[중앙대학교 2학년 2학기 전기회로설계실습] 예비보고서9 구매 시 절대 후회 없음(A+자료)

문서 내 토픽

• 1. LPF 설계

  RC 필터를 사용하여 cutoff frequency가 15.92kHz인 LPF를 설계하였다. 커패시터 값은 10nF이고, 저항 값은 1kΩ으로 계산되었다. 이 LPF의 전달함수 크기와 위상을 0~100kHz 주파수 범위에서 그래프로 나타내었다. 또한 10kHz 정현파 입력에 대한 출력 크기와 위상을 계산하고 실험으로 확인하였다.

• 2. HPF 설계

  인덕터 10mH와 저항을 직렬로 연결하여 cutoff frequency가 15.92kHz인 HPF를 설계하였다. 저항 값은 1kΩ으로 계산되었다. 이 HPF의 전달함수 크기와 위상을 0~100kHz 주파수 범위에서 그래프로 나타내었다. 또한 10kHz 정현파 입력에 대한 출력 크기와 위상을 계산하고 실험으로 확인하였다.

• 3. 오실로스코프 설정

  LPF와 HPF 실험을 위해 오실로스코프를 어떻게 연결하고 설정해야 하는지 자세히 설명하였다. 입력과 출력 전압을 동시에 관찰하는 방법, 시간축과 전압축 설정, 트리거 설정 등을 다루었다. 또한 입출력 전압을 XY 모드로 관찰하는 방법도 설명하였다.

• 4. 주파수 응답 측정

  LPF와 HPF의 주파수 응답 특성을 실험적으로 구하기 위해 측정 주파수를 결정하였다. cutoff frequency 부근에서는 주파수 간격을 좁게, 그 외 구간에서는 주파수 간격을 넓게 설정하여 측정하는 것이 효과적임을 설명하였다.

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• 1. LPF 설계

  LPF(Low Pass Filter) 설계는 아날로그 회로 설계에서 매우 중요한 부분입니다. LPF는 원하는 주파수 이하의 신호만 통과시키고 그 이상의 주파수 성분은 제거하는 역할을 합니다. LPF 설계 시 고려해야 할 사항으로는 차단 주파수, 감쇠 특성, 위상 특성 등이 있습니다. 차단 주파수는 신호 대역폭과 관련되며, 감쇠 특성은 원하지 않는 주파수 성분의 제거 정도를 결정합니다. 위상 특성은 시간 영역에서의 신호 왜곡을 결정합니다. LPF 설계 시 이러한 요소들을 적절히 조절하여 원하는 주파수 특성을 얻을 수 있도록 해야 합니다. 또한 구현 방식에 따라 능동 필터와 수동 필터로 구분되며, 각각의 장단점이 있어 응용 분야에 따라 적절한 필터를 선택해야 합니다.

• 2. HPF 설계

  HPF(High Pass Filter) 설계는 LPF와 마찬가지로 아날로그 회로 설계에서 중요한 부분입니다. HPF는 원하는 주파수 이상의 신호만 통과시키고 그 이하의 주파수 성분은 제거하는 역할을 합니다. HPF 설계 시 고려해야 할 사항으로는 차단 주파수, 감쇠 특성, 위상 특성 등이 있습니다. 차단 주파수는 신호 대역폭과 관련되며, 감쇠 특성은 원하지 않는 주파수 성분의 제거 정도를 결정합니다. 위상 특성은 시간 영역에서의 신호 왜곡을 결정합니다. HPF 설계 시 이러한 요소들을 적절히 조절하여 원하는 주파수 특성을 얻을 수 있도록 해야 합니다. 또한 구현 방식에 따라 능동 필터와 수동 필터로 구분되며, 각각의 장단점이 있어 응용 분야에 따라 적절한 필터를 선택해야 합니다.

• 3. 오실로스코프 설정

  오실로스코프는 전자 회로 분석에 필수적인 장비입니다. 오실로스코프 설정은 측정하고자 하는 신호의 특성에 따라 적절히 조절되어야 합니다. 수직 축 설정은 신호의 진폭 범위에 맞추어 조절하고, 수평 축 설정은 신호의 주기 또는 주파수 특성에 맞추어 조절해야 합니다. 트리거 설정은 안정적인 파형 관측을 위해 중요하며, 트리거 레벨과 기울기 등을 적절히 조절해야 합니다. 프로브 설정 또한 중요한데, 프로브의 감쇠 비율과 입력 임피던스를 고려하여 설정해야 합니다. 이와 같이 오실로스코프 설정은 측정하고자 하는 신호의 특성을 고려하여 적절히 조절되어야 하며, 이를 통해 정확한 측정 결과를 얻을 수 있습니다.

• 4. 주파수 응답 측정

  주파수 응답 측정은 전자 회로의 주파수 특성을 분석하는 데 매우 중요한 과정입니다. 주파수 응답 측정을 통해 회로의 대역폭, 이득, 위상 특성 등을 확인할 수 있습니다. 주파수 응답 측정을 위해서는 주파수 가변 신호원과 오실로스코프 또는 스펙트럼 분석기 등의 측정 장비가 필요합니다. 측정 시 주의해야 할 점으로는 신호원의 출력 임피던스, 측정 장비의 입력 임피던스, 프로브의 영향 등을 고려해야 한다는 것입니다. 또한 측정 결과를 해석할 때는 회로의 동작 원리와 설계 사양을 함께 고려해야 합니다. 주파수 응답 측정은 회로 설계 및 분석에 필수적인 과정이며, 정확한 측정과 해석을 통해 회로의 성능을 최적화할 수 있습니다.