6-6 타이머 IC(555)를 이용한 깜빡이


555 IC의 비안정 모드를 이용하여 깜빡이를 만듭니다.


클릭하여 3D 모델링 화면을 회전시켜 볼 수 있습니다.



555 IC

일정 시간 간격으로 전기기구를 작동시킬 목적에 가장 부합하는 IC가 바로 555입니다. 꽤 오래 전에 만들어진 IC이면서도 근본 구조가 거의 바뀌지 않고 꾸준히 판매되고 있습니다.

555를 이용하지 않고도 원하는 작업을 할 수 있도록 해주는 다른 회로들이 있긴 합니다.
하지만 555는 다른 회로들이 가지지 못하는 장점들을 가지고 있습니다.

  1. 작동 전압 범위가 넓습니다. 보통은 3~9V 사이의 전압에서 작동되며, LMC555는 1.5V에서도 작동됩니다.
  2. 타이밍 간격을 저항 2개와 커패시터 1개로 간단하게 조절할 수 있습니다.
  3. 안정성이 높습니다. 전압이 바뀌거나 부하의 변동에도 타이밍 간격이 영향 받지 않습니다.
  4. 값싸고 간단하게 만들 수 있습니다.
  5. 출력 전류가 꽤 센 편입니다. 555의 출력 전류로 다른 555를 구동시킬 수 있을 정도입니다.

555의 두 가지 기능

555 IC는 다음의 두 기능을 할 수 있습니다.

  1. 원하는 시간 만큼 회로를 작동시킨 다음에 완전히 꺼진 채로 있기
    – 단안정 모드, Monostable Mode –
    단안정 모드는 외부에서 트리거 신호(VL)가 들어오면, +V 전압을 정해진 시간 동안만 출력한 다음에, 원래 0V 상태로 되돌아가는 모드입니다. 현관에 설치하는 등과 같이 일정시간 동안만 켜져 있어야 하는 곳에 사용할 수 있습니다.
     
  2. 일정 시간 간격으로 회로를 주기적으로 계속 작동시키기
    – 비안정 모드 Astable Mode –
    비안정 모드는 주기적으로 펄스 신호를 발생시키는 모드입니다. 자동차의 깜박이부터 시작하여 타이밍이 필요한 거의 모든 곳에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 게임 중에는 일정한 빠르기로 마우스 클릭을 해야 하는 경우가 있는데, 555 IC를 마우스에 삽입하여 클릭을 자동화 시키는 회로까지 만들 수 있습니다.

555 비안정 모드

다음과 같이 연결하면 555 IC가 비안정 모드로 동작합니다.
출력 파형은 구형파(Square wave)로서, 계단처럼 완전히 깎아 놓은 파형입니다. 출력 파형에 어중간한 상태는 없습니다.

555 비안정 모드

출력 파형이 유지되는 각각의 시간 TH(초)와 TL(초)은 저항 R1, R2과 커패시터 C를 이용하여 조절할 수 있습니다.

\[\begin{align}T_{ H }(초)&=0.693×(R1+R2)×C\\ T_{ L }(초)&=0.693×(R2)×C\end{align}\]

전체 주기 T = TH + TL 이고, 주파수는 주기의 역수이므로, 전체 주기 T와 전체 주파수 f는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

\[\begin{align}T(초)&=0.693×(R1+2×R2)×C\\ f(Hz)&=\frac { 1.44 }{ ((R1+2×R2)×C) } \end{align}\]

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