El flip-flop es la unidad de memoria de las microcomputadoras y ordenadores más grandes. Este circuito simple puede almacenar un "bit", es decir,; un cero o uno para su posterior uso. Como un circuito electrónico puede hacer esto, es lo que usted va a saber montando su propio flip-flop experimental y analizando su funcionamiento.
A pesar de su simplicidad, este circuito es bastante actual por el aspecto didáctico, pudiendo también servir como base para proyectos más elaborados envolviendo flip-flops con componentes discretos.
Podemos comparar un flip-flop arreglar gangorra. Cuando un lado sube el otro lado debe obligatoriamente bajar.
Si representamos el lado alto por "1" o HI (de High) y el lado bajo por "O" o LO (de Low), vemos que: cuando un lado es 1 el otro debe ser obligatoriamente cero
Si consideramos un lado único como salida, r tenemos entonces que en un dado instante la salida del flip-flop sólo puede ser 0 o 1.
El flip-flop es estable en el estado en que lo colocamos. Si levantamos un lado y bajamos el otro, permanecerá en esta situación indefinidamente.
Para cambiar de estado, bajando un lado y levantando el otro, es necesaria una intervención externa.
El flip-flop que montaremos es alimentado por pilas y sus estados '0 o 1' son indicados por dos LED.
El cambio de estado es hecho por el toque que 'será dado en dos interruptores de presión.
Al montar varias unidades, en lugar de almacenar un simple "bit" o unidad de información que corresponde a un cero o uno, podremos almacenar números enteros.
Con 4 flip-flops, por ejemplo, podremos almacenar cualquier número de 0 a 15.
1010 = 9
Funcionamiento
El flip-flop o multivibrador biestable hace uso de dos transistores, conectados de la manera mostrada en la figura 2.
En este circuito, la polarización de un transistor depende del otro de tal forma que, si un transistor está conduciendo (LED encendido), el otro no puede ser polarizado para conducir y tendrá su LED apagado.
Cuando conectamos el flip-flop, el LED que enciende primero dependerá de las condiciones de los transistores usados. Uno de ellos puede tener mayor ganancia y por lo que empezar a conducir primero.
Sin embargo, una vez encendido, podemos "forzar" sólo a uno u otro transistor a conducir, accionando para ello los interruptores de presión junto a las bases.
Si aprieta el interruptor S1 por un breve instante, el transistor Q1 deja de conducir, ya que este interruptor "corta" su polarización de base.
Con esto puede llegar corriente de polarización a Q2, que entonces pasa a conducir, encendiendo su LED 2.
Si aprieta el interruptor S2 por un breve instante, es el transistor Q2 que deja de conducir, llevando así polarización a Q1 que "dispara" y hace que su LED 1 se encienda.
Podemos decir que S1 "arma" (SET) el flip-flop mientras que S2 "rearma" (RESET) el flip-flop.
Este tipo de circuito se denomina común de flip-flop R-S o Reset-Set (arma-rearma).
Montaje
En la figura 3 tenemos el montaje de nuestro flip-flop comenzando por el diagrama.
La versión en puente de terminales se da en la figura 4.
Usted puede instalar el conjunto en una caja de plástico u otro material para facilitar el uso y la demostración.
El LED 1 puede ser rojo y 0 LED 2 verde. Los resistores son de 1/8 o1 / 4 W.
Es necesario observar la polaridad de los LED y de las pilas para que el flip-flop funcione normalmente.
S1 y S2 son interruptores de presión del tipo botón de campana, pero incluso los interruptores hechos con chapas de metal y clavos se pueden utilizar en un montaje de demostración.
S3 es un interruptor simple optativo. Usted puede encender y apagar el aparato simplemente quitando y poniendo las pilas en el soporte.
Uso
Para utilizar es sólo conectar la unidad de conexión a la unidad (S3).
Después, presionando S1 usted armará el flip-flop, haciendo encender el LED 2.
Presionando S2 se rearmará, encendiendo el LED 1.
El LED 1 indica que la salida es 0, es decir, cuando está encendida la salida es cero. El LED 2 encendido indica que la salida es 1.
El LED encendido indicará qué tipo de información se almacena en el flip-flop, es decir, si un cero o uno.
En la figura 5 tenemos un ejemplo de varios flip-flops de este tipo almacenando un número binario (BCD).
Este tipo de disposición puede ser usado en clases de informática con gran eficiencia.
Lista de material
Q1, Q2 - BCS48 o equivalente transistor NPN
LED 1 - LED rojo
LED 2 - LED verde
R1, R4 - 560 ohms x 1/8 W - resistor (verde, azul, marrón)
R2, R3 - 10 k x 1/8 W - resistores (marrón, negro, naranja)
S1, S2 - interruptores de presión
S3 - Interruptor simple
R1 - 6 V - 4 pilas pequeñas
Varios: puente de terminales, soporte para 4 pilas, caja para montaje etc.
