Das 4013 hat aber noch zwei weitere Eingänge, CLOCK und DATA. Der DATA-Eingang ist dazu da, dass man dem Flipflop direkt sagen kann, auf welchen Zustand es schalten soll: ein (1) oder aus (0). Das Übernehmen dieser Einstellung geschieht, indem man CLOCK auf + (1) zieht.
Außerdem hat es nicht nur einen Ausgang, sondern zwei: Q und Q\, wobei Q\ immer das Gegenteil ist von Q. Also wenn Q eingeschaltet (1) ist, dann ist Q\ ausgeschaltet (0).
Man kann aus dem 4013 jetzt ein bistabiles Flipflop machen, das man mit einem Taster steuern kann, indem man folgendermaßen vorgeht: Man schaltet Q\ auf DATA, denn dann schaltet das Flipflop ja immer auf den anderen Zustand um. CLOCK zieht man mit einem Widerstand auf GND (Low) und per Taster auf + (High). An Q kann man dann seine weitere Elektronik anschließen. Die Eingänge SET und RESET klemmt man auf GND, nur so zur Sicherheit...
Wenn man das IC dann einschaltet, dann wird es irgendeinen Zustand annehmen. Wir nehmen an, es wäre ausgeschaltet (Q=0). Dann ist ja Q\=1 und das liegt dann auch an DATA an. Wenn man jetzt auf den Taster drückt, dann sieht das Flipflop am CLOCK eine 1 und somit übernimmt es das DATA=1 auf den Ausgang. Dann ist Q=1 und Q\=0. Drückt man jetzt wieder auf den Taster, dann geht das andersrum...
Das klingt jetzt vielleicht kompliziert, aber im Endeffekt ist es sehr einfach, sowas aufzubauen - viel einfacher, als es mit Transistoren usw geht, weil man wirklich nur ein paar Brücken verlöten muss. Zum Entprellen sollte man parallel zum Taster 100nF in Reihe mit 100 Ohm oder sowas schalten, sonst kann es sein, dass das IC hin und her hüpft. Aber ansonsten ist das kein Problem.
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/17681/PHILIPS/HEF4013.htmlMfG Stephan
