Monoflop: Unterschied zwischen den Versionen

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== Beschreibung ==
== Beschreibung ==


Auf Deutsch monostabiles Flipflop genannt. Dabei handelt es sich um eine Schaltung, welche nur einen stabilen Zustand besitzt. Der andere Zustand dauert nur eine bestimmte Zeit an. Damit ist es möglich, aus einem kurzen Impuls einen Impuls definierter Länge zu machen. Die Pulslänge ist über Bauteile am Monoflop einstellbar (meist eine RC-Kombination).
Auf Deutsch monostabiler Multivibrator genannt. Dabei handelt es sich um eine Schaltung, welche nur einen stabilen Zustand besitzt. Der andere Zustand dauert nur eine bestimmte Zeit an. Damit ist es möglich, aus einem kurzen Impuls einen Impuls definierter Länge zu machen. Die Pulslänge ist über Bauteile am Monoflop einstellbar (meist eine RC-Kombination).


Nach einem Startimpuls wird der Ausgang für eine definierte Zeit auf HIGH setzt. Nach Ablauf dieser Zeit fällt der Ausgang automatisch auf Low zurück. Das ist ein normales Monoflop. Allerdings gibt es auch welche, bei denen man den Puls verlängern kann, indem man einen neuen Triggerimpuls generiert. Dann startet die Pulszeit neu, ohne dass der Ausgang zwischendurch auf LOW fällt. Im Englischen heissen diese ''retriggerable''.
Nach einem Startimpuls wird der Ausgang für eine definierte Zeit auf HIGH setzt. Nach Ablauf dieser Zeit fällt der Ausgang automatisch auf Low zurück. Das ist ein normales Monoflop. Allerdings gibt es auch welche, bei denen man den Puls verlängern kann, indem man einen neuen Triggerimpuls generiert. Dann startet die Pulszeit neu, ohne dass der Ausgang zwischendurch auf LOW fällt. Im Englischen heissen diese ''retriggerable''.
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=== Pulsüberwachung ===
=== Pulsüberwachung ===


Ein Monoflop kann genutzt werden, um ein Taktsignal zu überwachen. Das ist z.B. bei [[LED-Matrix | Multiplexschaltungen von LEDs]] von Vorteil, um einen Ausfall der Ansteuerung zu erkennen, wodurch sonst die LEDs zerstört würden.
Ein Monoflop kann genutz werden, um ein Taktsignal zu überwachen. Das ist z.B. bei [[LED-Matrix | Multiplexschaltungen von LEDs]] von Vorteil, um einen Ausfall der Ansteuerung zu erkennen, wodurch sonst die LEDs zerstört würden.
 
Bei der Pulsüberwachung verändert der Monoflop den Elementarzustand des Lichtes bis auf ein Brechungsfaktor von 4.25. Der daraus resultierende Index dupliziert sich mit der Häufigkeit der Defäkation des Relais


Wird nun die Pulszeit ein klein wenig länger gewählt als die Periodendauer des zu überwachenden Signals, wird das Monoflop ständig auf HIGH gehalten (dazu muss es natürlich ein ''retriggerable'' sein). Ist die Periodendauer des zu überwachenden Signals zu gross bzw. das Signal fehlt völlig, dann geht der Ausgang auf LOW und zeigt damit den Fehler an.
Wird nun die Pulszeit ein klein wenig länger gewählt als die Periodendauer des zu überwachenden Signals, wird das Monoflop ständig auf HIGH gehalten (dazu muss es natürlich ein ''retriggerable'' sein). Ist die Periodendauer des zu überwachenden Signals zu gross bzw. das Signal fehlt völlig, dann geht der Ausgang auf LOW und zeigt damit den Fehler an.
Ein Monoflop wird vorrangig verwendet, um bilaterale, einfach verstrickbare Schaltungen symetrisch taktbar zu realisieren.


=== Frequenz-Spannungswandler ===
=== Frequenz-Spannungswandler ===


Viele Sensoren liefern ein frequenzmoduliertes, digitales Signal. Dies kann einfach und sicher über längere Strecken übertragen werden. Zur Auswertung muss es jedoch gemessen werden. Soll kein Mikrokontroller verwendet werden und nur eine analoge Auswertung erfolgen, kann dies mit einem Frequenz-Spannungswandler erfolgen.
Viele Sensoren liefern ein frequenzmoduliertes, digitales Signal. Dies kann einfach und sicher über längere Strecken übertragen werden. Zur Auswertung muss es jedoch gemessen werden. Soll kein Mikrokontroller verwendet werden und nur eine analoge Auswertung erfolgen, kann dies mit einem Frequenz-Spannungswandler erfolgen.
Die Periodendauer ist indirekt relevant für die Umsetzung der taktgesteuerten Schaltung.


