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전기회로설계실습 7. RC회로의 시정수 측정회로 및 방법설계 예비보고서

전기회로설계실습 설계실습계획서설계실습 7. RC회로의 시정수 측정회로 및 방법설계1. 목적: 주어진 시정수를 갖는 RC회로를 설계하고 이를 측정하는 방법을 설계한다.2. 실습준비물* 기본 장비 및 선Function generator: 1 대DC Power Supply(Regulated DC Power supply(Max 20 V 이상): 1대Digital Oscillo오실로스코프(Probe 2 개 포함): 1 대Digital Multimeter(이하 DMM, 220V 교류전원 사용): 1 대40 cm 연결선: 빨간 선 4개, 검은 선 4개(한쪽은 계측기에 꼽을 수 있는 잭, 다른 쪽은 집게)Breadboard(빵판): 1 개점퍼와이어 키트: 1 개* 부품리드저항(22 ㏁, 1/4 W, 5 %): 1개가변저항(20 ㏀, 2 W): 1개커패시터: 2.2 ㎌ 전해 1개10 ㎋ ceramic disc 1개switch: SPST(single pole single throw) 2개또는 SPDT(single pole double throw) 2개3. 설계실습계획서 (이론 3, 8장 참조)3.1 DMM으로 전압을 측정할 때 내부저항이 매우 크다는 것을 앞에서 실험하였다(10㏁정도). DMM의 내부저항을 측정하는 방법을 설계하여 제출하라.1. 먼저 V의 크기를 측정한다.2. 22㏁의 저항을 V에 직렬로 연결시킨다.3. DMM을 직렬로 연결시킨 후 전압을 측정한다.4. DMM이 측정한 전압을V _{o}라고 할 때V _{o} = {R _{IN}} over {22M+R _{IN}} V임을 이용하여 DMM의 내부저항을 구한다.3.2 DMM의 내부저항과 2.2 ㎌의 커패시터를 이용하여 RC time constant를 측정하고자 한다. 시계를 이용하여 충전시간을 측정하거나 방전시간을 측정하는 방법을 설계하여 제출하라. (스위치를 사용하는 것이 바람직하며 한번만 측정하지 말고 여러 번 여러 시간에 대해 측정하여 평균을 내도록 한다.)1. DMM의 측정모드를 전류측정모드로 설정한다.2. 위의 회로와 같이 구성한 후 스위치를 1에 연결한다.3. 이 때 측정되는 초기 전류는{V} over {R _{IN}}일 것이다. 전류가 흘러 커패시터에 전하가 쌓이면 즉 충전(charge)이 되기 시작하면V _{C} = {Q} over {C}에 의해 축전기에 걸리는 전압이 올라가고 그 결과 저항에 걸리는 전압은 감소하므로 흐르는 전류도 점점 작아진다.4. 이 때 전류는I= {V} over {R} e ^{- {t} over {RC}}로 나타낼 수 있는데 t=RC(time constant)일 때e ^{- {t} over {RC}}는 0.368이므로 초기전류의 36.8%가 되는 지점까지의 시간을 측정한다.3.3(a) Time constant가 10 ㎲이며 저항과 10 ㎋ 커패시터가 직렬로 연결된 회로를 설계하여 제출하라. 이때의 전류파형(= 저항전압 파형), 커패시터전압 파형, RC time constant를 오실로스코프와 function generator로 측정하려한다. Function generator의 출력을 0.5 V의 사각파(high = 0.5 V, low = 0 V, duty cycle = 50 % )로 할 경우 저항전압, 커패시터전압의 예상파형을 그래프로 그려서 제출하라(가능한 한 PC의 EXCEL사용).이 때 RC=10 ^{-5}(s)이고 C=10 ^{-8}(F)이므로R _{IN}은 1㏀이 될 것이다.이론 7의 내용을 참고하면 사각파 주기의 반동안 완전히 충전, 방전이 이루어지려면 10τ를 반주기로 잡는 것이 좋다고 하였기 때문에 전체 주기는 20τ=2*10^-4(s)로 설정하였다.(전류 파형도 하나의 그래프로 나타내고 싶었지만 10^-4s 부근을 나타내기가 어려워 불가피하게 따로 그래프를 작성하였다.)3.4(a) 실험 3.3의 회로에서 function generator 출력(CH1)과 저항전압(CH2)을 동시에 관측할 수 있도록 회로와 오실로스코프의 연결 상태를 그리고 제출하라.(b) 오실로스코프의 Volts/DIV와 Time/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가. (수평축은 10 DIV, 수직축은 8DIV로 나뉘어져 있다)전체 주기는 20τ이므로2 TIMES 10 ^{-4}(s)이다. 따라서 Time/DIV는 전체 주기의 10분의 1인20 mu s로 설정하는 것이 좋다. 또한 최대 전압이 0.5V이므로 Volts/DIV는 0.1V로 설정하면 좋을 것이다.3.5(a) Function generator출력(CH1)과 커패시터전압(CH2)을 동시에 관측할 수 있도록 회로와 오실로스코프의 연결 상태를 그리고 제출하라.(b) 오실로스코프의 Volts/DIV와 Time/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가.Volts/DIV는 0.1V로, Time/DIV는20 mu s로 설정한다.3.6 Function generator, 저항, 커패시터의 순서로 연결하고 저항의 양단에 오실로스코프의단자를 연결하였을 때 파형이 어떻게 될 것인가 설명하라.Function generator와 저항, 커패시터를 순서대로 연결한 후 저항의 양단에 오실로스코프의 단자를 연결하면 저항으로 흘러들어오는 전류가 커패시터쪽으로 흐르지 않고 모두 CH1 접지단자를 지나 다시 Function generator로 들어가게 된다. 따라서 저항의 파형은 출력 파형과 동일하고 커패시터로 들어가는 전류가 없으므로 커패시터의 파형은 나타나지 않을 것이다.3.7 위에서 계산한 τ가 주기인 사각파를 RC회로에 인가했을 때 예상되는 저항, 커패시터의 전압을 대충 그리고 그 이론적 근거를 설명하라.

