2011. 11. 23. 13:34
전자공학과가 배우는 것들/전자회로
안녕하세요
이번엔 Limiter(리미터)회로를 다루고자 합니다. 리미터회로는 클리퍼회로라고도 불립니다. 리미터 회로는 말그대로 limit하기 위해 사용합니다.
무엇을 limit할까요??
입력전압을 limit하는 것입니다. limit하면 다들 공대인들은 수학에서 배운 극한의 개념으로 생각할 지도 모르겠습니다. 하지만 여기 limit는 한계로 받아들이셔야합니다. 즉, 리미터 회로는 전압을 어디까지 허용할 것인가에 초점을 두는 회로입니다.
회로를 소개하고 시뮬레이션을 돌리면서 한번 확인해보는 시간을 갖도록 합시다.
일단 이 회로는 다이오드를 사용합니다. 우선 다이오드의 특성부터 공부를 하셔야 이 회로가 이해가 될 것입니다. 그냥 간단하게 언급만하면 이상적인 다이오드는 0V이상에서 작동하고 0V이하에서는 작동하지 않습니다. 0V에서는 그냥 전선으로 보시면되며, 0V이하에서는 전선이 끊겼다고 보시면 됩니다. 어떻게 보면 Switch의 기능이라고 보시면 됩니다.(껐다 켰다)하지만 실질적으로 다이오드는 0V가 기준이 아닙니다. 0~1V사이의 값을 갖습니다.
이정도로만 다이오드에 대한 언급을 하고 이제 회로를 보도록 합시다. 밑의 그림을 보면 이 회로는 두개의 다이오드와, 한개의 전압원, 저항으로 이루어짐을 알 수 있습니다.
그런데 중요한것이 있습니다. 지금 다이오드가 병렬로 두개가 연결되어있는데 방향이 다릅니다. 즉, V1은 음의 limit가 V2는 양의 limit가 취해집니다. V3는 5V, V1는 2V, V2는 3V가 가해졌습니다. V3는 교류파전원이므로 Sin파가 나올 것입니다.
앞에서 말했듯이 V1은 음의값 리미트이고 값이 2V가 인가 되었으므로 -2V까지만 파형이 보일 것이며, 그에 반해서 V2는 양의값 리미트이고 값이 3V가 인가 되었으므로 +3V까지 파형이 보일 것입니다.
즉, 종합하면 인가한 -5V~+5V 중에서 실제 출력되는 파형은 -2V~+3V라는 것입니다. 이제 시뮬레이션을 통해 직접 눈으로 봅시다. 말보다는 보는 것이 백배 낫다.
시뮬레이션은 Pspice로 돌렸습니다. 빨간색 Sin파형 전압은 입력 전압입니다. -5V~+5V로 파도처럼 출렁출렁 출력되었습니다. 이제 관심있게 봐야할건 초록색 출력 전압입니다. 초록색 파형 양수값은 +3V까지 볼 수 있고, 음수값은 -2V까지 볼 수 있다. 즉 음으로 -2V,양으로+3V 리미트 된 것입니다.
여러분도 V1,V2의 값을 변화해 가면서 어떻게 파형이 그려지는지 확인해 보시길...
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