In der Elektronik wird so ein Monoflop benötigt wenn man beispielsweise Signale verlängern oder verzögern möchte.
Angenommen ich möchte ein Signal was nur sehr kurzzeitig vorhanden ist sichtbar machen, dann ist es möglich
ein Signal von z.B. 0.01 Sekunden Länge auf eine Länge von 1 Sekunde aus zu dehnen.
Das kann man heute mit einen modernen CMOS IC machen.
Da gibt es ein 16 poliger Baustein mit der Bezeichnung CD4098 in dem sind gleich zwei solcher Monoflop Bausteine enthalten.
Als Test wird hier nur ein Baustein genutzt und zwar den mit der Bezeichnung "Mono1" .
Die Pin Nummern am Baustein "MONO1" sind die gleichen wie am kompletten IC.
Zuerst einmal legen wir am IC eine Betriebsspannung an und zwar Plus an Pin 16 und Ground an Pin 8.
Der Baustein verträgt eine Betriebsspannung von 3 bis 18 Volt.
Hier benutze ich eine Betriebsspannung von 5 Volt.
Über den Taster S1 ist es nun möglich ein positives Eingangssignal am Trigger Eingang zu legen, ansonsten
liegt der Eingang über einen Widerstand auf Masse Potenzial.
Dieser Widerstand könnte man auch weg lassen , allerdings sollte man ihn für eine sichere Funktionsweise dennoch einsetzen.
Weil der Eingang des IC's ziemlich hochohmig ist kann ,wenn sich der Schalter im geöffneten Zustand
befindet ein undefinierter Zustand erreicht werden weil je nach äußere Umstände, zum Beispiel statische Ladung
oder ein Elektrische Wechselfeld durch unseren überall vorhandenen Elektrosmog.
Dadurch könnte dann ein Fehlerhaftes verhalten auftreten.
Die Schaltung reagiert auf die Negative Flanke des Eingangs Signal, somit geht sobald der Taster gedrückt wird
der Ausgang auf ein High und verweilt dort solange bis das der Taster wieder los gelassen wird.
Erst die beim los lassen des Tasters auftretende Negative Flanke bewirkt die Zeitliche Verzögerung,
im Plan mit "Time" bezeichnet.
Sollte vor Ablauf der zeitlichen Verzögerung erneut der Taster geschlossen und wieder geöffnet werden,
wird die zeitliche Verzögerung nachgetriggert.
Das Ausgangs Signal verlängert sich also immer um den zeitlichen Betrag.
Transistoren, aber da die heutigen CMOS IC's mittlerweile sehr günstig und auch robust sind ,
sehr wenig Strom verbrauchen und in einen relativ großen Spannungsbereich betrieben werden können arbeitet
mann bevorzugt damit.
kann man ein Monoflop aufbauen.
Das Ausgangssignal ist im Verhältnis zum Eingang invertiert, das bedeutet wenn am Eingang Spannung anliegt
am Ausgang keine Spannung anliegt und umgekehrt, also keine Spannung am Eingang dann Spannung am Ausgang.
Eine gewisse physikalische Verzögerung zwischen Eingangs und Ausgang ist natürlich grundsätzlich immer gegeben ,
man spricht von einer Laufzeitverzögerung, aber die ist relativ gering und liegt hier in diesem Fall bei
ca. 30 ns (0.000 000 030 Sekunden ).
Diese im Datenblatt angegebene Latenzzeit ist geringfügig abhängig von der Höhe der verwendeten Betriebsspannung.
Um aber eine gewollte Verlängerung des Ausgangssignal im Verhältnis zum Eingangssignal zu erreichen sind die zwei
Zeit bestimmenden Bauteile R1 und C2 zuständig .
Funktion
Wenn man sich die Wahrheitstabelle ansieht ( Wahrheitstabelle gibt
Ausschluss über das Verhältnis derAusgangsspannung gegenüber den Eingangsspannungen) erkennt man das der Ausgang immer dann Negativ also
auf nahe 0 Volt liegt wenn beide Eingänge nahe 0 Volt liegen.
Im Grundzustand dieser Schaltung (Bild 1) liegt am Eingangspin 1 die Positive Betriebsspannung von 5 Volt an
( also eine 1 in der Wahrheitstabelle) somit kann der Ausgang nur Null sein wenn auch am Eingang 2
die positive Betriebsspannung anliegt.
Lege ich nun an Punkt 1 der Schaltung einen positiven Spannungsimpuls an so nimmt auch der Eingang 2 eine 1 an,
gleichzeitig lädt sich der Kondensator auf, trenne ich nun den Positiven Impuls würde normalerweise der
Ausgang (Pin3) wieder eine 1 ( Plus) annehmen da aber der Kondensator noch aufgeladen ist und er eine bestimmte
Zeit benötigt um sich zu entladen bleibt die Positive Spannung an Pin 2 noch für diese Verweildauer erhalten
und somit bleibt auch der Ausgang noch für diese Zeit auf Null stehen.
Es wurde damit eine Verlängerung des Signals am Ausgang erreicht, der um den Betrag länger ist wie der
Kondensator benötigt um sich wieder zu entladen.
| Eingang 1 (Pin 1) | Eingang 2 (Pin 2) | Ausgang (Pin 3) |
| 1 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
Bild 1
Widerstand 220K und der Kondensator 22pf groß ist.
Im vorliegenden Fall beläuft sich die Verzögerung auf 17us ( 0.000 017 Sekunden)
Bild 2
um , haben damit aber auch zweimal die oben genannte Laufzeitverzögerung , also die physikalische Verzögerung
vom Eingang des ersten Gatters zum Ausgang des ersten Gatters, und zusätzlich dann noch einmal die gleiche
Verzögerung vom Eingang des 2. Gatters zum Ausgang des 2. Gatters.
Damit wird aber das Ausgangssignal nicht länger sondern es kommt nur am Ausgang etwas Verzögert an.
Bild 3
Bild 3
oder den Wert vom Kondensator, je größer einer dieser Werte gemacht wird um so länger
wird die Verzögerungszeit.
Beispiel für verschiedene Werte
| Widerstand | Kondensator | Verzögerung |
| 220 K | 100 nf | 35 ms |
| 220 K | 10 nf | 3,6 ms |
| 220K | 470 pf | 184 us |
| 220 K | 22 pf | 16 us |