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[A+보고서] 회로실험 AC회로의 전력과 역률, 3상 전원 예비보고서

AC회로의 전력과 역률, 3상 전원회로실험2 12주차 예비보고서? 실험 목적1) 교류회로의 유효 전력, 무효전력, 피상전력, 복소전력의 의미와 상호관계 이해2) 교류회로의 역률의 이해3) 3상 전원의 이해4) 평형 3상부하 (Δ형, Y 형 부하)의 전압-전류 관계, 3상전력의 이해? 배경 이론(1) AC회로의 전력과 역률다음과 같은 교류회로 부하 임피던스가 Z인 회로에 각주파수가omega 이고, 진폭이V _{m}인 AC전압v _{g`=} `V _{m} cos omega t가 인가되었을 때, 회로에 전류i=I _{m} cos( omega t- theta )가 흐르는 경우를 가정하자.- 전압과 전류의 위상차인theta 는 (+)이면 부하의 전류 위상이 전압의 것보다 뒤지는 유도성 부하이고, (-)이면 전류의 위상이 전압의 것보다 앞서는 용량성 부하이다.- 순시전력:p=V _{m} I _{m} cos omega t`cos( omega t- theta )` (22.7) 가 되며 삼각함수 등식을 이용하면 다음과 같이 두가지로 쓸 수 있다.cos alpha `cos beta `=` {1} over {2} [cos( alpha - beta )+`cos( alpha + beta )]```` ->p= {V _{m} I _{m}} over {2} cos theta +{V _{m} I _{m}} over {2} cos(2 omegat- theta)cos( alpha - beta )=`cos alpha `cos beta +sin alpha sin beta->p=P+Pcos2 omegat + Qsin2 omegat- 평균전력:P= {V _{m} I _{m}} over {2} cos theta (22.8)- 무효전력:Q`=` {V _{m} I _{m}} over {2} sin theta (22.9)- 역률:cos theta ={2P} over {V _{m} I _{m}} (22.10)- 회로의 부하가 R만으로 구성되었다면 전압과 전류의 위상차는 0도이므로, 순시전력은 (22.7)로부a=90 DEG이므로 순시전력은p= {V _{m} I _{m}} over {2} sin2 omega t이다.- 부하가 커패시터만으로 구성됐을 때theta =-90 DEG 이므로 순시전력은p=- {V _{m} I _{m}} over {2} sin2 omega t이다.S`= {V _{m} I _{m}} over {2} (cos theta +jsin theta )`=` {V _{m} I _{m}} over {2} e ^{j theta } = {VI ^{*}} over {2}- 복소전력:S`=`P`+jQ이고, 페이저로 표현하면 다음과 같다.세 개의 전력 양을 전력 삼각형으로 표시하면 와 같고, 전력 삼각형 빗변의 길 이에 해당하는 복소전력의 크기를 피상전력 (vert Svert`(= sqrt {P ^{2} +Q ^{2}} )이라 한다.이상 관계로부터 역률은 다음과 같다.역률`=` {유효전력} over {피상전력} =` {P} over {V _{m} I _{m} /2}(3) 3상 전원- 다상 전원: 주파수가 같으나 위상을 달리하는 2개 이상의 기전력이 동시에 존재하는 교류 방식- 3상 전원 장점:1) 평형 3상 방식의 순시전력의 총화는 일정하여 3상 전동기의 경우 일정한 회전력을 받아 진동이 적다.2) 단상이나 다른 다상 방식에 비해 경제적이고, 편리3) 적당한 변압기에 의해 다른 다상 전원으로 변환이 용이- 3상 전원의 발생은 발전기의 전기자에 3쌍의 권선을 공간적으로 120도 각도로 배치함으로써 평등 자계 내에서 일정속도로 회전 시 각 코일에 유도되는 기전력을 차례대로v _{a`} `,v _{b} `,`v _{c}라 하면 이들은 각각 120도의 위상차를 갖으며 페이저로 표시했을 때 다음과 같이 나타낸다.V _{a} ,`V _{b} ,`V _{c}를 상a, 상 b, 상 c의 전압이라고 하며 이들을 일괄해 나타낼 때 3상 전원이라 한다.v _{a} =`V _{m} cos omega t````````````````````````````````````````````````OW ``````V _{b} =V ANGLE -120 DEG `#`v _{c`} =V _{m} cos( omega t-240 DEG )`````````````` RARROW ``````V _{c} =V ANGLE -240 DEG `#- 3상 전원의 결선 방식 (Y 결선과TRIANGLE 결선)- 각종 3상 회로(3) 3상 부하: 평형 Y형 부하에서의 선전압과 상전압와 같은 평형 Y형 부하가 3상 전원에 연결되면, 상전압이 평형을 이루게 되며 이들 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.V _{a} =V _{an} =V ANGLE 0 DEG (22.21)#V _{b} =V _{bn} =V ANGLE -120 DEG (22.22)#V _{c} =V _{cn} =V ANGLE -240 DEG =V ANGLE 120 DEG `(22.23)V _{ab} =V _{a} -V _{b} = sqrt {3} V _{a} ANGLE 