Rückkopplung: Schaltungen mit Gedächtnis
Eine Schaltung, die sich etwas merkt
Die Kettensäge bekommt einen Not-Aus-Knopf k. Wird er auch nur kurz gedrückt, darf die Betriebsleuchte nie wieder leuchten – auch nicht, wenn man k wieder loslässt. Bisher hängt jeder Ausgang nur davon ab, was jetzt an den Eingängen anliegt. Hier muss sich die Schaltung etwas merken.
Der Trick: Man führt einen Ausgang zurück an einen Eingang – eine Rückkopplung.
Ausprobieren: Drücke den Taster t (gedrückt halten = 1, loslassen = 0). Was passiert mit x? Wie bekommst du x wieder aus?
Aufgabe 1: Was beobachtest du?
Rückkopplung als Speicher
Wird ein Ausgang an einen Eingang derselben Schaltung zurückgeführt, kann die Schaltung einen Zustand halten: Sie speichert ein Bit. So eine Speicherschaltung heißt Flipflop.
Das RS-Flipflop aus zwei NOR-Gattern hat zwei Taster: S (set) setzt den Speicher Q auf 1, R (reset) setzt ihn auf 0. Sind beide 0, behält Q seinen Wert.
Ausprobieren: Setze und lösche das Flipflop mit S und R. Beobachte die Leitungen.
Aufgabe 3: Baue einen Speicher mit Löschtaste: Taster t schaltet x ein, x bleibt an, bis der Taster r gedrückt wird. Danach bleibt x aus, bis wieder t gedrückt wird.
Aufgabe 4: Erläutere, wie die Rückkopplung in deiner Schaltung aus Aufgabe 3 das Bit speichert.