Pspice study - 08 시뮬레이션 - AC Sweep

Chapter 7. 시뮬레이션 - AC Sweep

※ AC Sweep은 입력신호의 주파수를 변화시켜가면서 그에따른 출력을 시뮬레이션하게 된다.

 

1. 회로도

## 사용 부품 리스트 ##
VDC/source
VAC/source
R/analog
C/analog
0/source
uA741/eval

그 외에 place power를 통해 vcc와 vee를 배치하고, place net alias를 통해 out노드의 이름을 부여한다.

 

2. 시뮬레이션 설정

다음과 같이 AC Sweep/Noise를 선택해 준다.

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주파수 변화는 Log스케일로 변화시키며, 1Hz부터 10kHz까지 변화시킨다. 10배당 101개의 데이터 구간 포인트를 할당해 준다.

이제 전압을 측정할 프로브를 배치해야 하는데, AC Sweep의 경우에는 별도의 프로브들이 존재한다.

결과값을 dB값으로 보기 위해서, Capture창의 메뉴에서 Pspice > Markers > Advanced > dB Magnitude of Voltage 프로브를 선택하여 출력단에 배치한다.

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3. 실행 결과

시뮬레이션을 실행시키면 다음과 같은 그래프를 얻을 수 있다.

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x축 변수인 주파수에 대해서 저주파에 비해 고주파 영역에선, 출력전압의 dB 스케일이 감소하는 구간이 있음을 볼 수 있다.

여기서 y축인 dB 스케일이 최대치보다 3dB낮은 크기를 가지는 시점의 주파수를 3dB 주파수, 혹은 차단 주파수라고 한다.

이 차단 주파수는 다음과 같은 방법으로 찾을 수 있다.

먼저 시뮬레이션 창의 툴바 중앙부근에 있는 Toggle Cursor 아이콘을 선택한다.

그러면 우측의 아이콘들이 활성화 되는데, 이 중에서 Search Command 아이콘을 선택한다.

입력창에 search forward level (max-3) 을 입력한다.
이를 통해 최대 크기보다 3dB 낮은 크기를 가질 때의 주파수를 찾을 수 있다.

그 다음 Mark label 아이콘을 선택해서 해당 지점을 표시할 수 있다.

결과는 다음과 같다.

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따라서 차단 주파수는 4.8102kHz임을 알 수 있다.
이는 공식을 통해 계산된 결과인 4.822k에 근접한 값에 해당한다.