▶ 회로설명 (circuit description) : 555의 펄스 발생회로는 최소 10ms에서 최장 1 시간 이상의 폭을 가진 단일펄스를 생성할 수 있으므로 트리거 회로나 기준신호 발생등 다양한 응용분야에서 활약하고 있습니다.
대표적인 사례로는 타이머 회로를 들 수 있습니다. ^^
▶ 회로도 (The circuit diagram) : 기본적인 555 타이머 IC 펄스발생 회로 (Monostable circuit)
▶ 회로동작 설명 (circuit operation) :
1. 첫 번째 그림이 펄스발생 회로입니다. 딱 하나밖에 없습니다. 555 IC의 8 번핀은 전원에, 1 번핀은 GND에, 4 번 reset 핀을 전원에 연결해 두면 준비가 끝납니다.
2 번 trigger 핀은 R2 풀업저항을 거쳐 전원에 연결되어 있습니다. GND에 연결된 스위치를 눌러 555 2 번핀의 상태가 Low로 되는 순간... 3 번 핀에서 (R1과 C에 의해 정해진 폭의) 펄스가 출력됩니다. 이와같이 특정한 핀의 상태를 전환하는 회로에서, 전원에 연결된 풀업저항을 생략하면 스위치를 누르는 순간 전원이 GND와 쇼트되어 버립니다. 실험시에 논리값에 몰두하다가 무심코 풀업저항(R2)의 사용을 잊어버리는 경우가 종종 생기므로 주의하시기 바랍니다. ^^
3 번핀으로 출력이 나오므로 (눈으로 확인하기 위해) LED를 연결하면서... LED가 파손되는 것을 방지하기 위해 전류제한 저항 R3를 LED에 직렬로 연결합니다.
출력되는 펄스의 폭(T)은 555 IC의 외부에 부착되는 R1, C의 값으로 결정되며, 계산은 (회로도) 우측의 식에 따릅니다. 단 출력되는 펄스의 크기는 전원전압의 값에 따라 진폭이 달라집니다.
※ 555 IC의 동작전압 범위는 3~15V 입니다.
※ 세라믹 콘덴서 C2는 동작 안정용입니다. 간단한 회로에는 생략해도 O.K
※ 전해 콘덴서 C3은 전원전압 안정용입니다. 보통의 경우 없어도 무방합니다. ^^
2. 두 번째 그림은 펄스발생 회로를 응용한 회로입니다. 스위치 대신 외부의 다른 회로에서 오는 펄스신호를 사용하여 트리거(trigger)합니다. (입력펄스의 하강에지 사용) 예를들어 10ms의 실날같은 펄스폭을 출력하는 회로를 설계하여 만들었다고 생각해 봅시다. 어떻게 하면 펄스가 제대로 발생하는지를 확인해 볼 수 있을까요? 답은 그림에서 소개한 회로를 만들어 시험해 보는 것입니다. 이 회로는 (LED로 구별할 수 없는) 짧은 입력펄스를 받아 R1과 C로 정해지는 긴 폭의 펄스를 생성하므로... 적당한 R1과 C 값을 선택하면 3 번 출력핀의 LED로 입력펄스의 유무를 눈으로 확인할 수 있습니다. ^^
555 2 번의 트리거(trigger)단자는 전압이 H → L 상태에서 동작합니다. (출력펄스의 시작점이 됩니다...) 이 회로에서는 R4, R5, C3, D의 4개 부품으로, 입력펄스의 하강부분(하강에지, falling edge)에서 555 트리거(trigger)에 필요한 짧은펄스를 만드는 사전작업을 합니다. 사전작업 파형은 회로내에 Vx로 나타내었으며 그림 우측하단의 타이밍챠트(timing chart)에서 관찰할 수 있습니다. (회로내의 D에 의해 입력펄스의 상승부분(상승에지, rising edge)은 Vx 파형에 거의 나타나지 않습니다)
만약 입력펄스의 상승부분(상승에지, rising edge)에서 555를 트리거(trigger)하고 싶으면, 그림 좌측하단의 회로를 사용합니다. (즉 (A)와 (B) 사이에 삽입합니다) 사용한 트랜지스터 회로는 (A)신호의 파형을 반전해서 (B)로 전달해주는 역할을 해 줍니다. ^^
▶ 동작시험/조정 (testing and tuning) :
첫 번째 회로의 동작은 적당한 값의 R1과 C를 정하고 R2, 스위치를 555에 연결한 후 스위치를 눌러 출력단자에 연결된 LED의 점등을 관찰합니다.
두 번째 회로는, 첫 번째 회로의 출력(A)을 두 번째 회로의 입력(B)에 연결하고 스위치를 눌러 동작을 시험합니다. (첫 번째 회로의 LED와 두번째 회로의 LED 관찰...) 다음에는 트랜지스터를 사용한 반전회로를 (A)와 (B)사이에 넣어 시험합니다. (첫 번째 회로의 R1과 C의 값을 작게 정하면... 눈에 보이지 않는 펄스출력을 두 번째 회로에서 감지하는 것을 확인할 수 있습니다)
긴 폭의 펄스(수 십 Hz 미만)에서는 555의 3 번 출력핀에 연결된 LED의 점등을 관찰하면 동작을 쉽게 확인할 수 있습니다. 그러나 펄스폭이 짧아지면 고가의 메모리 오실로스코프를 사용하지 않는 한 직접적인 확인이 불가능합니다.