30 DEG (22.24)따라서 상순을 abc로 하면 선전압V _{ab}는 다음과 같다.V _{ab} = sqrt {3} V _{a} ANGLE 30 DEG = sqrt {3} V ANGLE 30 DEG (22.25) #V _{bc} = sqrt {3} V _{b} ANGLE 30 DEG = sqrt {3} V ANGLE -90 DEG (22.26)#V _{ca} = sqrt {3} V _{c} ANGLE 30 DEG = sqrt {3} V ANGLE 150 DEG (22.27)그러므로 평형 Y형 부하에서의 선전압과 상전압 사이의 관계는 다음과 같다.V _{L} = sqrt {3} V _{P} `````````(22.27)선전압과 상전압의 크기를 각각V _{L``} ,`V _{P} 라 하면 식 (24), (25), (26)로부터 다음과 같은 관계가 있음을 알 수 있다.(4) 3상 부하: 평형TRIANGLE 형 부하에서의 선전압과 상전압위에 그림과 같은 평형TRIANGLE 형 부하가 3상 전원에 연결되면, 상전류가 평형을 이루게 되며 이들 사이에는 다음과 같 상순을 abc로 하면 선전류I _{a}는 다음과 같다.I _{a} ``=`I _{ab} ```-I _{ca`} = sqrt {3} I _{ab} ANGLE -30 DEG 그러므로 평형TRIANGLE 형 부하에서의 선전류와 상전류 사이의 관계는 다음과 같다.I _{a} ``=` sqrt {3} I _{ab} `` ANGLE -30 DEG = sqrt {3} I _{} ANGLE -30 DEG #I _{b} ``=` sqrt {3} I _{bc} `` ANGLE -30 DEG = sqrt {3} I _{} ANGLE -150 DEG #I _{c} ``=` sqrt {3} I _{ca} `` ANGLE -30 DEG = sqrt {3} I _{} ANGLE 90 DEG 선전류와 상전류의 크기를 각각I _{L} ,`I _{P} 라 하면 위 관계로부터 다음과 같음을 알 수 있다.I _{L} = sqrt {3} I _{P}■ 예비 과제(1) 이론에서 설명된 식들을 유도하라.(2) 교류회로의 유효 전력, 무효전력, 피상전력, 복소전력과 역률의 의미를 설명하라.- 피상전력은 전압과 전류 rms 값의 곱이고, 교류 저항 회로에서와 같이 전력은 외형상 전압 과 전류의 곱으로 나타내기 때문에 피상전력이라고 한다. 또한 교류 전류의 부하나 전원의 용량을 나타내는데 사용하는 값이다.- 역률은 피상전력에 대한 평균 전력의 비율이다. 따라서 단위가 없다. 또한 전압과 전류 위상차의 코사인 값과 같으며 부하 임피던스각의 코사인 값과 같다. 그리고 역률은 평균전력 또는 유효전력을 얻기 위해 피상전력에 반드시 곱해야 하는 인자이다. 또한 직류에서는 전압과 전류와의 곱이 전력이 되나 교류에서는 전류와 전압의 실효치와의 곱이 반드시 전력으로 되지는 않는다. 교류회로에서는 전압과 전류와의 곱을 피상전력이라고 하고, 이에 역률을 곱해야 비로서 전력이 된다.- 복소전력은(단위는 VA)은 rms 전압 페이저와 rms 전류 페이저 켤레복소수의 곱이다. 또한 전압, 전류에 대하여 복소수 표현을 쓰는 경우곱으로 이룬다.- 무효전력(G)은 복소수전력의 허수부이다. 유효 전력에 대응하는 말로서 교류회로에 흐르는 전류에는 전력의 전송에 기여하는 유효성분과 기여하지 않는 무효성분이 있는데, 이 중 무효성분의 크기와 전압의 크기와의 곱에 비레하는 양을 말한다.(3) 전력을 공급하는 전원의 입장에서 교류회로의 역률 중요성과 역률 개선책에 대해 설명하라.역률은 전기기기에 실제로 걸리는 전압과 전류가 얼마나 유효하게 일을 하는가의 비율을 의미한다. 즉 역률이 클수록 전원 측에서 보면 같은 부하에 대하여 적은 전류를 흘려보내도 되므로 전압 강하가 적어지고 전원설비의 이용효과가 커지는 이점이 있다. 개선책으로는 적당한 크기의 커패시터를 선택하여 역률을 1에 가깝게 만들어 전류를 전압과 완전히 동상으로 만들 수 있다.(4) 3상전원이 단상전원에 비해 유리한 특성을 정리하고 그 이유를 설명하라.단상 또는 2상의 입력이 필요할 때는 따로 다른 방식으로 발전할 필요 없이 3상 시스템으로부터 가져올 수 있으며 3상보다 더 많은 위상이 필요할 때조차도 주어진 3상의 조작을 통해 필요한 위상을 제공할 수 있다. 3상 시스템에서 순시전력은 파동 형태가 아닌 일정한 값을 갖기 때문에 일정한 전력전송과 3상전동기의 떨림을 적게 하는 결과를 가져온다. 똑같은 전력량을 전송할 때 3상 시스템은 단상 시스템보다 더 경제적이다. 3상 시스템에서 필요로 하는 전선의 양은 등가의 단상 시스템에서 필요로 하는 양보다 적기 때문이다.(5) 〈그림 22.5 ( a) 〉 의 평형 Y 형 회로가 포함된 평형 3상 회로에서 선전압, 선전류, 평균 전력, 무효전력과 역률을 구하는 식을 유도하라.평형 Y형 부하가 3상 전원에 연결되면, 상전압이 평형을 이루게 되며 이들 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.V _{a} =V _{an} =V ANGLE 0 DEG (22.21)#V _{b} =V _{bn} =V ANGLE -120 DEG (22.22)#V _{c} =V _{cn} =V ANGLE -240 DEG =V ANGLE압

