[Harman 세미콘 아카데미] 40일차 - PSpice(Flip-Flop, Oscillator)

[Flip-Flop]

 

Flip-Flop 개념

 

Flip-Flop 관련 내용 참조

https://rangvest.tistory.com/entry/Harman-%EC%84%B8%EB%AF%B8%EC%BD%98-%EC%95%84%EC%B9%B4%EB%8D%B0%EB%AF%B8-5%EC%9D%BC%EC%B0%A8-Sequential-LogicLATCH-FF

[Harman 세미콘 아카데미] 5일차 - Sequential Logic(LATCH, FF)

 

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T Flip-Flop

 

FF 회로 해석 시에는 Simulation Setting 창의 Options에서 Gate-level Simulation을 선택하여 FF의 초기화 Initialize all flip-flops to를 0또는 1로 Setting

 

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Counter

 

FF 회로 해석 시에는 Simulation Setting 창의 Options에서 Gate-level Simulation을 선택하여 FF의 초기화 Initialize all flip-flops to를 0또는 1로 Setting

 

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[Oscillator]

 

Oscillator란?

 

주기적인 파동을 생성하는 장치나 회로를 말한다.

이 것은 전자기파, 음파, 광파 등 다양한 종류의 파동을 만들어내는데 사용될 수 있고

이로 인해 주파수 및 진폭을 조절하여 원하는 파형을 생성할 수 있다.

 

오실레이터는 많은 다양한 분야에서 사용되며 전자기공학, 통신, 음향, 물리학, 의학 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 한다.

예를 들어 무선 통신 시스템에서 오실레이터는 라디오 주파수 신호를 생성하여 정보를 전송하고, 또한 음악 악기나 음향 장비에서도 오실레이터는 다양한 음조와 파형을 생성하여 음악을 만드는 데 사용된다.

 

오실레이터는 일반적으로 양의 피드백(Positive Feedback) 루프를 가지고 있다.

양의 피드백은 오실레이터의 출력을 입력으로 다시 보내어 파동이 유지되도록 하며, 이러한 루프는 주파수와 진폭을 안정적으로 유지시켜준다.

 

일반적으로 사용되는 오실레이터 회로에는 크리스탈 오실레이터, RC 오실레이터, 컬피츠 오실레이터, 커튼 오실레이터 등이 있으며, 이 회로들은 다양한 응용 분야에 맞게 설계되어 사용된다.

 

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Logical Oscillator

 

 

 

PCB Artwork에서 노이즈(Clock에 의한)로 인해 제대로된 퍼포먼스를 낼 수 없게 되는 경우가 발생함.

Time 영역에서의 펄스파를 FFT취하면,

펄스파가 가진 여러 가지 주파수 성분이 나타나며

여기서 첫 번째 Component가 바로 구형파의 고유 주파수(Fundamental Frequency)가 된다.

 

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7404 Oscillator

 

일반적인 발진기의 발진 주파수는 Feedback 요소인 R-C값에 의해 결정되나,

본 발진기는 순수 Gate(NOT)드를 홀수 개로 조합하여 구성된 발진기이다.

직렬 구성의 Gate의 수가 증가될수록, 발진 주파수는 낮아진다.

 

 

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Transistor를 이용한 Multi Vibrator

 

TR의 On/Off 특성과 저항과 콘덴서의 충/방전 특성을 조합하여 구성한 Vibrator로서 발진주파수는 주로 R과 C의 값에 의해 결정된다. 단 R2 = R3이고, C1=C2 상호 대칭적 회로 구조여야 하며 본 해석은 신호원이 없는 발진회로이므로 :"IC1"이라는 초기 조건을 이용해야 한다.

회로상의 IC = 2.5 는 초기(t=0)에 2.5V의 짧은 순간의 전압을 인가한다는 의미이다.

즉, 2.5V Trigger이라는 의미.

 

 

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Transistor를 이용한 Sin파 발진 회로

 

발진회로의 일반적인 표준구성은 증폭기와 Positive Feedback 회로로 구성되며 발진 주파수는 Feedback 요소의 시정수 값에 의한다. 본 회로에서의 Feedback 구성요소는 C1, R2, C2, R1, C3이며 이들의 시정수 값(C, R)을 변경하면 발진 주파수를 변경할 수 있다.

 

트랜지스터 1개를 이용한 SIN파 발진회로로 FFT를 취한 후 발진주파수를 읽어보면 1kHz가 된다.

임의의 파형의 주파수는 FFT에서 첫 번째 고조파가 해당 주파수가 된다.

 

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Colpitts Oscillator(콜피츠 발진 회로)