[회로이론] RC회로의 과도응답과 정상상태응답

등록일 2003.11.06 한글 (hwp) | 4페이지 | 가격 300원

소개글

회로실험에서 반드시 하는 실험 중의 하나입니다.
저항과 커패시터를 이용하여 회로를 구성하고
과도응답과 정상상태응답(steady-state)을 구하는 실험입니다.
커패시터의 시정수(Time Constant)를 구해서 회로 지연시간을 알아보면서 RC회로의 특성을 알아보기 위한 실험입니다.

예비 레포트와 결과 레포트를 쓰는데 많은 참고가 되리라고 생각합니다.

목차

1. RC 회로와 신호처리 시스템
가. 적분회로
나. 미분회로
참고. Step Function과 Ramp Function 인가시에 예상되는 출력

2. RC 회로의 과도 응답

3. RC 회로의 정상상태 응답

본문내용

오른쪽 그림과 같이 저항(R)과 커패시터(C)로만 구성된 회로를 RC회로라 하는데, 이 회로의 입력과 출력 부분을 정하면 신호처리 시스템으로 해석할 수 있다. 이 때 출력부분을 R로 사용할 때와 C로 사용할 때의 해석방법에 차이가 있다.

가. 적분회로(저역통과필터, 커패시터를 출력으로 사용)
그림 2와 같이 입력()과 출력()을 지정해주면 RC회로는 시스템으로 해석할 수 있다. 이 때 출력단자를 그림과 같이 커패시터단으로 설정을 하게 되면, 이 회로는 적분회로가 되어 저주파 성분만을 통과시키는 Low Pass Filter로 사용된다.
그 이유는 커패시터의 특징에 의해서 결정된다.
커패시터는 아주 높은 주파수의 신호(Very High Frequency Signal, 순간적으로 변화가 심한 신호)에 대해서는 Short Circuit으로 작동하는 성질을 보인다.
반면에 아주 낮은 주파수의 신호(Very Low Frequency Signal, 직류신호라고 볼 수 있다.)에 대해서는 Open Circuit으로 작동하는 성질을 보인다.
그림 2의 회로에서 시정수 가 매우 커서 일 때에는 다음과 같은 요건을 만족한다.

이 때, 이므로, 대입하면, 출력전압 는 다음과 같다.

출력 는 입력신호 의 적분에 비례하게 되므로, 적분회로가 된다. 따라서 신호의 주파수에 따른 출력전압을 살펴보면 그림 3과 같은데, 이 때 빗금친 부분만이 출력전압으로 나오는 부분이다.
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