중앙대학교 아날로그및디지털회로 예비보고서5

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5-3-1 슈미트 회로의 특성
(B) 슈미트 트리거 (V_DD=5 V)의 V_TH가 2.5 V가 되도록 회로를 설계하시오.

문턱 전압을 계산하는 식에서 V_th=L_+ R_2/(R_1+R_2 ), L_- R_2/(R_1+R_2 ), L_+=V_DD, L_-=-V_DD으로 식을 세울 수 있다.
설계하고자 하는 회로에서 L_+=V_DD= 5V, V_th=2.5V를 대입하면 R_1, R_2의 비를 1:1로 조정한다면 값을 얻을 수 있다. 각각을 5kΩ으로 설정하고 Pspice로 설계한 회로는 다음과 같다.

위 회로에 대해 V3 입력전압을 키우며 출력전압을 확인한 그래프는 다음과 같다.

확인 결과 2.42V 정도에서 V_th값이 나오는 것을 확인할 수 있다.

(C) 실습 이론에 나오는 식(8-3)과 식(8-5)를 이용하여 출력 주파수 식을 완성하시오.

식(8-3) V_o=-R_B1/(R_1 C(R_B1+R_B2 ) ) V_C t+ V_i+ V_th
식(8-5) V_o=R_B1/(R_1 C(R_B1+R_B2 ) ) V_C t+ V_i "+ V_th

두 식을 연립하면 V_i-V_i "=〖2R〗_B1/(R_1 C(R_B1+R_B2 ) ) V_C t의 관계가 나오고 f=1/2πR_1 C의 공식으로
f = 1/4π (V_i-V_i ")/(V_C t) (R_B1+R_B2)/R_B1 로 정리될 수 있다.

5-3-2 전압제어 발진기의 설계
(A) 그림 5-1과 같이 전압제어 발진기를 설계하고, 출력파형을 관찰하라. C_1 값을 10 nF으로 하였을 때, V_C가 변화하면 V_O의 주파수는 어떻게 변화하는가? V_C를 변화시킬 때 Freq vs Vc에 관한 그래프를 구하시오.

x축을 시간으로, y축을 출력전압으로 그래프를 그리고 각각에 해당하는 주파수를 분석한다. 프로그램의 1/Period(V(U3:OUT)) 분석 결과를 사용하여 분석하였다. pspice에서 2n3904소자는 q2n3904를 사용한다.

참고자료

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