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Flip flop in digital electronics

इलेक्ट्रॉनिक्स में, एक Flip Flop या Latches एक सर्किट है जिसमें दो स्थिर States होते हैं और States की जानकारी को स्टोर करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है - एक bi stable multivibrator.

 सर्किट को एक या अधिक नियंत्रण इनपुट पर लगाए गए संकेतों द्वारा स्थिति बदलने के लिए बनाया जा सकता है और इसमें एक या दो आउटपुट होंगे।

  Flip Flopऔर latches कंप्यूटर, संचार और कई अन्य प्रकार के सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स सिस्टम के मूलभूत निर्माण खंड हैं।

Flip Flopऔर latches का उपयोग डेटा स्टोरेज तत्वों के रूप में किया जाता है। Flip Flop एक उपकरण है जो डेटा का एक bit (बाइनरी अंक) संग्रहीत करता है; इसके दो states में से एक "एक" का प्रतिनिधित्व करता है

और दूसरा "शून्य" का प्रतिनिधित्व करता है। इस तरह के डेटा storage का उपयोग states के storages के लिए किया जा सकता है, और इस तरह के सर्किट को इलेक्ट्रॉनिक्स में sequential circuit के रूप में वर्णित किया जाता है। 

जब एक परिमित states मशीन में उपयोग किया जाता है, तो आउटपुट और अगला राज्य न केवल इसके वर्तमान इनपुट पर निर्भर करता है, बल्कि इसकी वर्तमान स्थिति (और इसलिए, पिछले इनपुट) पर भी निर्भर करता है।

 इसका उपयोग दालों की गिनती के लिए भी किया जा सकता है, और कुछ संदर्भ समय संकेत के लिए चर-समय इनपुट संकेतों को सिंक्रनाइज़ करने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है।


History of Flip Flop

पहली इलेक्ट्रॉनिक Flip Flop का आविष्कार 1918 में ब्रिटिश भौतिकविदों विलियम ईकल्स और एफ डब्ल्यू जॉर्डन द्वारा किया गया था। इसे शुरू में Eccles–Jordan trigger circuit  कहा जाता था और इसमें दो सक्रिय तत्व (वैक्यूम ट्यूब) शामिल थे। 

डिजाइन का उपयोग 1943 ब्रिटिश  Colossus codebreaking  कंप्यूटर में किया गया था और इस तरह के सर्किट और उनके ट्रांजिस्टर किए गए संस्करण एकीकृत सर्किट की शुरुआत के बाद भी कंप्यूटर में आम थे, हालांकि लॉजिक गेट्स से बने Flip-Flop भी अब आम हैं। शुरुआती Flip-Flop  को विभिन्न रूप से ट्रिगर सर्किट या मल्टीवीब्रेटर के रूप में जाना जाता था।


Flip Flop v/s Latch

  • एक Latches और एक Flip Flop के बीच बुनियादी अंतर एक Gating या clocking mechanism है।उदाहरण के लिए, हम SR लैच और SR Flip Flop के बारे में बात करते हैं। इस सर्किट में जब आप S को सक्रिय करते हैं तो आउटपुट Q उच्च होगा और Q 'कम होगा। यह किसी और चीज के बावजूद नहीं है। (यह एक सक्रिय-कम सर्किट है इसलिए यहां सक्रिय का मतलब निम्न है, लेकिन सक्रिय उच्च सर्किट के लिए सक्रिय का मतलब उच्च होगा)
Flip flop



  • दूसरी ओर एक Flip Flop ,  synchronous  है और इसे gaited या clocked  किए गए SR कुंडी के रूप में भी जाना जाता है। इस सर्किट Diagram में, आउटपुट को बदल दिया जाता है (अर्थात संग्रहीत डेटा को बदल दिया जाता है) केवल तभी जब आप एक सक्रिय घड़ी संकेत देते हैं। अन्यथा, भले ही एस या आर सक्रिय हो, डेटा नहीं बदलेगा। बेहतर समझने के लिए Flip-Flop के प्रकारों पर ध्यान दें।

Types of Flip-Flops:

