CD4013 Dual D-Flip-Flop: Pinout, Anwendungen & Schaltungsbeispiel

Der CD4013 ist ein CMOS-IC mit zwei D-Flip-Flops (Kippstufen). Er speichert je 1 Bit, übernimmt den D-Eingang bei steigender Taktflanke (Low→High) auf den Ausgang Q. Der negierte Ausgang ist Q̅. Asynchrone Set/Reset-Eingänge erzwingen High/Low unabhängig vom Takt. Dieser Artikel erklärt Pinout, Betrieb, Alternativen und ein Beispiel: Münzwurf-Simulation.

Was ist der CD4013?

Dual-D-Flip-Flop im 14-Pin-DIL/SOIC-Gehäuse. Versorgung 3–15 V (manche Versionen bis 20 V). Taktet mit steigender Flanke. Geeignet für Speicher, Teiler, Schieberegister, Zustandsautomaten.

Symbol D-Flip-Flop

Pin-Belegung (pro Flip-Flop identisch)

CD4013 Pinout

Anwendungshinweise

• VSS an GND, VDD an +3…15 V.
• Unbenutzte Eingänge (D, CP, S, R) auf definiertes Potential legen (GND oder VDD), nicht offen lassen.
• Set/Reset sind asynchron & dominierend: S=High → Q=High; R=High → Q=Low (S=R=High → undefiniert, vermeiden).
• Datenübernahme bei steigender Taktflanke (CP).

D-Typ Flip-Flop Diagramm

Alternativen / Äquivalente

• Verschiedene Hersteller-Suffixe: CD4013BE, HEF4013, TC4013, HCF4013, MC14013, NTE4013.
• Funktionale Äquivalente (andere Gehäuse/Technologie): 74HC74, 74HCT74 (Dual D-FF, TTL-kompatibel, 2–6 V), 40174 (Hex D-FF), 40175 (Quad D-FF).

Beispielschaltung: Elektronischer Münzwurf (Coin Tosser)

Münzwurf-Schaltung mit CD4013

Benötigte Bauteile

NE555 Pinout

Funktionsweise

1. Taster S1 drücken → NE555 als astabiler Multivibrator erzeugt schnelle Taktsignale (ca. 20 Hz mit R1=R2=1k, C1=22pF).
2. Takt geht an CP (Pin 3) des ersten Flip-Flops im CD4013.
3. D-Eingang (Pin 4) ist mit Q̅ (Pin 1) verbunden → Flip-Flop toggelt bei jedem Takt (Teiler 2).
4. Q treibt LED L1 (Kopf), Q̅ treibt LED L2 (Zahl) an – nur eine leuchtet.
5. Loslassen von S1 → R5 (10k–100k Pull-down) hält NE555 Reset low → Oszillation stoppt → letztes Ergebnis bleibt gespeichert.

Fazit

Der CD4013 ist ein vielseitiger, preiswerter CMOS-Baustein für digitale Speicher- und Teileraufgaben. Das Münzwurf-Beispiel zeigt Takteinzug, Toggle-Betrieb und asynchrones Halten. Für Fragen oder Details kontaktieren Sie uns.