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전자회로설계실습 실험 10 예비 보고서

[3.1 OrCAD PSPICE를 사용한 Oscillator의 설계]그림입니다.원본 그림의 이름: KakaoTalk_20240516_135056368.jpg원본 그림의 크기: 가로 1400pixel, 세로 1050pixel(A)수식입니다.L _{+} =-L _{-} =12V,`R _{1} =R _{2} =1k OMEGA ,`C=0.47 mu F로 주어진 경우,수식입니다.T _{1} =T _{2} =0.5msec가 되도록 아래 그림 3.1의 신호발생기를 OrCAD를 이용하여 설계하고 설계도를 제출하라. 사용한 수식 및 수치를 자세히 적어서 기술한다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 10 회로도 1.png원본 그림의 크기: 가로 1278pixel, 세로 543pixel수식입니다.beta = {R _{1}} over {R _{1} +R _{2}} = {1} over {2}이고,수식입니다.T=T _{1} +T _{2} =1msec이며,수식입니다.1m=2RC`ln {1+ beta } over {1- beta }이므로 계산하면수식입니다.R=968.33 OMEGA이다. 설계도는 아래와 같다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 10 시뮬레이션-1.png원본 그림의 크기: 가로 1870pixel, 세로 692pixel(B) PSPICE를 이용하여 위에서 설계한 oscillator의수식입니다.v _{o} ,`v _{+} ,`v _{-}의 파형을 제출하라. 또한,수식입니다.T _{1} ,`T _{2} ,`V _{TH} ,`V _{TL}의 값을 제출하라. (시뮬레이션 설정: Analysis type: Time Domain, Maximum step size:수식입니다.50 mu s, Run to time: 20ms~100ms로 상황에 맞게 설정)SimulationSimulation수식입니다.T _{1}0.495ms수식입니다.T _{2}0.516ms수식입니다.V _{TH}5.91V수식입니다.V _{TL}-5.91V(C) 설계한 Oscillator의 동작원리를 기술한다. (이론부 참고)이 회로는 Negative feedback이 없으므로 Op Amp의 +/- 입력단자의 전위가 거의 같다는 Virtual short 원리가 성립하지 않는다. 오히려, 입력단의 전위차가 조금이라도 존재하면 이를 증폭시켜 출력은수식입니다.L _{+}또는수식입니다.L _{-}에 도달하게 된다. 가령,수식입니다.v _{+} >v _{-}이면수식입니다.v _{+} -v _{-}가 0보다 크므로 출력 전위는수식입니다.L _{+}에 saturate되고수식입니다.v _{+}

공학/기술| 2026.01.09| 4페이지| 1,500원| 조회(24)

