Ich würde gerne wissen, wie viele Transistoren ein für ein flankengetriggertes D-Flip-Flop gebraucht werden. Hat jemand eine Ahnung? Screenshots im PNG- oder GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate. Text:
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Die Antwort ist leicht zu bestimmen. Aber das ist wohl eine Schulaufgabe? Ansonsten hättest du irgendeine Zusatzinfo gegeben. Bspw. welche Technologie, willst du wirklich das Minimum wissen, oder die üblicherweise genutzte Zahl und: wozu beötigst du diese Zahl?
chris_ schrieb: > Ich würde gerne wissen, wie viele Transistoren ein für ein > flankengetriggertes D-Flip-Flop gebraucht werden. 25 dürften ausreichen. > > Hat jemand eine Ahnung? Screenshots im PNG- oder > GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate. > Text: Ja, das wußte ich aber schon.
klingel schrieb: > 25 dürften ausreichen. Die Inder schaffen das mit 6: http://www.ijarcce.com/upload/2014/march/IJARCCE2C%20%20%20a%20%20arunlaksmanan%20%20Perfromance%20evaluation.pdf Leicht zu finden mit https://www.google.de/search?q=d-flipflop+transistor+count
Früher war man sparsamer. Ein Teiler 2:1 brauchte 2 Transistoren, ein Dezimalzähler 8.
Peter Dannegger schrieb: > Ein Teiler 2:1 brauchte 2 Transistoren Das ist aber ein RS-Flipflop, kein D-Flipflop. Außerdem nicht komplementär (CMOS), sonst bräuchte auch das schon vier. Der offensichtliche Nachteil dieser „sparsamen“ Variante sollte dir klar sein. ;-)
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Jörg Wunsch schrieb: > Der offensichtliche Nachteil dieser „sparsamen“ Variante sollte dir > klar sein. ;-) Welcher Nachteil, die konnten damals schon bis 5MHz teilen.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74s74.pdf Hier sogar mit Schaltplan des Flipflops auf Seite 3. Nur nachzaehlen must du selber.
Peter Dannegger (peda) >Früher war man sparsamer. >Ein Teiler 2:1 brauchte 2 Transistoren, ein Dezimalzähler 8. Oh, das kling hoch interessant. Hast Du da einen Schaltplan? Lothar Miller (lkmiller) >Die Inder schaffen das mit 6: >http://www.ijarcce.com/upload/2014/march/IJARCCE2C... Mich erstaunt ja schon der Transistorcount von 6 im indischen Artikel. Von einer "GDI" Technik habe ich vorher noch nie etwas gehört. Jörg Wunsch (dl8dtl) > Außerdem nicht komplementär (CMOS), Ich bin noch unentschieden ob CMOS, Bipolar, push/pull oder ohne. Erst einmal interessiert mich die minimale Anzahl um zu sehen, was möglich ist.
chris_ schrieb: > Oh, das kling hoch interessant. Hast Du da einen Schaltplan? Vom Prinzip her ist es diese Schaltung: http://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/tim17.gif?81223b Um daraus einen D-FF zu machen, müßte man die beiden 220k an D bzw. /D anschließen. Hat man kein /D, braucht man noch einen 3. Transistor als Inverter. Um damit in den MHz-Bereich zu kommen, muß man die Widerstände stark verringen und die Basisentladewiderstände nicht mit GND, sondern mit -UBB verbinden.
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Jörg Wunsch schrieb: > Peter Dannegger schrieb: >> Ein Teiler 2:1 brauchte 2 Transistoren > > Das ist aber ein RS-Flipflop, kein D-Flipflop. > > Außerdem nicht komplementär (CMOS), sonst bräuchte auch das schon vier. > Der offensichtliche Nachteil dieser „sparsamen“ Variante sollte dir > klar sein. ;-) Neenee, ich denke er meint zumindest ein Toggle-Flipflop. Das kann man mit nur zwei Transistoren aufbauen. Allerdings braucht man dann noch ein Netzwerk auf Widerständen, Kondensatoren und zwei Dioden. Ist also auch nicht wirklich bauteilesparend.
