[전자, 기초회로실험] 연산증폭기 전압비교기(예비보고서)
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작성일 23-03-31 04:38
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전압 비교기
(1) Cad 프로그램을 이용하여 다음의 회로를 구성하라. 이때, V3는 VDC를 이용하고 V4는 Vsin을 이용하여 크기는 5V, 주파수는 1kHz로 하라.
Vi < 0 이면 Vo = +Vsat
1. 사전 지식
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- 상위 임계점과 하위 임계점의 차이를 슈미트 트리거의 히스테리시스(hysteresis)라고 함
비교기 : 두 신호 중 어느 한 쪽이 더 큰가, 또는 하나의 신호가 미리 정해진 어느 다른 한 신호를 넘어서는 순간을 알고자 할 때 사용됨
- 상위 임계점(upper threshold)에 도달하면, 출력은 논리 상태 1로 갑자기 상승
- 입력 전압이 lower threshold인 0.8V 이하로 떨어지기 전까지는 출력은 논리 상태 1
설명
- 하위 임계점(lower threshold)에 도달하면, 출력은 논리 상태 0로 갑자기 하강.
바로 그대로 제출해도 손색이 없는 reference(자료)입니다.
1.3.Pulse-Width Modulation
Vout = A(Vp-Vn)
2. 시뮬레이션
(2) 위 그림의 회로에서 V3 가 -2.5V, 0V, 2,5V, 5V, 7.5V 인 각각의 경우에 대하여 5ms 간의 Time Domain Analysis 를 수행하고, 출력전압을 구하라.
다. PWM 신호는 측정(measurement)및 제어 어플리케이션등 다방면에 사용됩니다.
두 입력단의 전압비교
1.4. 슈미트 트리거(Schmitt-trigger) :입력에 대한 입력 전압과 출력 전압의 관계 그래프
센서가 무부하에서 부하 시 스텝 變化까지 응답하는 시간. 일반적으로 최종 값의 90%까지 상승하는 시간으로 규정되며, 측정(measurement)되는 변수의 스텝 입력 變化가 스타트될 때 측정(measurement)된다
1.1.Response Time
cad로 각 시뮬레이션을 돌린 결과도 캡쳐해서 작성했기 때문에 바로 그대로 제출해도 손색이 없는 자료입니다. 아날로그신호의 진폭과 디지털 신호의 pulse width (duty cycle)의 관계는 어플리케이션에 따라 달라 집니다. [이용대상]
V3=-2.5V
1.2.전압 비교기(Valtage Comparator)
Pulse Width Modulation (PWM) 신호는 아날로그 신호를 디지털 형태로 나타낸 것입니다. 특히 DC 모터제어에 많이 쓰이지만 펌프제어, 역학제어와 다른 기계분야에도 쓰입니다.
어느쪽의 전압이 높은가를 정확히 판단,디지털화
- 입력 전압이 상승하여 1.8V에 도달하기 까지는 출력은 0 또는 LOW를 유지
레포트 > 공학,기술계열
Vi > 0 이면 Vo = -Vsat
cad로 각 시뮬레이션을 돌린 결과도 캡쳐해서 작성했기 때문에
비교기의 출력은 High 및 Low의 두 레벨을 가진다. 예를 들어서 아날로그 입력신호의 범위가 0V 에서 10V 일 경우, 아날로그 신호의 진폭이 1V일 경우 디지털신호의 pulse width (duty cycle)은 10%이고 아날로그신호의 진폭이 9V 인 경우 디지털신호의 pulse width (duty cycle)는 90% 입니다. [이용대상]
[전자, 기초회로실험] 연산증폭기 전압비교기(예비보고서)
순서
전압비교기, 비교기, Comparator
출력전압은 +Vcc,-Vcc둘중 하나
비교기는 음되먹임을 걸어 쓰는 일은 없으므로 주파수 보상이 필요하지 않아 대역폭이 넓고 고속 응답이 가능하다. 디지털 신호에 대해서 주파수를 설정하고 pulse width (duty cycle)는 아날로그 신호의 진폭에 따라 변합니다.