실험, 중앙대, 예비보고서, 실습, 전자회로설계실습

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전자회로설계실습 실험 9 예비 보고서

[3.1 Series-Shunt 피드백 회로 설계]그림입니다.원본 그림의 이름: KakaoTalk_20240516_134521252.jpg원본 그림의 크기: 가로 1400pixel, 세로 1050pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 회로도(1).png원본 그림의 크기: 가로 1207pixel, 세로 532pixel(A) 그림 1 회로를 simulation하기 위한 Pspice schematic을 그린다. 전원 전압원은 12V로 고정하고 입력저항 및 부하저항을수식입니다.1k OMEGA, 피드백 저항은수식입니다.{V _{O}} over {V _{S}} =2가 되도록수식입니다.R _{1} ,`R _{2}값을 설정하고, Simulation Profile에서 Analysis type을 DC Sweep으로 설정하고서 입력 전압원의 값을 0V에서 +6V까지 0.1V의 증분으로 증가시킴에 따라 부하저항 양단의 출력전압이 어떻게 변하는지를 보여주는 입출력 transfer characteristic curve를 그려라.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 시뮬레이션(1).png원본 그림의 크기: 가로 1861pixel, 세로 681pixel(B) 단계 3.1(a)에서 그린 Pspice schematic에서 입력저항을수식입니다.10k OMEGA, 부하저항을수식입니다.100 OMEGA으로 하고 단계 3.1(a)와 같은 작업을 반복해서 부하저항 양단의 출력전압이 어떻게 변하는지를 보여주는 입출력 transfer characteristic curve를 그려라.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 시뮬레이션(2).png원본 그림의 크기: 가로 1865pixel, 세로 681pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 회로도(2).png원본 그림의 크기: 가로 1192pixel, 세로 518pixel(C) 단계 3.1(a)과 3.2(b)에서 얻어진 transfer characteristic curve를 비교하고 분석하라.transfer characteristic curve는 일정하다. Series Shunt 피드백 회로에서 출력 전압은 오직 입력 전압에 의해서만 결정되기 때문이다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 시뮬레이션(3).png원본 그림의 크기: 가로 1858pixel, 세로 677pixel(D) 단계 3.1(b)에서 입력 전압원을 2.0V로 고정하고 전원 전압원을 0V에서 12V까지 증가시켜 가며 출력전압이 어떻게 변하는지 시뮬레이션 결과를 보여라. 특정 전압 이상에서는 출력 전압의 변화가 없다. 그 이유를 설명하라.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 회로도(3).png원본 그림의 크기: 가로 1188pixel, 세로 523pixel수식입니다.V _{o} =(1+ {R _{2}} over {R _{1}} )V _{s}에서,수식입니다.V _{o} =2V _{s}이다. 즉 이 회로의 gain은 2이다. 전원 전압의 변화에도 이득은 바뀌지 않기 때문에, 이득이 2를 만족하게 되는 순간에 피드백 전압과 입력 전압이 같게 된다.[3.2 Series-Series 피드백 회로 설계]그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 그림2.jpg원본 그림의 크기: 가로 1400pixel, 세로 1050pixel(A) 그림 2 회로를 simulation하기 위한 Pspice schemetic을 그린다. 전원 전압원은 12V로 고정하고 입력저항을수식입니다.1k OMEGA로 설정한다. LED가 흘릴 수 있는 최대 전류를 초과하지 않도록 저항수식입니다.R _{1}을 최소값(수식입니다.R _{Variable} =0일 때)으로 설정하고 가변저항(수식입니다.R _{Variable})과 직렬 연결하여 피드백 저항을 구성한다. 