전자회로실험 설계3 전자오르간 설계보고서

소개글

A+ 받은 보고서입니다.
각 실험별로 코멘트를 하였고, 며칠씩 걸려가며 시뮬레이션을
전부 다 돌리며 작성한 보고서라 만족 하실겁니다.
비고 및 고찰을 아주 상세하게 기록 하였습니다.

목차

1. 설계 목적
2. 설계 이론
3. 시뮬레이션
4. 결과 및 분석
5. 비고 및 고찰

본문내용

1. 설계 목적
(1) OP-AMP를 이용한 발진기 및 2차 저역통과필터를 설계한다.
(2) 이를 이용한 전자 오르간을 제작한다.

2. 설계 이론
OP-AMP는 다양한 연산기능을 수행하기 위해 상요되는 증폭기를 의미한다. 대표적인 OP-AMP는 0부터 1MHz이상의 주파수에 이르기까지 사용할 수 있으며 고이득 직류증폭기이다. 이상적인 OP-AMP의 특성은 다음과 같다.
① 전압 이득이무한대이다.
② 입력 저항(Input impedance : Zin)이 무한대이다.
③ 출력 저항(Output impedance : Zout)이 0이다.
④ 무한대의 대역폭을 가진다.

<중 략>

<위 규격을 만족하는 전자 오르간의 시뮬레이션 회로도>
= 최종적인 전자오르간의 회로도에서 앞에서 시뮬레이션 한 슈미트 발진기와 적분기, 그리고 2차 저역통과 필터를 연결하고, 마지막 단에는 CE증폭기를 통해 출력단을 구성한 회로도가 위 회로도입니다. 주파수 440Hz가 기준 주파수 값이 되고, 각 건반에 맞는 주파수 값을 얻기 위해 가변저항 R 값을 바꿔가며 시뮬레이션 한 결과가 아래 그래프입니다. 각 음계에 맞는 이론주파수 값들을 토대로 교수님께서 말씀 해 주신 각각의 저항 값들을 이론치로 본 후, 시뮬레이션 값과 비교 해 보았습니다

<중 략>

cut-off 주파수를 1kHz로 하기 위한 2차 저역통과필터의 저항값과 커패시턴스 값을 알아보기 위해 공식 을 살펴 보면, RC= 값이 나오므로 R을 10kΩ으로 지정한다면 커패시터의 값은 약 10이 나오게 됩니다. 한 가지 알 수 있었던
사실은 커패시터의 값을 올릴수록 LPF 파형의 특성이 왜곡 없이 깨끗해 지는 것을 알 수 있었고, 스위칭 하여 FFT를 분석 해 본 결과 고조파가 상당히 제거되어 나오는 점도 알 수 있었습니다. 결과적으로 15V의 단일 전압을 인가한 후, 출력 저항 8Ω, 이론 주파수와 시뮬레이션 결과 주파수 사이의 오차값이 5% 미만인 규격을 만족하는 전자 오르간을 설계 하였고

참고 자료

없음