[디지털실험]디지털 실험

소개글

목 적
1. 비안정 멀티 바이브레이터의 동작을 이해한다.
2. 비안정 모드에서 사용된 555 타이머의 동작 특성을 실험적으로 입증한다.
3. 단안정 멀티 바이브레이터의 동작특성을 이해한다

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본문내용

1. 기본 타이밍 개념
555 타이머에 필요한 개념 중 일부를 표시한 것이다. 출력 Q는 high라고 가정하면 Q가 트랜지스터를 on 상태로 만들어 콘덴서에 충전된 전압을 방전시킨다. 비교기의 비반전 입력 전압을 문턱전압이라 하고 반전 입력 전압은 기준 전압이 된다. RS 플립플롭을 세트시켜서 on 된 트랜지스터가 0에서 문턱전압을 유지시킨다. 기준전압은 전압분배기에 의해서 +10V에 고정되어 있다.
높은 레벨의 전압이 R 입력에 가해진다고 생각하자. 이것이 RS 플립플롭을 Reset 시켜, 출력Q를 low로 만들고 트랜지스터를 차단시킨다. 콘덴서 C는 이제 저항 R을 통하여 충전되어 문턱 전압이 증가한다. 결국 문턱 전압은 기준전압(+10V)보다 약간 크게 되고 비교기의 출력은 high로 돼서 RS 플립플롭을 set 시킨다. 이때 콘덴서의 양단 전압은 지수 함수적으로 증가하고 Q출력에서 positive 펄스로 나타난다.
2. 비안정 멀티 바이브레이터
비안정 멀티 바이브레이터는 안정되지 않는 두 개의 다른 상태를 갖는 스위칭 회로이다. 즉 이회로는 두 개의 안정되지 않은 상태 사이를 계속 오가며 스위칭하고 있다. 따라서 이 회로는 발진하는 상태이고 출력은 주기적인 구형파가 얻어진다. 따라서 발진기의 출력을 시스템 클럭이로 사용할 수 있다.
555 타이머(555 Timer)
555 타이머는 단안정 모드나 비안정모드로 사용할 수 있고 TTL이다. 발진기로 비안정모드에 사용할 때 반진주파수와 duty cycle은 두 개의 외부저항 RA, RB, 하나의 타이밍 콘덴서 C에 의해 정확하게 조절할 수 있다.
주파수(Frequency)
발진기로 연결된 LM 555 타이머 논리 심볼은 나타나 있다. 타이밍 콘덴서 C는 저항 RA, RB를 통하여 +Vcc까지 충전되며 충전시간
t1 = 0.693(RA+RB)C
이는 출력이 고전위가 되는 시간이다. 타이밍 콘덴서 C는 RB을 통해 GND까지 방전되고 방전시간
t2= 0.693RBC
주기 T=t1+t2 = 0.693(RA+2RB)
3. 단안정 멀티바이브레이터
단안정 멀티바이브레이터(MTV)는 하나의 안정된 상태와 준안정 상태를 갖는 스위칭 회로이다. 동작의 정상모드는 준안정상태로 회로를 트리거하고 이미 회로에 의하여 결정된 시간동안 그 상태를 유지한 후에 다시 안정상태로 되돌아가며 또 다른 입력 트리거 펄스를 받을 때까지 그 상태를 유지한다. 이 회로는 단지 하나의 안정된 상태만을 가지므로 단안정이란 말로 회로를 특정지운다.
때때로 one-shot라 불리는 단안정 멀티바이브레이터의 심볼은에 나타나 있다. 입력은 Trigger신호이고 출력은 Q이다. MMV의 올바른 동작을 나타내는 대표적인 파형의 형태가 에 있다. 회로의 안정된 상태는 Q가 저전위일 때이며 입력의 양의 트리거펄스가 인가되면 MMV는 준안정상태(Q가 고전위)로 바뀐다. 이 Q의 상태는 [s]동안 고전위를 유지한 후 안정상태(Q 저전위)로 되돌아간다. .

참고 자료

없음