가변저항(수식입니다.R _{Variable})값은 임의로 설정하고 Simulation Profile에서 Analysis type를 DC Sweep으로 설정하고서 입력 전압원의 값을 0V에서 +10V까지 0.1V의 증분으로 증가시킴에 따라 LED의 출력전류가 어떻게 변하는지를 보여주는 입출력 transfer characteristic curve를 그려라.*LED를 사용할 경우 LED가 흘릴 수 있는 최대 전류의 크기를 고려해야 한다. 반드시 LED의 데이터시트를 확인한다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 회로도(5).png원본 그림의 크기: 가로 1180pixel, 세로 527pixel데이터시트에 따르면, 최대로 흐를 수 있는 전류는 150mA이다.수식입니다.I _{O} = {V _{F}} over {R _{1} +R _{Variable}}이다.수식입니다.R _{Variable} =0일 때수식입니다.I _{O}가 최대이고,수식입니다.V _{F} =10V이므로,수식입니다.R _{1} =66.7 OMEGA으로 설계해야 한다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습9 시뮬레이션(5).png원본 그림의 크기: 가로 1855pixel, 세로 673pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 시뮬레이션(6).png원본 그림의 크기: 가로 1862pixel, 세로 675pixel(B) 단계 3.2(a)에서 그린 Pspice schematic에서 입력저항을수식입니다.10k OMEGA으로 변경한다. 피드백 저항을 구성하고 있는수식입니다.R _{Variable}값은 단계 3.2(a)에서 설정한 값의 1/2배로 줄인다. 같은 작업을 반복해서 LED의 전류가 어떻게 변하는지를 보여주는 입출력 characteristic curve를 그려라.(C) 단계 3.2(a)와 3.2(b)에서 얻어진 transfer characteristic curve를 비교하고 분석하라.수식입니다.I _{O} = {V _{F}} over {R _{1} +R _{Variable}}이다. 3.2(a)에 비해 3.2(b)에서의수식입니다.R _{1}값이 줄어들었으므로,수식입니다.I _{O}값은 3.2(a)에 비해 3.2(b)가 더 크게 나오게 된다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 시뮬레이션(7).png원본 그림의 크기: 가로 1860pixel, 세로 671pixel(D) 단계 3.2(b)에서 입력 전압원의 값을 0V에서 +5V까지 0.1V의 증분으로 증가시키고 전원 전압원을 12V에서 10V로 낮추었을 때 LED에 흐르는 전류가 바뀌는지 확인하고 이유를 설명하라.수식입니다.I _{O} = {V _{F}} over {R _{1} +R _{Variable}}이기 때문에,수식입니다.I _{O}는수식입니다.V _{F}에 비례한다. 따라서,수식입니다.V _{F}를 줄였으므로 LED에 흐르는 전류의 크기는 줄어든다. 한편, LED 전류는 오직 입력전압에 의해 정해지기 때문에, 전원전압과는 무관하며, 따라서, 전원전압을 변경한 것은수식입니다.I _{O}에 영향을 주지 않는다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 회로도(8).png원본 그림의 크기: 가로 1181pixel, 세로 525pixel(E) 단계 3.2(b)에서 Analysis type를 Time Domain(Transient)으로, Run to time과 Maximum step을 각각 2m과 1u sec로 설정한 후, VAMPL=5V, FREQ=10Hz인 정현파 입력 전압원에 대한 출력 전류를 도시하라.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 9 시뮬레이션(8).png원본 그림의 크기: 가로 1857pixel, 세로 677pixel[3.1 Series-Shunt 피드백 회로 설계](A) 그림 1 회로를 simulation하기 위한 Pspice schematic을 그린다. 전원 전압원은 12V로 고정하고 입력저항 및 부하저항을 , 피드백 저항은 가 되도록 값을 설정하고, Simulation Profile에서 Analysis type을 DC Sweep으로 설정하고서 입력 전압원의 값을 0V에서 +6V까지 0.1V의 증분으로 증가시킴에 따라 부하저항 양단의 출력전압이 어떻게 변하는지를 보여주는 입출력 transfer characteristic curve를 그려라.