공학/기술| 2022.12.24| 9페이지| 1,500원| 조회(194)

회로실험보고서, 예비 보고서, AC회로의 전력과 역률, 예비문제, 예비과제, AC..

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[A+보고서] 회로실험 회로의 주파수 응답과 필터 예비보고서

회로의 주파수 응답과 필터회로실험2 10주차 예비보고서? 실험 목적(1) 회로의 주파수 응답(2) 저역통과 필터의 주파수 특성 이해(3) 고역통과 필터의 주파수 특성 이해(4) 대역통과 필터의 주파수 특성 이해(5) 대역저지 필터의 주파수 특성 이해? 배경 이론1. 회로의 주파수 응답- 필터: 원하는 주파수 성분만 얻기 위한 회로. 입력 신호의 여러 주파수 성분들 중에서 원하는 주파수 성분들만을 출력하는 것이다.- 주파수 응답: 신호의 주파수 변동에 따른 응답의 크기와 위상의 변화를 나타내는 것전달 함수의 크기 H에 의해 회로의 주파수 특성은 결정된다. 임의의 선형회로에 정현파 입력 신호v sub g (t)가 인가되어 출력 신호v sub o (t)가 나타난다고 하자.v sub g (t) ~=~ V sub g cos(wt + phi sub g )v sub 0 (t) ~=~ V sub 0 cos (wt +phi sub 0 )이들의 페이저 표현은 각각 다음과 같다.bold V sub g = V sub g e sup {j phi sub g}bold V sub 0 = V sub 0 e sup {j phi sub 0}한편 입력 신호bold V sub g와 출력 신호bold V sub 0의 비로 정의되는bold H ~=~ bold V sub 0 over bold V sub g ~=~ He sup {j phi}는 회로의 전달 함수(transfer function)를 의미하며, 그 크기와 위상은 각각 다음과 같다.H ~=~ V sub 0 over V sub g,phi ~=~ phi sub 0 - phi sub g따라서H와phi는 각각 입력 신호와 출력 신호의 크기 비와 위상의 차로 나타난다. 특정 주파수 대역w _{1}

공학/기술| 2022.12.24| 11페이지| 1,500원| 조회(119)

회로실험보고서, 예비 보고서, 회로의 주파수 응답과 필터, 예비문제, 예비과제

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[A+보고서] 회로실험 카운터 회로 예비보고서 평가A+최고예요

