QUCS Parametric, Parameter Sweep - 저항 값 변경에 따른 RC 시정수 변화

QUCS Parameter Sweep

QUCS Parameter Sweep : RC Constant 

무료 전자 회로 해석 프로그램인

QUCS 를 사용하여 Parametric Sweep 하는 방법을 소개

합니다. 지난 Transient Simulation 에 사용한 결과에 추가로 Parametric Sweep 방법을 추가로 시뮬레이션 하는 방법을 소개합니다.

QUCS 사용 방법 관련 포스트는 회로의 자세한 설명은 생략하고, QUCS 사용법을 중심으로 설명합니다. 궁금하신 점이 있으시면 댓글로 부탁드립니다.^^

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Parameter Sweep

Parameter Sweep 은 일반적으로 저항, 커패시터, 인덕터의 값을 변수로 지정하여 DC, AC, Transient 해석들 동시에 진행합니다. 시뮬레이션 프로그램마다 Parametric Sweep 등의 용어로 사용되기도 하고, RLC 값 뿐만이 아닌 전압, 주파수, 전류 등도 변수로 취급 할 수 있습니다. 

RC 시정수 Parameter Sweep

회로 소개

아래 그림은 이전 Transient Simulation 사용 방법에 사용한 RC 로 구성된 회로 입니다. 지난 포스트에서 아래와 같은 RC 회로에서 스위치 S1 이 OFF -> ON 되는 시점의 Vout 전압을 보기 위해 해석을 진행 했습니다.

RC Low Pass Filter

위와 같은 회로에서 R값이 또는 C의 값이 변화함에 따라 Vout 의 전압이 포화 되는 속도 변화를 보고 싶은 경우 Parameter Simalation 을 사용 할 수 있습니다. 

시뮬레이션 블록 추가

Parameter Sweep 시뮬레이션을 하기 위해 아래의 순서대로 진행 하시면 됩니다.

• Parameter 로 취급할 소자의 값 변수명 지정 : R1의 값을 Res 란 변수로 지정
• Parameter Sweep 블록 추가 : Components Tap > Simulation 에서 Parameter Sweep 블록을 추가
• Parameter Sweep 블록 설정
• Simulation : R1을 변수로 Transient Simulation 을 해석할 예정이므로, TR1 을 기입
• Start, Stop : Sweep Parameter 로 지정된 Res 의 범위를 선택
• Step or Number : Parameter 값의 샘플링 간격 또는 샘플링 수를 기입

Parameter Sweep 시뮬레이션 블록 추가 및 설정

시뮬레이션 설정이 완료되면 F2 키를 눌러 시뮬레이션을 수행 합니다.

결과 보기

시뮬레이션이 완료되면 Components Tap > Diagrams 에서 Cartesian 을 추가합니다. 그래프에 표시할 데이터로 Vout.Vt 를 선택합니다. Vout.Vt 는 Vout 노드의 Vt Transient 해석 결과를 의미합니다. 

마커를 표시하고자 하는 경우 Ctrl + B 또는 상단 툴바의 Marker 아이콘을 사용하여 그래프에 추가합니다. 마커가 입력되면 방향키를 사용하여 선택된 Trace 의 시간 방향 또는 Trace 를 이동할 수 있습니다.

• 좌,우 방향키 : 현재 선택된 트레이스에서 X축 이동
• 상,하 방향키 : Trace 이동

Parameter Sweep 해석 결과

해석 결과를 보면 저항이 작을 수록 Vout 단의 전압이 빨리 포화되고, 저항이 클수록 천천히 포화됩니다. 저항의 크기에 따라 변하는 전류의 크기가 커패시터의 충전 속도에 영향을 미치기 때문입니다. 

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마무리

이번 포스트에서

Parametric Sweep 의 기본 해석 방법

에 대해 설명하였습니다. 다음 포스트에서는 Parametric Sweep 블록을 2개 사용하여 Transistor 의 동작 특성을 해석하는 방법을 소개 할 예정입니다.

끝까지 읽어 주셔서 감사합니다.😊

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