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전기회로설계실습 설계실습 11. 공진회로와 대역여파기설계 결과보고서

요약 : RLC 공진 회로를 이용한 Bandpass, Bandstop filter를 설계, 제작, 실험해보았 다. Bandpass filter의 경우 Q-factor가 1인 회로 설계 시, 최고 오차율 약 11%가 나왔고, Q-factor가 10인 회로 설계 시, 작은 저항값으로 인해 오차율이 최고 약 12%로 나왔다. Bandstop filter의 경우 모두 10%이내 오차율로 비교적 정확한 값이 나왔다. 1. 서론 Filter은 어떤 특정한 주파수 영역을 통과시켜 준다. 그렇기 때문에 자기가 원하는 영역의 주파수를 얻을 수 있는데, 라디오 등에 쓰이고 있다. 그 중 Bandpass filter 과 Bandstop filter를 이해한다. 2. 설계실습 결과 2.1 실험계획서에서 설계한 RLC직렬 bandpass filter (Q = 1, Q = 10)를 구성하고 R에 걸리는 전압을 출력이라 하였을 때 transfer function의 크기를 주파수를 변화시키면 서 측정하라. 입력은 2 V(peak to peak) 정현파를 사용하라. 설계실습계획서에서 결 정한 주파수에서 측정하라. 저항과 인덕터의 저항성분을 DMM으로 측정하여 기록 하라. 공진주파수, 반전력주파수, 대역폭, Q-factor를 실험으로 구하라. 정확한 실험 을 위해서는 가변저항을 사용하라. 실험에 사용된 소자의 정확한 값을 사용해 계산 한 transfer function과 실험 4.1의 결과를 같은 그래프에 그려서 제출하라. 비교, 분 석하라. 공진주파수, 반전력 주파수, 대역폭, Q-factor의 이론치와 실험치를 비교하 라. 오차는 몇 %인가 오차의 원인은 무엇이라 생각하는가? 커패시터 (C) = 10.7nF 인덕터 저항 = 27.236Ω 가변저항(1㏀) = 1.04㏀

공학/기술| 2021.11.07| 5페이지| 1,000원| 조회(182)

중앙대, 공진회로, 중앙대학교, 대역여파기설계

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전기회로설계실습 설계실습 9. LPF와 HPF 설계 결과보고서

요약 : LPF, HPF의 회로를 구성하여 입력전압과 출력전압의 파형을 알아보고 크기와 위상을 관찰하였다. 또한 오실로스코프를 이용하여 XY mode인 상태의 파형도 확인했다. 입력 전압을 1Vpp로 고정하고 100kHz까지 주파수를 변화시키면서 Vpp의 값을 측정하였다. 사용계측기 : DMM, FG, 오실로스코프1. 서론스피커나 오디오 등에 쓰이는 LPF와 HPF는 주파수를 사용하는 여러 기기들에 많이 사용되는 것으로 이번 실습을 통해 이것들의 회로가 어떻게 구성되어있는지, 어떤 원리로 작동하는지 알 수 있었다. 2. 설계실습 결과2.1실험계획서에서 설계한 LPF, HPF를 조교에게 확인 받을 것. 실험계획서를 작성하지 않았으므로 생략한다.2.2(LPF) 가변저항을 설계한 저항으로 조절하라. 설계한 대로 RC직렬 LPF를 구성하고 주파수가 10 ㎑이고 Vpp가 1 V인 사인파를 인가하라. LPF입력 전압, R의 전압(출력)의 파형을 측정, 제출하라. 가능한 한 정확하게 크기와 위상을 표시하라. LPF입력 전압과 출력전압을 XY mode로 관찰하여 파형을 그려라. 이론치와 계산치의 오차(%)는 얼마인가? 그 이유는 무엇이라 생각하는가? XY mode로 관찰한 파형 저장, 제출하고 이론적 근거를 제시하라. 인덕터 저항 : 26.178Ω, 커패시터 : 11.5nF, 가변저항 : 1.01159㏀사인파를 인가했을 때 : FG : 1V, 커패시터 : 820mV, 저항 : 600mV입력전압과 커패시터 전압의 시간차 : 10㎲입력전압과 저항전압의 시간차 : 14㎲

공학/기술| 2021.11.07| 5페이지| 1,000원| 조회(156)

중앙대, 중앙대학교, 전기회로설계실습

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전기회로설계실습 설계실습 12. 수동소자의 고주파특성측정방법의 설계 결과보고서

요약 : 저항, 커패시터, 인덕터의 고주파 특성을 측정하는 회로를 설계하고 실험을 통하여 등가회로를 이해하며 이들 소자들이 고주파 영역에서 어떻게 동작하는지 실 험적으로 이해했다. 고주파 영역에서 RC회로의 경우 약 10MHz에서 인덕터의 특성 을 보였고 RL회로의 경우 약 150kHz에서 커패시터의 특성을 보였다. 즉 고주파 영 역에서는 실제와 이론이 많이 달랐다.1. 서론낮은 주파수의 영역도 있지만 높은 주파수의 영역 안에 회로가 놓여있을 수도 있다. 이러한 회로 안에서 수동소자들은 어떻게 동작을 할 것인지 알아보자.2. 설계실습 결과2.1R = 10 ㏀, C = 100 nF가 직렬로 연결된 회로의 주파수 응답을 측정한다.