카운터 회로회로실험2 9주차 예비보고서? 실험 목적(1) 비동기식 카운터의 구조와 동작원리를 이해한다.(2) 동기 계수기의 구조와 동작을 이해한다.(3) 임의의 mod 동기 계수기를 설계하는 방법을 익힌다.(4) 증계수, 감계수 및 증/감계수의 논리를 이해한다.? 배경 이론1. 비동기식 카운터- 첫 단의 플립플롭에 클럭신호가 인가되어, 이 첫 단 플립플롭의 출력이 다음 단의플립플롭을 트리거 시키도록 되어 있는 회로를 말하며, 클럭의 영향이 물결처럼후단으로 파급된다는 뜻에서 리플 카운터라고도 한다.- 직렬 카운터 - 플립플롭을 다수 종속으로 연결한 구조이다.- 공통의 클록펄스를 갖지 않으므로 플립플롭의 상태가 동시에 변하지 않는다.- 첫 번째 플립플롭의 CP(clock pulse) 입력에만 클록펄스가 입력되고, 다른 플립플롭은 각 플립플롭의 출력을 다음 플립플롭 CP입력으로 사용한다.- 플립플롭의 출력 전이가 다른 플립플롭을 트리거 시키는 원인으로 작용하며 이를 리플 (ripple) 카운터라고 한다.- 동기식 카운터에 비해 간단히 만들 수 있다는 장점이 있으나, 각 플립플롭의 전파지연 시간은 종속 접속된 플립플롭의 수만큼 누적되어 최종 단의 출력에 나타나므로 계수 속 도가 느리다는 단점이 있다.- 동기식 카운터에서는 모든 플립플롭에 클럭 신호가 병렬로 동시에 인가되기 때문에 계 수 속도가 빠르다는 장점이 있지만 비동기식 카운터에 비하여 복잡하다는 단점이 있다.- J-K 플립플롭 또는 T 플립플롭을 사용하여 구성한다.→ J/K 모든 입력을 1로 하거나 T 입력을 1으로 하여 토클로 동작하도록 한다.- 카운터에서 구별되는 상태의 수가 n일 때 mod-n의 카운터라고 한다,(1) mod-n 비동기식 카운터- 비동기식 10진 카운터의 한 예를 보여준다.- 0에서 9까지의 카운터를 반복한다.- BCD 카운터를 구성하려면 4개의 플립플롭이 필요하다.- 16개의 상태 중에서 10개의 상태만을 사용한다.- 카운터 출력이 (목표하는 최고 카운트) +1 에 도달한 순간을 포착하여 모든 플립플롭을0으로 clear-Q _{B} ``와``Q _{D} 출력을 NAND 게이트로 결합하고 그 출력을 모든 플립플롭이 clear 입력에연결한다.- 4개의 플립플롭을 직렬로 연결하여 모두 16개의 이진수를 나타낼 수 있는데NAND게이트를 사용하여 10진 계수기화 한다. 10번째 클럭펄스가 들어오면 원래출력이 Q4-Q1=1010이 되는데, Q2와 Q4의 출력을 NAND 게이트에 입력함으로써그 순간 NAND 게이트의 출력이 0으로 되면서 clear 신호가 작동되어 모든플립플롭의 출력이 0이 되고, 따라서, 1010이었던 출력이 순간적으로 0000으로바뀌게 된다.2. 동기식 카운터- 병렬 카운터 - 공통의 클록펄스를 이용하여 병렬로 연결한다.- 클럭펄스를 통해 동시에 크리거되어 고속 동작에 적합하다.- 클리치 등의 염려가 없고 소형이며 작은 전달 지연으로 인해 빠른 클럭신호에의해 구동 가능하다.- 전달지연이 대단히 작지만 비동기식 카운터에 비해 복잡하다.- 동기식 카운터 설계방법① 설계하고자 하는 카운터의 계수표 작성한다.② 원하는 단수에 필요한 입력을 갖는 동기식 카운터를 그린다.③ 계수표와 여기표를 사용하여 각단의 J와 K 입력에 대한 Karnaugh map을 구한다.④ 완성된 동기식 카운터 회로를 그린다.- JK 플립플롭을 사용하여 모든 앞단 의 출력들을 AND 게이트로 모아다음 단의 J와 K 입력에 넣게 되면이진 올려세기 계수기를 만들 수 있다.