중앙대학교 전기회로설계실습 예비보고서 7 - RC 회로의 시정수 측정회로 및 방법 설계

소개글

2019-2학기 수강 당시 작성했습니다.

2019년 교재 개정 내용이 반영되어 있습니다.

목차

1. DMM으로 전압을 측정할 때 내부 저항이 매우 크다는 것을 앞에서 실험하였다(10MΩ정도). DMM의 내부저항을 측정하는 방법을 설계하여 제출하라.
2. DMM의 내부저항과 2.2μF의 커패시터를 이용하여 RC time constant를 측정하고자 한다. 시계를 이용하여 충전시간을 측정하거나 방전시간을 측정하는 방법을 설계하여 제출하라. (스위치를 사용하는 것이 바람직하며 한번만 측정하지 말고 여러 번 여러 시간에 대해 측정하여 평균을 내도록 한다.)
3. (A) Time constant가 10μs 이며 저항과 10nF 커패시터가 직렬로 연결된 회로를 설계하여 제출하라. 이때의 전류파형(= 저항전압 파형), 커패시터전압 파형, RC time constant를 오실로스코프와 function generator로 측정하려 한다. Function generator의 출력을 0.5 V의 사각파 (high=0.5 V, low=0 V, duty cycle=50 %)로 할 경우 저항전압, 커패시터 전압의 예상파형을 그래프로 그려서 제출하라(가능한 한 PC의 EXCEL사용.)
4. (A) 실험 3의 회로에서 function generator 출력(CH1)과 저항전압(CH2)을 동시에 관측할 수 있도록 회로와 오실로스코프의 연결 상태를 그리고 제출하라. (B) 오실로스코프의 Volts/DIV와 Time/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가. (수평축은 10 DIV, 수직축은 8 DIV로 나뉘어져 있다.)
5. (A) Function generator출력(CH1)과 커패시터전압(CH2)을 동시에 관측할 수 있도록 회로와 오실로스코프의 연결 상태를 그리고 제출하라. (B) 오실로스코프의 Volts/DIV와 Time/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가.
6. Function generator, 저항, 커패시터의 순서로 연결하고 저항의 양단에 오실로스코프의 단자를 연결하였을 때 파형이 어떻게 될 것인가 설명하라.
7. 위에서 계산한 τ가 주기인 사각파를 RC회로에 인가했을 때 예상되는 저항, 커패시터의 전압을 대충 그리고 그 이론적 근거를 설명하라.

본문내용

1. DMM으로 전압을 측정할 때 내부 저항이 매우 크다는 것을 앞에서 실험하였다(10MΩ정도). DMM의 내부저항을 측정하는 방법을 설계하여 제출하라.

회로 설계 전 전압 V의 값을 측정한다.
오른쪽 그림처럼 저항22MΩ과 전압을 직렬 연결하여 회로를 구성한다.
이 회로에 DMM을 직렬로 연결한 뒤 전압을 측정한다.
위에서 DMM이 측정한 전압을 Vo이라고 하면 Vo =Rin/(22M + Rin) V 임을 이용해서 을 구할 수 있다.

<중 략>

(B) 오실로스코프의 Volts/DIV와 Time/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가. (수평축은 10 DIV, 수직축은 8 DIV로 나뉘어져 있다.)

주기가 200㎲ 이므로 수평축을 20㎲로 하면 딱 한 주기가 나오는데, 이건 실험 결과를 보기 어려우므로 여러 주기를 보기 위해 Time/DIV는 50㎲로 한다.

참고 자료

없음