Die RTL-Digitaltechnik

Bei dem aufwändigen Entprellen eines Tasters zum Schalten eines JK-FlipFlops, welches ein PC-Netzteil Ein/Aus schalten sollte habe ich mich gefragt wie sieht das JK-FF IC eigentlich innen drin aus, bzw. weshalb ist das so empfindlich. Dann hab ich mal gegoogelt und nach langem suchen habe ich einen Logikaufbau gefunden.
Mein Wissensdurst war aber noch nicht gestillt, also weiter, wie sehen die einzelnen Logikbausteine (NOT, NAND, NOR) eigentlich in TTl-Technik aus. Auf irgendeiner Webseite von einer Uni hab ich dann einen Schaltplan gefunden, aber der NAND-Baustein hatte einen EmitterEmitter-Transistor. Also ein Transistor mit 2 Emittern, einer Basis und einem Kolektor. Da mein Simulationsprogramm diesen Transistor aber nicht hatte musste ich einfach zwei Transistoren in Reihe schalten, als problem stellte sich der Vorwiderstand für die Basis der einzelnen Transistoren raus, damit die NAND-Logik auf einwandfrei funktionierte. Genug gelaber, irgendwann hat es mit 1,2M Ohm funktioniert, nur Theoretisch!!
Habe heute(19.10.10) rausgefunden das dies nur RTL-Technik ist, bzw. ne umständliche Mischung aus beidem. Wusste vor 2 Jahren nicht das ich RTL-Technik vorstelle. Hatte auch TTL-Technik im Sinn, aber da wird der Emitter als Eingang genommen. D.h. ein NAND ist mit einen Transistor mit 2 Emittern aufgebaut, hatte mein Simulationsprog nicht zur Verfügung und mir ist keine Ersatzschaltung bekannt. Weitere Info siehe hier

Hier sind einmal die Grundlogikbausteine in der Digitaltechnik auseinander genommen und in TTL-Technik aufgebaut.

Wobei der NAND-Baustein der wichtigste ist, weil aus NAND kann man alle anderen Logikbausteine (auch die Grundbausteine) sich zusammenbasteln.

In der Zwischenzeit ist der Taster schon längst entprellt mit einem
100nF Kondensator parallel zu einem 33k Widerstand. Funktioniert aber nur mit sehr viel Gefühl beim betätigen des Tasters. Zu empfehlen ist die 100-prozentige Methode mit einem RS-FlipFlop, ist aber auch wesentlich mehr Aufwand, hier kommt es eben drauf an für welchen Zweck der Taster entprellt werden muss. Vielleicht macht ein Bild das ganze deutlicher:

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So weit so gut den Taster entprellt mit einem RS-FF, aber ich wollte doch wissen wie sieht es ohne IC aus. Also RS-FF Logik gesucht, gefunden und davon gleich 2 Varianten.

Erste Variante mit NOR-Logik:

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Na dann hab ich gleich mal ein RS-FF in TTL-Technik mit dieser NOR-Logik aufgebaut.

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Die zweite Variante ist mit NAND-Logik:

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Und wie bei dem NOR-Logik RS-FF in TTL-Technik mit dieser NAND-Logik aufgebaut. Wobei hier die NOT-Logik auch genauso ein NAND-Baustein sein kann bei dem beide Eingänge miteinander verbunden sind, das Ergebnis ist das selbe, deswegen auch nur NAND-Logik im RS-FF

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Das Prinzip/Ergebnis der beiden Varianten ist das selbe, wobei ich bei der Simulation gemerkt habe das die NAND-Variante anfälliger auf den Takt von simulierten prellenden Taster ist, das liegt vielleicht auch nur an den Simulationsprogram. Wie gesagt ich habe das ganze NUR theoretisch simuliert nicht aufgebaut und getestet.

Halt, ich wollte doch am Anfang wissen wie ein JK-FlipFlop aufgebaut ist.

Ein positives Flanken gesteuertes J-K FlipFlop (pfl JK-FF), d.h. bei einer positiven Flanke (Signal 0 wechselt zu Signal 1 am CLK-Eingang) schaltet das JK-FlipFlop.
Ich habe hier nur das pfl JK-FF betrachtet da ich beim nfl JK-FF
(negative Flanken gesteuert, d.h. Signal 1 wechselt zu Signal 0 am CLK-Eingang) die RS-Funktion nicht rausgefunden habe und kein halbes nfl JK-FF hier zeigen möchte.

Als nächstes kommt der Logikaufbau des FlipFlops, hier im Master-Slave JK-FlipFlop Aufbau:

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Und wie gehabt, auch hier in TTL-Technik das ganze JK-FlipFlop:

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Fazit

Im nach hinhein hat das ganze mir ein tieferes Verständnis für die Digitaltechnik gebracht und ich bin richtig erfürchtig vor den Computerentwicklern geworden wenn ich bedenke das in so einen JK-FF schon so viel drin steckt. In Schieberegistern sind mehrere JK-FF drin, und das geht immer so weiter......WAHNSINN
Aus dem Grund belasse ich es auch bei der Theorie wobei es schon was hätte so eine Monsterplatine als JK-FlipFlop ;)