공학/기술| 2026.01.09| 6페이지| 1,500원| 조회(37)

실험, 중앙대, 예비보고서, 실습, 전자회로설계실습

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전자회로설계실습 실험 8 예비 보고서

[3.1 단일 Current Mirror 설계]그림 1의 회로와 같이 Current Source에서수식입니다.M _{1},수식입니다.M _{2}로는 2N7000(FairChild)을 이용하며수식입니다.V _{CC} =V _{DD} =10V인 경우,수식입니다.I _{REF} =10mA인 전류원을 설계한다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습8 데이터시트.png원본 그림의 크기: 가로 802pixel, 세로 62pixel(A) 2N7000의 Data sheet으로부터수식입니다.{1} over {2} k _{n} ` ^{prime } ` {W} over {L}을 구한다. 사용한 수식 및 수치를 자세히 적어서 제출한다. (Gate Threshold Voltage와 On-Stage Drain Current 이용)그림입니다.원본 그림의 이름: 실습8 datasheet.png원본 그림의 크기: 가로 895pixel, 세로 242pixeldatasheet에서수식입니다.V _{GS} =4.5[V],`I _{D} =0.6[A],`V _{t} =2.1V이다.수식입니다.I _{D} = {1} over {2} k _{n} ` ^{prime } ` {W} over {L} (V _{GS} -V _{t} ) ^{2}을 이용하면,수식입니다.{1} over {2} k _{n} ` ^{prime } {W} over {L} =0.104(B)수식입니다.I _{REF} =10mA인 전류원을 설계하기 위해서수식입니다.M _{2}의수식입니다.V _{GS}를 구하여라. 또한수식입니다.V _{GS}를 만족시키기 위한수식입니다.R _{1}값을 구하여라.수식입니다.M _{1} ,`M _{2}가 matching 되어 있으므로수식입니다.{1} over {2} k _{n} ` ^{prime } {W} over {L} =0.104이다.수식입니다.I _{REF} =10mA이다.수식입니다.I _{REF} = {1} over {2} k _{n} ` ^{prime } ` {W} over {L} (V _{GS} -V _{t} ) ^{2}을 이용하면,수식입니다.v _{GS} =2.41V한편,수식입니다.R _{1} = {V _{DD} -V _{GS}} over {I _{REF}}이다. 계산하면,수식입니다.R _{1} =759 OMEGA이다.(C) 전류원으로 이동하기 위해서수식입니다.M _{1}은 Saturation 영역에서 동작해야 한다. 이때수식입니다.M _{1}이 Saturation 영역에서 동작하기 위한 조건을 설명하라. 이때,수식입니다.R _{L}의 최댓값을 구하여라.수식입니다.R _{L}값이 줄어들어도 상관없는지 설명하라.saturation이 되기 위해서는수식입니다.V _{DS} GEQ V _{GS} -V _{t}를 만족해야만 한다. 따라서,수식입니다.V _{DS} GEQ 2.41-2.1=0.31V이다. 이때,수식입니다.V _{D} =V _{CC} -I _{O} R _{L}이므로수식입니다.10-0.01R _{L} GEQ 0.31이며,수식입니다.R _{L} LEQ 969 OMEGA이다. 따라서,수식입니다.R _{L}의 최댓값은수식입니다.969 OMEGA이다.한편,수식입니다.R _{L}이 줄어들면수식입니다.V _{D}의 값이 커지므로 여전히 saturation을 만족하기 때문에, 줄어들어도 상관없다.