- 완전한 동기식 계수기와 비동기식 계수 기의 중간 절충식으로 비동기식보다는 전송지연이 작고 동기식보다는 회로가 간단하다.- 기본 ring 계수기의 입력을 최종단계의 출력값을 한번 뒤틀어 귀환시킨 값을 갖는다. 이런 귀한 방식을twist - around라고도 한다.3. Up / Down counter(1) 상향 비동기식 카운터- 4비트 2진 상향 카운터 : 16진(mod-16) 카운터- 각 플립플롭은 클록펄스의 하강엣지에서 변화한다.-Q _{A}에서는 입력 클록 주파수가 1/2Q _{B} 에서는 1/4,Q _{C} 에서는 1/8,Q _{D}에서는 1/16 의 주파수를 갖는 구형파가 얻어진다.- 4개의 플립플롭 2진 카운터의 경우 0001, 0010, 0011,‥‥, 1111 후 다시 0000으로 돌 아오는 구조이다.(2) 하향 비동기식 카운터- 4비트 2진 하향 카운터 : 16진(mod-16) 카운터- 각 플립플롭은 클록펄스의 상승엣지에서 변화한다.-Q _{A}에서는 입력 클록 주파수가 1/2Q _{B} 에서는 1/4,Q _{C} 에서는 1/8,Q _{D}에서는 1/16의 주파수를 갖는 구형파가 얻어진다.- 1111, 1110, 1101, ‥‥, 0000 후 다시 1111으로 돌아오는 구조이다.(3) 상향/하향 비동기식 카운터- Up/Down 카운터는 입력단에 count up과 count down에 선택적인 신호를 연결해줌으로써 두 동작을 실행할 수 있다.? 실험 준비물(1) SN7400(2) SN7404(3) SN7408(4) SN7411(5) SN7421(6) SN7472(7) SN7476(8) SN7490(9) SN74169(10) Power supply, Oscilloscope, Function Generator? 예비 과제(1) 비동기식 카운터(Asynchronous counter)의 원리를 설명하라.- 클럭 펄스는 플립플롭 A의 CLK 입력에만 인가하고 플립플롭 A는 클럭 펄스의 매 하강 전 이때 반전됨으로써 모든 플립플롭의 J=K=1이 된다. 플립플롭 A의 정상 출력은 플립플롭 B의 CLK 입력하고, A의 출력이 1에서 0으로 변할 때마다 플립플롭 B는 반전됨으로써 B가 1에서 0으로 변할 때마다 플립플롭 D는 반전된다.비동기식 카운터는 첫 단의 플립플롭에 클럭신호가 인가되어, 이 첫 단 플립플롭의 출력 이 다음 단의 플립플롭을 트리거 시키도록 되어 있는 회로를 말하며, 클럭의 영향이 물결 처럼 후단으로 파급된다는 뜻에서 ripple counter라고도 한다.(2) 비동기식 카운터의 장단점을 열거하라.장점은 동기식 계수기에 비해 간단히 만들 수 있다.단점은 각 플립플롭의 전파지연시간은 종속 접속된 플립플롭의 수만큼 누적되어 최종단의 출력에 나타나므로 계수속도가 느린 단점이 있다. 또한 글리치(glitch)가 생겨 예상 외 의 오류를 유발하게 된다.(3) 비동기식 카운터에서 클록펄스의 주파수가 높아지면 어떠한 현상이 일어날 것인가를 예측하라.비동기식 카운터는 첫 단의 플립플롭의 출력이 다음 단의 플립플롭을 트리거 시키도록 되어 있어 각 플립플롭의 전파지연시간에 의해 계수 속도가 느리다. 만약 비동기식 카운터에서 클럭펄스의 주파수가 높아지면 주기가 점점 짧아지게 되고, 클럭과 클럭 사이의 간격이 좁아져서 전파지연속도가 빨라지게 되지만 최대 클럭 주파수 이상으로 간격이 가까워지면 동작이 끝나기도 전에 다시 클럭이 들어와 제대로 동작 하지 않게 된다. 즉, 클럭펄스의 주파수가 높아지면 원래의 상태가 발생하지 않아서 원하는 값을 얻을 수가 없다.

