De JK Flip-Flop

Een andere variatie op een thema van bistabiele multivibrators is de JK-flip-flop. In wezen is dit een aangepaste versie van een SR-flip-flop zonder "ongeldige" of "illegale" uitvoerstatus. Kijk goed naar het volgende diagram om te zien hoe dit wordt bereikt:

De J- en K-ingangen

Wat vroeger de S- en R-ingangen waren, worden nu respectievelijk de J- en K-ingangen genoemd. De oude EN-poorten met twee ingangen zijn vervangen door EN-poorten met 3 ingangen en de derde ingang van elke poort krijgt feedback van de Q- en niet-Q-uitgangen.

Wat dit voor ons doet, is dat de J-ingang alleen effect heeft als het circuit is gereset, en dat de K-ingang alleen effect heeft als het circuit is ingesteld.

Met andere woorden, de twee ingangen zijn vergrendeld , om een ​​logische relaisterm te gebruiken, zodat ze niet beide tegelijk kunnen worden geactiveerd.

Als het circuit is "ingesteld", wordt de J-ingang geblokkeerd door de 0-status van niet-Q via de onderste EN-poort; als het circuit "reset" is, wordt de K-ingang geblokkeerd door de 0-status van Q via de bovenste EN-poort.

Wanneer zowel J- als K-ingangen 1 zijn, gebeurt er echter iets unieks. Vanwege de selectieve remmende werking van die EN-poorten met 3 ingangen, blokkeert een "set"-toestand ingang J, zodat de flip-flop werkt alsof J=0 terwijl K=1 terwijl in feite beide 1 zijn.

Bij de volgende klokpuls schakelen de uitgangen (“toggle”) van set (Q=1 en niet-Q=0) naar reset (Q=0 en niet-Q=1). Omgekeerd blokkeert een "reset"-status ingang K, zodat de flip-flop werkt alsof J=1 en K=0 in feite beide 1 zijn. De volgende klokpuls schakelt het circuit weer van reset naar set.

Logische volgorde van JK Flip-Flop

Kijk of je deze logische volgorde kunt volgen met het ladderlogica-equivalent van de J-K-flip-flop:

Het eindresultaat is dat de "ongeldige" toestand van de SR-flip-flop wordt geëlimineerd (samen met de race-conditie die het veroorzaakte) en we krijgen een handige functie als bonus:de mogelijkheid om bij elke overgang te schakelen tussen de twee (bistabiele) uitgangstoestanden van het klokingangssignaal.

Er bestaat niet zoiets als een JK-grendel, alleen JK-flip-flops. Zonder de edge-triggering van de klokingang, zou het circuit continu schakelen tussen zijn twee uitgangstoestanden wanneer zowel J als K hoog werden gehouden (1), waardoor het in die omstandigheid een astabiel apparaat in plaats van een bistabiel apparaat wordt.

Als we de bistabiele werking voor alle combinaties van invoerstatussen willen behouden, moeten gebruik edge-triggering zodat het alleen schakelt als we het zeggen, stap voor stap (klokpuls) tegelijk.

Het bloksymbool voor JK-teenslippers

Het bloksymbool voor een JK-flip-flop is een stuk minder angstaanjagend dan zijn interne circuits, en net als de SR- en D-flip-flops, zijn JK-flip-flops er in twee klokvarianten (negatieve en positieve edge-triggered):

BEOORDELING:

• Een J-K-flip-flop is niets meer dan een S-R-flip-flop met een extra laag feedback. Deze feedback schakelt selectief een van de twee set/reset-ingangen in, zodat ze niet allebei een actief signaal naar het multivibratorcircuit kunnen voeren, waardoor de ongeldige toestand wordt geëlimineerd.
• Als zowel J- als K-ingangen zijn geactiveerd en de klokingang wordt gepulseerd, wisselen de uitgangen (Q en niet-Q) van status. Dat wil zeggen, het circuit zal schakelen van een ingestelde status naar een resetstatus of omgekeerd.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• JK Flip Flops-werkblad