(D)수식입니다.I _{O} =I _{REF} =10mA인 전류원을 OrCAD로 설계하여 회로도를 제출한다. (수식입니다.R _{L} =500 OMEGA으로 설계)그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 8 회로도(2).png원본 그림의 크기: 가로 1128pixel, 세로 517pixel(E) PSPICE를 이용하여 시뮬레이션 하고, 시뮬레이션 값을 다음 표에 작성하라. (Bias Point로 설정하고 시뮬레이션한다. Voltage, Current display로 확인할 수 있다.)SimulationSimulation수식입니다.V _{GS1}2.34V수식입니다.V _{DS1}4.96V수식입니다.V _{GS2}2.34V수식입니다.V _{DS2}2.34V수식입니다.I _{REF}10.1mA수식입니다.I _{O}10.1mA(F) 전류원의 출력저항수식입니다.R _{O}를 구하려고 한다. Saturation 영역에서수식입니다.R _{O} = {TRIANGLE V _{O}} over {TRIANGLE I _{O}}이다. 실험 할 경우,수식입니다.V _{CC} =10V로 고정한다면,수식입니다.R _{O}를 어떻게 구할 것인지 설명하라.수식입니다.R _{1}을수식입니다.759 OMEGA대신수식입니다.650 OMEGA으로 바꿔보자. 이때의수식입니다.I _{O} =11.8mA이다. 또 이때수식입니다.V _{DS1} =4.13V이다. 계산하면,수식입니다.R _{O} =500 OMEGA이다.수식입니다.M _{1}과수식입니다.M _{2}가 match되어 있어, 저항수식입니다.R _{1}을 줄이면수식입니다.I _{REF}는 커지게 된다.수식입니다.M _{1}과수식입니다.M _{2}에 같은 전류가 흐르므로,수식입니다.I _{O}는 커지게 되고,수식입니다.R _{L}은 고정되어 있어수식입니다.V _{DS1}이 작아지게 된다. (수식입니다.V _{D} =V _{CC} -I _{O} R _{L}이므로 전압강하가 작아지기 때문이다.). 또,수식입니다.R _{1} = {V _{DD} -V _{GS}} over {I _{REF}}인 것을 확인하면,수식입니다.R _{O}가 일정함을 확인할 수 있다.[3.2 Cascode Current Mirror 설계](A) 그림 2의 회로와 같이수식입니다.I _{REF} =10mA인 Cascode 전류원을 설계하기 위해서수식입니다.M _{2}와수식입니다.M _{4}의수식입니다.V _{GS}를 구하여라. 또한수식입니다.V _{GS}를 만족시키기 위한수식입니다.R _{1}값을 구하여라.같은 2N7000을 사용하기 때문에,수식입니다.{1} over {2} k _{n} ` ^{prime } {W} over {L} =0.104이다. 또,수식입니다.I _{REF} =10mA로 3.1과 같아수식입니다.V _{GS2} =2.41V이다. 하지만, cascode 회로이므로,수식입니다.V _{GS4} =2.41+2.41=4.82V이다.한편,수식입니다.R _{1} = {10-4.82} over {0.01} =518 OMEGA이다.(B)수식입니다.I _{O} =I _{REF} =10mA인 Cascode 전류원을 OrCAD로 설계하여 회로도를 제출한다. (수식입니다.R _{L} =500 OMEGA으로 설계)그림입니다.원본 그림의 이름: CLP0000310816f9.bmp원본 그림의 크기: 가로 1200pixel, 세로 556pixel(C) PSPICE를 이용하여 시뮬레이션 하고, 시뮬레이션 값을 다음 표에 작성하라.SimulationSimulation수식입니다.V _{GS2}2.35V수식입니다.V _{O}4.88V수식입니다.V _{GS4}2.35V수식입니다.I _{O}10.3mA수식입니다.I _{REF}10.3mA[3.1 단일 Current Mirror 설계]그림 1의 회로와 같이 Current Source에서 , 로는 2N7000(FairChild)을 이용하며 인 경우, 인 전류원을 설계한다.(A) 2N7000의 Data sheet으로부터 을 구한다. 사용한 수식 및 수치를 자세히 적어서 제출한다. (Gate Threshold Voltage와 On-Stage Drain Current 이용)datasheet에서 이다.을 이용하면,(B) 인 전류원을 설계하기 위해서 의 를 구하여라. 또한 를 만족시키기 위한 값을 구하여라.가 matching 되어 있으므로 이다. 이다.을 이용하면,한편, 이다. 계산하면, 이다.(C) 전류원으로 이동하기 위해서 은 Saturation 영역에서 동작해야 한다. 이때 이 Saturation 영역에서 동작하기 위한 조건을 설명하라. 이때, 의 최댓값을 구하여라. 값이 줄어들어도 상관없는지 설명하라.