Peter Dannegger (peda) >Vom Prinzip her ist es diese Schaltung: >http://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/tim1... Danke dafür. Damit kann man vermutlich einen Binärzähler bauen. Allerdings müsste man noch eine "Impulsformungsstufe" dazwischen schalten um für die nächste Stufe aus dem statischen Signal wieder einen Impuls zu kriegen. Ich vermute das man das mit RC-Hochpass und noch einem Transistor hin bekommen könne. Damit wäre für einen Binärzähler 3 Transistoren pro Bit notwendig. mse2 (Gast) >Neenee, ich denke er meint zumindest ein Toggle-Flipflop. Das kann man >mit nur zwei Transistoren aufbauen. Allerdings braucht man dann noch ein >Netzwerk auf Widerständen, Kondensatoren und zwei Dioden. >Ist also auch nicht wirklich bauteilesparend. Das wären aber immer noch deutlich weniger Bauteile als in dem oben von Helmut verlinkten http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74s74.pdf
Es geht mit 4 Transistoren, wenn man es in DTL Technik macht. http://www.bisonacademy.com/ECE321/Lectures/28%20DTL%20Logic.pdf Seite 3
Peter Dannegger schrieb: >> Der offensichtliche Nachteil dieser „sparsamen“ Variante sollte dir >> klar sein. ;-) > > Welcher Nachteil Der statische Stromverbrauch. Durch die Verdoppelung der Transistoranzahl (CMOS) sinkt er auf 0.
tefan Us (stefanus) >Es geht mit 4 Transistoren, wenn man es in DTL Technik macht. >http://www.bisonacademy.com/ECE321/Lectures/28%20D... Das Flip-Flop auf Seite 3 ist aber ein Takzustandgesteuertes FF und damit nicht direkt für einen Zähler verwendbar. Aus http://de.wikipedia.org/wiki/Flipflop#Taktzustands-_und_taktflankengesteuerte_Flipflops : "Einfache taktzustandsgesteuerte Flipflops reagieren während der gesamten aktiven Taktphase auf die Eingangssignale und reichen deren Änderungen zum Ausgang durch. Solche transparenten taktpegelgesteuerten Bausteine sind nicht direkt rückkopplungsfähig. Es ist zu beachten, dass man vor allem in der englischsprachigen Literatur diese transparenten Flipflops als Latch (was übersetzt „Riegel“ oder „Verriegelung“ bedeutet), bezeichnet."
> ist aber ein Takzustandgesteuertes FF
Oh ja, ich hatte nicht berücksichtigt, dass ein flankengetriggertes
Flipflop gefragt war.
chris_ schrieb: > Das wären aber immer noch deutlich weniger Bauteile als in dem oben von > Helmut verlinkten Transistoren brauchen auf einem Chip weniger Platz als Widerstaemde. Auch geht es darum das die Flipflops schnell werden. Das braucht halt mehr Transistoren.
In meiner LT-Spice-Simulation toggled nichts. Hat jemand eine Idee?
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chris_ schrieb: > In meiner LT-Spice-Simulation toggled nichts. Hat jemand eine Idee? Ja :) Nimm "richtige" Transistoren und Dioden (z.B. BC547C und 1N4148), dann toggelt die Schaltung. Um Das Flipflop gleich zu Beginn in einen stabilen Zustand kippen zu lassen, gibst du den beiden Kondensatoren per IC eine leicht voneinander abweichend initiale Spannung (bspw. 0 und 1µV) vor.
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>ALso anstatt ein paaar transistoren zu nutzen
Oder noch besser: gleich ein anderes Hobby suchen, dann braucht man sich
gar nicht mit Transistoren zu beschäftigen.
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>Nimm "richtige" Transistoren und Dioden (z.B. BC547C und 1N4148), dann >toggelt die Schaltung. Danke, jetzt funktioniert's. Du hast die C-Versionen der Transistoren vorgeschlagen. Ich nehme an, wegen der hohen Stromverstärkung?
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Wenn ich die Pulsbreite auf 3us und die Wiederholrate auf 10us stelle, funktioniert das FF gerade noch so. Damit ist also eine Schaltfrequenz von 100kHz trotz der hohen Widerstände möglich.
chris_ schrieb: > Ich würde gerne wissen, wie viele Transistoren ein für ein > flankengetriggertes D-Flip-Flop gebraucht werden. Es ist leider nicht ganz klar worauf die Frage zielt, diskreter oder integrierter Aufbau, Rahmenbedingungen und Anforderungen wie Stromverbrauch, Ausgangslast, Flankensteilheit... Wenn es um diskreten Aufbau mit möglichst wenig Transistoren geht (warum auch immer man daran heute Interesse haben sollte...),dann schaut man sich am besten Schaltpläne von Rechnern an, die gebaut wurden als Transistoren mit die teuersten Bauelemente waren. In dem PDF www.cs.ubc.ca/~hilpert/eec/calctd/Canon161.pdf von dieser Seite: http://www.cs.ubc.ca/~hilpert/eec/calcs/Canon161.html findet sich der reverse engineerte Plan eines solchen Rechners. Auf Seite 5 ist der Aufbau der FlipFlops dargestellt. Diese bestehen also grundsätzlich aus 2 Transistoren, ob daraus dann ein RS, D, T, JK -FF wird, bestimmt allein die Eingangsbeschaltung. Bei den Transistoren handelt es sich offenbar um den Germaniumtyp 2SB329.
