Pspice study - 09 시뮬레이션 - Parametric Sweep

Chapter 8. 시뮬레이션 - Parametric Sweep

※ Parametric Sweep은 회로내의 변수로 설정한 소자값을 변경하면서 시뮬레이션을 진행하게 된다.
이전 DC sweep에서 다뤄본 적이 있는데, 사용자가 임의로 설정한 변수를 sweep하는 것 뿐만 아니라, 사용된 소자의 값을 바꾸는 것도 Parametric Sweep을 통해 구현할 수 있기 때문이다.

1. 회로도

## 사용 부품 리스트 ##
VAC/source
VDC/source
0/source
R/analog
C/analog
LM324/eval

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작성후 place power의 vcc소자를 통해 vcc와 vee를 인가하도록 하고, place net alias를 통해 out 노드의 이름을 부여한다.

여기서 주의할 점은 저항 R2의 값을 {Rvar}으로 입력해야 한다. 이는 Rvar라는 변수로 된 값을 가지게 됨을 의미한다.

또한 LM324의 입력단 부호에 유의하도록 한다. 소자를 배치한뒤 V키를 눌러 상하 반전을 시켜주어야 한다.

이제 변수인 Rvar의 값을 설정해 주어야 한다.
변수의 값은 place part에서 PARAM 으로 검색하면 나오는 소자를 사용한다.

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소자를 배치한 뒤 소자를 더블클릭해서 속성을 수정하자.

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나타나는 표의 가장 좌측상단을 더블클릭하면 속성이 가로정렬에서 세로정렬로 바뀌게 된다.

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좌측 상단의 New Row를 클릭한다.

새로운 속성으로 변수이름에 해당하는 Rvar를, 원하는 초기값으로 200을 입력한다.
Apply를 누르면 새로운 row를 계속 추가할 수 있으며, OK를 누르면 마치게 된다.
완료되면 OK를 누른다.

추가된 Rvar의 값에 마우스 커서를 올려두고 우클릭하여 display를 선택한다.

나타나는 속성에서 Name and Value를 선택한다.

OK를 누르고, 열려있는 탭을 우클릭하여 save한뒤 다시 우클릭하여 close로 닫는다.

회로도로 돌아오면 변수의 초기값이 설정되어 있음을 확인할 수 있다.

2. 시뮬레이션 설정

AC Sweep/Noise를 선택한다. 10~100kHz까지 변화시키며, 구간당 100개의 point를 둔다.

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좌측의 Options에서 Parametric Sweep을 체크한다.

현재 변화시키고자 하는 값이 사용자가 설정한 Rvar라는 변수이기 때문에, Global Parameter를 선택하고 이름에 Rvar라고 적는다. 값은 200부터 1k까지 200씩 증가시키기로 한다.

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만일 값을 선형적으로 변화시키지 않고, 특정한 값들로 변화를 시키고 싶다면 Sweep type을 Linear가 아닌 맨 아래의 Value list로 선택하고 값들을 적으면 된다.

값은 스페이스나 콤마로 구분할 수 있다.

ex) 5m, 10m, ...

설정이 완료되면, 앞선 AC sweep 게시글에서와 같이 dB 스케일의 전압 프로브를 배치하도록 한다.

 

3. 실행 결과

시뮬레이션을 실행시키면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.

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각각의 저항값에 따라서 pass band의 영역이 다른것을 볼 수 있다.

따라서 해석을 위해 최고치 보다 3dB낮은 pass band의 영역을 구해 보자.

다수의 결과를 가지고 해석하므로 앞서 살펴본 Performance analysis를 통해 해석해야 한다.

앞서 다뤄본 방법들로 Performance analysis를 했을 때 오류로 인해 실행이 되지 않을 때가 있다.

따라서 이번엔 조금 다른 방법으로 Performance analysis를 진행 하기로 한다.

먼저 시뮬레이션 창 위쪽 툴바에서 Perfromance analysis 아이콘을 클릭한다.

그러면 위쪽에 새로운 Plot이 생성되고, SEL>>을 통해 선택되어 있음을 확인 할 수 있다.

시뮬레이션 창 위쪽 메뉴에서 Trace > Add trace 를 선택한다.

우선 우측 함수들에서 Bandwidth_Bandpass_3dB(1) 을 선택하고,
그 다음 좌측 변수들에서 V(out)을 선택한다.

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그러면 Rvar 값에 따른 Pass band의 크기를 확인 할 수 있다.

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Performance analysis는 다수의 결과들을 해석할 때 사용한다는 것을 꼭 알아두도록 하자.