디지털논리회로 MULTISIM feedback amp 설계

소개글

디지털논리회로 MULTISIM feedback amp 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 선택 동기


2. Survey


3. circuit-explanation


4. Pspice Simulation


5. 검토 및 결론


6. epilogue


* 참고문헌

본문내용

저항을 낮추는 용도로 2N3904 소자가 쓰였다.
3.3 Bypass Capacitor
- 증폭기의 상단에 전원이 연결된 부분을 보면 100uF의 Capacitor가 Ground에 Bypass된 것을 확인할 수 있다. 이는 전원에서 들어오는 노이즈를 Ground로 빼기 위한 것이다. Capacitor는 교류 신호에 대해서 저항이 특히 낮으므로 R1이나 Q2쪽으로 노이즈가 들어가지 않고, C8로 빠질 것이다.
3.4 Feedback 회로
- 이 회로에는 전체적인 Amp의 Output과 Input이 68k의 저항으로 연결된 모습을 확인할 수 있다. 먼저, Q1의 Emitter와 Feedback 회로(68k 저항)는 연결된 것이 아니다. 그렇지 않으면 Base와 Emitter 부분이 연결되어 DC Bias 상으로도 문제가 되고, 자체가 0V가 되어 Q1이 Cut-off 된다. 무엇보다 교차점에 점 표시가 없으므로 이 회로는 Q1의 Base와 저항 R4, R5 사이를 연결한 것이라고 봐야한다. 이때 Feedback 회로를 바로 Output에 연결하지 않고, 저항를 통해 연결된 것을 확인할 수 있는데, 이것은 CC Amp의 Output 신호가 전부 빠져나가는 것을 방지하기 위한 것이다. (상대적으로 큰 Capacitor가 교류에서는 낮은 임피던스를 갖는다. C7 < C6이므로 C6으로 R4가 없으면 Output 신호가 모두 빠져버릴 가능성이 있다.)
4. Pspice Simulation
4.1 Pspice Simulation 결과
- Input Signal이 수십 mV에서 최대 100mV 근방의 신호가 입력되는 것을 확인하였다. 하지만 가변저항 값에 따라 그 크기가 굉장히 큰 폭으로 변하는 것을 확인할 수 있었다.
4.2 다른 마이크 입력의 가변저항 값 영향
- 위와 같이 가변 저항값이 잘못조절되었을 시에는 입력신호가 Base로 입력되지 못하고 모두 Ground로 빠져버리기 때문에 애초에 들어가는 신호가 작아지고 출력 신호 역시 작아져 상대적으로 노이즈가 크게 보일 수 있다.
4.3 실패한 전압 분배 회로도
초기 파형이 너무 안 나왔기 때문에 적당한 파형이 나오도록 전압비율을 여러 번 수정해야했다.
5. 검토 및 결론
- 입력되는 신호의 경우 비교적 높은 frequency의 신호가 입력되어야 하며 마이크에서 주변의 소음도 같이 입력되어야한다. 일반적인 마이크에는 전원이 필요 없는데, 전자기 유도로 신호가 발생되는 것이기 때문이다. 이때 회로 연결 시 고려해야 할 사항으로 Input, Output 저항을 체크해야한다.
- 증폭기 회로의 특이사항으로 2단으로 구성된 증폭기이며 여러 개의 신호를 Mix하는 증폭기이기도 하다. 또한 전체를 Feedback하는 회로가 있으며, 첫째 단 BJT의 Bias가 이를 통해 결정된다. 그리고 Noise를 제거하기 위한 Bypass Capacitor가 추가되었다.
- Feedback 회로의 역할로 Q1에 DC bias를 공급해주는 것인데, 이때Collector Feedback Bias값이 비교적 안정적이다. 추가적인 역할로 Band width를 늘리는 것이 있으며 (Gain은 상대적으로 감소)이를 통해 높은 주파수의 입력신호로 받을 수 있다. 마지막으로 Gain의 Fixed 효과 또한 Feedback 회로의 역할이다.
6. epilogue
- 2016년도 1학기에 디지털논리회로를 배우며 처음 프로젝트라는 것을 접해보았고, 여러 프로그램들을 사용해보며 7-segment와 이를 기반으로 한 도어락 회로를 구성하여 구현해본 경험은 지금의 feedback amp를 구현하는데 큰 도움이 되었다. 물론 마이크로전자회로를 처음 접한 2학기 역시 지식과 응용이 부족했지만 1학기에 멀티심, 로직웍스를 교수님들을 통해 접해본 것처럼 이번에는 조교들을 통해 pspice를 응용함으로서 직접 amp를 설계해보고 시뮬레이션도 할 수 있었다, mic mixer amp를 구현하는데 필요한 지식은 microelectronic circuit을 다시 보며 보충하였고, 이 과정을 통해 수업에서 놓쳤던 부분도 다시 확인할 수 있었다. 2학년 동안 배운 이 프로그램들과 지식은 아직 활용하는데 미약하겠지만 3학년, 4학년이 되어서는 나에게 유용하게 도움이 될 것이라고 생각한다.
* 참고문헌
- SEDRA/SMITH-7th microelectronic Circuit
- terms.naver.com
- ko.wikipedia.org
- www.alldatasheet.co.kr

키워드

feedback amp,   디지털논리회로,   MULTISIM