회로를 설계한 후 당장에 PCB를 떠서 프로토 타입을 만들고 디버깅을 하면 좋겠지만 이는 시간과 비용이 든다.
따라서 최종 제품화 하기전에 소프트웨어나, 하드웨어의 경우 시뮬레이터를 활용하여, 회로를 검증하거나 디버깅 한다.
당연히 상용의 툴을 사용하면 여러 기능을 활용하여 좀더 정확히 시뮬레이션할 수 있지만,
비싼비용으로 인해 이용하기 쉽지 않기때문에 내가 가끔 이용하는 무료 시뮬레이터를 소개한다.
유명한 툴이기 때문에 대부분 알고 있을 것이다.
웹상에서 동작하며, 시각적인 효과가 아주 좋은 툴이다.
자바를 기반으로 하기때문에 컴퓨터에 자바 애플렛이 깔려(링크) 있어야 한다.
- 다음의 링크로 접속한다. http://www.falstad.com/circuit/index.html
- 정상적으로 자바를 깔고 접속을 하게 되면 위의 화면을 볼 수 있다. 살짝 밑으로 내려와 제공하는 메뉴에 대해 설명한다.
1) Full Screen version : 실제 테스트해 볼 시뮬레이터 화면이다.
2) Directions : 예제로 든 회로들에 대한 설명이다.
3) Index of Circuit Examples : 위의 시뮬레이터를 활용한 예제 회로들이다.
4) More applets : 회로 시뮬레이터 외에 필터, 신호처리등의 여러 시뮬레이터를 제공한다.
- 간단히 옴의 법칙을 시뮬레이션 해보자. Full Screen version을 클릭한다.
- 기본적으로 제공되는 회로가 시뮬레이션되고 있을 것이다. 마우슨 왼쪽 버튼으로 전체 회로를 선택한 후 삭제한다.
- "Draw" 메뉴에서 Inputs and Sources -> Add Voltage Source(2-terminal)을 선택하여 배치한다.
위와 같은 방법으로 아래와 같이 저항 세개를 직렬로 배치하고 Wire로 전원부까지 연결한다. 다음 각 컴포넌트들에 마우스를 가져다 놓고 오른쪽 버튼을 클릭하면 "Edit"에서, 속성을 바꿀 수 있으므로 전원부는 6V로 각 저항은 1, 2, 3옴으로 변경한다.
- 위 그림과 같이 모두 배치한 후 Draw 메뉴로 이동하여 "Outputs and Labels" -> "Add Analog Output" 선택한 후 아래와 같이 저항의 양 끝단에 배치한다.
- 배치한 컴포넌트에서 오른쪽 마우스 버튼을 클릭하여 "Edit"를 클릭한 후 "Show Voltage"를 선택한다.
- 그럼 각 저항의 양단에 걸리는 전압이 표시될 것이다.
- 전원부쪽으로 커서를 가져다 놓으면 그림과 같이 걸리는 전류, 전압 등이 표시되는 것을 볼 수 있다.
- 옴의 법칙에 의해 전체 등가 저항은 6옴이며, 전압이 6V이므로 전체 흐르는 전류는 1A이다.
- 전압은 저항에 비례하여 분배되기 때문에 첫번째 저항의 양끝단에는 1V, 두번째 저항은 2V, 세번째 저항은 3V가 걸린다.
- 오른쪽 상단의 메뉴에서 Run/Stop을 누르면 시뮬레이션을 중지하거나 실행할 수 있고, 아래의 컨트롤바로 Current Speed 등을 바꿀 수 있다.
이미지 맵
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