실험 2 : 슈미트 트리거 회로

【 이론 】

슈미트트리거 회로는 전압 레벨의 검출, 파형의 정형 등에 쓰인다. 일반적으로 그림 12-8과 같이, 2개의 트랜지스터가 저항 분할 및 에미터 결합에 의해서 결합되어 있다. 입력, 즉

$$ Tr_1

의 베이스 전위가 낮을 때에

$$ Tr_1

은 OFF,

$$ Tr_2

는 ON이 되어 있고,

$$ R_E~

에는

$$ Tr_2

의 에미터 전류가 흘러,

$$ Tr_1

의 에미터 전위가 높아져서,

$$ Tr_1

이 OFF가 된다. 또,

$$ Tr_1

의 콜렉터가 고전위이기 때문에,

$$ R_k~

를 통하여

$$ Tr_2

에 베이스 전류가 흘러,

$$ Tr_2

가 ON이 되어,

$$ Tr_1

은 OFF, 결국

$$ Tr_2

는 ON의 안정상태에 있게 된다.

여기서 입력전압이 서서히 증가하여,

$$ (V_BE + V_E )

를 넘었을 때,

$$ Tr_1

의 베이스 전류가 흐르기 시작하여, 콜렉터 전압이 내려가기 시작하면,

$$ Tr_2

의 베이스 전류가 감소하고, 에미터 전류도 감소한다. 때문에,

$$ Tr_1

의 에미터 전압이 내려가기 시작하여,

$$ Tr_1

의 베이스 전류는 급속히 증가하게 된다.

이와같은 정궤환 작용에 의해 순간적으로

$$ Tr_1

이 ON,

$$ Tr_2

가 OFF로 상태가 반전된다. 이 상태에서 이번에는

$$ Tr_1

의 에미터 전위는

$$ R_k~

와

$$ Tr_1

의 에미터 전류에 의해서 정해지는 값이 된다. 다음에 입력 전압이 내려가, 이 전압보다 내려가면

$$ Tr_1

이 OFF가 되어, 전과는 반대로의 정궤환이 작용하여, 순간적으로

$$ Tr_1

이 OFF,

$$ Tr_2

가 ON인 원래의 상태로 되돌아간다.

이 상태를 입출력 파형으로 보이면 그림 12-9와 같이 된다. 여기서 동작 레벨은

$$ (V_BE + R_E I_E )

가 되므로,

$$ Tr_1, ~Tr_2

각각의 부하 저항을 다르게하여, 에미터 전류를 바꿈으로써 반전할 때의 동작 레벨과, 원상 회복할 때의 동작 레벨을 다른 값이 되게 할 수도 있으며, 이 차이를 히스테리시스 전압이라 한다.

슈미트트리거 회로는 어떤 설정 레벨에 이른 신호만을 검출한다던가, 임의의 파형을 구형파로 바꾼다던가, 왜곡된 펄스를 정형하는데 사용한다.