중앙대학교 전기회로설계실습 결과보고서 실습 12. 수동소자의 고주파특성측정방법의 설계

소개글

심XX교수님 실습시 제출한 자료이며 레포트 점수에서 좋은 점수를 받았습니다.

작년(2019년)에 수강하였습니다.

영혼을 갈아넣었습니다.

목차

1. 요약

2. 설계실습 결과
2.1 RC직렬 회로의 Transfer Function
2.2 RL직렬 회로의 Transfer Function

3. 결론

4. 감사의 글

본문내용

1. 요약
저항, 커패시터, 인덕터의 고주파 특성을 측정하는 회로를 설계하고 실험을 통하여 등가회로를 이해하며 이들 소자들이 넓은 주파수영역에서 어떻게 동작하는지 실험적으로 이해한다.

측정값
인덕터 저항 28.5Ω
10kΩ 저항 9.926kΩ
커패시터 115nF

2. 설계실습 결과
2.1 RC직렬 회로의 Transfer Function
R = 10kΩ, C = 100nF이 직렬로 연결된 RC직렬 회로의 주파수 응답을 측정하였다. Function Generator의 출력은 2Vpp 사인파이고 주파수를 100Hz에서 주파수를 높이면서 R의 전압을 출력으로 하는 Transfer Function의 크기와 위상차를 측정하였다. Transfer Function의 변화가 많은 곳은 작은 간격으로 측정하였다.

CH1을 RC회로의 입력신호, CH2를 저항에 걸리는 출력신호를 측정한 것이다. 100Hz일 때 신호의 크기와 위상차는 다음과 같다.

< 중 략 >

20kHz부터 100kHz까지 전달함수의 크기가 증가하였다가 감소하는 것을 볼 수 있다. 원래 RL 직렬 회로에서 출력이 R인 경우 LPF의 특성을 보이므로 고주파로 갈수록 전달함수의 크기가 감소해야 하지만 20kHz부터 100kHz 구간에서 증가하였다. 이를 통해 이 구간에서 인덕터가 커패시터의 특성을 보였음을 확인할 수 있다. 100kHz 이후에서 크게 감소하는 것으로 전반적인 LPF의 특성을 보임을 확인할 수 있다.

2.1, 2.2 실험 모두, 10Mhz 근방 초고주파 구간에서 측정값의 오차가 크게 발생하였는데, 이는 초고주파 영역에서는 저항의 기생 인덕턴스 성분이 영향이 매우 커지는 등 미미한 오차의 요인이 크게 작용한다. 따라서 복합적인 요인에 의해 실험전 예측이 어렵다.

참고 자료

중앙대학교 전자전기공학부(2019), “전기회로 설계 및 실습”, P.90 ~ 92
XXX(2019), “전기회로설계실습 예비보고서”, 실험실습 12. 수동소자의 고주파특성측정방법의 설계