공학/기술| 2022.12.24| 8페이지| 1,500원| 조회(237)

회로실험보고서, 예비 보고서, 카운터 회로, 예비문제, 예비과제

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[A+보고서] 회로실험 메모리 회로 예비보고서

메모리 회로회로실험2 11주차 예비보고서? 실험 목적⑴ ROM에 필요한 데이터를 반영구적으로 기억시키는 장치인 ROM Writer를 구성하여 보고, 실험을 통해 원리를 이해한다.⑵ 메모리 어드레스를 이해한다.⑶ RAM에 데이터를 읽고 쓰기를 한다.? 배경 이론(1) ROM1) ROM 특징 :- 데이터를 반복적으로 읽을 수는 있으나 그 데이터 값을 변경할 수는 없는 특징을 갖 는 소자- 저장 데이터는 제조과정에서 프로그램 되며 이후로는 변경되지 않는다.- 전원 공급이 차단되어도 정보가 없어지지 않는 비 휘발성 기억장치이다.- 문자패턴 발생기나 코드 변환기처럼 행하는 처리가 일정하고 다량으로 사용되는 것은 기억할 정보를 소자의 제조와 동시에 처리하기 때문이다.- 요즘에는 writer가 발달해서 사실상 Read Only라고 말하기 힘들다.2) ROM의 종류- MASK ROM : 제작사가 필요한 자료를 이미 기억시킨 ROM으로, 이는 사용자 임의 로 수정하거나 삭제할 수 없다.- PROM(혹은 FROM) :프로그램 기능 판독 메모리라고 불리며, 1956년에 개발됨. ROM 과 같은 기능을 갖고 있으나 칩이 제조된 후 처음 사용될 때 1회에 한하여 데이터를 입력 시킬 수 있다. 제조 시 모든 메모리 비트가 퓨즈로 되어있어 끊으면 0, 연결되어 있으면 1로 인식하는 구조였으며, 퓨즈를 물리적으로 끊어서 (높은 전압으로 퓨즈를 끊음) 복구가 불가능 하기 때문에 수정이 불가능 하다.- EEP(electrically erasable programmable) ROM :기억된 내용을 지우고 다른 내용 을 기록할 수 있는 롬이다.§자외선으로 지우는 UVERROM과 높은 전압으로 지우는 EEPROM으로 나뉜다.- EPROM : 자외선을 이용하여 저장된 데이터 수정 가능, ROM과 PROM은 보통 1개의 워드에 포함된 여러 비트를 동시에 읽을 수 있도록 행렬의 형태로 구성된다.- UVERROM : 자외선을 받으면 지워지기 때문에, 메모리 중간에 석영으로 된 유리막이 있어 여기에 빛을 지울 수 있기 때문에 매우 느리며 약 10만 번 정도 재 기록이 가능하다.- 1024(256 X 4)비트 ROM- 4×2 ROM 회로도: 여기서 읽고자 하는 데이터는 선택(Select) 입력에 의해 결정된다. 예를 들어 선택 2에 입력이 인 가되면 워드 2의 비트 1과 비트 0이 출력워드로 전달되어 데이터가 읽혀진다.- 상태 제어기(State Machine Controller): * 제어를 받는 회로가 수행해야 하는 명령 단계를 만들어 내는데 사용된다.* 각 명령 단계가 끝나면 프로그램이 종료될 때까지 제어기는 계속 다음 단계를 생성하며 ROM 출력 데이터는 보통 다음 단계의 주소 입력으로 사용된다.- PROM programming timing diagram(2) RAM1) RAM 특징- 메모리내의 특정장소에 데이터를 저장하거나 특정장소로부터 데이터를 읽어낼 수 있 는 기능을 가진 기억 소자이고, 전원을 끊으면 저장된 데이터가 소멸되는 휘발성기억소 자이다.- 일반적으로 RAM은 1M 이상의 크기를 가지므로 데이터를 저장하는 많은 주소 비트가 필요한데 IC칩의 핀 수를 절약하기 위해 주소 비트를 열 주소와 행 주소로 나누고 이 두 주소를 멀티플렉싱하는 방법이 많이 사용된다.- cell : RAM에서 1비트 정보를 저장하는 장소. D 플립플롭과 유사한 구조- RAM의 주소* IC 칩의 핀수를 절약하기 위하여는 주소 비트를 열 주소와 행 주소로 나누고 이 두 주소를 멀티플렉싱하는 방법이 많이 사용된다.* RAM에는 어떤 내용이 보관되는가? RAM에는 실행중인 모든 프로그램 및 그 프로그 램을 통해 만들고 있는 data파일(아래한글,엑셀문서 등)이 보관된다. 그런데 RAM용량 이 적은데도 불구하고 여러 개의 프로그램을 동시에 실행할 수 있는 것은 RAM에서 수용하기 어려운 것은 하드디스크에 임시저장 해놓고, 지금 당장 실행중인 프로그램만 RAM에 띄우는 형태를 가지기 때문이다.2) RAM의 종류- Dynamic RAM: 우리가 흔히 D RAM이라고 부르는 것으로 전원수 있기 때문에 대용량 메모리로서 널리 이용되고 있다.- Static RAM: 전원이 공급되는 동안은 항상 기억된 내용이 그대로 남아 있는 메모리이 고 DRAM에 비해 집적도가 ¼정도이지만 소비전력이 적고 처리속도가 빠르기 때문에 컴퓨터의 CPU 레지스터나 주기억장치 등에 많이 사용된다. 주소 비트는 멀티플렉싱 되 지 않는 경우가 많으며 결과적으로 제어회로가 간단히 구성되는 장점이 있다.3) RAM의 성능- 클럭 : CPU와 마찬가지로 가장 객관적인 성능 지표가 된다.- 대역폭 : 램이 가지는 초당 데이터 전송량이며 계산방법은S DRAM의 경우 : 클럭 * 64Bit이며DDR S DRAM의 경우 클럭 * 2 * 64Bit이다.- 레이턴시: 일종의 데이터 딜레이로써 레이턴시가 작을수록 데이터 접근 속도가 증가하 므로 더 좋은 성능을 낸다.