공학/기술| 2026.01.09| 3페이지| 1,500원| 조회(36)

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전자회로설계실습 실험 7 예비 보고서

[3.1 Common Emitter Amplifier의 주파수 특성](A) 이전 실험의 2차 설계 결과회로(수식입니다.R _{i}추가)에 대하여 모든 커패시터의 용량을수식입니다.10 mu F으로 하고 CE증폭기에 100kHz, 20mVpp 사인파를 입력하였을 때의 출력파형을 PSPICE로 Simulation하여 제출하라. 모든 node의 전압과 branch의 전류가 나타난 회로도와 이때의 출력파형을 PSPICE로 Simulation하여 제출하라. 출력전압의 최대값(수식입니다.V _{max}), 최소값(수식입니다.V _{min})은 얼마인가?수식입니다.V _{max}/수식입니다.vert V _{min} vert을 %로 구하라.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 7 (a) 회로도.png원본 그림의 크기: 가로 1313pixel, 세로 612pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 7 (a).png원본 그림의 크기: 가로 1872pixel, 세로 727pixel수식입니다.V _{max} =193mV,수식입니다.vert V _{min} vert =202mV,수식입니다.V _{max}/수식입니다.vert V _{min} vert=95.5%이다.(B) 반올림하여 유효숫자 세 개로 다음 표를 작성한다}7.02 V수식입니다.I _{C}0.997 mA수식입니다.V _{E}3.5 V수식입니다.I _{E}1.01 mA수식입니다.V _{max} / LEFT | V _{min} RIGHT |95.5%수식입니다.beta =I _{C} /I _{B}83.1amplifier gain-88.2 V/Voverallvoltage gain-14.6 V/V(C) 입력신호의 주파수가 10Hz에서 10MHz까지 변할 때 CE amplifier의 주파수 특성을 PSPICE로 simulation하여 그래프로 그려서 제출한다. 수평축은 로그스케일의 주파수로, 수직축은 로그스케일(dB)의 overall voltage gain(수식입니다.v _{o} /v _{sig})으로 설정한다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 7 (b).png원본 그림의 크기: 가로 1877pixel, 세로 693pixel(D) 입력신호의 주파수가 10Hz에서 Unit gain frequency까지 변할 때 CE 므ㅔㅣㅑ랻ㄱ의 주파수 특성을 PSPICE로 simulation하여 그래프로 그려서 제출한다. 수평축은 로그스케일의 주파수로, 수직축은 로그스케일(dB)의 overall voltage gain(수식입니다.v _{o} /v _{sig})으로 설정한다. 3dB frequency 및 unity gain을 구한다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 7 (d).png원본 그림의 크기: 가로 1882pixel, 세로 723pixel3dB frequency는 23.1MHz, 326Hz이며, unity gain frequency는 30Hz, 230MHz이다.[3.2 주파수 특성에 대한수식입니다.R _{E}와 커패시터의 영향](A)수식입니다.R _{E}를 +10%, -10%로 변경하고 20mVpp 사인파를 입력하였을 때 10Hz에서 Unit gain frequency까지의 주파수 응답특성을 제출하라. Overall gain의 최댓값, 그리고 3db bandwidth와 unity gain frequency를 구하라. 어느 특성이 (a) +10%.png원본 그림의 크기: 가로 1862pixel, 세로 697pixel3dB frequency는 22.3MHz, 330Hz이며, unity gain frequency는 28Hz, 233MHz이다. 이때, gain=-13.75V/V그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 7 -10%.png원본 그림의 크기: 가로 1896pixel, 세로 707pixel(ii) -10%한 경우3dB frequency는 323Hz, 23.3MHz이므로 bandwidth는 23.3MHz, unity gain frequency는 231MHz, 28Hz이다. 이때, gain =-15.5V/V수식입니다.I _{E} = {V _{E}} over {R _{E}}이다.수식입니다.V _{E}가 일정한데수식입니다.R _{E}가 증가하면수식입니다.I _{E}는 감소하게 된다.수식입니다.I _{C} = alpha I _{E}이므로수식입니다.I _{C}는수식입니다.I _{E}와 같이 감소하고수식입니다.g _{m} = {I _{C}} over {V _{T}}이므로수식입니다.g _{m}도 같이 감소한다. 