- ▶ 회로설명 (circuit description) : 이번에는 555의 구형파 출력을 소리로 변환하는 회로를 실험하는 것입니다. 우리는 인간(人間)의 귀가 20-20,000Hz의 주파수의 (공기)진동을 소리로 감지(感知)할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 555가 출력하는 구형파의 상승, 하강부분에는 여러가지 주파수의 진동이 섞여 있습니다. 다만 전기적 진동이지요... 이 전기진동을 공기의 진동으로 변환하여 우리가 소리로 인지할 수 있도록 해 주는 부품이 바로 스피커입니다. ^^
그런데 이번 실험에서는, 555로 출력되는 구형파의 주파수 변화를 바로 소리의 높낮이로 연결하지는 않습니다. 오히려 주파수보다는 시간을 중시합니다. 구형파 한 주기내에서의 ON 시간을 (OFF 폭보다) 훨씬 짧게 만들어 주면 "똑" 하고 짧게 끊어지는 소리가 나옵니다. (한 마디로 듀티비가 큰 파형을 만들어 주는 것입니다...) 이런 조건하에서 전체 주파수를 변화시켜 보면, (음색에는 영향을 주지 않고) "똑" 소리와 다음에 이어지는 "똑" 소리 사이의 시간만이 달라지는 것을 알 수 있습니다. ^^
▶ 회로도 (The circuit diagram) : 메트로놈 회로
- ▶ 회로동작 설명 (circuit operation) : 먼저 시간의 설명에 따르면... 555 출력은 6 번핀의 전압이 2/3 Vcc에 도달했을 때 ON 상태가시작되고, 2 번핀이 1/3 Vcc 아래로 떨어지면 OFF로 환원됩니다. 우리의 목적은 555 출력 구형파에서, 짧은 시간의 ON 시간을 갖도록 설계하는 것이므로... VR1과 R1 저항값의 비율을 크게해 주는 것이 포인트가 됩니다. ^^
회로에서 보면, C1의 전압은 직렬연결된 VR1과 R1을 거쳐 전원에서 유입되는 전하에 의해 상승합니다. 반면에 (555 출력이 ON 상태일 때) R1을 거쳐 7 번핀과 연결된 GND로 빠져나가는 전하에 의해 C1 전압은 하강합니다. 이 회로에 설계된 외부저항(VR1, R1)의 값을 관찰해 보면 VR1의 값이 R1보다 큰 값으로 되어 있습니다. 이런 이유로 C1에 충전되는 전압은 서서히 상승하지만, 방전은 상대적으로 빠르게 일어나서 일종의 톱니모양의 파형을 나타내게 됩니다. ^^
555의 출력 구형파를 소리로 변환시키는 스피커회로는 의외로 간단합니다. 특이한 점이 있다면 C3, 10uF 콘덴서를 출력단자와 스피커사이에 직렬로 연결해 둔 것입니다. 이유는? 스피커에 직류성분을 뺀 교류신호만을 인가해 주기 위해, 콘덴서를 직렬로 삽입한 것입니다. 소리의 발생은 신호의 변화부분(교류)만이 필요하다는 것을 짐작할 수 있는 대목입니다. ^^
▶ 동작시험/조정 (testing and tuning) : VR1의 노브를 돌려 저항값을 변화시키면, 소리의 빠르기를 조정할 수 있습니다. ^^
▶ 문제해결 방법 (troubleshooting) :
▶ 사용부품/자료/참고문헌 (parts/data/reference) :
http://www.devicemart.co.kr/mart7/circuitry/bbs.php?table=beginner&query=view&uid=32&p=1
