중앙대 전기회로설계실습 결과보고서3

문서 내 토픽

1. 분압기(Voltage Divider) 설계

이 날 진행한 실험에서는 부하저항을 고려하지 않은 무부하 분압기와 부하저항을 고려한 유부하 분압기를 설계하여 그 차이를 느껴보고 부하저항의 필요성에 대해서 알아보는 실험이다. 실험 결과 부하를 고려하지 않은 설계는 실제 부하를 연결하게 되었을 때 의도하였던 값을 제공할 수 없으며 이는 비현실적이고 잘못된 회로라고 할 수 있다. 반면 부하를 고려한 설계에서는 이론값과 측정값 사이의 오차율이 0.138%로 매우 작게 나와 성공적인 실험이었음을 알 수 있다.
2. 부하효과

부하저항을 고려하지 않은 무부하 분압기와 부하저항을 고려한 유부하 분압기를 설계하여 그 차이를 확인하였다. DMM은 전압측정모드에서 아주 높은 저항 값을 가지고 있어서 처음 의도한 3V가 측정되지만, 실제로 사용하는 부하의 경우에는 저항의 값이 DMM처럼 높지 않으므로 병렬 연결을 하여 사용하였을 때 저항 값의 변화가 크게 발생하게 된다. 따라서 부하를 고려하지 않은 설계는 실제 부하를 연결하게 되었을 때 의도하였던 값을 제공할 수 없다.
3. 직류 전압원과 분압기의 차이

이상적인 직류전원은 같은 값의 출력전압을 공급한다. 하지만 분압기는 이런 이상적인 직류전원으로부터 공급된 전압을 부하(가전제품)가 정상적으로 작동하게 하기 위해 필요로 하는 전압으로 낮추어 준다는 점이 다르다.

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1. 분압기(Voltage Divider) 설계

분압기는 전자 회로에서 매우 중요한 역할을 합니다. 두 개의 저항을 직렬로 연결하여 입력 전압을 원하는 출력 전압으로 변환할 수 있습니다. 분압기 설계 시 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다. 첫째, 출력 전압의 크기를 결정하기 위해 저항 값을 적절히 선택해야 합니다. 둘째, 부하 전류에 따른 출력 전압의 변화를 최소화하기 위해 적절한 저항 값을 선택해야 합니다. 셋째, 전력 소비를 고려하여 저항 값을 선택해야 합니다. 넷째, 온도 변화에 따른 저항 값의 변화를 고려해야 합니다. 이러한 요소들을 종합적으로 고려하여 분압기를 설계하면 안정적이고 효율적인 회로를 구현할 수 있습니다.
2. 부하효과

부하효과는 전자 회로에서 매우 중요한 개념입니다. 부하가 연결되면 전압원의 출력 전압이 변화하게 되는데, 이를 부하효과라고 합니다. 부하효과는 전압원의 내부 저항과 부하 저항의 상대적인 크기에 따라 달라집니다. 부하 저항이 작은 경우 부하효과가 크게 나타나며, 부하 저항이 큰 경우 부하효과가 작게 나타납니다. 부하효과를 최소화하기 위해서는 전압원의 내부 저항을 가능한 작게 하거나, 부하 저항을 전압원의 내부 저항에 비해 충분히 크게 해야 합니다. 또한 부하 변동에 따른 출력 전압의 변화를 최소화하기 위해 피드백 회로를 사용할 수 있습니다. 부하효과를 이해하고 적절히 대응하는 것은 전자 회로 설계에 매우 중요합니다.
3. 직류 전압원과 분압기의 차이

직류 전압원과 분압기는 전자 회로에서 중요한 역할을 하지만, 그 특성과 용도에는 차이가 있습니다. 직류 전압원은 일정한 전압을 출력하는 이상적인 전압원으로, 내부 저항이 0Ω인 것으로 가정됩니다. 반면 분압기는 두 개의 저항을 직렬로 연결하여 입력 전압을 원하는 출력 전압으로 변환하는 회로입니다. 분압기의 출력 전압은 부하 변동에 따라 변화하게 됩니다. 직류 전압원은 부하 변동에 영향을 받지 않지만, 분압기는 부하 변동에 따라 출력 전압이 변화하게 됩니다. 따라서 안정적인 출력 전압이 필요한 경우에는 직류 전압원을 사용하고, 부하 변동이 있더라도 원하는 출력 전압을 얻을 수 있는 경우에는 분압기를 사용할 수 있습니다.

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