또한,수식입니다.G _{v} = {R _{in}} over {R _{in} +R _{sig}} g _{m} (R _{C} PVER R _{L} )이다. 따라서수식입니다.G _{v}도 같이 감소한다.반대의 경우도 똑같은 논리로,수식입니다.R _{E}가 감소하면수식입니다.G _{v}가 증가하게 된다. 곧,수식입니다.G _{v}가 달라진다.(B)수식입니다.C _{E}만수식입니다.0.1 mu F으로 변경된 CE증폭기에 20mVpp 사인파를 입력하였을 때 10Hz에서 Unit gain frequency까지의 주파수 응답특성을 제출하라. Overall gain의 최대값, 그리고 3dB bandwidth와 unity gain frequency를 구하라. 어느 특성이 3.1(d)의 결과와 달라지는지와 그 이유를 서술하라.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 7 2번 (b).png원본 그림의 크기: 가로 188ncy는 32.3kHz, 23.1MHz이므로 bandwidth는 23.1MHz, unity gain frequency는 233MHz, 2.8kHz이다. 미세하지만3dB bandwidth가 감소한 것을 확인할 수 있으며, 저주파를 조금 더 통과를 잘 못 시키는 것을 확인할 수 있다. 이는 커패시터의 임피던스가수식입니다.{1} over {jwC}로 쓰여지기 때문이다. 또, unity gain frequency가 3.1보다 증가한 것을 확인할 수 있다. 이는 low off frequency가수식입니다.f= {1} over {2 pi } LEFT ( {1} over {C _{1} R _{1}} + {1} over {C _{E} R _{E}} + {1} over {C _{2} R _{2}} RIGHT )이기 때문에,수식입니다.f가수식입니다.C _{1} ,`C _{2}랑 반비례하기 때문이다.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 7 2번 (c).png원본 그림의 크기: 가로 1875pixel, 세로 697pixel(C)수식입니다.C _{E}만수식입니다.0.1 mu F으로 변경된 CE증폭기에 20mVpp 사인파를 입력하였을 때 10Hz에서 10MHz까지의 주파수 응답특성을 제출하라.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 7 2번 (d).png원본 그림의 크기: 가로 1878pixel, 세로 700pixel(D) 두 개의수식입니다.C _{s}만수식입니다.0.1 mu F로 변경된 CE증폭기에 20mVpp 사인파를 입력하였을 때 10Hz에서 Unit gain frequency까지의 주파수 응답특성을 제출하라. Overall gain의 최대값, 그리고 3dB bandwidth와 unity gain frequency를 구하라. 어느 특성이 3.1(d)의 결과와 달라지는지와 그 이유를 서술하라.먼저, overall gain의 최댓값은 14.6V/V이다. 또, 3dB frequency는 745Hz, 23.2MHz이므로 bandwidth는 23.2MHz이며, unity gain frequenc low off frequency가수식입니다.f= {1} over {2 pi } LEFT ( {1} over {C _{1} R _{1}} + {1} over {C _{E} R _{E}} + {1} over {C _{2} R _{2}} RIGHT )이기 때문에,수식입니다.f가수식입니다.C _{1} ,`C _{2}랑 반비례하기 때문이다.(E) 두 개의수식입니다.C _{s}만수식입니다.0.1 mu F로 변경된 CE증폭기에 20mVpp 사인파를 입력하였을 때 10Hz에서 10MHz까지의 주파수 응답특성을 제출하라.그림입니다.원본 그림의 이름: 실습 7 e.png원본 그림의 크기: 가로 1882pixel, 세로 697pixel(F) 다음 표를 작성한다.2차 설계수식입니다.R _{E}10% 증가수식입니다.R _{E}10% 감소수식입니다.C _{E} =0.1 mu F수식입니다.C _{s} =0.1 mu F수식입니다.G _{vmax}-14.6V/V-13.75V/V-15.5V/V-14.6V/V-14.6V/V3dB bandwidth23.1MHz22.3MHz23.3MHz23.1MHz23.2MHzUnity gain frequency30Hz, 230MHz28Hz, 233MHz28Hz, 231MHz2.8kHz, 233MHz116Hz, 234MHz(G) 100kHz, 20mVpp 사인파를 이 증폭기에 인가하려면 function generator의 출력전압(Vpp)을 얼마로 설정해야 하는가?function generator에 설정한 전압의 2배가 실제로 출력된다. 따라서, 10mVpp로 설정해야 한다.[3.1 Common Emitter Amplifier의 주파수 특성](A) 이전 실험의 2차 설계 결과회로( 추가)에 대하여 모든 커패시터의 용량을 으로 하고 CE증폭기에 100kHz, 20mVpp 사인파를 입력하였을 때의 출력파형을 PSPICE로 Simulation하여 제출하라. 모든 node의 전압과 branch의 전류가 나타난 회로도와 이때구하라.

