비안정 멀티바이브레이터 설계결과보고서

소개글

비안정 멀티바이브레이터 설계결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ.명제

Ⅱ.관련 이론
1.Multivibrator
2.Astable Multivibrator

Ⅲ.설계 과정

Ⅳ.회로도
1.OrCAD를 이용한 회로도
2.BreadBoard를 이용한 회로도
3.만능기판을 이용한 회로도

Ⅴ.Simulation - OrCAD
1.Analog Astable Multivibrator
2.Digital Astable Multivibrator

Ⅵ.Oscilloscope
1.Analog Astable Multivibrator
2.Digital Astable Multivibrator

Ⅶ.결론

Ⅷ.참고 문헌

본문내용

이터를 만드는 것으로써, 비안정 멀티바이브레이터를 트랜지스터를 이용하여 만드는 것과, IC소자를 이용하여 만드는 것을 중점으로 한다. 이렇게 만들어진 비안정 멀티바이브레이터는 설계한 주파수의 구형파를 만들어낸다.
2. 설계 사양 설정
- 아날로그와 디지털 비안정 멀티바이브레이터는 설계 제안서에서 계산된 값을 따른다. 따라서 그 값들은 다음과 같다.
(1) Analog Astable Multivibrator
항목
값
Frequency
14.285
(2) Digital Astable Multivibrator
항목
값
Frequency
483.092
3. OrCAD Simulation
- 회로에 직접 구성하기 전 OrCAD Simulation Program을 이용하여 회로가 설계에 적합하게 정상적으로 동작하는지 확인한다.
4. BreadBoard Test
- Simulation으로 확인한 회로를 실제 소자를 이용하여 확인한다. 이때 BreadBoard를 이용하여 실제 설계한 값이 정확히 측정되는지 확인한다.
5. 만능기판을 이용한 회로 구성
- 만능기판을 이용하여 실제 설계된 회로를 구현한다.
6. Oscilloscope를 이용한 측정
- 만능기판을 이용하서 설계된 회로를 Oscilloscope를 이용하여 확인한다. 이때, OrCAD Simulation과 BreadBoard로 확인한 값이 정상적으로 되는지 확인한다.
1. OrCAD를 이용한 회로도
(1) Analog Astable Multivibrator
(2) Digital Astable Multivibrator
2. BreadBoard를 이용한 회로도
(1) Analog Astable Multivibrator
(2) Digital Astable Multivibrator
3. 만능기판을 이용한 회로도
(1) Analog Astable Multivibrator
(2) Digital Astable Multivibrator
1. Analog Astable Multivibrator
2. Digital Astable Multivibrator
1. Analog Astable Multivibrator
- 측정 결과 주파수는 19.586가 나온 것을 확인할 수 있었다. 또한 두 파형이 t로 번갈아 가면서 나타남도 확인할 수 있었다. 실제 설계된 주파수는 14.285로서 다소 차이가 있음을 알 수 있었다. 이 차이는 실제 저항의 오차와 커패시터의 내부저항 포함되어있다. 따라서 계산과 실제 소자의 오차는 다소 있음을 알 수 있다.
2. Digital Astable Multivibrator
(1) 정상적인 입력을 주었을 경우
- 측정 결과 주파수는 390.26가 나온 것을 확인할 수 있었다. 실제 설계된 주파수는 483.092이다. 이 오차도 위와 같은 이유로 생긴 오차이다. 실제 저항의 오차범위와 커패시터의 내부저항과 7400소자에 있는 내부저항들이 오차에 영향을 미쳤다.
(2) 1번 PIN(A)에 입력을 제거하였을 경우
- 1번 PIN의 NAND Gate의 입력을 제거하였을 경우 위와 같은 파형이 형성된 것을 알 수 있다. 이는 디지털 멀티바이브레이터에 사용된 NAND Gate의 출력은 입력 A에 따라 상태의 유무를 알 수 있다. 따라서 입력 A를 변화하였을 때, 위의 멀티바이브레이터의 상태는 변화하지 않는다. 두 번째 NAND Gate는 두 입력이 묶여 있으므로 반전기로 동작함을 알 수 있다. 따라서 A=0로 될 때, 다음의 진리표를 확인할 수 있다.
A
B
C
0
0
1
변화없음, 무발진
0
1
1
따라서 디지털 비안정 멀티바이브레이터에서 A의 입력을 0으로 하였을 경우 이 회로는 발진하지 않는다.
- 이번 설계는 비안정 멀티바이브레이터를 설계하는 것이였다. 비안정 멀티바이브레이터 중 아날로그 소자를 이용한 멀티바이브레이터와 디지털 소자를 이용한 멀티바이브레이터를 설계함을 그 목표로 하고 있다. 따라서 아날로그 비안정 멀티바이브레이터의 경우 로 정하고, 디지털 비안정 멀티바이브레이터는 로 계산하였다. 하지만 결과는 아날로그 비안정 멀티바이브레이터의 경우 이 나왔고, 디지털 비안정 멀티바이브레이터의 경우 이 나옴을 위의 결과로부터 볼 수 있었다. 위에서 설명했듯이 이 오차는 저항 값의 오차율과 커패시터의 내부저항, 그리고 IC소자의 내부저항에서 비롯된 것이라고 생각한다. 따라서 이 오차의 범위를 최소화 하여 원하는 주파수의 구형파를 얻기 위해서는 모든 내부저항을 고려해야 할 것이다. 또한 아날로그 비안정 멀티바이브레이터의 경우는 완전한 구형파가 나오지 않았다. 그에 비해 디지털 비안정 멀티바이브레이터의 경우 완전한 구형파가 나왔다. 따라서 완전한 구형파를 얻기 위해서는 디지털 비안정 멀티바이브레이터를 구성하는 것이 좋을 것이다. 또한 디지털 비안정 멀티바이브레이터의 경우 A와 입력값에 따라 멀티바이브레이터의 상태가 변화하였다. A의 상태가 1이 되면 발진이 이루어지고, A의 상태가 0이 되면 발진이 이루어지지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 멀티바이브레이터는 주기신호를 생성한다던지 또는 만능기판의 회로에서처럼 LED를 주어서 깜빡이게 하거나, Buzzer가 있다면 주파수 값을 조정하여 Buzzer를 제어할 수 있을 것이다.
이번 설계를 하면서 기존에 알지 못했던 멀티바이브레이터에 대하여 많은 부분을 알 수 있었다. 앞으로 많은 부분 응용이 가능한 멀티바이브레이터였다. 설계를 하면서 처음 접해보는 것이라 많은 애로가 있었다. 설계 도중 한두개의 문제도 발생하였다. 이러한 문제들과 애로사항을 해결해 가면서 많은 것을 배우게 되었다. 앞으로 이러한 멀티바이브레이터를 활용하여 많은 부분에 대한 응용을 기대할 수 있을 것이다. 새로운 부분에 대한 지식을 채워준 멀티바이브레이터도 나의 일부가 되어 앞으로의 전자공학도의 생활에 많은 도움이 되리라 믿는다.
- 전자회로 및 실험(Ⅱ), 상학당, 이영훈, 이일근 공저.
- 전자통신전공실험, 상학당, 김인태 저.
- Electronic Fumdamentals & Applications, Englewood Cliffs, Ryder John D 저.
1. 2SC1815 TR
2. HD74HC00P

키워드

비안정,   멀티바이브레이터,   설계,   결과보고서