공학/기술| 2021.11.07| 4페이지| 1,000원| 조회(196)

중앙대, 중앙대학교, 전기회로설계실습 설계실습

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전자회로설계실습 실습 11. Push-Pull Amplifier 설계 예비보고서

2. 준비물 및 유의사항Function Generator : 1대Oscilloscope (2 channel) : 1대DC Power Supply (2 channel) : 2대DMM : 1대NPN Transistor 2N3904 (Fairchild) : 1개PNP Transistor 2N3906 (Fairchild) : 1개Resistor 저항 1㏀ : 1개Resistor 저항 100Ω : 2개UA741cp opamp : 1개3. 설계실습 계획서3.1 Classic Push-Pull Amplifier 특성*모든 계산 결과는 반올림하여 유효숫자 세 자리까지만 사용한다. 위 왼쪽 회로와 같이 설계한 Push-Pull Amplifier에서..<중 략>(B) 단계 (a)에서 얻어진 transfer characteristic curve를 보면 입력전압의 절대 값이 특정전압 이상이 되지 않으면 출력전압이 0에서 미동도 하지 않는 Dead zone이 보인다. 이러한 현상이 발생하는 이유를 설명하라.Push-Pull 증폭기는 NPN BJT와 PNP BJT로 구성되어있다. 입력전압(VI)=0V인 경우 두 BJT 모두 Cut off모드로 동작하므로 꺼져있어 출력전압(V0)=0V가 된다.

공학/기술| 2021.11.07| 6페이지| 1,000원| 조회(146)

중앙대, 중앙대학교, 전자회로설계실습 실습

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중앙대학교 계측장비 및 교류전원의 접지상태의 측정방법설계 결과보고서