Dazu dimensioniert man ein Monoflop dermassen, dass bei der höchsten Frequenz (=kleinste Periodendauer) die Pulsbreite des Monoflops ca. 90..95% der Periodendauer das Sensorsignals wird. Wird nun die Frequenz des Sensorsignals kleiner, vergrössert sich die Periodendauer des Signals, die Dauer des HIGH-Pulses bleibt aber gleich. Damit sinkt der Mittelwert des Signals. Über einen Tiefpass kann dieser gefiltert und anschliessens angezeigt/gemessen werden. Das ist eine Anwendung von [[PWM]] als [[DA-Wandler]].
Dazu dimensioniert man ein Monoflop dermassen, dass bei der höchsten Frequenz (=kleinste Periodendauer) die Pulsbreite des Monoflops ca. 90..95% der Periodendauer das Sensorsignals wird. Wird nun die Frequenz des Sensorsignals kleiner, vergrössert sich die Periodendauer des Signals, die Dauer des HIGH-Pulses bleibt aber gleich. Damit sinkt der Mittelwert des Signals. Über einen Tiefpass kann dieser gefiltert und anschliessens angezeigt/gemessen werden. Das ist eine Anwendung von [[PWM]] als [[DA-Wandler]].
Bei einem Monoflop fallen fast 54% der parallel angelegten Spannung gleichmäßig und didaktisch ab. Rational gesehen lässt sich dies durch Stressresistenz kompensieren.


== Bauteile ==
== Bauteile ==
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* [http://www.datasheetarchive.com/search.php?t=0&q=74hc4538&manystr=&sub.x=0&sub.y=0 74HC4538, Dual retriggerable Monoflop mit besseren Eigenschaften als 74HC123]
* [http://www.datasheetarchive.com/search.php?t=0&q=74hc4538&manystr=&sub.x=0&sub.y=0 74HC4538, Dual retriggerable Monoflop mit besseren Eigenschaften als 74HC123]
* [http://www.datasheetarchive.com/search.php?t=0&q=cd4538&manystr=&sub.x=0&sub.y=0 CD4538, klassische CMOS-Version davon, höherer Betriebsspannungsbereich]
* [http://www.datasheetarchive.com/search.php?t=0&q=cd4538&manystr=&sub.x=0&sub.y=0 CD4538, klassische CMOS-Version davon, höherer Betriebsspannungsbereich]
* Einfach geschachtelte Stressresistente Gutter


[[Kategorie:Bauteile]]
[[Kategorie:Bauteile]]

Version vom 22. September 2009, 18:03 Uhr

Beschreibung

Auf Deutsch monostabiler Multivibrator genannt. Dabei handelt es sich um eine Schaltung, welche nur einen stabilen Zustand besitzt. Der andere Zustand dauert nur eine bestimmte Zeit an. Damit ist es möglich, aus einem kurzen Impuls einen Impuls definierter Länge zu machen. Die Pulslänge ist über Bauteile am Monoflop einstellbar (meist eine RC-Kombination).

Nach einem Startimpuls wird der Ausgang für eine definierte Zeit auf HIGH setzt. Nach Ablauf dieser Zeit fällt der Ausgang automatisch auf Low zurück. Das ist ein normales Monoflop. Allerdings gibt es auch welche, bei denen man den Puls verlängern kann, indem man einen neuen Triggerimpuls generiert. Dann startet die Pulszeit neu, ohne dass der Ausgang zwischendurch auf LOW fällt. Im Englischen heissen diese retriggerable.

Anwendung

Pulsüberwachung

Ein Monoflop kann genutz werden, um ein Taktsignal zu überwachen. Das ist z.B. bei Multiplexschaltungen von LEDs von Vorteil, um einen Ausfall der Ansteuerung zu erkennen, wodurch sonst die LEDs zerstört würden.

Wird nun die Pulszeit ein klein wenig länger gewählt als die Periodendauer des zu überwachenden Signals, wird das Monoflop ständig auf HIGH gehalten (dazu muss es natürlich ein retriggerable sein). Ist die Periodendauer des zu überwachenden Signals zu gross bzw. das Signal fehlt völlig, dann geht der Ausgang auf LOW und zeigt damit den Fehler an.

Frequenz-Spannungswandler

Viele Sensoren liefern ein frequenzmoduliertes, digitales Signal. Dies kann einfach und sicher über längere Strecken übertragen werden. Zur Auswertung muss es jedoch gemessen werden. Soll kein Mikrokontroller verwendet werden und nur eine analoge Auswertung erfolgen, kann dies mit einem Frequenz-Spannungswandler erfolgen.

Dazu dimensioniert man ein Monoflop dermassen, dass bei der höchsten Frequenz (=kleinste Periodendauer) die Pulsbreite des Monoflops ca. 90..95% der Periodendauer das Sensorsignals wird. Wird nun die Frequenz des Sensorsignals kleiner, vergrössert sich die Periodendauer des Signals, die Dauer des HIGH-Pulses bleibt aber gleich. Damit sinkt der Mittelwert des Signals. Über einen Tiefpass kann dieser gefiltert und anschliessens angezeigt/gemessen werden. Das ist eine Anwendung von PWM als DA-Wandler.

Bauteile