공학/기술| 2021.07.08| 5페이지| 1,000원| 조회(168)

예비보고서, 전기회로설계실습, RC회로의 시정수

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전기회로설계실습 11. 공진회로(Resonant Circuit)와 대역여파기 설계 예비보고서

전기회로설계실습 설계실습계획서설계실습 11. 공진회로(Resonant Circuit)와 대역여파기 설계1. 목적: RLC 공진 회로를 이용한 Bandpass, Bandstop filter를 설계, 제작, 실험한다.2. 실험준비물Function generator: 1 대DC Power Supply: 1대Digital Oscillo오실로스코프(Probe 2 개): 1 대Digital Multimeter: 1 대* 부품리드저항(10 Ω, 1 ㏀, 1/4 W, 5%): 2 개가변저항(20 ㏀, 2 W): 2개커패시터(10 ㎋ ceramic disc): 2개인덕터(10 mH 5 %): 2개3. 설계실습계획서3.1 RLC 직렬회로에서 R에 걸리는 전압을 출력이라 하였을 때 C = 0.01 ㎌, 공진주파수가15.92 ㎑, Q-factor가 1인 bandpass filter를 설계하라. 또 Q-factor가 10인 bandpass filter를 설계하라. 그 결과를 이용하여 각각 전달함수의 크기와 위상차를 주파수의 함수로 EXCEL을 사용하여 linear-log 그래프로 그려서 제출하라(0 ~ 100 KHz). 반전력주파수, 대역폭을 구하라. 가능한 한 실험 10에서 사용한 커패시터, 인덕터의 정확한 값을 사용하여 계산하라. 이 결과에 근거하여 측정할 주파수를 결정하여 표로 제출하라.w _{0} =2 TIMES pi TIMES f _{0} =2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} = {1} over {sqrt {LC}}LC= {1} over {(2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} ) ^{2}}L= {1} over {(2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} ) ^{2} TIMES C} = {1} over {(2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} ) ^{2} TIMES 0.01 TIMES 10 ^{-6}} =10 TIMES 10 ^{-3} (H)=10(mH)Q= {1 {1 TIMES sqrt {{10 TIMES 10 ^{-3}} over {0.01 TIMES 10 ^{-6}}}} =10 ^{3} ( OMEGA )=1(k OMEGA )w _{1} =- {w _{0}} over {2Q} +2w _{0} sqrt {1+( {1} over {2Q} ) ^{2}} =- {2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3}} over {2 TIMES 1} +2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} sqrt {1+( {1} over {2 TIMES 1} ) ^{2}} =61820.89(rad/s)w _{2} = {w _{0}} over {2Q} +w _{0} sqrt {1+( {1} over {2Q} ) ^{2}} = {2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3}} over {2 TIMES 1} +2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} sqrt {1+( {1} over {2 TIMES 1} ) ^{2}} =161849.2(rad/s)B=w _{2} -w _{1} = {w _{0}} over {Q} =100028.31(rad/s)반전력 주파수 사이의 구간에서 급격한 변화가 일어나므로 이 사이의 간격을 촘촘하게 설정한다.f _{1} = {w _{1}} over {2 pi } = {61820.89} over {2 TIMES pi } =9839.1(Hz)=9.84(kHz)f _{2} = {w _{2}} over {2 TIMES pi } = {161849.2} over {2 TIMES pi } =25759.1(Hz)=25.76(kHz)1kHz, 5kHz, 7kHz, 8kHz, 9kHz, 10kHz, 11kHz, 12kHz, 13kHz, 14kHz, 15kHz, 16kHz, 17kHz, 18kHz, 19kHz, 20kHz, 21kHz, 22kHz, 23kHz, 24kHz, 25kHz, 26kHz, 27kHz, 28kHz, 29kHz, 30kHz, 35kHz,{0} =2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} = {1} over {sqrt {LC}}LC= {1} over {(2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} ) ^{2}}L= {1} over {(2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} ) ^{2} TIMES C} = {1} over {(2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} ) ^{2} TIMES 0.01 TIMES 10 ^{-6}} =10 TIMES 10 ^{-3} (H)=10(mH)Q= {1} over {R} sqrt {{L} over {C}} =10R= {1} over {10 TIMES