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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Suche Single JK-Flip-Flop


Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Hallo,

ich bin auf der Suche nach einem "möglichst" kleinem JK-Flip-Flop.
Leider fand ich selbst in den Little-Logic-Serien von TI und TinyLogic 
von Fairchild nur jeweils "Dual"-JK-Flip-Flops im TSSOP16-Gehäuse.

Das Flip-Flop sollte Vcc = 5V vertragen.

Im Idealfall hätte es also nur 6 Pins (Vcc, GND, J, K, CLK, Clear) und 
wäre im SOT23-6-Gehäuse o.ä..

Kennt jemand sowas? Gibt es das?

Schöne Grüße,
Alex

P.S. Ich möchte es NICHT mit einem Mikrocontroller nachbilden.

Autor: A. K. (prx)
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Ausgang braucht es also keinen zu haben?

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Pardon, selbstverständlich sollte es auch noch einen Ausgang Q sowie 
einen invertierten /Q haben.
Demnach wäre also ein 8-Pin-Package nötig.

Autor: avr (Gast)
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Schau mal bei OnSemi nach, z.B:
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC10EL35-D.PDF

avr

Autor: Helmut S. (helmuts)
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avr schrieb:
> Schau mal bei OnSemi nach, z.B:
> http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC10EL35-D.PDF
>
> avr

Also ECL-Technik will er bestimmt nicht.
Diese Teile "fressen" viel Strom, liefern nur einen kleinen Spannungshub 
und verlangen Anstiegszeiten von 1ns.

JK-FF als IC sind am Aussterben. Dagegen gibt es D-FF in allen 
Logikfamilien.

Merke: JK-FF sind was für Lehrbücher aber als IC sind sie nicht mehr 
zukunftssicher für reale Schaltungen.

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Also das Teil von OnSemi hörte sich zunächst ja ganz gut an 
(MSOP-8-Package, genau was ich suchte), jedoch ist es abgekündigt 
(scheinbar ohne Nachfolger) und soll 5,89€/Stück kosten (!). Für ein 
einfaches JK-Flip-Flop!

Vielleicht verfolge ich ja den falschen Ansatz. Ich möchte eigentlich 
genau die Funktionalität des JK-FFs inkl. Clock und Clear auf möglichst 
kleinem Bauraum mit hoher Geschwindigkeit (kleiner 100ns 
Propagation-Delay) und CMOS/TTL-kompatibel erreichen.

Gibt es da noch Alternativen??

Wie Helmut S. schon sagte: D-FFs gibt es wie Sand am Meer, JKs hingegen 
kaum. Wie kommt das? Kann man mit D-FFs ein JK "zusammenstellen"?

Ich bin nicht mehr so fit in Digitaltechnik ;-)

Autor: A. K. (prx)
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Alex Bürgel schrieb:

> Wie Helmut S. schon sagte: D-FFs gibt es wie Sand am Meer, JKs hingegen
> kaum. Wie kommt das? Kann man mit D-FFs ein JK "zusammenstellen"?

Effektiv: JK-FF = D-FF plus Logik vorneweg.

State-Sequencer werden heute nicht mehr mit einzelnen Logikbausteinen 
aufgebaut und schon früher waren die Funktionen Register/Logik meist 
getrennt und JK-FFs eher selten verwendet worden.

Ist die Platzfrage so mörderisch, dass ein IC mit 2 FFs drin absolut 
nicht in Frage kommt? Dann wär's wohl Zeit, das auf den Kopf zu stellen 
und sich nicht von einem Exot abhängig zu machen.

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Soo mörderisch ist die Platzfrage nicht. Es widerstrebte mir einfach ein 
IC vorzusehen, dass doppelt so groß wie nötig ist und von dem ich auch 
definitiv nur die Hälfte nutze...

Ich hatte gehofft es gäbe vielleicht eine elegante Alternative.

Danke & viele Grüße.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Die Frage ist, brauchst du wirklich ein JK-FF?

Beispiel:
Um einen Teiler durch 2 zu realisieren, reicht ein D-FF.
Einfach Q\ mit D verbinden.

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Ich kann ja mal versuchen zu beschreiben, was ich brauche:
Ich habe Zwei Signale A und B, welche jeweils über einen Komparator 
erzeugt werden und anzeigen, wenn eine Messgröße einen oberen bzw. 
unteren Schwellwert erreicht hat. Wenn der untere Schwellwert erreicht 
wurde, soll ein Ausgang eingeschaltet werden und solange eingeschaltet 
bleiben, bis der obere Schwellwert erreicht wurde.
Zusätzlich soll ein Clock-Signal dafür sorgen, dass eine Änderung des 
Ausgangs nur mit einer maximalen Frequenz erfolgen kann.
Ferner wird ein externer Reset benötigt, der den Ausgang auf LOW setzt.

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Alex Bürgel schrieb:
> Zusätzlich soll ein Clock-Signal dafür sorgen, dass eine Änderung des
> Ausgangs nur mit einer maximalen Frequenz erfolgen kann.

Dann ist ein JK-Flipflop falsch, da sich die Eingänge nicht ändern 
dürfen, während Clock auf High liegt.

> unteren Schwellwert erreicht hat. Wenn der untere Schwellwert erreicht
> wurde, soll ein Ausgang eingeschaltet werden und solange eingeschaltet
> bleiben, bis der obere Schwellwert erreicht wurde.

