3비트 바이너리 카운터

부품 및 재료

<울>

555 타이머 IC(Radio Shack 카탈로그 번호 276-1723)

1N914 "스위칭" 다이오드 1개(Radio Shack 카탈로그 번호 276-1122)

10kΩ 저항기 2개

100µF 커패시터 1개(Radio Shack 카탈로그 번호 272-1028)

4027 듀얼 J-K 플립플롭(Radio Shack 카탈로그 번호 900-4394)

10분할 막대 그래프 LED(Radio Shack 카탈로그 번호 276-081)

470Ω 저항 3개

6볼트 배터리 1개

주의! 4027 IC는 CMOS이므로 정전기에 민감합니다!

상호 참조

전기 회로의 교훈 , 4권, 10장:"멀티바이브레이터"

전기 회로의 교훈 , 4권, 11장:"카운터"

학습 목표

<울>

555 타이머를 구형파 발진기로 사용하는 방법

J-K 플립플롭을 사용하여 비동기식 카운터를 만드는 방법

개략도

그림

지침

어떤 의미에서 이 회로는 2개의 J-K 플립플롭을 사용하여 3비트 이진 카운터를 만드는 방식으로 "치트"합니다. 일반적으로 3개의 플립플롭(각 바이너리 비트당 하나씩)이 사용되지만 이 경우에는 클록 펄스(555 타이머 출력)를 자체 비트로 사용할 수 있습니다. 이 회로를 만들 때 "다운" 카운터임을 알 수 있습니다.

즉, 카운트 시퀀스는 111에서 110, 101, 100, 011, 010, 001, 000으로 이동한 다음 다시 111로 이동합니다. JK 플립플롭을 사용하여 "업" 카운터를 구성하는 것이 가능하지만 여기에는 추가 작업이 필요합니다. 구성 요소를 제거하고 회로에 더 많은 복잡성을 도입합니다.

555 타이머는 듀티 사이클이 약 50%인 느린 구형파 발진기로 작동합니다. 이 듀티 사이클은 커패시터의 충전 주기 동안 더 낮은 저항을 "우회"하는 다이오드를 사용하여 가능하므로 충전 시정수는 다이오드가 없는 경우와 같이 2RC가 아니라 RC만 됩니다.

모든 실험과 마찬가지로 이 실험에서도 회로를 단계별로 구성하는 것이 좋습니다. 특정 기능이 있는 회로 부분을 식별하고 해당 부분을 한 번에 하나씩 구성하고 각 부분을 테스트하고 다음 구성 전에 성능을 확인합니다.

전자공학을 처음 공부하는 학생들이 흔히 저지르는 실수는 구성 과정에서 일부를 테스트하지 않고 전체 회로를 한 번에 구축한 다음 마침내 전원을 인가할 때가 되었을 때 동시에 여러 문제의 가능성에 직면하는 것입니다.

프로젝트가 시작될 때 세부 사항에 약간의 추가 주의를 기울이면 프로젝트가 끝날 때까지 엄청난 양의 문제 해결 작업을 수행할 가치가 있음을 기억하십시오! 전체 회로를 작동하기 전에 회로 부분을 테스트하지 않는 실수를 저지르는 학생들은 종종 해당 섹션을 테스트하는 데 걸리는 시간이 가치가 없다고 생각하고 일을 보냅니다. 실험에 어떤 문제가 있는지 파악하려고 합니다.

이 철학에 따라 4027 IC를 브레드보드에 연결하기 전에 먼저 555 타이머 회로를 구축하십시오. 상태를 시각적으로 표시할 수 있도록 555의 출력(핀 #3)을 "최하위 비트"(LSB) LED에 연결합니다.

출력이 느린 구형파 패턴으로 진동하고(주기에서 "꺼진" 동안 LED가 "켜짐") 신뢰할 수 있는 신호인지(이상한 동작이 없고 설명할 수 없는 일시 중지가 없는지 확인하십시오. ). 555 타이머가 제대로 작동하지 않으면 나머지 카운터 회로도 작동하지 않습니다!

타이머 회로가 양호한 것으로 입증되면 4027 IC를 브레드보드에 연결하고 555 타이머 회로 및 LED 어셈블리 사이에 필요한 나머지 연결을 완료합니다.