공학/기술| 2026.01.09| 6페이지| 1,500원| 조회(23)

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전자회로설계실습 실험 6 예비 보고서

그림입니다.원본 그림의 이름: KakaoTalk_20240428_231904844.jpg원본 그림의 크기: 가로 1400pixel, 세로 1050pixel[3.1 Emitter 저항을 삽입한 Common Emitter Amplifier 설계]위 회로와 같이 emitter 저항을 사용한 Common Emitter Amplifier에서수식입니다.R _{sig} =50 OMEGA,수식입니다.R _{L} =5k OMEGA ,`V _{CC} =12V인 경우,수식입니다.beta =100인 BJT를 사용하여수식입니다.R _{in}이수식입니다.k OMEGA단위이고 amplifier gain(수식입니다.v _{o} /v _{sig})이 -100V/V인 증폭기를 설계하려한다.(A) Early effect를 무시하고 이론부의 overall voltage gain수식입니다.G _{v}에 대한 식으로부터 출발하여 부하저항수식입니다.R _{L}에 최대전력이 전달되도록수식입니다.R _{C}를 결정하라.Early effect를 무시한다고 하면, gain수식입니다.G _{v} =- {R _{in}} over {R _{in} +R _{sig}} g _{m} (R _{C} PVER R _{L} )이다. 부하저항수식입니다.R _{L}쪽에서 바라본 회로의 출력저항수식입니다.R _{O} =R _{C}이다. 따라서수식입니다.R _{L} =R _{C}, 즉수식입니다.R _{L} =R _{C} =5`k OMEGA일 때 부하저항에 최대전력이 전달된다.(B)수식입니다.g _{m}을 구하라.수식입니다.R _{in}은수식입니다.R _{sig} =50 OMEGA보다 매우 크다. 따라서수식입니다.R _{sig}를 무시할 수 있으며, 이에 따라수식입니다.{R _{in}} over {R _{in} +R _{sig}} SIMEQ 1이다.수식입니다.A _{v} =-g _{m} (R _{C} PVER R _{L} )=-g _{m} {R _{L}} over {2} =-100,`g _{m} = {200} over {R _{L}} =40`mA/V이다.(C) 적절한 수식을 사용하여 (b)의수식입니다.g _{m}을 얻기 위한수식입니다.I _{C}를 구하고수식입니다.I _{B`} ,`I _{E}를 구하라.수식입니다.g _{m} = {I _{C}} over {V _{T}} ``#이다. 따라서수식입니다.````I _{C} =g _{m} V _{T} =40mA/V TIMES 25mV=1mA#이다.또,수식입니다.I _{B} = {I _{C}} over {beta } = {1mA} over {100} =0.01mA,`I _{E} =I _{C} +I _{B} =1.01mA이다.(D) 앞의 결과들을 사용하여 collector 바이어스전압수식입니다.V _{C}를 구하여라.수식입니다.V _{C} =V _{CC} -I _{C} R _{C}이다. 곧,수식입니다.V _{C} =V _{CC} -I _{C} R _{C} =12V-1mA TIMES 5k OMEGA =7V이다.(E) 이론부의 rule of thumb in design을 적용하여수식입니다.V _{E}를 구하고수식입니다.V _{B}와수식입니다.R _{E}를 구하여라.rule of thumb에 의해,수식입니다.V _{E} = {V _{C}} over {2} =3.5`V#이다.또,수식입니다.V _{B} =V _{E} +V _{BE} =V _{E} +0.7`V=4.2`V,`R _{E} = {V _{E}} over {I _{E}} = {3.5V} over {1.01mA} =3.47`k OMEGA이다.(F) 이론부의 rule of thumb in design을 적용하여수식입니다.R _{1} ,`R _{2}를 구하라. 이 값을 이용하여 설계한 CE amplifier의 입력저항수식입니다.R _{in}을 구하라.수식입니다.R _{1}에 흐르는 전류를수식입니다.I _{B1}이라 하자.수식입니다.`I _{B1} = {I _{B}} over {10} =0.1`mA,`R _{1} = {V _{CC} -V _{B}} over {I _{B1}} = {12V-4.2V} over {0.1mA} =78`k OMEGA ,`R _{2} = {V _{B}} over {I _{B1} -I _{B}} = {4.2V} over {0.1mA-0.01mA} =46.7`k OMEGA #또,수식입니다.r _{pi } = {beta } over {g _{m}} = {100} over {40mA/V} =2.5`k OMEGA ,`R _{in} =`(R _{1} PVER R _{2} PVER r _{pi } )`=`2.3`k OMEGA이다.(G) 모든 커패시터의 용량을수식입니다.10 mu F로 하고 지금까지 구한 저항 값을 사용한 CE증폭기에 100kHz, 20mVpp 사인파를 입력하였을 때의 출력파형을 PSPICE로 Simulation하여 제출하라. 모든 node의 전압과 branch의 전류가 나타난 회로도와 이때의 출력파형을 PSPICE로 simulation하여 제출하라. 출력전압의 최댓값(수식입니다.V _{max}), 최소값(수식입니다.vert V _{min} vert)은 얼마인가?수식입니다.V _{max} / vert V _{min} vert를 %로 구하라. 선형증폭기(linear amplifier)라면 100%가 되어야하는데 그렇지 않다면 그 이유를 설명하라.그림입니다.원본 그림의 이름: KakaoTalk_20240429_094844701_01.jpg원본 그림의 크기: 가로 1400pixel, 세로 1050pixel그림입니다.원본 그림의 이름: KakaoTalk_20240429_094844701_02.jpg원본 그림의 크기: 가로 1400pixel, 세로 1050pixel수식입니다.V _{max} =`757`mV,수식입니다.LEFT | V _{min} RIGHT | `=`956`mV,수식입니다.{V _{max}} over {LEFT | V _{min} RIGHT |} =79.2%이다. 이는 비선형 왜곡이 발생한 것음을 의미한다.수식입니다.v _{O} =V _{CC} -R _{C} i _{C} =V _{CC} -I _{C} e ^{v _{be} /V _{T}}이므로, 뒤의 exponential term 때문에 비선형 함수로 인해 왜곡이 발생하였다.수식입니다.`v _{be}

공학/기술| 2026.01.09| 5페이지| 1,500원| 조회(37)

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