  1. SR Flip Flop
  2. JK Flip Flop
  3. D Flip Flop
  4. T Flip Flop

SR Flip Flop:

Flip flop

मुख्य रूप से 4 प्रकार के Flip Flop हैं, जिनमें से सबसे सामान्य SR Flip Flop है। इस सरल Flip Flop सर्किट में एक सेट इनपुट (S) और एक रीसेट इनपुट (R) है। इस सर्किट में जब आप "S" सेट करते हैं तो सक्रिय "Q" आउटपुट उच्च होगा और "Q‘ Set "कम होगा। 

एक बार आउटपुट स्थापित हो जाने के बाद, सर्किट की वायरिंग को तब तक बनाए रखा जाता है जब तक कि "S" या "R" हाई न हो जाए, या पावर बंद न हो जाए। जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, यह समझना सबसे सरल और आसान है। दो आउटपुट, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, एक दूसरे के व्युत्क्रम हैं। SR Flip Flop की Truth तालिका नीचे दी गई है।
Flip flop



JK Flip Flop:


SR Flip-Flop में अपरिभाषित स्थिति के कारण इलेक्ट्रॉनिक्स में एक और फ्लिप फ्लॉप की आवश्यकता होती है। JK Flip Flop, SR Flip-Flop  पर एक सुधार है जहां S = R = 1 कोई समस्या नहीं है।
J = K = 1 की इनपुट स्थिति, आउटपुट स्थिति को उत्पन्न करने वाले आउटपुट देती है। हालाँकि, आउटपुट समान होते हैं जब कोई सर्किट का व्यावहारिक रूप से परीक्षण करता है।

सरल शब्दों में, यदि J और K डेटा इनपुट अलग हैं (अर्थात उच्च और निम्न) तो आउटपुट Q अगले क्लॉक किनारे J का मान लेता है। यदि J और K दोनों कम हैं तो कोई परिवर्तन नहीं होता है।
Flip flop


यदि J और K दोनों घड़ी के किनारे पर उच्च हैं, तो आउटपुट एक State से दूसरे में toggle होगा। JK Flip Flop  Set या Reset Flip Flop के रूप में कार्य कर सकता है


D Flip Flop:

Flip flop

D Flip Flop एक बेहतर विकल्प है जो डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ बहुत लोकप्रिय है। वे आमतौर पर काउंटरों और शिफ्ट-रजिस्टरों और इनपुट सिंक्रनाइज़ेशन के लिए उपयोग किए जाते हैं।

D Flip Flop  में, आउटपुट को केवलclock edge पर बदला जा सकता है, और यदि अन्य समय पर इनपुट बदलता है, तो आउटपुट अप्रभावित रहेगा।
Flip flop

आउटपुट की स्थिति का परिवर्तन clock edge पर निर्भर है। आउटपुट (Q) इनपुट के समान है और केवल clock edge किनारे पर बदल सकता है।


T Flip Flop:

Flip flop

एक T Flip Flop, JK Flip Flop की तरह है। ये मूल रूप से JK Flip Flop का एकल इनपुट संस्करण हैं। JK Flip Flop का यह संशोधित रूप दोनों इनपुट J और K को एक साथ जोड़कर प्राप्त किया जाता है। इस Flip Flop में Clock इनपुट के साथ केवल एक इनपुट है।
Flip flop


इन Flip Flops को T Flip Flop  कहा जाता है क्योंकि इसकी स्थिति (यानी) toggle को पूरक करने की क्षमता के कारण, इसलिए नाम Toggle Flip Flop or Trigger Flip Flop.

Applications of Flip-Flops:

ये विभिन्न प्रकार के Flip Flop हैं जो डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में उपयोग किए जा रहे हैं और Flip Flop के उपयोग नीचे दिए गए हैं।
  • Counters
  • Frequency Dividers
  • Shift Registers
  • Storage Registers
  • Bounce elimination switch
  • Data storage
  • Data transfer
  • Latch
  • Registers
  • Memory

Conversion for Flip Flops :-

Steps To Convert from One Flip Flop to Other :
Flip flop
Convert SR To JK Flip Flop:

Flip flop

Convert SR To D Flip Flop:

Flip flop

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