실습3.Voltage regulator설계-에이쁠-예비보고서

소개글

에이쁠 받은 보고서입니다. 참고용으로도 많은 정보를 담았으니, 학습에 많은 도움이 될겁니다.

목차

1. 설계실습 계획서
2. 설계실습 내용 및 분석 (결과 report작성 내용)

본문내용

A) 설계: 아래 그림 6-1에서 5 KΩ의 부하(RL)에 걸리는 직류전압의 최대치 (Vp)가 4.4 V이며, ripple (Vr)이 0.9 V이하가 되도록 교류입력전원의 크기를 결정하고 C의 크기를 설계한다. 이때 diode의 저항은 0.7 KΩ으로 가정한다. 이론부와 교과서(Sedra)를 참조한다. 설계에 사용된 수식, 과정을 상세히 기술한다.

순방향으로 전류가 흐를 때, 도통되는 다이오드가 2개 이므로 Vp= (RL*Vsm)/(2Rf+RL) 이고 Rf=0.7k옴, RL=5k옴으로 가정했기 때문에 Vp=4.4V가 되기 위한 입력전압 Vsm=5.632V가 된다.
방전시정수를 TD라고 하면, 입력신호의 주기 T가 충분히 작을 때 Vp-Vr=Vp*e-T/TD≒Vp(1-T/TD)로 나타낼 수 있다. 이를 정리하면 Vr=(T*Vp)/TD=Vp/fCR (R : 부하저항) 이고 C=0.1uF이므로 입력신호의 주파수f는 9.778kHz이상이어야 한다.
결론적으로, 조건에 맞는 적당한 주파수를 10kHz, 커패시턴스를 0.1uF, Vsm을 5.632V로 정했다.

(B) PSPICE: 위에서 구한 값을 사용하여 PSPICE로 회로를 그리고 분석하여 부하에 걸리는 파형을 제출한다. 0 V, Vp, Vr을 표시해야 한다.

결과 분석: Vp을 4.4V를 목표로 식을 계산한 뒤 입력전압의 크기를 5.632V로 설정하고 피스파이스를 돌려보니, Vp값이 4.4522V가 나왔고 이는 목표값과 1.18%의 오차율을 보였다. 이에 대한 이유는 순방향 다이오드 저항을 0.7k옴으로 가정했기 때문에 나온 결과이다. 하지만 매우 낮은 오차율을 보였기 때문에 목표한 결과를 잘 만족시켰다고 볼 수 있으며, 다이오드 저항을 0.7k옴으로 가정한 것 또한 합리적인 결정이었다고 생각한다. 리플값 또한 약 350mV로 Vr<900mV 조건을 잘 충족했다.

참고 자료

없음