Opamp 발진회로

소개글

Opamp 발진회로에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

위의 회로를 수정하여 그림 12.1의 회로를 구성하라. 이 때, C1과 C2의 초기전압 (IC)을 0으로 하라. 30ms 동안의 Time Domain Analysis를 수행하여 op amp의 출력전압을 도시하라. R4를 100kΩ으로 바꾼 뒤 반복하라.
R4 = 10k
R4 = 100k
(3) 그림 12.3의 회로에 대하여 이때, C1의 초기전압 (IC)을 0 으로 하라. 2ms 동안의 Time Domain Analysis 를 수행하여 op amp 의 출력전압과 C1에 걸리는 전압을 하나의 그래프에 출력하라. C1 을 2nF 으로 바꾸고 반복하라.
C1=1nF
C1=2nF
3. 분석 및 토의
Wien bridge oscillator는 op-amp회로에 및 negative feedback을 사용하여 sine wave를 발생하는 발진을 일으키고, 주파수를 결정하며, negative feedback은 진폭을 결정하여 출력이 포화되는 것을 막아준다. 발진하는 조건은 positive feedback 상태에서 위상차가없는 주파수가 된다.윈-브리지 발진기(Wien-bridge oscillator)는 5㎐∼1㎒의 주파수범위의 저주파용 발진기의 대표적인 것으로 상업용 오디오 발진기나 다른 저주파 응용에서 많이 사용된다. 시뮬레이션1에서의 전달함수식에서 일때 값을 대입해 보면 T(jf) = 0.397 이 되어 1보다 작은 값을 갖게 된다. 이는 Negative Feedback이 더 많이 작용하는 것을 의미하여, 회로가 안정되게끔 한다. 시뮬레이션2 회로는 Wien-Bridge Circuit로 회로의 특성상 f=fo 일때, T(jfo)=(1+R2/R1)/3 가 되며, A > 3 일때는 Positive feedback이 많은 영향을 미쳐 회로는 불안정하게 된다. 반면 A=3이 되면, 중립적 안정성을 띠게 되고, A < 3이 되면, Negative feedback 영향으로 회로는 안정성을 가지는 것이다. R4의 저항값을 100k일 때 회로가 안정적으로 동작하는 것을 결과 파형을 통해 알 수 있다. (DC레벨) Basic Free-Running Multivibrator(구형파 발생기)로 주기는 T = 2RC ln(Vsat+Vt / Vsat-Vt)가 된다. 이 회로가 시뮬레이션3에서 사용되었는데, 기준전압이 ±(10/10+16) × Vsat으로 커패시터에 RC의 시상수값으로 채워지다가 기준전압을 넘어서면 -Vsat되고, 음의 값으로 채워질때는 기준전압보다 낮아지면 Vsat되어 구형파 형태의 파형이 나오는 것을 확인할 수 있다.
이번 시뮬레이션 파형 발생기의 특성을 알아보는 실험이었다. 물론 가장 놀라웠던 사실은 우리가 실험을 하면서 사용해 오던 파형발생기를 실제로 회로를 통해 구성할 수 있다는 것이었다. 초기에 커패시터가 충전되는 시간엔 점점 파형의 크기가 증가하게 되는 특이한 성질도 볼 수 있었다. 어째서 회로의 이름을 발진회로라고 지었는지 이해할 수 있는 시뮬레이션이었다고 생각한다. 실제로 실험을 하면서 더 그 특징을 자세히 이해하게 될 수 있을 것이다.

키워드

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