74HCT74 — Dual D-Flipflop
Steckbrief aus der Bauteile-Bibliothek. Theorie dazu: Serie Digitale Logik.
Mit dem Flipflop verlässt man die reine Verknüpfungslogik: Ein Gatter reagiert nur auf das, was gerade anliegt — ein Flipflop merkt sich etwas. Es ist der Übergang vom Schaltnetz zum Schaltwerk.
CD74HCT74E im DIP-14: zwei unabhängige D-Flipflops mit je eigenem Set und Reset.
Steckbrief
| Funktion | 2× D-Flipflop, positive Taktflanke |
| Gehäuse | DIP-14 (breadboard-tauglich) |
| Versorgung | 4,5--5,5 V (HCT-Familie) |
| Zusatzeingänge | Set und Reset, Low-aktiv, asynchron |
| Ausgänge | Q und Q̄ (invertiert) |
| max. Taktfrequenz | ~40 MHz bei 5 V |
Angaben ohne Gewähr — verbindlich ist das Datenblatt.
Funktionstabelle
| S̄ | R̄ | Takt | D | Q danach |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | beliebig | × | 1 (gesetzt) |
| 1 | 0 | beliebig | × | 0 (rückgesetzt) |
| 0 | 0 | beliebig | × | unzulässig |
| 1 | 1 | ↑ | 0 | 0 |
| 1 | 1 | ↑ | 1 | 1 |
| 1 | 1 | kein Wechsel | × | bleibt |
Das Prinzip in einem Satz: Bei der steigenden Taktflanke wird übernommen, was gerade an D anliegt — und bis zur nächsten Flanke gehalten.
Set und Reset wirken dagegen asynchron, also sofort und unabhängig vom Takt. Beide sind Low-aktiv, im Ruhezustand gehören sie deshalb auf High.
Drei typische Anwendungen
Frequenzteiler durch zwei. Verbindet man Q̄ zurück auf D, kippt der Ausgang bei jeder Taktflanke — heraus kommt die halbe Frequenz mit exaktem Tastverhältnis von 50 %. Vier solche Stufen hintereinander teilen durch 16.
Einsynchronisieren. Ein asynchrones Signal von außen — Taster, Sensor, anderer Takt — wird über zwei hintereinandergeschaltete Flipflops auf den eigenen Takt gebracht. Das ist die Standardmaßnahme gegen Metastabilität.
Zwischenspeicher. Ein Bit festhalten, bis der nächste Takt kommt.
Praxisfallen
- Setup- und Hold-Zeit einhalten. D muss vor der Taktflanke stabil anliegen und danach kurz stabil bleiben. Wird das verletzt, kann der Ausgang für unbestimmte Zeit in einem Zwischenzustand hängen — Metastabilität, der klassische Grund für sporadische Fehler.
- Set und Reset nie gleichzeitig aktivieren. Dann sind beide Ausgänge High, und beim Loslassen entscheidet der Zufall.
- Ungenutzte Eingänge festlegen — auch Set und Reset des zweiten Flipflops, wenn es brachliegt.
- 100-nF-Kerko direkt an die Versorgungspins.
Bezugsquellen
- Datenblatt: Texas Instruments CD74HCT74
- Kaufen: blueberrye.io (Werbung) · Mouser · Reichelt
Weiterführendes
- 74HCT112 — das JK-Flipflop mit Toggle-Funktion
- 74HCT161 — vier Flipflops als fertiger Zähler
- Die 74er-Familie — Nummernschema und die HC/HCT-Pegelfalle
- Bauteile-Bibliothek — alle Steckbriefe