- 용량 : 우리가 흔히 말하는 128M, 256M라고 말하는 것으로 높을수록 성능이 좋다.4) 16 × 4 bit RAM(54/7489)- 54/7489는 64비트 TTL로 만들어진 램이다.- 각각 4비트의 16개의 단어를 저장하는 구조로 되어 있음- 칩의 제어는 칩 셀렉트나 memory enable 입력에 의하여 공급됨5) 어드레스(address)- 16개의 메모리 위치를 결정하기 위하여 4개의 입력선이 사용- 각 입력 어드레스는 4개의 2진 digit로 구성- 54/7489 pin 구성 및 logic symbol (관련 동작모드는 표와 같이{bar{ME}}와{bar{WE}}의 레벨 에 의해 결정)6) 1024 × 4-bit RAM(2114)① fast access time2114 AL-1 : 100ns max2114 a-4 : 200ns max② 단일 +5[v]전원 ±10%③ 저전 력 소비 : 최대 전류 40~70[mA]④ completely static memory이고, clock이나 timing strobe가 필요 없다.⑤ 데이터 입력과 출력을 위해 공통 line을 사용하고, 3-static 출력이다.? 예비 과제1. 일반적으로 쓰기가 불가능하다.- 시스템 전원이 꺼져도 기억된 데이터가 지워지지 않은 비휘발성 메모리이다.- 마이크로프로그램을 저장하는 제어메모리는 주로 ROM 메모리를 사용한다.- 실제로 ROM은 주기억장치로 사용하기보다는 입출력시스템(BIOS), 자기진단프로그램(POST)처럼 변경 가능성이 희박한 시스템 소프트웨어를 기억시키는데 이용한다.- Micro instruction을 내장하고 있다.- 제어 기억장치는 보통 ROM 기억장치 소재를 이용하여 구현되었다.- 마이크로컴퓨터 내 동작에 항상 필요한 모니터 프로그램이 기억되기에 적당한 장소이다.- ROM은 크게 5가지 종류로 나뉘며 PROM, EPROM, EEPROM, Mask ROM, EAROM이 있다. PROM(Programable Read Only Memory)은 기능은 ROM과 같으나 칩이 제조된 후 처음 사용할 때 1회에 한하여 데이터를 입력시킬 수 있다. EPROM은 사용자가 여러 번 반복해서 지우거나 기록할 수 있고, 자외선 신호에 의해 기록된다. EEPROM은 사용자가 여러 번 바녹해서 지우거나 기록할 수 있고, 전기적 신호에 의해 기록한다. Mask ROM은 제조 과정에서 프로그램화하여 생산한 ROM으로, 사용자가 내용을 변경시킬 수 없다. 마지막으로 EAROM은 전기적 특성을 이용하여 기록된 정보의 일부를 바꿀 수 있다.- 1개의 워드에 포함된 여러 비트를 동시에 읽을 수 있도록 행렬의 형태로 구성된다.2. 256 X 16 ROM의 의미는 무엇인지 설명하라.기억장치 용량은 2^(워드 수) x 워드 크기이다. 따라서 256 X 16 ROM은 2^8 x 16 ROM으로 워드 수는 8이다. 16bit 크기의 기억공간이 8개의 워드만큼 있다는 의미이다. 즉, 16bit의 워드길이(크기)를 가졌으며 워드 8개를 저장하는 형태로 되어 있음을 의미하고, 4096(256 X 16) 비트 ROM이라고도 불린다. 또한 256 X 16 ROM는 2^8(주소) X 16(데이터) 구조이다.256 X 16 ROM의 프iablesm Output Variables00 ? 00100 ? 11000 ? 01010 ? 11100 ? 10101 ? 10100 ? 11110 ? 010??11 ? 00001 ? 01111 ? 01110 ? 11011 ? 10011 ? 00011 ? 11111 ? 1013. RAM의 특성을 나타내는 다음 용어에 대해 간단히 설명하라.(1) Access Time기억장치의 특성을 결정하는 요소로 접근시간(Access Time), 사이클시간, Bandwidth(대역폭/전송률)이 있다. 접근 시간은 정보를 기억장치에 기억시키거나 읽는 명령을 한 후부터 실제로 기억되거나 읽기까지의 소요 시간을 말하며, 기준신호에 따라 tRAC(Access Time From/RAS) tCAC (Access Time From/CAS) tCAA(Access Time From Column Address) 등으로 나눌 수 있으며, 이는 High Speed System을 설계하는데 중요한 Parameter이다.또한 접근 시간(Access Time) = 탐색시간(Seek Time) + 전송시간(Transmission Time) 이며 접근시간이 빠른 순서는 Associative Memory - Cache Memory - Main Memory - Magnetic Disk 과 같다.(2) Cell 밀도RAM에서 IC의 가장 작은 기억소자를 말하며 보통 Transistor, Capacitor, Resistor 등으로 구성되어 있고 1Bit의 정보를 저장하는 장소를 Cell이라고 한다. 또한 D 플립플롭과 유사한 구조이다. Cell밀도는 용량에 대한 또 다른 용어이며, RAM에 Cell의 개수가 몇 개인지를 나타내는 것이다. 또한 배열 속 비트 수의 밀도를 의미하고, 하나의 메모리 소자가 다른 메모리 소자에 비해 더 큰 밀도를 가진다는 것은 동일한 공간에 더 많은 비트를 저장할 수 있다는 것을 뜻하며, 이는 좀 더 조밀하게 저장되는 것을 의미한다. Cell이 많을수록 고용량 RAM이 된다.(3) 비트하라.

