실험 5 : 비안정 멀티바이브레이터 회로

【 이론 】


구형파나 펄스를 발진시키는데 비안정 멀티바이브레이터가 사용된다. 비안정 멀티바이브레이터는 2개의 트랜지스터를 교대로 ON, OFF시켜 각각의 콜렉터로부터 위상이 반전된 구형파를 뽑아낼 수 있다. 그림 12-16에서

Tr_1

 
이 OFF,

Tr_2

 
가 ON인 상태에서는

Tr_1

 
의 베이스가

C_2

 
의 전하에 의하여 역 바이어스 되어

Tr_1

 
이 OFF를 유지하고,

Tr_2

 

R_1

 
에 의해서, 베이스 전류가 흘러 ON을 유지한다. 그러나,

C_2

 

R_2

 
를 통하여 방전되어가고 있어,

C_2

 
의 전위가 (-)전위에서

V_BE + V_E

 
가 된 순간으로부터

Tr_1

 
이 ON,

Tr_2

 
가 OFF된다.

Tr_2

 
의 OFF 상태는 이전에

C_1

 
에 충전된 (-)전위에 의해서 실현된다.

R_1

 
,

rm C_1

 
의 방전에 따라서,

Tr_2

 
가 ON이 되기까지의 시간을 T1,

R_2

 
,

C_2

 
의 방전에 따라서,

Tr_1

 
이 ON이 되기까지의 시간을 T2라 한다면, 발진주기는 T1+T2가 된다. OFF에서 ON에 옮아갈 때에 콜렉터 전압은 전원 전압에서 제로 전압으로 빨리 옮겨 가지만, ON에서 OFF가 될 때에는,

C_1

 
또는

C_2

 
에의 충전 전류가 콜렉터 부하 저항에 흐르기 때문에, 출력파형은 완만해진다. 이것을 막으려면 그림 12-17과 같이 출력 전압을 뽑아내는 쪽의 콜렉터에는 에미터·폴로워를 다른 쪽 베이스에 결합한다.

C_1

 
,

R_1

 
을 방전하는 전하의 식은 다음과 같다.

 

 

R_1 dq over df + q over C_1 = V_cc


여기서 초기 조건을

t=0

 
,

V_C1 = -V_CC

 
으로 하여

Tr_2

 
의 베이스 전압을 구하면, 다음과 같다.

 

V_B (Tr_2 ) = V_CC (1-e^{-tR_1 C_1} )

 

 

V_B = V_BE + V_E CONG 0V~

 
가 되는 시간은

T1 = 0.69R_1 CDOT C_1

 
이고 발진 주기는 다음과 같이 된다.

 

T = T_1 + T_2 = 0.69 (R_1 CDOT C_1 + R_2 CDOT C_2 )