설계실습 6. 계측장비 및 교류전원의 접지상태의 측정방법설계실험날짜 : 2020.10.12.제출날짜 : 2020.10.19요약 : 측정에 의해 DMM, Oscilloscope와 Function Generator의 접지상태, 즉 내부연결 상태와 입력저항을 유추하는 방법을 설계하고 이를 이용하여 계측장비의 정확한 사용법을 익혔다. 주파수를 증가시키면서 DMM 값을 확인했더니 고주파에서는 오차율이 최대 60%가 넘어가는 것으로 보아 정확한 값을 얻기가 힘들다는 것을 확인했다. 또한 DMM을 이용하여 DC모드와 AC모드 모두 사용하여 전압을 측정했으며 이들이 의미하는 것을 설명하였다. 가변저항이 작아질수록 External Level이 낮아지고 이에 따라 전압 역시 작아진다.사용계측기 : DMM1. 서론접지는 기준전압을 제시하거나 장비의 오작동을 막는 등 전자 장비를 이용하는데 필수적인 요소이다. 이번 실습에서 DMM, Oscilloscope와 Function Generator의 접지상태와 그에 따른 내부연결 상태를 유추하는 방법을 설계하였다. 또한 교류에서 실효값의 개념과 실제로 DMM에서 교류를 측정할 때 실효값의존재를 알 수 있었다.2. 설계실습 결과* 이 보고서는 조교님이 제공해주신 엑셀 파일을 바탕으로 작성되었습니다.2.1(a) DMM을 교류전압측정 모드(ACV)로 설정하라. 벽면 또는 실험대의 교류전원(220V) power outlet(소켓) 두개의 접지단자 사이의 전압을 측정하여 기록하라.전압 : 0.14mVrmsACV모드의 DMM은 Vpp가 아니라 실효값(rms)를 표시한다는 것을 명심하라. 이 전압 값은 무엇을 의미하는가?전압차가 매우 작은 것으로 보아 두 접지가 같다는 것을 의미한다.(b) 하나의 소켓에서 접지를 포함한 단자 사이의 전압을 각각 측정하여 기록하라.접지-구멍1 사이의 전압0.7Vrms접지-구멍2 사이의 전압219Vrms구멍1-구멍2 사이의 전압218Vrms(c) 이 값들로부터 실험실 벽면 속의 배선 상태를 유추하고 그려서 제출하라.2.2rator의 출력을 1 Vpp, 100 ㎐ 사인파로 설정하고 출력단자에 coaxial cable을 연결하라. 오실로스코프의 CH1 probe와 DMM의 coaxial cable을 function generator의 coaxial cable에동시에 연결하라. 반드시 검은색끼리 먼저 연결하고 그 후 빨간색과 갈고리를 같이 연결하라. 오실로스코프의 Autoset을 누른다. Measure를 눌러 Vpp를 읽고 DMM의 전압값을 읽은 후 기록한다.FG를 1Vpp로 놓고 측정할 경우→ 오실로스코프 : Vpp=2.03V 따라서 Vrms=0.718V, DMM : Vrms=0.728VFG를 10Vpp로 놓고 측정할 경우→ 오실로스코프 : Vpp=19.9V 따라서 Vrms=7.102V, DMM : Vrms=7.38V오실로스코프의 값이 function generator에서 설정한 값의 두배임을 확인하라.FG를 1Vpp로 놓았을 때 오실로스코프의 값이 2.03V, FG를 10Vpp로 놓았을 때 오실로스코프의 값이19.9V가 나왔으므로 거의 두 배임을 확인할 수 있다.(b) 10 Vpp, 100 ㎐에서 주파수만 계속 증가시키면서 DMM의 값이 약 50%로 작아지는 주파수를 찾아서 기록하라. 이를 근거로 오실로스코프와 DMM으로 측정한 값을 주파수에 대한 그래프로 그릴 수 있도록 측정하여 기록하라. (FG의 출력전압조절단자는 100 ㎐에서 조정한 후 절대 건드리지 말아야 하며 화면에 사인파의여러 주기가 보이도록 CH1의 VOLTS/DIV를 조정하면서 읽는다.) 주파수를 x축으로 하고 DMM으로 측정한 전압(y1)과 오실로스코프로 측정한 전압(y2)을 그래프로 그려서 제출하라.*교재에는 10Vpp로 측정하라고 쓰여있지만 조교님이 1Vpp로 측정하여 다음의 측정값들은 1Vpp로 측정한 결과값이다.*오실로스코프는 모두 0.68로 측정된다.100Hz일 때 DMM값이 0.687V이므로 50%가 되면 DMM갑이 약 0.344V가 되어야한다. 이런 값이 나오는 주파수는 600kHz~630kHz이다하여 역시 그래프로 그려 제출하라.(d) 오차의 원인은 무엇이라 생각하는가.표시된 저항 값과 실제 저항 값이 미세하게 다르기 때문에 오차가 발생할 수 있다.무엇이 더 정확한 값인가? 무슨 근거로 그렇게 생각하는가?( 힌트: DMM의 주파수 특성이 어떨 것 같은가? 오차를 구하거나 그래프로 그릴 때에는 같은 양, 즉, 최대값은 최대값끼리, 실효값은 실효값끼리 비교해야 한다. 오차의 기준은 오실로스코프로 읽은 값이다.)오실로스코프로 측정한 값이 더 정확한 값이다. 오실로스코프로 측정했을 때 전압은 0.69V로 일정한 것에 비해, DMM으로 측정했을 때에는 주파수가 300kHz를 넘으면 오차율이 급상승하는 것을 볼 수 있다. 이를 통해 DMM은 고주파로 가면 정확히 측정할 수 없음을 알 수 있다. 낮은 주파수대에서는 오차율이 작은 것으로 보아 정확한 값을 얻을 수 있지만, 높은 주파수에서는 전압이 줄어들게 되어 값이 부정확해진다. 따라서 오실로스코프가 더 정확한 값이다.2.3 DMM을 이용한 DC+AC 신호의 측정1. 