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| 소개글 |
회로이론 Pspice 설계 과제 |
| 요약 |
<회로이론 Pspice 설계 과제 최종보고서>
1. 목표설정
- 1차 RC회로를 사용해서 cutoff frequency가 100Hz인 low pass filter를 설계하고 시뮬레이션 및 실험을 통해서 검증하라.
2. 분석 및 합성
(1) low pass filter
low pass filter는 작은 주파수를 갖는 신호만을 출력으로 통과 시켜 주는filter.
(2) R값, C값 결정
Vout를 V1에 대한 식으로 세워보면 Vout = V1이 되고 정리하면 Vout=Vi가 된다. 여기서 Vout/Vi = H(jw)는 network function이며 network function을 w의 함수로 보면 frequency response가 된다.
|Vout|=|H(jw)|*|V1|에서 출력의 크기는 입력의 크기와 |H(jw)|의 곱으로 결정 되므로 |H(jw)|의 값이 w에 따라서 변하므로 출력의 크기도 w에 따라서 변한다. 따라서 |H(jw)|의 값은이 되어 |H(jw)|의 값을 비교해서 출력의 크기를 비교해 본다.
|H(jw)|식을 보면 w의 값에따라 변화하는데 w가 0이면 1이 되어 최대값이 되고 w값이 커질수록 |H(jw)|은 감소하는 것으로 볼 수 있다. 그리고 cutoff 주파수가 100Hz이므로 100Hz에서 |출력의 크기는 |H(jw)|의 최대값에1/배가 되어서 =1/가 된다 따라서 R과 C의 값을 구할 수 있다.
cutoff일 때 주파수를|H(jw)|식에 대입하여 R과 C의 값을 구해보면 w=2πf=200π가 되고 = 1/ 이므로 RC=1/w = 1/200π = 0.0016이 된다 . 따라서 R과 C의 곱은 0.0016인 회로를 설계 하면 된다.
3. 제작 및 시험
0.1uF의 캐퍼시터를 사용하기로 결정했고 계산결과 저항은 16k가 되었다.
시뮬레이션 결과를 보면 100Hz일 때 0.707V가 됨을 볼 수 있다.
(1) 위의 시뮬레이션 결과를 토대로 그림1과 같은 회로를 직접 구성한다.
(2) 1V사인파 |
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