D-Flipflop mit XOR davor.

Andreas

Autor: A. K. (prx)
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Klingt nach einem Komparator mit Hysterese und einem D-FF dahinter.

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Ergänzung: ausserdem würde das JK-Flipflop bei dir dann mit jedem Takt 
togglen, wenn auf beiden Eingängen High liegt, sprich solange du über 
deinem oberen Schwellwert bist.

Andreas

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Andreas Ferber schrieb:
>Dann ist ein JK-Flipflop falsch, da sich die Eingänge nicht ändern
>dürfen, während Clock auf High liegt.

Warum das? Kannst du das etwas näher erläutern? Es gibt meines Wissens 
nach JK-FFs mit buffered-Inputs, zumal die den Ausgangszustand eh bei 
der Flanke und nicht bei einem Pegel übernehmen, oder??

>ausserdem würde das JK-Flipflop bei dir dann mit jedem Takt
>togglen, wenn auf beiden Eingängen High liegt, sprich solange du über
>deinem oberen Schwellwert bist.

Der "untere" Komparator (der das Unterschreiten des unteren Grenzwertes 
anzeigt) ist invertiert, d.h. er ist High wenn U < U_Grenz

Es kann daher (theoretisch) niemals passieren, dass J und K gleichzeitig 
High sind.

>D-Flipflop mit XOR davor

Da muss ich mir mal Gedanken zu machen, klingt zunächst ganz gut...

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Zum JK-FF
Leider wird dieser Blödsinn "Eingang darf sich nicht ändern, wenn CLK 
high ist" weiterhin in den Büchern und Skripten verzapft. JK-FFs die 
dieses Verhalten zeigten, sind seit mehr als 20 Jahren nicht mehr in der 
Fertigung. Dafür gibt es seit 30 Jahren JK-FFs die nur auf die Flanke 
reagieren und denen es somit egal ist, wann sich der Zustand an den 
Eingängen ändert. Die Skripte für Digitaltechnik sollten mal entrümpelt 
werden. Röhren werden ja schließlich auch nicht mehr gelehrt.

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Alex Bürgel schrieb:
>>Dann ist ein JK-Flipflop falsch, da sich die Eingänge nicht ändern
>>dürfen, während Clock auf High liegt.
> Warum das? Kannst du das etwas näher erläutern? Es gibt meines Wissens
> nach JK-FFs mit buffered-Inputs, zumal die den Ausgangszustand eh bei
> der Flanke und nicht bei einem Pegel übernehmen, oder??

Habe ich irgendwann mal so gelernt. Aber du hast Recht, zumindest die 
74xx-JK-Flipflops scheinen diese Einschränkung nicht zu haben.

> Der "untere" Komparator (der das Unterschreiten des unteren Grenzwertes
> anzeigt) ist invertiert, d.h. er ist High wenn U < U_Grenz
>
> Es kann daher (theoretisch) niemals passieren, dass J und K gleichzeitig
> High sind.

Habe ich was verpasst? Wie willst du denn damit das JK-Flipflop bei 
Überschreiten des unteren Grenzwertes einschalten? Dann ist doch 
J=K=Low, da schaltet nichts. Also bräuchtest du einen Inverter, und dann 
können wieder beide Eingänge gleichzeitig High sein.

>>D-Flipflop mit XOR davor
> Da muss ich mir mal Gedanken zu machen, klingt zunächst ganz gut...

Mit dem invertierten "unteren" Komparator brauchst du dann aber ein NOR 
statt dem XOR.

Andreas

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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>Habe ich was verpasst? Wie willst du denn damit das JK-Flipflop bei
>Überschreiten des unteren Grenzwertes einschalten?

Der untere Komparator (der "J" ansteuern soll) wird HIGH, wenn U_Mess < 
U_Grenz,min. Infolge dessen wird der Ausgang Q beim nächsten CLK-Puls 
HIGH werden. Dies wiederum wird bewirken, dass U_Mess steigt. Irgendwann 
ist U_Mess >> U_Grenz,min und der Komparator schaltet aus. U_Mess steigt 
weiter bis U_Mess > U_Grenz,max. Dies löst den zweiten Komparator aus, 
welcher auf den "K"-Eingang geht...

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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OK, dann hatte ich deine Anforderungen wohl falsch verstanden, du willst 
eine Hysterese haben, und nicht erfassen, ob ein Messwert zwischen zwei 
Werten liegt. Die Lösung dafür hat AK ja schon genannt, nimm einen 
Komparator mit Hysterese, und bau ein D-FF dahinter.

Aber kann es sein, dass dein Wunsch, die Schaltfrequenz durch das FF zu 
begrenzen, vor allem daher rührt, dass deine Komparatoren durch minimale 
Störungen am Eingang ein paarmal schnell hin- und herschalten, wenn der 
Messwert sich sehr dicht an der jeweiligen Schwelle befindet? Wenn ja, 
dann kannst du dir vermutlich den FF auch ganz sparen, denn die 
Hysterese bewirkt auch eine Filterung dieser kleinen Störungen.

Wenn du keinen passenden Komparator mit Hysterese findest, kannst du die 
Hysterese zu deinem vorhandenen Komparator auch selbst dazubauen: 
http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3616

Andreas

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