오실로스코프를 초기조정하고 function generator의 출력을 2 Vpp, 1 k㎐ 사인파, offset 2 V로 설정하고 출력에 50 Ω 저항을 연결한 후 저항에 걸리는 전압을 오실로스코프 CH2에 연결하라. Autoset을 누른 후 CH1, CH2의 노란 키, 또는 파란 키를 눌러 사인파만 보이게 하라.(a) CH2의 coupling을 AC, DC, GND로 바꾸면서 파형의 변화를 관찰하여 평균전압(DC성분), AC성분 전압의 최대값을 읽고 기록하라. 또 DMM을 ACV 모드로 설정하여 이때의 function generator의 출력전압을 측정하여 기록한다. 또 DCV 모드로 설정하고 측정하여 기록한다. 이 결과를 다음 표로 작성하여 제출하라.오실로스코프 전압DMM 전압 DC mode (A)DMM 전압 AC mode (B)DMM실효값sqrt {(A) ^{2}+(B) ^{ 2} }DC 성분순수 AC 최댓값실효값(이론)2.06V1.10V2.23 시간의 함수를 구하고 이 전압의 실효값(이론)에 대한 DMM실효값의 오차를 구하라.V(t)=2.06+1.10sinwt (V)오차 :{2.23-2.12} over {2.23} TIMES 100=8.97%(c) DMM이 DC voltage mode일 때와 DMM이 AC voltage mode일 때 측정된 값이 무엇을 의미하는지 설명하라.DC Voltage mode 측정값 : 사인파 곡선이 Y축 방향으로 평행이동한 값AC Voltage mode 측정값 : DC 성분을 제외한 사인파의 실효값2.4CH2의 coupling을 AC로 둔 상태에서 메뉴 바에서 INVERT/OFF, ON를 바꿔가면서 파형을 고정한 후 파형의 변화를 관찰하고 그 현상을 설명하라.두 그래프가 x축 대칭인 것을 확인할 수 있다.2.5 Oscilloscope의 접지의 이해오실로스코프를 초기 조정하라. CH1, CH2의 노란 키, 또는 파란 키를 눌러 선이 두 개 보이도록 하라. Function generator의 출력을 2 Vpp 사인파, 1 ㎑, offset 0 V인 상태로 조정하라.그림11. 두 채널에 사인파를 입력하고 Autoset을 눌러 파형이 움직이지 않게 조정한 후 오실로스코프로 function generator의 출력전압을 측정 기록한다.CH1 : Vpp=4.23VCH2 : Vpp=2.88V2. 그림 1(a)와 같이 회로①를 구성하라. CH1, CH2 BNC입력단자의 접지(외부금속)는 오실로스코프의 내부에서 단락(short)되어 있으므로 하나의 접지만 회로에 연결한다. 화면의 파형을 저장하고 KVL을 만족하는지 확인하라.CH1 : Vmax = 2.07VCH2 : Vmax = 1.51V저항의 비가 약sqrt {2}:1인데 Vmax의 비도 약sqrt {2}:1이므로 KVL을 만족한다고 할 수 있다.3. 두 저항에 걸리는 전압을 측정하기 위해 오실로스코프를 그림 1(b)와 같이 회로②를 구성하고 이때의 CH1과 CH2의 파형을 제출하라.(이것은 바른 측정법이 아니며 왜 이런 파형이 나오는지 모든 전류가 접지를 통해 흐르게 된다. 따라서 CH2의 양단에 전위차가 형성되지 않아, R2와 연결된 CH2에 아무런 파형이 나타나지 않는다.4.(a) 그림 1(a)와 같은 회로에서 “MATH”를 누르고(실습 5 그림의 ⑬) 메뉴 바의 Operation 밑에 “CH1-CH2”가 보일 때까지 그 옆의 키를 누르라. 빨간 파형이 연산결과이다. 화면을 저장, 제출하라.(b) CH2의 파란 키를 누르고 메뉴 바에서 Invert를 “On”으로 하고 화면을 저장, 제출하라.(c) “MATH”를 누르고 메뉴 바의 Operation 밑에 “CH1+CH2”가 보일 때까지 그 옆의 키를 누르라. 화면을 저장, 제출하라.화면이 (a)와 같은 이유를 설명하라. “MATH”를 눌러 빨간 파형을 제거하라.(a)는 ‘CH1-CH2’ 의 연산결과이고 (c)는 ‘CH1+(-CH2)’의 연산결과이므로 둘의 결과는 같다.2.6 오실로스코프의 입력저항의 이해.그림 1(a)에서 두 저항을 모두 1㏁으로 바꾼 후 저장, 제출하라.CH2의 출력이 CH1출력의 1/2인지 아닌지 확인하고 이렇게 나타나는 이유를 회로를 그려서 설명하라.CH1의 출력전압: 4.23VCH2의 출력전압: 1.44VCH2의 출력이 CH1출력의 1/2보다 더 작은 값으로 나온다. 이는 오실로스코프에 1㏁의 저항이 있기 때문이다. 따라서 저항을 모두 1㏁로 설정하면 부하효과에 의해 측정전압이 1/2보다 더 작아진다.2.7 External Trigger의 이해1. 가변저항을 3.3 ㏀으로 조정한 후 그림 1(a)에서 6.8 ㏀대신에 가변저항을 연결하라. 가변저항에 걸리는 전압을 CH2에서 관찰하라(CH1은 연결하지 말 것). Trigger source를 CH2로 setting하고 trigger level을 조정하여 파형이 고정되는 순간에 맞추어 놓으라. 이 상태에서 가변저항을 저항이 작은 쪽으로 변화시키면서 화면의 상태를 관찰하라. 파형이 움직이면 역시 파형이 고정되는 순간에 맞추어 놓으라. 고정되면 다시 가변저항을 저항이 작은 쪽.

공학/기술| 2021.03.13| 12페이지| 1,000원| 조회(202)

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