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QUCS Parameter Sweep SimulationQUCS Parameter Sweep Simulation

QUCS Parameter Sweep 다중 사용

지난 포스트에서 QUCS 를 사용하여 Parametric Sweep 을 하는 기본적인 방법에 대해 소개하였습니다. 이번 포스트에서는

Parameter Sweep 블록을 2개 사용하여 Transistor 의 특성 곡선을 시뮬레이션 하는 방법

을 소개합니다.

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


Parameter Sweep 다중 사용

응용회로에서 보호 회로로 사용되는 소자 이외에 사용되는 대부분의 소자는 회로의 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 회로 설계 또는 분석을 수행하는 중에 다수의 소자 변화에 따른 영향을 분석하기 위해, 또는 회로의 동작점을 결정하기 위해 다수의 파라미터를 가지는 시뮬레이션이 필요하게 됩니다.


Parameter 다중 사용 예제

예제 소개 : 트랜지스터 Ic 특성 곡선

아래는 Transistor 를을 보여주는 그래프 입니다. 우측 상단의 그래프는  처음 공부하게 되면 배우는 트랜지스터 특성 곡선입니다. 이 그래프는 트랜지스터의 차단영역, 포화영역, 활성영역 등을 도출하고 적절한 동작점을 구하는 기초 자료로 사용됩니다. 이번 포스트에서 Parameter Sweep 블록 2개를 사용하여 이와 같은 트랜지스터의 특성 회로를 구하는 시뮬레이션을 실습합니다.


회로도 작성

QUCS 에서 트랜지스터의 특성 곡성을 구해보기 위해 아래와 같이 회로도를 작성합니다. 회로도 작성에 유용한 단축키는 아래와 같습니다.

  • Ctrl + E : Wiring 배선 단축키, 배선 도중 마우스 우클릭시 배선 경로 변경 됨
  • Ctrl + R : 부품 회전
  • Ctrl + G : 드라운드 삽입
  • Ctrl + L : 네트명 삽입

QUCS Transistor 회로도 작성QUCS Transistor 회로도 작성

위 회로에서 사용한 부품의 위치는 아래와 같습니다.

  • Componants Tap > Source
    • V1 : DC Volatage Source
    • I1 : DC Current Source
  • Libraries > Transistor
    • TR : MMBT3904

시뮬레이션 블록 작성

MMBT3904 의 Ic 특성 곡선을 구하기 위해 아래와 같이 시뮬레이션을 설정합니다. 순서는 편하신대로 변경되어도 무방합니다.

  • I1 의 값을 Ib 변수로 설정
  • V1 의 값을 Vce 변수로 설정
  • Components > SImulation 에서
    • DC Simulation 블록 추가
    • Parameter Sweep 2개 추가 및 아래 사진과 같이 설정
  • Equation 추가 : Ic = -V1.I

QUCS 시뮬레이션 블록 설정QUCS 시뮬레이션 블록 설정

위 그림과 같이 시뮬레이션 설정이 완료 되면 F2 키를 눌러 시뮬레이션을 실행합니다.


결과 보기

시뮬레이션이 완료되면 Main Dock 에서 Components Tap > Disgrams 에서 Cartesian 을 추가 하고 출력할 그래프에 Ic 를 선택하여 추가 합니다. 그래프 설정 창의 Properties 에서 설정은 하지 않으셔도 됩니다.

QUCS Parameter Sweep 시뮬레이션 결과QUCS Parameter Sweep 시뮬레이션 결과

위와 같이 시뮬레이션 설정시 X축 Vce 의 그래프에서 Ib 의 값에 따라 Ic 의 전류 값이 나타나는 것을 확인 할 수 있습니다.


마무리

이번 포스트에서는 Parametric Sweep 2개를 사용해서 Transistor 의 특성 곡선을 구하는 시뮬레이션을 수행하였습니다. 지금까지 QUCS 를 사용한 Bias Point, DC Simulation, AC Simulation, Parameter Sweep 등 전자회로 시뮬레이션에 기본적인 해석 방법을 모두 다루었습니다. 학습과 실무에 필요시 도움이 되었으면 좋겠습니다.

끝까지 읽어 주셔서 감사합니다.😄




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