글쓴이 : SOONDORI
버그가 있는 베타 버전임에도 마냥 편한 Qspice로 몇 가지 유형의 시뮬레이션을 해 보았다.
* 관련 글 : DIYer를 위한 회로 시뮬레이션 (3), QSPICE 소개
■ 아날로그 디스크리트 회로
예전 글에 담았던 내용으로 윤*덕 님의 정리하신 서음전자 ST-4120 튜너의 포스트 앰프 회로를 가져오면,
(▲ 나머지는 그냥 그렇고… 여기서, <쩜(.) + AC> 명령이 중요하다. 의미는, “V1의 ‘AC 1’로 정해준 1볼트 교류 전압을 가지고 100개 샘플을 취하되 주파수는 10hz에서 30,000hz까지로 하고, 무조건 돌려봐!”가 된다)
사용 소자의 속성을 <점(.) + Model>로 정의할 수 있지만, 복잡하고 번거로우니까 Pass. 그러면 디폴트 정의된 NPN, PNP의 속성을 쓴다. 그냥 일체 조작없이 놔두면 됨.
메뉴에 있는 녹색 Run 버튼을 클릭. 아래 출력 창이 나오고… [15Khz 부근의 -51dB] – [평탄한 구간의 -75dB] = 24dB쯤 차이난다. -3dB 잣대를 훌쩍 넘어선 것은 이곳에 De-Emphasis가 자리하기 때문임.
-3dB는… 필터 반응 판단의 기준점으로 그 지점의 주파수가 Cut-Off 주파수.
참고로, dB와 전압 또는 전력의 상관관계는 다음과 같고…
dB = 20 × log(현재 전압/기준 전압), dB=10 × log(현재 전력/기준 전력), 전압이 두 배일 때 6dB, 전력이 네 배이면 6dB.
전압으로는 얼마? 위 식을 거꾸로 풀면 되겠지만, 말이 그렇지… e편한 세상에서는, WEB TOOL을 쓰면 됨.
* URL : https://www.extron.com/calculators/db-to-volts/?tab=tools
■ IC 회로
이렇게 블랙박스 IC를 쓰는 경우는, 믿을 만한 Spice Model Macro(매크로 정의 파일)을 구하는 게 고민거리이다.
믿었던 TI社의 무엇은 엉뚱하게 동작하여 머리를 긁게 만들고, 구닥다리 National Semiconductor 버전은 뜻밖에도 잘 동작하고… 약간의 인터넷 검색과 사전 검증이 필요함.
그래도 결국은, 제조사 사이트에 가서 두리번거리게 된다. 그리고는 Qspice의 맨바닥에 Ctrl+V.
IC 개체가 생성되면 첫 고비는 넘긴 셈이다. 적당히 결선한다.
(▲ 이 경우는 Y축에 커서를 놓고 클릭 → <autorange> 버튼 클릭. 그러면 파형이 잘 보인다)
■ 능동 필터 회로
입수한 매크로 파일 정의에 의해 1, 2, 99 등 생뚱맞은 번호가 표시될 경우는 마우스로 연결점을 클릭하고, IN+, IN- 등 적당히 익숙한 레전드를 붙여주면 좋다. 큐스파이스에 등록할 수도 있음.
멋진 회로도를 그리는 게 아니라 잠시 우격다짐 시뮬레이션을 하는 상황이니… 귀찮으면 Pass.
(▲ V2 심볼에서 ‘AC 어쩌고저쩌고’를 적은 것은, 그곳에 수식 입력이 가능함을 보여주기 위해서…)
(▲ 그래프 출력 팝업 창이 열리고 뭐가 튀어나온다. v(N03) 출력 패턴을 보고 싶은 것이니… ‘v(N03)’을 클릭하면 마커가 하나, 한 번 더 클릭하면 추가 마커가 등장함. 두 마커를 이동시키면서 -3dB 지점을 찾으면 된다. 그게 Cut-Off 주파수)
(▲ dB가 아닌 수치로 보고 싶다면, Y 축을 클릭하고 다른 옵션을 선택 또는 사용자 정의 수식으로 젼환)
■ 수동 필터 회로
아무렇게나 R, L, C를 연결하고 Netlist로 N03을 지정한 다음, 앞서와 마찬가지로 .AC 명령을 입력한다. 그러면 뭐가 나옴.
이번에도 v(N03)을 클릭하고 마커(Marker) 하나, 한 번 더 클릭하고 마커 하나. 호기심에 세 번, 네 번, 계속하면 더 나올까? NO.
활성 마커를 지우려면 마우스 선택 후 Delete 키를 눌러주면 된다.
이하. 대충이라도 돌아가는 게 확인된 IC 타입 Spice Model/매크로 파일을 등록해 둔다. 사정되는 대로 업데이트.
○ OP 앰프
LM2904 SPICE MODEL-MACRO-from TINA
○ 스위칭 IC
LM2576 SPICE MODEL from TI SITE
○ 선형 레귤레이터 IC
LM317 SPICE MODEL from INTERNET
LM337 SPICE MODEL from Internet
○ 진공관
6550 진공관 from Internet (출처 : http://www.normankoren.com/Audio/Tubemodspice_article.html)
○ 기타 자료
