[왕초보전자회로] 다섯번째 회로 만들기 (비안정 멀티바이브레이터)

(공통부품인 브레드보드와 전원, 부품배치와 회로도 보는 법에 대해서는 앞에서 미리 설명을 드렸습니다)

아래의 "회로도 이해하기 (7)"에 회로도, 실체도, 부품리스트, 동작테스트 방법 및 주의사항이 나옵니다.
이 구성은 모든 회로예제에서 마찬가지입니다. ^^

※ 처음 회로를 제작하시는 분은 "실체도"를 똑같이 제작하시기 바랍니다. 다음에 회로동작을 확인한 후
자신의 생각대로 부품배치를 바꿔서 동작시켜 보십시요.

▶ 회로설명 : 실험에 사용한 "비안정 멀티바이브레이터" 회로는 일정한 주기를 갖고 무한히 진동하는 회로 입니다. 이렇게 무한진동이 발생하는 회로를 발진회로라고 부르며, 이 회로는 2 가지 전압상태만을 무한히 되풀이 함으로 펄스발진회로라고 불려집니다. (펄스발진회로는 디지탈 회로의 범주에 속한다)

※ 상승구간 (T1) = 0.69 × R1 × C1 (초)
※ 하강구간 (T2) = 0.69 × R2 × C2 (초)※ T (전체주기) = T1 (상승구간) + T2 (하강구간) = 1.38 × R1 × C1

(초)회로동작의 자세한 풀이는 상당히 복잡하여 우리의 학습범위를 벗어나므로 여기서 자세히 설명하지 않습니다. 회로를 제작하는 것도 생각하는 것 보다는 까다로우므로 서두르지 말고 차분히 제작에 임하시기를 권합니다. (이 정도의 회로만 제작할 수 있으면 앞으로 그다지 어려운 회로는 없다... ^^)회로가 성공적으로 동작하면 번갈아 가며 아름답게 반짝이는 한 쌍의 불빛과 만날 수 있습니다. ^^

▶ 추가실험 : R1, C1과 R2, C2의 값을 변경시켜 보면 T1과 T2가 변화되는 것을 LED1과 LED2의 점등시간의 변화로 확인할 수 있습니다.

단지 트랜지스터가 2 개 얽혀진 회로도 상당히 복잡하다는 것을 느낄 수 있습니다.
실험에 사용한 "비안정 멀티바이브레이터"의 회로동작을 전기적으로 해석하려고 하면 몇 개의 수식과 함께 수 페이지의 공간이 필요하게 됩니다. 회로해석이 이와같이 금방 복잡해지기 때문에, 원칙적으로는 트랜지스터만으로 모든 회로를 설계할 수 있지만, 빠르고 정확하게 설계하기 위해서는 전용의 로직 IC를 사용하게 됩니다. (디지탈 회로는 TTL이나 CMOS 종류의 로직 IC로, 아날로그 회로는 OP-AMP IC를 주로 사용한다) 더욱 복잡한 디지탈 회로가 필요하게 되거나 제작후에 동작기능이 변경될 가능성이 있는 경우가 되면 프로그램이 가능한 로직 IC 즉 마이컴의 사용을 강력히 고려하는 단계로 발전하게 됩니다.

이 이야기는 2 개의 트랜지스터를 사용한 복잡도를 가진 회로를 해석하고 제작할 수 있으면 개별부품만을 사용한 제작은 거의 마스터했다고 해도 과언이 아니라는 뜻입니다. 10 여년 전만해도 트랜지스터를 여러개 사용된 복잡한 회로도 많이 설계되었으나, 현재에는 IC를 사용해 회로를 (의미별로) 단위 블럭화한 후 단위블럭을 모아서 커다란 전체회로를 만드는 기법이 주로 사용되고 있습니다.

언뜻 보기에 매우 복잡해 보이는 회로도 실제로는 간단한 단위블럭으로 해체하여 해석하고 시험해 볼 수 있는 경우가 대부분 입니다. 이런 이유로 막막해 보이는 회로공부도 차분히 노력하다 보면 어느새 실력이 부쩍 늘어있는 경우를 왕왕 발견하는 것입니다. ^^

http://www.devicemart.co.kr/mart7/circuitry/bbs.php?table=beginner&query=view&uid=22&p=2