윈브리지 발진회로 설계

소개글

윈브리지 발진회로를 A/D 컨버터 사용해서 한겁니다
윈브리지 발진회로설계

목차

1. 설계목표설정 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1

(1) 명제
(2) 설계 목적

2. 설계합성 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3

(1) 설계 순서
(2) 성능

3. 설계구현 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3

(1) 회로도 및 파형

4. 결과도출 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 4

(1) 완성회로
(2) 동작설명

5. 결 과 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5

본문내용

1. 설계 목표설정
(1) 명제
윈브리지 발진기로 나오는 신호를 10Hz이하로 증폭시켜 A/D 컨버터로 A/D 변환을 시킨다. 이때 전원전압은 +5V와 -5V로 한다.
(2) 설계의 목적
① 윈브리지 발진회로를 이용하여 A/D변환 설계하는 방법을 배운다.
② 윈브리지 발진회로를 이용한 A/D 변환의 각 소자 결정방법을 배운다.
2. 설계 합성
(1) 설계 순서
① 윈브리지 발진회로의 동작 특성에 대해 이해한다.
② Orcad를 사용하여 윈브리지 발진회로와 증폭기, A/D 컨버터의 기본회로를 구성한다.
③ 발진 주파수를 우리 조는 7.5 Hz로 주기로 했다.
④ 발진 주파수 7.5Hz가 되기 위한 C와 R 값을 구해준다.
⑤ 구해준 값을 orcad를 사용하여 구성한 기본회로에 넣어준다.
⑥ 시뮬레이션 세팅을 통해 원하는 파형을 얻기 위한 시간 축을 정해준다.
⑦ Pspice를 통해 파형을 확인한다.
⑧ 파형 확인 후 빵판(Bread board)에 윈 브리지 발진회로를 구성한다.
⑨ 오실로스코프를 이용하여 발진회로에 발진 유무를 확인한다.
⑩ 발진회로 출력에 사인파가 나오도록 가변저항 값을 조절한다.
⑪ 파형을 확인 후 디버깅 한다.
(2)성 능
윈 브리지 발진회로 (Wein-bridge oscillators)
윈 브리지 발진회로는 0.001 Hz 정도의 초저주파부터 10 MHz 정도의 고주파까지의 사인파 발진에 널리 사용된다. C(콘덴서) 및 R(저항)의 병렬소자와 직렬소자를 포함하는 빈브리지, 그리고 차동증폭기로 구성된다. 파형의 변형이 적고 진폭이 안정된 시험발진기에 적합하다. 이회로의
출력으로 사인파가 발진하는 조건을 구해보면 R1과 C1의 직렬연결부와 R2와 C2의 병렬연결부의 임피던스를 각각 z1,z2라 할때 다음이 얻어진다.
여기서 는 각 진동수로 주파수 f와 관계를 만족한다.
op Amp의 입력저항 무한대의 조건에서 Op Amp 3번 + 단자의 전압 V3는 다음과 같이 된다.
그리고 2번 단자의 V2는
이다. 여기서 는 귀환 계수라 한다.
그런데 Op Amp의 가상단락의 성립에 의해 V2와 V3는 같기 때문에 다음 식이 얻어진다. 이같기 위해 좌변의 허수부가 0이 되어야 하며, 따라서 아래의 발진 주파수로 발진이 일어난다.

참고 자료

없음