Wednesday, March 28, 2012

Pspice study - 07 시뮬레이션 - DC sweep

Chapter 6. 시뮬레이션 - DC sweep


※ DC sweep은 전원의 값을 변화시켜가면서 그에 따른 결과를 관찰하는 시뮬레이션을 진행하게 된다.
예를들어 전압원을 0V~10V까지 1V씩 증가시키면서 이에따른 결과의 변화를 그래프로 나타내는 시뮬레이션에 해당한다.

1. 회로도


## 사용 부품 리스트 ##
VDC/source
IDC/source
0/source
Q2N3904/bipolar

회로도 작성이 끝나면, 다음과 같이 트랜지스터의 컬렉터쪽에 전류프로브를 배치해 준다.


;



2. 시뮬레이션 프로필 설정


다음과 같이 DC sweep을 선택해 준다.

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sweep할 변수는 Voltage source를 선택하고, 전압원인 V1을 변화시키기로 한다. 변화는 선형적으로 변화시키며 0V~6V까지 0.1V씩 변화시키는 것으로 선택한다.

만일 이렇게 설정을 마치고 시뮬레이션을 진행하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.

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그래프를 보면 알 수 있듯이 이 결과는 x축 독립변수로 이미터-컬렉터 전압 V1을 0~6V까지 변화시킬 때, 나타나는 y축 종속변수 컬렉터 전류 IC(Q1)의 특성을 나타낸다. 이때 베이스 전류 I1는 회로도에서 볼 수 있듯이 5mA로 고정되었다.


만일 또다른 베이스 전류에 따른 컬렉터 전류특성을 모두 보려면 위 시뮬레이션 설정의 Option항목 중, Parametric Sweep을 선택해 준다.

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Parametric Sweep역시 앞의 Primary Sweep에서 했던것과 비슷하게 설정하면 된다.
Current source를 선택하고, I1을 0~5mA까지 0.5mA씩 변화시키기로 한다.

설정을 저장하고 시뮬레이션을 실행한다.



3. 실행결과


시뮬레이션을 실행시키면 11개의 결과가 생성되었음을 알려준다. OK를 누르면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.

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색깔별로 총 11개의 그래프가 나타남을 볼 수 있다. 이는 Parametric Sweep을 통해 변화시킨 베이스 전류 I1이 0~5mA까지 0.5mA씩 가지게 되는 총 11개의 변수를 의미한다.

앞서 얻었던 하나의 그래프로 나타난 결과인 5mA에 해당하는 그래프도, 현재 가장 위쪽에 있는 하늘색 그래프로 나타나 있음을 볼 수 있다.


이처럼 얻은 다수의 결과에 대한 해석은 Performance Analysis를 통해 진행한다.

예를들어 Parametric sweep을 통해 변화시킨 0~5mA까지의 베이스 전류에 대해서, x축 변수인 이미터-컬렉터 전압이 0.5V일 때의 y축 변수 컬렉터 전류값들을 얻어 보자.

우선 시뮬레이션 창의 메뉴에서 Trace > Performance Analysis를 선택한다.


다음 Wizard를 선택하고 next를 누른다.



리스트 항목에서 YatX를 선택하고, next를 누른다.

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그래프 표시의 아이콘을 누른다.


측정에 사용할 변수인 IC(Q1)을 선택하고 OK를 누른다.

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아래에는 살펴볼 시점에 해당하는 0.5V를 적고 next를 누른다.


next를 누른다.


그러면 위쪽에 새로운 plot이 생긴것을 볼 수 있다.

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새로운 plot의 x축 변수는 I1으로써, 현재 parametric sweep으로 변화시킨 변수에 해당하며, y축 변수는 각각의 컬렉터 전류 IC(Q1)에 해당한다. 그래프 아래의 범례를 통해 이 그래프가 V1이 0.5V일 때의 그래프임을 볼 수 있다.

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