디지털 함수발생기 설계

소개

논리 소자를 이용해 디지털 신호와 아날로그 신호를 결합한 함수발생기를 설계하는 내용입니다.
부품에서부터 구현 방법 등 모든 것이 자세하게 기록되어 있어서 공학을 전공하시는 분이라면
충분히 알아보기 쉽게 되어 있습니다.

목차

1. 서 론
2. 본 론
가. 기본적인 설계
나. ORCAD 10.5의 소개
다. 발진기, T-플립플롭 설계
라. 4비트 카운터의 구성과 출력화면
마. 출력 파형의 설계(카르노 맵 이용)
바. 멀티플렉서와 D/A컨버터
사. 파형의 주기 및 진폭조절
아. Sallen-Key 저역 통과 필터
자. 함수발생기 설계의 경제성 분석
차. 각 소자별 핀 배치도
카. 회로도 및 설계
타. 설계내용을 토대로 실제 제품 제작
파. 실제 회로 제작
하. 제품 보완( 그 외 제품 제작 비용, 부품 등이 기록되어 있습니다.)

3. 결 론

본문내용

국문요약

공학교육에 있어서 공학설계의 중요성은 매우 크다. 공학설계과목은 주어진 전공주제에서 창의적인 주설계목표를 설정하여 그것의 해답을 찾기 위해 학문 분야별로 습득한 전문지식과 과학적 지식을 적용해 지적인 능력을 사용하는 교육적 경험을 제공해 준다. 또한, 스스로 설계, 제작, 평가, 발표하여 봄으로써 창의성과 실무능력, 복합학제적인 팀웍 능력, 리더의 역할을 수행할 수 있는 능력을 키우기도 한다. 본 보고서에서는 디지털 소자를 이용한 함수발생기 설계에 관한 주제로 공학설계에 접근하여 창의성 유도, 의견제시, 토론, 설계, 실제 제작, 결론 등을 중심내용으로 기술하였다.

디지털 함수 발생기의 설계
(`08. . , 화)

1. 서 론
공학적 설계(engineering design)은 공학자 주요 임무이다. 이것은 복잡한 과정이며 독창성과 분석력이 중요하게 요구되는 일이다. 설계작업은 특정 제품이나 시스템을 만들기 위해 계획하는 것이다. 또한 공학자가 시스템의 모양, 기능, 구성재료를 설정하기 위해 지식과 자료를 독창적으로 이용하는 혁신적인 행위이다. 이를 바탕으로 우리는 디지털 함수 발생기를 직접 설계함으로써 전공지식의 실제 적용과 더불어 창의성 및 실무능력을 배양하는 복합학제적인 교육을 목표로 한다. 함수발생기(Function Generator)는 낮은 레벨의 다양한 교류를 만들어 제공해주는 장비이다. 제공되는 파형의 주파수는 아주 낮은 범위에서 높은 범위까지 가변될 수 있어서 회로시스템의 주파수 특성을 분석하는데 좋은 신호제공기가 된다. 이러한 함수발생기는 Op-amp를 이용하거나 디지털 소자를 이용하여 구현할 수 있다. 하지만 설계 규격에 맞추어 이 보고서에는 디지털 소자를 이용한 함수발생기의 제작에 대하여 다루었고, 제품의 규격 정의, 블록 다이어그램, 회로도 설계 그리고 최종적으로 제품을 완성하는 단계까지 기술되어 있다.

2. 본 론
2. 1 기본적인 설계(Fundamental Design)
함수발생기(Function Generator)는 낮은 레벨의 정현파, 삼각파, 구형파 등의 다양한 교류를 만들어 제공해 주는 장비로서 규칙적인 파형의 주파수를 계측하는 기능을 가지고 있기 때문에 아날로그 회로나 디지털 회로의 분석에 사용된다. 우리는 이러한 함수발생기를 디지털 소자를 이용하여 직접 설계하게 되었다. 설계 제품의 규격(specifications)을 표 1에 나타내었다.


표 1. 함수 발생기 설계 규격
구 분
내 용
주파수 범위
up to 10kHz
출력전압
0~4V 사이에서 조정가능
출력파형
구형파, 삼각파, 사인파의 구현
사용전원
± 6V ~ ± 8V
기 타
NAND / NOR 소자 사용

참고자료

· [1] 전자회로(Electronic Device) - 개정 2판 - , 1997
· [2] 논리회로(M. Morris Mano and Charles R. Kime)
· [3] 인터넷 사이트, 엘레파츠(http://www.eleparts.co.kr/)
· [4] 최신 제어시스템 - 제 10판 - “공학적 설계”, 2005