신호 발생기 설계 실습

본 내용은 " [예비보고서] 4.신호 발생기 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.01.03

문서 내 토픽

• 1. Wien bridge 회로

  Wien bridge 회로에서 V+와 V-의 관계식을 구하고, 이를 이용하여 1.63kHz에서 발진하는 Wien bridge 회로를 설계하였습니다. 이를 통해 Wien bridge 회로의 Op-amp에 대한 두 입력이 virtual short 되어 있음을 확인할 수 있었습니다.

• 2. 발진 조건 만족

  발진 조건을 만족하는 R1, R2 값을 구하고, Wien bridge oscillator를 설계하였습니다. Pspice 시뮬레이션을 통해 1.48kHz의 발진 주파수를 확인하였고, 이는 목표 주파수 1.63kHz와 9.2%의 오차율을 보였습니다.

• 3. 다이오드를 이용한 안정화

  다이오드를 사용하여 Wien bridge oscillator를 안정화하는 회로를 설계하였습니다. 다이오드는 증폭기의 gain을 낮추어 Large signal에서 신호 왜곡 문제를 해결할 수 있습니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. Wien bridge 회로

  Wien bridge 회로는 RC 발진기의 한 종류로, 주파수 선택성이 뛰어나 정밀한 주파수 제어가 가능한 회로입니다. 이 회로는 주로 오디오 주파수 발진기, 신호 발생기 등에 사용됩니다. Wien bridge 회로는 두 개의 RC 직렬 회로와 두 개의 저항으로 구성되며, 이를 통해 주파수 선택 및 증폭이 이루어집니다. 이 회로는 온도 변화, 부품 편차 등에 민감하므로 안정적인 동작을 위해서는 적절한 보상 회로가 필요합니다. 또한 발진 조건을 만족시키기 위해 적절한 이득 조절이 필요합니다. 전반적으로 Wien bridge 회로는 정밀한 주파수 제어가 필요한 응용 분야에서 널리 사용되는 유용한 회로라고 할 수 있습니다.

• 2. 발진 조건 만족

  발진 회로에서 발진 조건을 만족시키는 것은 매우 중요합니다. 발진 조건은 크게 두 가지로 구분할 수 있는데, 첫째는 회로의 전체 이득이 1 이상이어야 한다는 것이고, 둘째는 회로의 위상 변화가 360도의 배수가 되어야 한다는 것입니다. 이 두 가지 조건이 동시에 만족되어야 안정적인 발진이 가능합니다. 발진 조건을 만족시키기 위해서는 회로 설계 시 각 소자의 값을 적절히 선정해야 하며, 온도 변화나 부품 편차에 의한 영향을 최소화하기 위한 보상 회로가 필요합니다. 또한 발진 주파수를 조절할 수 있는 가변 소자를 포함시켜 원하는 주파수에서 발진이 가능하도록 해야 합니다. 발진 조건을 만족시키는 것은 발진 회로 설계의 핵심 요소이며, 이를 통해 안정적이고 신뢰성 있는 발진 회로를 구현할 수 있습니다.

• 3. 다이오드를 이용한 안정화

  다이오드를 이용한 회로 안정화는 전자 회로 설계에서 매우 중요한 기술입니다. 다이오드는 전압 강하 특성을 이용하여 회로의 전압을 일정하게 유지할 수 있습니다. 대표적인 예로 다이오드를 이용한 전압 안정화 회로를 들 수 있습니다. 이 회로는 입력 전압 변동이나 부하 변동에 대해 출력 전압을 일정하게 유지할 수 있습니다. 또한 다이오드는 온도 변화에 따른 전압 변동을 보상할 수 있어 온도 안정성이 중요한 회로에서 유용하게 사용됩니다. 이 외에도 다이오드를 이용하여 전류 제한, 과전압 보호 등의 기능을 구현할 수 있습니다. 따라서 다이오드를 이용한 회로 안정화 기술은 전자 회로 설계에서 필수적인 기술이라고 할 수 있습니다.