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1. Thevenin 등가회로 설계
1.1. Thevenin 등가회로 구성 및 측정
Thevenin 등가회로 구성 및 측정은 다음과 같다.
Thevenin 등가회로는 복잡한 회로를 단순화하기 위해 사용되는 기법이다. 주어진 원회로에서 임의의 부하단자 a, b 사이를 보면 Thevenin 등가회로로 대체할 수 있다. Thevenin 등가회로는 전압원 와 저항 로 구성되어 있다. 이때 전압원 의 크기는 a, b 단자 사이의 개방 전압이며, 저항 의 크기는 부하단자 a, b를 제외한 나머지 회로 부분의 등가저항이다.
먼저 Pspice를 이용하여 원회로의 부하단자 a, b 사이에 걸리는 전압 와 흐르는 전류 를 측정한다. 그리고 Thevenin 등가회로의 전압원 은 a, b 단자 사이의 개방 회로 전압으로, 저항 은 부하를 제외한 회로의 등가저항으로 구할 수 있다. Pspice를 이용하여 Thevenin 등가회로의 전압 와 전류 를 측정하면 각각 0.325V, 986uA로 나온다.
실험적으로는 다음과 같이 Thevenin 등가회로를 구성할 수 있다. 먼저 부하를 제외한 원회로 부분을 구성한다. 그리고 DMM을 a, b 단자 사이에 연결하여 Thevenin 등가회로의 개방 전압 를 측정한다. 다음으로 부하를 제외한 회로 부분을 제거하고 전원 자리에 DMM을 연결하여 등가저항 를 측정한다. 이와 같이 Thevenin 등가회로의 전압원 와 저항 를 실험적으로 구할 수 있다.
1.2. Thevenin 등가회로 특성 분석
Thevenin 등가회로의 특성 분석은 다음과 같다.
Thevenin 등가회로는 복잡한 회로를 간단한 전압원과 저항으로 나타낸 것이다. 이를 통해 회로의 동작을 쉽게 이해할 수 있다. Thevenin 등가회로는 원래 회로와 부하가 연결된 상태에서 특성이 동일하다.
Thevenin 등가회로의 특성은 Thevenin 전압(V_TH)과 Thevenin 저항(R_TH)로 표현된다. Thevenin 전압은 부하가 연결되지 않은 상태에서의 개방전압이며, Thevenin 저항은 전원과 부하를 연결했을 때의 등가저항이다.
Thevenin 전압은 회로의 전압원과 저항으로부터 계산할 수 있다. 부하가 없는 상태에서 회로의 양단 전압이 Thevenin 전압이 된다. Thevenin 저항은 부하가 제거된 상태에서 회로의 등가저항이다. 이는 Thevenin의 정리를 통해 계산할 수 있다.
Thevenin 등가회로는 부하 변화에도 불구하고 부하 단자의 전압과 전류가 일정하게 유지되도록 해준다. 이를 통해 회로 분석이 용이해지며, 설계 ...
