R-C, R-L 직병 예비보고서

소개

R-C, R-L 직병 예비보고서

목차

1. 미적분회로에 계단 함수(step function)과 구형파(square wave)를 입력하였을 경우 출력파형에 관하여 알아본다.
2. Fourier Transform을 이용한 회로 해석에 대하여 살펴본다.
3. 인덕턴스, 캐패시턴스, 리액턴스, 임피던스, 어드미턴스의 개념을 살펴보고, R, C, L 소자로 이루어진 회로에서의 전류, 전압의 관계에 대하여 살펴보자.

본문내용

1. 미적분회로에 계단 함수(step function)과 구형파(square wave)를 입력하였을 경우 출력파형에 관하여 알아본다.

1) 계단 함수
(a) 계단 함수 입력
(b) 미분 파형
(c) 적분 파형

그림 1 계단함수 입력에 대한 미적분 출력파형

그림 1 은 계단함수 (a) 를 입력파형으로 했을 때의 미분회로에 대한 출력파형 (b) 와 적분회로에 대한 출력파형 (c) 를 보여주고 있다. 이 경우 출력파형 (b)는

-> 식 11

로 주어지며 시정수 τ 가 작을수록 출력파형은 보다 첨예하게 되면서 이상적인 미분파형에 가까워지게 된다.
출력파형 (c)는
-> 식 12

로 주어지며 시정수 τ 가 클수록 출력파형은 경사(기울기)가 거의 일정해 지면서 이상적인 적분파형에 접근하게 된다.

2) 구형파

그림 2 는 구형파 (a) 를 입력파형으로 했을 때의 미적분 출력파형 (b), (c) 를 보여주고 있다.
(a) 구형파 입력 (b) 미분 파형
(c) 적분 파형

그림 2 구형파 입력에 대한 미적분 출력파형

이 때 시정수 τ 가 입력파형인 구형파의 주기 T 보다 매우 작을 때 출력파형은 (b) 와 같으며 시정수가 더욱 작을수록 보다 예리하고 이상적인 미분파형으로 된다.
한편 그림 2 (c)는 시정수 τ가 입력파형의 주기 T 보다 휠씬 클 때 나타나는 전형적인 적분파형으로서 시정수가 클수록 구간마다 직선에 가까운 보다 이상적인 적분파형이 된다.


2. Fourier Transform을 이용한 회로 해석에 대하여 살펴본다.

Fourier Transform이란 시간과 주파수 신호를 서로간의 도메인으로 변환이 가능하도록 바꾸어 주는 것이다. 이것은 비주기 함수도 연속적인 무수히 많은 주파수의 정현파 성분으로 분해할 수 있다는 퓨리에 정리에서 응용된 것이다.

따라서 비주기 함수는 연속적인 무수히 많은 주파수 정현파 성분의 합(合), 즉 적분으로 나타낼 수 있는데, 이것을 푸리에 적분 또는 푸리에 변환(Fourier transform)이라 한다. 푸리에 변환에 의하여 비주기 함수도 주파수 영역에서 신호해석을 할 수 있다.
임의의 연속신호 f(t)의 푸리에 변환을 F(w)로 표시하면 다음과 같이 정의한다.

참고자료

· 이상렬, 윤영중 공저, "공학회로실험", 교보문고, pp143-164
· (주)두산 출판BG , "두산세계대백과사전", 2002