전자회로 해석 및 설계-3(충방전 회로해석, 돌입전류)

사용 TOOL

OrCAD - CAPTURE CIS LITE 17.2-2016

 

해석

 

추가적 해석

방전시 반대로 흐르는것을 볼 수 있다.

 

 

 

 

AC예제

전달함수 marker가 없으니, Vi를 1로 두어 시뮬을 확인하였다.

 

marker 적용

DB MARKER - 

 

Simulation 결과

-전달함수 파형

 

 

데시벨(dB)

 

기준점을 기준으로 증폭의 방향을 나눈 표이다.

 

수동필터(Passive Filter) 종류와 특성

Passive Filter : 증폭 불가 부품 (R, L, C, Beads... etc)

Active Filter(수동소자 + 능동소자) : 증폭 가능 부품 (Op AMP , Transister ... etc)

 

-LPF(Low Pass Fillter) : 저역통과 필터 >> High Frequency (X)  / Low Frequency (O)

-HPF(High Pass Fillter) : 저역통과 필터 >> High Frequency (O)  / Low Frequency (X)

-BPF(Band Pass Fillter) : 대역통과 필터 >> Band만 통과한다. 

-BRF(Band Reject Fillter), BTF(Band Trap Filter) : 반죽여버린다, High/Low 신호 둘중 하나를 없애버린다.

 

필터 차수 별

1차 : L혹은 C가 1개만 있을경우 (기울기 : +- 20dB) / (위상 : +- 90도)

2차 : L혹은 C가 2개만 있을경우 (기울기 : +- 40dB) / (위상 : +- 180도)

3차 : L혹은 C가 3개만 있을경우 (기울기 : +- 60dB) / (위상 : +- 270도)

N차 : L혹은 C가 n개만 있을경우 (기울기 : +- n * 20dB) / (위상 : +- n * 90도)

 

 

cut-off frequency 확인

 

오메가 rad/s로 바꿔준 형태

 

 

 

EXAMPLE

SIMULATION에서 적절한 Wc(Cut-off-frequency)값을 확인하여라

1.Design 1st order LPF, Wc = 1m rad/s

Simulation 결과

 

 

2.Design 1st order HPF, Wc = 1k rad/s

Simulation 결과

 

 

3.Design 1st order BPF, Wc = 1k rad/s, BPF, Wc = 1M rad/s

Simulation 결과

 

 

회로에서 1옴으로 설정하지 않은 이유는
수학적(형식상)으로 문제가 없지만, 양산 시 
1v값만 걸려있더라도, 저항에는 돌입전류(inruch current)가 엄청 높아지게 되어,
current가 망가질 뿐만아니라, 저항에 열이 많이 생겨 회로가 망가진다.

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수학적으로 스펙인 하고 pcb 팹인 하여 레이아웃 설계했을 때
패턴을 뽑아낸 후, 구리선을 붙이게 되는데 구리선에 아주 작은 저항(기생저항)이 생긴다.
또한 칩에 칩저항을 붙이는데 접촉저항(contact resistance)이 생기게 된다.
예측 불가능한 저항(델타R)을 줄이기 위해 저항값을 높여야 하는데(델타R/R) 저항 값이 기본적으로 낮다면
회로가 망가지거나, 제대로 동작하지 않게된다.

따라서 기본적으로 저항값을 주어야 한다.

신호처리에서 적당저항범위는
작게는 수백옴 / 크면 수십킬로옴 이 사이 값을 사용해야한다.