이 튜토리얼에서는 IC 4047을 사용하여 저전력 구형파 를 생성하는 방법과 오실로스코프를 사용하여 출력을 확인 하는 방법을 보여줄 것입니다. Astable 모드에서 4047 IC의 출력 파형은 구형파와 동일한 높은 로직 레벨과 낮은 로직 레벨 사이에서 변동합니다. 구형파를 생성하기 위해 외부에서 추가하는 데 저항과 커패시터가 거의 필요하지 않습니다. 이것은 작동하는 데 클럭 펄스가 필요한 일부 IC 의 클럭 펄스 로 사용할 수 있습니다. 이 구형파는 저항과 커패시터를 몇 개 더 추가하여 사인파로 추가 변환 할 수 있습니다.
필요한 재료
- IC 4047
- 오실로스코프
- 전위차계 값 (1M 옴)
- 저항 값 (1k 및 200ohm)
- 커패시터 값 (0.001uf 및 0.1uf)
- 와이어 및 프로브 연결
- 12v 공급
회로도
이 구형파 발생기에 대한 회로는 위에 나와 있습니다. 전위차계를 움직여 구형파의 주파수를 변경하거나 다른 값의 저항과 커패시터를 사용하여 출력 주파수를 변경할 수 있습니다.
자세히 설명하기 전에 IC 4047에 대해 알아야합니다.
IC 4047
4047 IC는 저전력 소비로 널리 사용되는 IC 중 하나입니다. 단 안정 (원샷) 및 비 안정 (자유 실행) 작동을 모두 제공합니다. 광범위한 입력 전압 (3v ~ 18v)을 가지며 DC 전류 입력은 -55 ° C ~ + 125 ° C의 높은 작동 온도 범위에서 최대 ± 10mA입니다. 여기에서는 IC를 사용하여 구형파 및 사인파를 생성하고 있습니다.이를 위해 저항과 커패시터가 거의 필요하지 않습니다. 다양한 애플리케이션에서 클럭 펄스를 생성하기 위해 IC를 사용할 수 있습니다. 이 IC는 주로 인버터 회로에서 DC 전류에서 교류를 생성하는 데 사용됩니다.
이 IC의 응용 분야는 주파수 판별 기, 타이밍 회로, 시간 지연 응용 프로그램, 엔벨로프 감지, 주파수 곱셈 및 주파수 분할입니다.
핀 다이어그램 IC 4047
핀 구성 IC 4047
핀 번호 |
핀 이름 |
기술 |
1 |
씨 |
외부 커패시터 연결에 사용 |
2 |
아르 자형 |
외부 저항을 연결하는 데 사용 |
삼 |
RCC |
저항과 커패시터를 연결하기위한 공통 핀 |
4 |
AST ' (안정 막대) |
불안정 모드에서 사용할 때 낮음 |
5 |
AST |
불안정 모드에서 사용할 때 높음 |
6 |
-방아쇠 |
단 안정 모드에서 사용하면이 핀에 High에서 Low로 전환됩니다. |
7 |
대 |
IC의 접지 핀 |
8 |
+ 트리거 |
단 안정 모드에서 사용하면이 핀에 Low에서 High로 전환됩니다. |
9 |
EXT RESET |
외부 리셋 핀입니다. 이 핀에 높은 펄스를 제공함으로써 출력 Q를 로우로, Q '를 하이로 재설정합니다. |
10 |
큐 |
정상적인 고출력 제공 |
11 |
큐' |
핀 10의 역 출력은 낮은 출력을 제공함을 의미합니다. |
12 |
리 트리거 |
단 안정 모드에서 사용하여 동시에 리 트리거 + 트리거 및 – 트리거 핀 |
13 |
OSC 출력 |
진동 출력 제공 |
14 |
Vdd |
IC의 포지티브 입력 핀 |
구형파 생성 회로의 작동
IC에 3 ~ 15v의 입력 전압 범위를 공급할 수 있습니다. 우리 회로에서는 12v를 제공 합니다. 저항과 커패시터는 PIN 2에 외부 적으로 연결되고 PIN 3으로 단락됩니다. 저항과 커패시터 (RC)의 조합은 특정 주파수의 출력을 생성합니다. 구형파의 출력은 200ohm 저항과 직렬로 연결된 PIN 10에서 가져옵니다.
구형파의 주파수 값을 찾는 공식은 다음과 같습니다.
f = 1 / 8.8RC
예: 그림에 표시된 파형의 주파수를 수학적으로 계산하는 경우
여기서 전위차계는 약입니다. 7-8 %이고 C의 값은 0.001uf입니다.
따라서 주파수는 다음과 같습니다. f = 1 / 8.8 * 70,000 * 0.001 * 10 -6
f = 1623.37 또는 1.6Khz (대략)
주파수가 알려진 경우 동일한 공식을 사용하여 RC 값을 찾을 수 있습니다.
4047 IC의 단점은 듀티 사이클을 조정할 수없고이 IC의 출력이 50 %의 일정한 듀티 사이클을 갖는다는 것입니다. 그리고 주파수를 제어하기 위해 회로에서 R과 C의 값을 변경하는 데 사용합니다.
이 회로에서 생성 된 구형파는 적은 저항과 커패시터를 사용하여 쉽게 사인파로 변환 할 수 있습니다.
정사각형-사인파 변환기
이 회로는 구형파에서 사인파를 얻기 위해 위의 회로를 수정 한 것입니다. 구형파를 사인파로 변환하려면 아래 회로 다이어그램과 같이 저항과 커패시터를 몇 개 추가해야합니다.
이 작은 수정을 통해 구형파를 사인파로 변환 할 수 있습니다.