▶ 문제해결 방법 (troubleshooting) :
▶ 사용부품/자료/참고문헌 (parts/data/reference) :
대표적인 사례로는 타이머 회로를 들 수 있습니다. ^^
▶ 회로도 (The circuit diagram) : 기본적인 555 타이머 IC 펄스발생 회로 (Monostable circuit)
▶ 회로동작 설명 (circuit operation) :
1. 첫 번째 그림이 펄스발생 회로입니다. 딱 하나밖에 없습니다. 555 IC의 8 번핀은 전원에, 1 번핀은 GND에, 4 번 reset 핀을 전원에 연결해 두면 준비가 끝납니다.
2 번 trigger 핀은 R2 풀업저항을 거쳐 전원에 연결되어 있습니다. GND에 연결된 스위치를 눌러 555 2 번핀의 상태가 Low로 되는 순간... 3 번 핀에서 (R1과 C에 의해 정해진 폭의) 펄스가 출력됩니다. 이와같이 특정한 핀의 상태를 전환하는 회로에서, 전원에 연결된 풀업저항을 생략하면 스위치를 누르는 순간 전원이 GND와 쇼트되어 버립니다. 실험시에 논리값에 몰두하다가 무심코 풀업저항(R2)의 사용을 잊어버리는 경우가 종종 생기므로 주의하시기 바랍니다. ^^
3 번핀으로 출력이 나오므로 (눈으로 확인하기 위해) LED를 연결하면서... LED가 파손되는 것을 방지하기 위해 전류제한 저항 R3를 LED에 직렬로 연결합니다.
출력되는 펄스의 폭(T)은 555 IC의 외부에 부착되는 R1, C의 값으로 결정되며, 계산은 (회로도) 우측의 식에 따릅니다. 단 출력되는 펄스의 크기는 전원전압의 값에 따라 진폭이 달라집니다.
※ 555 IC의 동작전압 범위는 3~15V 입니다.
※ 세라믹 콘덴서 C2는 동작 안정용입니다. 간단한 회로에는 생략해도 O.K
※ 전해 콘덴서 C3은 전원전압 안정용입니다. 보통의 경우 없어도 무방합니다. ^^
2. 두 번째 그림은 펄스발생 회로를 응용한 회로입니다. 스위치 대신 외부의 다른 회로에서 오는 펄스신호를 사용하여 트리거(trigger)합니다. (입력펄스의 하강에지 사용) 예를들어 10ms의 실날같은 펄스폭을 출력하는 회로를 설계하여 만들었다고 생각해 봅시다. 어떻게 하면 펄스가 제대로 발생하는지를 확인해 볼 수 있을까요? 답은 그림에서 소개한 회로를 만들어 시험해 보는 것입니다. 이 회로는 (LED로 구별할 수 없는) 짧은 입력펄스를 받아 R1과 C로 정해지는 긴 폭의 펄스를 생성하므로... 적당한 R1과 C 값을 선택하면 3 번 출력핀의 LED로 입력펄스의 유무를 눈으로 확인할 수 있습니다. ^^
555 2 번의 트리거(trigger)단자는 전압이 H → L 상태에서 동작합니다. (출력펄스의 시작점이 됩니다...) 이 회로에서는 R4, R5, C3, D의 4개 부품으로, 입력펄스의 하강부분(하강에지, falling edge)에서 555 트리거(trigger)에 필요한 짧은펄스를 만드는 사전작업을 합니다. 사전작업 파형은 회로내에 Vx로 나타내었으며 그림 우측하단의 타이밍챠트(timing chart)에서 관찰할 수 있습니다. (회로내의 D에 의해 입력펄스의 상승부분(상승에지, rising edge)은 Vx 파형에 거의 나타나지 않습니다)
만약 입력펄스의 상승부분(상승에지, rising edge)에서 555를 트리거(trigger)하고 싶으면, 그림 좌측하단의 회로를 사용합니다. (즉 (A)와 (B) 사이에 삽입합니다) 사용한 트랜지스터 회로는 (A)신호의 파형을 반전해서 (B)로 전달해주는 역할을 해 줍니다. ^^
▶ 동작시험/조정 (testing and tuning) :
첫 번째 회로의 동작은 적당한 값의 R1과 C를 정하고 R2, 스위치를 555에 연결한 후 스위치를 눌러 출력단자에 연결된 LED의 점등을 관찰합니다.
두 번째 회로는, 첫 번째 회로의 출력(A)을 두 번째 회로의 입력(B)에 연결하고 스위치를 눌러 동작을 시험합니다. (첫 번째 회로의 LED와 두번째 회로의 LED 관찰...) 다음에는 트랜지스터를 사용한 반전회로를 (A)와 (B)사이에 넣어 시험합니다. (첫 번째 회로의 R1과 C의 값을 작게 정하면... 눈에 보이지 않는 펄스출력을 두 번째 회로에서 감지하는 것을 확인할 수 있습니다)
긴 폭의 펄스(수 십 Hz 미만)에서는 555의 3 번 출력핀에 연결된 LED의 점등을 관찰하면 동작을 쉽게 확인할 수 있습니다. 그러나 펄스폭이 짧아지면 고가의 메모리 오실로스코프를 사용하지 않는 한 직접적인 확인이 불가능합니다.
▶ 문제해결 방법 (troubleshooting) :
▶ 사용부품/자료/참고문헌 (parts/data/reference) :
