QUCS AC Analysis 기본 - RC Low Pass Filter 의 주파수 특성

QUCS AC Analysis

QUCS AC Analysis Basic : RC Low Pass Filter

이번 포스트에서는

QUCS 의 AC Simulation 블록을 사용하여 AC Analysis 를 하는 기본적인 방법

에 대해 소개합니다. 

QUCS 사용법 관련 포스트는 회로 설명은 최소화 하고, QUCS 사용법을 중심으로 소개합니다. 궁금한 점이 있으시면 댓글로 부탁드립니다.

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AC Analsis (AC Sweep) : 주파수 특성 해석

AC Analysis 는 회로에서 주파수가 변경 됨에 따른 회로의 특성 변화를 확인 하기 위해 수행되는 해석 모드 입니다. 다양한 응용 회로에서 사용할 수 있지만, 대표적으로 필터 회로의 감쇄 주파수 특성, OpAmp 능동 소자의 구동 주파수에 따른 한계 증폭도 분석 등을 수행 할 수 있습니다. 

AC Analysis 기본 해석 따라하기

회로 소개 : RC 1차 저주파 통과 필터

아래는 저항과 커패시터를 사용한 저주파 통과 필터입니다. 저주파 차단 주파수는 1/2*PI*R*C 의 값으로 대략 159 Hz 입니다. 아래의 회로를 사용하여 입력 단자에 1Hz ~ 10kHz 주파수가 입력되는 경우 출력 단자의 전압을 확인하는 AC Analysis 방법을 소개하겠습니다.

RC Low Pass Filter

회로도 작성 및 네트명 설정

QUCS 에서 아래와 같이 회로도를 작성합니다. 회로도 작성에 유용한 단축키는 아래와 같습니다.

• Ctrl + E : 배선 Wiring 단축키
• Mouse Right Click : 배선하는 중에 마우스 우클릭하는 경우 배선의 경로가 변경
• Ctrl + R : 부품 회전
• Ctrl + G : 그라운드 추가
• Ctrl + L : 네트명 추가

QUCS RC 필터 회로도 작성

부품 위치

위 회로에서 사용한 컴포넌트의 위치는 아래와 같습니다.

• Components Tap > Lumped Componnets
• R1 : Resistor US
• C1 : Capacitor
• Components Tap > Source
• V1 : AC Voltage

시뮬레이션 블록 추가 및 설정

회로도 작성이 완료되면 SImulation 항목에서 AC Simulation 블록을 추가하고 아래 사진과 같이 속성을 변경합니다. 설정이 완료되면 F2 키를 눌러 시뮬레이션을 실행합니다.

• Type : logarithmic (AC Sweep 간격을 지수 형태로 선택)
• Start : 1 Hz
• Stop : 10 kHz
• Number : 1001

AC SImulation 블록 추가 및 설정

결과 보기

시뮬레이션 이 완료되면 diagram 에서 Cartesian 을 선택하고 출력할 그래프에 Vout.v 를 추가합니다. 아래 그림의 그래프 속성에서 붉은색으로 표시한 부분은 반드시 설정해줘야 하는 부분이고, 파란색은 기호에 따라 해도 되고 안 해도 되는 부분입니다.

시뮬레이션 결과 보기

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마무리

이번 포스트에서 QUCS 를 사용하여

RC 로 구성된 Passive Low Pass Filter의 주파수 특성을 시뮬레이션 하는 방법

에 대해 소개하였습니다. 이후 포스트에서는 AC Analysis 를 수행하면서 Equation 기능을 사용하여 Gain 과 Phase 등의 그래프를 삽입하는 방법에 대해 소개 할 예정입니다.

끝까지 읽어 주셔서 감사합니다.😄

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