서강대학교 전자회로실험 - 실험 3. PSpice 사용법 및 시뮬레이션 실습 결과 보고서

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R2에 걸리는 peak 전압은 전압 분배에 따라 2.5V여야 하나, Pspice로 측정한 값은 2.4578V 이었다. 또, R2에 흐르는 전류의 peak 값도 2.5A여야 하나, Pspice로 측정한 값은 전압과 마찬가지로 2.4578A였다. 위 결과 그래프에서 전류와 전압 그래프가 동일하게 겹쳐 보였다. 이론값과 Pspice 결과값은 거의 비슷하였다. 약간의 오차는 전제 전압의 진폭을 5V로 하였으나, 실제 측정된 전체 전압의 peak값이 약간 더 작게 측정되었는데 이는 Pspice가 정확하게 계산을 못하는 것으로 생각된다.

이 실험의 회로는 inverting amplifier이다. 이득이 -R2/R1=-2이므로 출력전압이 -2V1이 된다. 그래서 위 시뮬레이션 그래프의 기울기가 -2인 것이다. 그러나 OP-AMP의 Vcc 때문에 최대 출력 전압이 15볼트로 정해져 있어서 그 이상의 값은 +-15볼트로 출력된 것이다.

V1의 크기가 클수록 MbreakN에 흐를 수 있는 최대 전류가 많아지는 것을 그래프를 통해 알 수 있다. 그리고, V2(x축)가 작으면 전류가 흐르지 않고, V2가 증가하면 전류도 증가하는데 나중에는 포화되어 일정하게 된다.

위 회로에서는 saturation이 일어나게 된다. 따라서 출력 전압이 위 그래프와 같은 값이 나오는 것을 알 수 있고, 주파수가 증가할수록 출력전압이 점점 0에 가까워지는 것을 알 수 있다. 이는 주파수가 커지면, 증폭기의 대역폭을 넘어서서 전압을 제대로 인식하지 못해서 그런 것으로 생각된다.

위 그래프를 통해, VPULSE에서 나오는 파형을 뒤집은 모양이 결과모양으로 나오는데 이를 통해 inverter에 의해 위상이 정반대로 변한다는 것을 알 수 있다. 또한, 같은 시간에 위상이 다른 것이 아니기에 약간의 딜레이가 있다는 것과 전압이 약간 더 크게 출력된 것도 확인할 수 있다.

참고자료

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