PART11오실레이터 회로
실험 3 :비안정 멀티 바이브레이터자기학 실험
이론
비안정 멀티바이브레이터(astable multivibrator)는 안정된 상태가 없는 회로이며, 직사각형파 발생회로 또는 시간 발생기로 사용한다. 세트(set) 상태와 리셋(reset) 상태를 번갈아 가면서 변환시키는 발진회로이고, 트랜지스터를 사용하여 그림과 같이 구성할 수 있다.
그림 11-4은 비안정 멀티바이브레이터 회로이다.
전원이 처음 인가될 때, 대칭 회로의 두 부분의 구성 요소에 약간의 차이로 하나의 트랜지스터는 다른 것 보다 더 빨리 동작을 한다.
첫 번째 트랜지스터의 컬렉터에 전위가 떨어지는 것은 커패시터 결합된 다른 트랜지스터의 베이스에 컷 오프를 향해 이동하는데 기인한다. 두 번째 트랜지스터의 컬렉터에 전위가 상승하는 것은 역으로 커패시터 결합된 첫 번째 트랜지스터의 베이스에 초기 현상을 강화한다. 이 사이클은 매우 빠르게 첫 번째 트랜지스터를 포화하고 다른 트랜지스터는 재생 되먹임에 의해 컷 오프 된다. 하지만 상태는 안정되지 않는다.
TR4가 포화되면 TR3는 차단된다. TR4가 도통할 때, VC4에 전압이 떨어지는 결과로 TR3의 베이스에는 – 전위가 된다. C7에 충전한 –는 VB3가 0.7V에 도달할 때까지 R12를 통해 방전하고 TR3는 도통하기 시작한다. VC3에 전위가 떨어지면 C6를 전도되고 TR4는 차단된다. VC4에 전위가 상승하면 C7을 통해 전도되고 TR3는 재생 피드백에 의해 빠르게 포화한다.
VC3에 전위가 갑자기 떨어지는 것은 TR4의 베이스에 – 전위에 기인하고 TR4는 차단된다. C6에 충전하면 즉시 R11을 통해 방전하는 동안에 C7은 R14를 통해 충전한다. TR4의 베이스가 전도 전위에 도달하면 TR4는 동작하고 반파를 완성한다. TR4가 도통되면 TR3는 차단되고 전위는 이 반파를 위해 반전한다. 즉 VC3와 VC4에 보완적인 구형파를 무한적으로 발진하는 사이클을 통해 회로는 계속적으로 발진한다.
비안정 멀티바이브레이터는 전원을 가하는 순간부터 위와 같은 동작을 반복하여 일정한 주기의 직사각형파를 발생시킨다.
실험 과정
1. M11 보드의 block c를 이용하여 그림 11-5의 회로와 같이 결선한다.
2. DC 전원공급기의 출력전원을 10V로 하여 회로에 연결한다.
3. 오실로스코프를 사용하여 TR3와 TR4의 베이스와 컬렉터 단자의 파형을 측정하고 표 11-3 해당란에 기록한다.
4. 다음 공식을 이용하여 오실레이터의 주파수 특성을 계산한다.
5. 전원을 OFF 시키고, 그림 11-6 회로로 결선도를 변경 한 후 위 실험을 반복한다.
tab1
실험 11-3.1
비안정 MV 실험 회로 1
1.결선방법(M11의 block c)
1.회로결선
M11 보드의 block c에서 R9 아래 단자와 TR3 컬렉터 단자 간을 황색선으로 연결한다
M11 보드의 block c에서 R11 아래 단자와 TR4 베이스 단자 간을 황색선으로 연결한다
M11 보드의 block c에서 R12 아래 단자와 TR3 베이스 단자 간을 황색선으로 연결한다
M11 보드의 block c에서 R14 아래 단자와 TR4 컬렉터 단자 간을 황색선으로 연결한다
2.전원 결선
M11 보드 좌측 Variable Power의 V1 단자와 block c의 V+ 단자 간을 적색선으로 연결하고, COM 단자와 접지단자 간을 흑색선으로 연결한다.
3.계측기 결선
TR3의 베이스와 컬렉터 파형 측정
전면 패널에서 Signal Input CH A의 A+ 단자와 M11 보드의 block c에 TR3 베이스 단자 간을 적색선으로 연결하고 A- 단자와 block c의 접지단자 간을 흑색선으로 연결한다.
전면 패널에서 Signal Input CH B의 B+ 단자와 M11 보드의 block c에 TR4 컬렉터 단자 간을 적색선으로 연결하고 B- 단자와 block c의 접지단자 간을 흑색선으로 연결한다.
2.결선도
flash
3.측정방법
- 1Touch LCD 패널의 좌측 메뉴에서 variable power 를 선택하고 3 CH DC에 DC Voltage V1이 10V가 되도록 로 설정한다.
을 클릭하여 DC 10V 출력을 회로에 공급한다.
SW4, 5를 ON한다.
- 2Touch LCD 패널의 좌측 메뉴에서 analog input를 선택하고, Oscilloscope 탭을 선택하여 CH A(TR3 베이스), CH B(TR3 컬렉터)의 파형을 관찰하고 표 11-3 해당란에 그린다.
- 3<TR4의 베이스와 컬렉터 파형 측정>측정하기 위해 계측기를 다음과 같이 결선한다.
전면 패널에서 Signal Input CH A의 A+ 단자와 M11 보드의 block c에 TR4 베이스 단자 간을 적색선으로 연결하고 A- 단자와 block c의 접지단자 간을 흑색선으로 연결한다.
전면 패널에서 Signal Input CH B의 B+ 단자와 M11 보드의 block c에 TR4 컬렉터 단자 간을 적색선으로 연결하고 B- 단자와 block c의 접지단자 간을 흑색선으로 연결한다.
Oscilloscope 화면에서 CH A(TR4 베이스), CH B(TR4 컬렉터)의 파형을 관찰하고 표 11-3 해당란에 그린다.
비안정 MV 실험 회로 2
4.결선방법(M11의 block c)
1.회로결선 만을 아래와 같이 변경한다
M11 보드의 block c에서 R9 아래 단자와 TR3 컬렉터 단자 간을 황색선으로 연결한다
M11 보드의 block c에서 R10 아래 단자와 TR4 베이스 단자 간을 황색선으로 연결한다
M11 보드의 block c에서 R13 아래 단자와 TR3 베이스 단자 간을 황색선으로 연결한다
M11 보드의 block c에서 R14 아래 단자와 TR4 컬렉터 단자 간을 황색선으로 연결한다
5.결선도
flash
6.측정방법
위 3. 측정 방법> 2), 3) 과정을 수행하여 표 11-4 해당란에 기록한다.
- 1측정이 끝나면 Touch LCD 패널의 좌측 메뉴에서 variable power 을 선택하고 을 클릭하여 공급되는 전원을 차단한다.