공학/기술| 2022.12.24| 9페이지| 1,500원| 조회(193)

회로실험보고서, 예비 보고서, 메모리 회로, 예비문제, 예비과제

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[A+보고서] 회로실험 RC 및 RL 회로의 AC 정상상태응답 예비보고서

RC 및 RL 회로의 AC 정상상태응답회로실험2 8주차 예비보고서? 실험 목적(1) 교류회로의 페이저 해석법 이해(2) RC 및 RL회로의 정상상태응답 해석(3) 정상상태응답을 이용한 커패시터와 인덕터 값 측정? 이론- AC 회로의 정상상태 응답 : 회로에 정현파 신호가 인가되어 과도기가 지난 후의 소자에 흐르는 전류 또는 소자 양단의 전압을 의미한다.(1) 페이저와 주파수 영역 등가회로- RLC로 구성된 AC회로의 전압, 전류 신호는 크기와 위상만 다를 뿐 전원과 같은 주파수의 정현파 신호로 나타나게 된다.- 페이저 : AC회로를 해석하는 일을 보다 간소화하기 위해 제안된 방법이다. 페이저는 정현파 신호의 크기와 위상을 하나의 복소수로 표현한 것이다. 연산이 이루어진 후 페이저로부터 시간영역의 원래 값으로 환원한다.- 페이저 전압과 전류의 비Z = V over I 를 임피던스라 정의한다. 밑의 표로부터 R,L,C의임피던스는 각각R,```jwL,``` {1} over {jwC} 로 구해짐을 알 수 있다.(2) RC 직렬 회로의 AC 정상 상태 응답I`````=```{V_{m}}over sqrt { R^{2}+{1}over{(wC^{2})}ANGLEtan^{-1}{1}over{wRC}시간 영역 전류i(t)는i(t)`````=```{V_{m}}over sqrt { R^{2}+{1}over{(wC^{2})}ANGLEcos(wt``+``tan^{-1}{1}over{wRC})저항 양단에 걸리는 전압v_{R}(t)```=```Ri(t) 이므로v_{R}(t)`````=```{RV_{m}}over sqrt { R^{2}+{1}over{(wC^{2})}ANGLEcos(wt``+``tan^{-1}{1}over{wRC})⇒ 진폭은{R} over {sqrt {R ^{2} + {1} over {(wC) ^{2}}}}배 작아지고 위상은tan ^{ -1} { 1} over {wRC }만큼 앞서는 것을 알 수 있다.(3) RL 직렬 회로의 AC 정상 상태 응답I``````=````{V_{m}oversqrt{R^{2}+(wL)^{2}} ANGLE-tan^{-1}{wL}over{R}시간 영역 전류i(t)는i(t)``````=````{V_{m}oversqrt{R^{2}+(wL)^{2}} ANGLEcos(wt-tan^{-1}{wL}over{R}) 저항 양단에 걸리는 전압v_{R}(t)는 Ri(t) 이므로v_{R}(t)``````=````{RV_{m}oversqrt{R^{2}+(wL)^{2}} ANGLEcos(wt-tan^{-1}{wL}over{R}) ⇒ 진폭은{R} over {sqrt {R ^{2} +(wL) ^{2}}}배 작아지고 위상은tan ^{-1} {wL} over {R}만큼 앞서는 것을 알 수 있다.? 실험 준비물(1) 함수발생기(HP 33120A) 1대(2) 오실로스코프(HP 54600B) 1대(3) LCR미터(HP 4263B) 1대(4) 브레드보드(WISH 206) 1개(5) 정밀 가변저항(ED RH-5A ;10 OMEGA -10k) 1개(6) 디케이드 커패시터(ED CU-410A ; 100pF-1uF) 1개(7) 디케이드 인덕터(ED LU-310B ; 1-1000mH) 1개(8) 기타 : 브레드보드용 리드선 30[cm]? 예비과제(1) 다음 의 회로에서v _{R} (t)를 구하라.5sin(100t) = 5cos(100t-90°)=5∠-90°=-j5 , w=10010uF =>{1} over {j omega c} = {1} over {j` TIMES 100 TIMES 10 ^{-5}} =-j1000Z _{eq} =Z _{R} +Z _{L} =1000-j1000V _{R} (t)는 직렬저항의 전압분배 법칙에 의해V _{R} (t)= {Z _{R}} over {Z _{L} +Z _{R}} TIMES V _{g} (t)= {1000} over {-j1000+1000} TIMES (-j5)#```````````````````````= {1} over {1-j} TIMES (-j5)= {5} over {2} (1-j)=3.54 ANGLE -45 DEG =3.53cos(100t-45 DEG )(2) 다음 의 회로에서v _{R} (t)를 구하라.5sin(1000t) = 5cos(1000t-90°)=5∠-90°=-j5 , w=10001H =>j omega L=j TIMES 1000 TIMES 1=j1000V _{R} (t)= {Z _{R}} over {Z _{L} +Z _{R}} TIMES V _{g} (t)= {1000} over {j1000+1000} TIMES (-j5)#```````````````````````= {1} over {1+j} TIMES (-j5)=- {5} over {2} (1+j)=3.54 ANGLE -135 DEG =3.54cos(1000t`-`135 DEG )`(3) RC와 RL 직렬 회로에서 입력 신호인 정현파의 크기와 각주파수 및 저항 값이 주어졌을 때, 정상 상태 응답을 오실로스코프로 측정하여 커패시터와 인덕터 값을 구하는 방법을 설명하라.RC회로 : RC 직렬 회로를 구성하고 함수 발생기로부터 발생된 진폭과 주파수를 측정한 다.v _{g(t)}와 R양단에 걸리는 전압v_R (t)파형을 오실로스코프를 사용해서 측정하고, 그 파 형을 그린다. 그 다음 두 측정 파형으로부터 진폭값 소량과 위상차를 구하고, 이들로부터 실험에 사용된 커패시터의 값을 알아낸다.

공학/기술| 2022.12.24| 5페이지| 1,500원| 조회(161)

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