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genialererfinder (Gast) >Wenn es um diskreten Aufbau mit möglichst wenig Transistoren geht (warum >auch immer man daran heute Interesse haben sollte...),dann schaut man >sich am besten Schaltpläne von Rechnern an, die gebaut wurden als >Transistoren mit die teuersten Bauelemente waren. Seht gut. Ich glaube das sind auch die Schaltungen, die Peter oben gemeint hat. Ich kannte diese stark reduzierten Schaltungen nicht und finde es sehr interessant. Ich beschäftige mich auch ein wenig mit Retro-Comuputing und diese Prinzipien scheinen ja in Vergessenheit zu geraten. Man kann aber immer noch etwas davon lernen.
> Seht gut. Ich glaube das sind auch die Schaltungen, die Peter oben > gemeint hat. Superlösung. Nur 2 Transistoren und 14 weitere Bauteile die größer als die 2 Transistoren sind. Also das geht vom Fächenbedarf her höchstens als 16 Transistor FF durch.
Helmut S. schrieb: > Superlösung. Nur 2 Transistoren und 14 weitere Bauteile die größer als > die 2 Transistoren sind. Wir sparen Bauteile, kostes was es wolle.
Wie man auch an der Antwort mit „Historische FF“ sieht, gab es früher kein D-Flipflop. Ein Grund liegt darin, dass es — unter der Maßgabe, Transistoren zu sparen — leichter ist, ein J-K-Flipflop mit einander invertierten Signalen an J und K zu speisen und das Quellsignal, was ja zumeist aus einem anderen Flipflop kommt, gefälligst mit zwei Drähten anzuschließen. Notfalls mit zwei kombinatorischen Logiken; Dioden waren billiger. Aus einem J-K-Flipflop entsteht ein D-Flipflop durch Invertieren des Eingangssignals D und Bereitstellung als K (und J = D ohne Invertierung). Also ein dritter Transistor zum Invertieren, um die ursprüngliche Frage zu beantworten. Die Ausführungen mit dem Toggle-Flipflop = Frequenzteiler und deren LTSpice-Simulation zeigen, wie früher Digitaluhren (bspw. mit Nixieröhren) gebaut wurden; es ging im Transistorzeitalter mit überschaubarem Aufwand auch ohne Schaltkreise, und war durchaus sparsamer als eine Lösung mit dem (damals bereits ziemlich schnellen) D-Flipflop-IC SN7474, sowohl bei den Kosten als auch beim Energieverbrauch. Ein Grundsatz zum Merken: Ein (statisches) Speicherelement baucht IMMER (mindestens) zwei Transistoren oder Röhrentrioden und war in der Vergangenheit wahnsinnig aufwändig und teuer, verglichen mit einem Radioempfänger, wo man pro Verstärkerstufe nur ein derartiges Bauelement braucht. Einen Thyristor kann man sich als Schaltung aus npn- und pnp-Transistor vorstellen und ist daher ebenfalls als Speicher brauchbar, aber schwierig zu toggeln. Tunneldioden und andere Zweipole mit einem Abschnitt mit negativem differenziellen Widerstand (das ist letztlich entscheidend, da sich so zwei Arbeitspunkte einstellen können) sind ebenso wie Thyristoren als Speicher brauchbar, da ist es bei der Theorie geblieben. Alle weiteren Implementierungen mit mehr Transistoren dienen der Vereinfachung der Integration und der Senkung des Energieverbrauchs, bezogen auf die maximale Taktfrequenz. Und da Energie sparen wichtig ist, nimmt man dafür heutzutage nur noch integrierte Schaltkreise.
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mse2 schrieb: > Neenee, ich denke er meint zumindest ein Toggle-Flipflop. Das kann man > mit nur zwei Transistoren aufbauen. Ein Transistor genügt auch schon.
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