Electrónica digital: ¿qué es un flip-flop?

En el lenguaje de la electrónica, un chanclas es un tipo especial de pestillo cerrado. La diferencia entre un flip-flop y un pestillo cerrado es que en un flip-flop, las entradas no están habilitadas solamente por la presencia de una señal de ALTO en la entrada de reloj.

En su lugar, las entradas están habilitadas por el transición de la entrada de reloj. Por lo tanto, en el momento en que las transiciones de entrada de reloj de menor a mayor, las entradas se activan brevemente. Una vez que el reloj se estabiliza en el valor alto, el estado de salida del flip-flop se retiene hasta el siguiente pulso de reloj.

Flip-flop a menudo se dice que son disparado por flanco porque es el borde de la señal de reloj que activa el flip-flop. Cuando se utiliza en circuitos de ordenador reloj impulsado, borde activación es una característica importante porque ayuda a los diseñadores de circuitos mantener un mejor control sobre el momento en circuitos que contienen cientos o quizás miles de flip-flops.

El circuito que permite un flip-flop para responder a apenas el borde de ataque puede ser bastante complicado. Uno de los métodos más simples es para alimentar a la entrada de reloj en una puerta NAND, pasando una de las patas a través de un inversor. Esto funciona porque en todas las puertas lógicas, hay una muy pequeña demora entre el momento una señal llega a la entrada y la señal correcta llega a la salida.

Inicialmente, la entrada de reloj es baja. El inversor hace que la primera entrada de la puerta NAND (marcado 1) a ser alta, mientras que la segunda entrada es baja. Debido a que las entradas no sean ambos ALTO, la salida de la puerta NAND en el punto 2 es alta. El segundo inversor invierte la salida de la puerta NAND por lo que la salida final del circuito en el punto 3 es baja, al igual que la entrada de reloj.

Cuando la entrada de reloj pasa a nivel alto, la segunda entrada a la compuerta NAND pasa a alta inmediatamente. Sin embargo, se tarda unos pocos milisegundos para el inversor a responder, así que para esos pocos milisegundos, la salida del inversor sigue siendo alto.

Por lo tanto, ambas entradas a la puerta NAND son altas para unos pocos milisegundos, lo que provoca la salida de la puerta NAND en el punto 2 para ir LOW. Luego, la segunda puerta NOT invierte la salida de la puerta NAND, provocando la salida en el punto 3 de la señal para ir ALTA por un breve momento.

Una vez que la primera puerta NO alcanza y su salida pasa a BAJO (en el punto 1), la puerta NAND responde al LOW y HIGH entrada mediante el establecimiento de su salida a ALTO en el punto 2. La segunda puerta NOT invierte entonces que la producción en el punto 3.

El resultado neto del circuito es que los impulsos de reloj largos se convierten en impulsos de reloj cortos. La duración entre los impulsos sigue siendo el mismo, pero la parte de alta del pulso se vuelve mucho más corto.

Chanclas están diseñados para su uso en circuitos que utilizan pulsos de reloj estable. Una manera fácil de proporcionar pulsos de reloj para un circuito flip-flop es utilizar un temporizador 555 CI. Sin embargo, la fuente de entrada para la entrada de reloj de un flip-flop no tiene que ser un sentido horario real también puede ser una entrada de un solo disparo provocado por un pulsador.