RC회로의 시정수 측정회로 및 방법 설계 예비보고서

소개

중앙대학교 전기회로설계실습 과목에 대한 실습 보고서입니다.
주제는 RC회로의 시정수 측정회로 및 방법 설계입니다.
엑셀을 이용하여 RC회로에서 저항전압 및 커패시터전압을 그래프로 나타냈습니다.

목차

1. 목적
2. 준비물
3. 설계실습 계획서

본문내용

[3.6 Function generator, 저항, 커패시터의 순서로 연결하고 저항의 양단에 오실로스코프의 단자를 연결하였을 때 파형이 어떻게 될 것인가 설명하라.]
저항의 양단에 오실로스코프의 단자를 연결한다면 저항의 한 쪽은 함수발생기, 다른 쪽은 오실로스코프 내부 접지에 연결된다. 그러면 함수발생기에 의한 전류는 저항을 지나 커패시터를 통해 흐르는 것이 아니라, 저항을 지나 오실로스코프 내부 접지로 흐를 것이다. 즉, 이러한 전류의 흐름으로 인해 함수발생기로부터 나오는 전압이 저항에만 걸리고, 저항에 걸리는 전압의 파형은 함수발생기의 파형과 일치할 것이다.

[시정수가 주기인 사각파를 RC회로에 인가한 경우]
V_c=0.5(1-e^(-t/τ) )[V]로 충전되는 커패시터의 전압 V_c를 시간의 함수로 표현할 수 있다. V_c는 시정수만큼 시간이 지날 때 약 0.5V×0.632=0.316V만큼 충전될 것이다. 또한 사각파의 반주기 이후 V_c=0.5e^(-t/τ) [V]로 방전되는 커패시터의 전압을 시간의 함수로 나타낼 수 있는데, 충전 과정과 유사한 과정으로 V_c는 시정수만큼 시간이 지날 때 약 0.5V×(1-0.632)=0.184V가 될 것이다.
또한 함수발생기에 의해 인가되는 사각파를 고려하면, 사각파가 0.5V를 나타내는 동안 그 값은 직렬로 연결된 저항과 커패시터 전압의 합과 같음을 알 수 있다. 따라서 저항전압 V_R은 앞서 구한 커패시터전압 V_c의 충전 및 방전 사이클과 상반되는 수식으로 표현할 수 있게 되어, 마치 V_c가 충전 과정에 있을 때는 V_R은 방전되는 과정의 파형을, V_c가 방전 과정에 있을 때는 V_R은 충전되는 과정의 파형을 나타내는 것처럼 그릴 수 있다.

참고자료

· 없음