오실레이터(발진기, oscillator)의 기본이론과 종류 및 실제 시뮬레이션 결과

소개

오실레이터(발진기, oscillator)의 기본이론과 종류 및 실제 시뮬레이션 결과
오실레이터를 실제 cadence tool을 사용하여 시뮬레이션 하였으며
오실레이터에 사용되는 op-amp를 실제로 시뮬레이션 하는데 이용하였음.

목차

1. 개요

2. 오실레이터 관련 이론

3. 각종 발진기의 종류

4. 실제 cadence tool을 사용한 시뮬레이션 결과

5. opamp 내부 회로 설계 도면 포함

본문내용

■ 개요
발진기는 입력 신호 없이 출력을 만드는 회로로 신호원으로 사용된다. 발진기는 여러 가지 형태에 따라 사인파, 구형파, 삼각파, 톱니파 등 다양한 파형을 만들어 낸다. 연산증폭기는 트랜지스터와 연산 증폭기를 사용하여 구성할 수 있다. 또한 555타이머 라고 하는 발진기 IC도 있다.
사인파 발진기는 지속적인 출력을 내기 위한 방법으로 출력의 일부를 입력으로 귀환시키는 정귀환 원리를 이용한다. 발진기는 원하는 주파수나 타이밍 신호를 내기위한 컴퓨터를 포함하는 디지털 시스템뿐만 아니라 대부분의 통신 시스템에 널리 이용된다. 또한 발진기는 실험실에서 사용되는 측정 장비에도 이용된다.
■ 설계를 위한 기본 이론
● 발진기는 직류의 전기 에너지를 교류의 전기 에너지로 바꾸는 장치이다. 아래 그림은 기본적인 발진기의 개념도이다.
발진기 종류의 하나인 feedback oscillator는 출력 신호의 일부분이 위상천이 없이 입력으로 인가되어 출력을 강화시킨다. 발진이 시작되면 로프 이득이 1로 유지된다. 기본적인 발진기는 아래 그림과 같이 이득을 위한 증폭기, 위상 천이와 감쇠를 나타내는 정귀환 회로로 구성된다.
발진기의 두 번째 종류는 이완 발진기이다. 이완 발진기는 RC회로를 사용하여 구형파 등과 같은 사인파가 아닌 파형을 만들어 낸다. 일반적으로 이완 발진기에는 슈미트 트리거나 저항을 통한 커패시터의 충전, 방전을 위한 소자로 구성된다.
● 귀환 발진기의 원리
정귀환은 증폭기 출력의 일부가 위상천이나 출력의 보강 없이 입력에 귀환되는 것이다.
위의 그림에서 알 수 있듯이 동상의 귀환 전압 가 증폭되어 출력이 되고 다시 귀환 전압이 된다. 즉 루프회로는 끊임없이 연속적인 사인파를 만들어 낸다. 이를 발진이라 한다.

참고자료

· 없음