오실로스코프를 이용한 측정과 리사쥬패턴

소개

삼각함수파 사이의 위상측정과 리사쥬패턴
전압분배회로의 전달함수 측정
RC회로의 전달함수 측정

목차

1. 실험목표
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 실험도구
5. 결과 및 토의
6. 참고

본문내용

1. 실험의 목표
오실로스코프의 X-Y 모드는 두 전압 사이의 관계를 Y=f(X)의 함수 꼴로 화면에 직접 보여주므로 상관관계를 알아내는 데에 매우 유용하다. 이 실험의 목표는 오실로스코프의 X-Y 모드 동작과 이를 이용한 측정 방법을 중요한 예제를 통하여 익히는 데에 있다. 나아가서 시스템 전달 함수의 개념을 이해하고 활용하는 능력을 배양하는 것도 중요한 목표의 하나이다.

2. 기본이론
- 전자공학에서 신호를 다룰 때 우리의 주요 관심사는 특정 입력 신호가 어떠한 출력 신호로 바뀌는가, 즉 입력 신호와 출력 신호 사이의 변환관계에 있다. 전자공학에서 흔히 쓰이는 증폭기나 필터 등은 그 시스템에 내재되어 있는 우리가 소망하는 변환관계를 통하여 입력 신호를 원하는 형태의 출력 신호로 변환시켜주는 역할을 한다. 입력 신호와 출력 신호 사이의 이 변환관계를 전달 함수라고 하며, 입력 신호가 어떻게 출력단으로 전달되는가를 규정한다.

- 순수한 저항 회로에서는 어떠한 파형에 대하여도 입력 파형과 출력 파형은 크기만 다를 뿐, 파형의 모양에는 변화가 없다. 예를 들어 사각파 입력이 들어가면 사각파 출력이 나온다. 그러나 캐패시터나 인덕터와 같이 임피던스가 주파수의 함수일 때에는 입력 파형과 출력 파형의 모습은 일반적으로 다르다. 그 이유는 전류와 전압의 특성이 V=IR과 같이 선형함수로 주어지는 것과 달리, 캐패시터와 인덕터의 전류-전압 관계는 미적분 관계로 주어지기 때문이다.

- 삼각 함수파가 RLC회로에 입력되는 입력 신호와 출력 신호 사이의 진폭과 위상의 차이는 주파수에 따라 달라진다. 이는 캐패시터나 인덕터의 임피던스가 주파수의 함수이기 때문에 입력 신호와 출력 신호사이에 진폭과 위상의 차이가 나타난다는 것이다. 이로써 사각파와 삼각파가 RLC회로에 입력되었을 때 입출력 파형이 변하는 현상을 설명할 수 있다. 이와같이 RLC호로의 특성은 출력된 삼각함수파의 위상과 진폭이 주파수에 따라 어떻게 변화하는가에 의하여 결정된다. 주파수에 따른 이 특성의 변화를 주파수 응답 또는 주파수 영역에서의 전달함수라 한다.

참고자료

· <김상배 저, 개정판 기초 전기전자실험, 홍릉과학출판사>