sqrt {{L} over {C}}} = {1} over {10 TIMES sqrt {{10 TIMES 10 ^{-3}} over {0.01 TIMES 10 ^{-6}}}} =10 ^{2} ( OMEGA )=100( OMEGA )w _{1} =- {w _{0}} over {2Q} +2w _{0} sqrt {1+( {1} over {2Q} ) ^{2}} =- {2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3}} over {2 TIMES 10} +2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} sqrt {1+( {1} over {2 TIMES 10} ) ^{2}} =95151.94(rad/s)w _{2} = {w _{0}} over {2Q} +w _{0} sqrt {1+( {1} over {2Q} ) ^{2}} = {2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3}} over {2 TIMES 10} +2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} sqrt {1+( {1} over {2 TIMES 10} ) ^{2}} =105154.78(rad/s)B=w _{2} -w _{1} = {w _{0}} over {Q} =10002.84(rad/s)마찬가지의 이유로3.9(Hz)=15.14(kHz)f _{2} = {w _{2}} over {2 TIMES pi } = {105154.78} over {2 TIMES pi } =16735.9(Hz)=16.73(kHz)1kHz, 5kHz, 10kHz, 12kHz, 13kHz, 14kHz, 15kHz, 16kHz, 17kHz, 18kHz, 19kHz, 20kHz, 25kHz, 30kHz, 40kHz, 50kHz, 60kHz, 70kHz, 80kHz, 90kHz, 100kHz에서 측정한다.3.2 직렬공진회로를 그리고 전달함수를 측정하기 위한 연결상태와 측정방법을 기술하라.위의 그림과 같이 연결하면 CH1에서는 입력 파형이 나타날 것이고 CH2에서는 저항에 걸리는 출력 파형이 나타날 것이다. MATH 기능을 이용하여 이 두 채녈에서 나오는 전압의 비를 구하면 전달함수의 크기를 구할 수 있다.3.3 RLC 병렬회로에서 R에 걸리는 전압을 출력이라 하였을 때 C = 0.01 ㎌, 공진주파수가15.92 ㎑, Q-factor가 1인 bandstop filter를 설계하라. 그 결과를 이용하여 transfer function의 크기와 위상차를 주파수의 함수로 EXCEL을 사용하여 linear-log 그래프로 그려서 제출하라(0 ~ 100 KHz). 반전력주파수, 대역폭을 구하라. 가능한 한 실험 10에서 사용한 커패시터, 인덕터의 정확한 값을 사용하여 계산하라. 이 결과에 근거하여 측정할 주파수를 결정하여 표로 제출하라.w _{0} =2 TIMES pi TIMES f _{0} =2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} = {1} over {sqrt {LC}}LC= {1} over {(2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} ) ^{2}}L= {1} over {(2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} ) ^{2} TIMES C} = {1} over {(2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} )L} over {C}} =1R= {1} over {1 TIMES sqrt {{L} over {C}}} = {1} over {1 TIMES sqrt {{10 TIMES 10 ^{-3}} over {0.01 TIMES 10 ^{-6}}}} =10 ^{3} ( OMEGA )=1(k OMEGA )w _{1} =- {w _{0}} over {2Q} +2w _{0} sqrt {1+( {1} over {2Q} ) ^{2}} =- {2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3}} over {2 TIMES 1} +2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} sqrt {1+( {1} over {2 TIMES 1} ) ^{2}} =61820.89(rad/s)w _{2} = {w _{0}} over {2Q} +w _{0} sqrt {1+( {1} over {2Q} ) ^{2}} = {2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3}} over {2 TIMES 1} +2 TIMES pi TIMES 15.92 TIMES 10 ^{3} sqrt {1+( {1} over {2 TIMES 1} ) ^{2}} =161849.2(rad/s)B=w _{2} -w _{1} = {w _{0}} over {Q} =100028.31(rad/s)측정할 주파수는 다음과 같다.f _{1} = {w _{1}} over {2 pi } = {61820.89} over {2 TIMES pi } =9839.1(Hz)=9.84(kHz)f _{2} = {w _{2}} over {2 TIMES pi } = {161849.2} over {2 TIMES pi } =25759.1(Hz)=25.76(kHz)1kHz, 5kHz, 7kHz, 8kHz, 9kHz, 10kHz, 11kHz, 12kHz, 13kHz, 14kHz, 15kHz, 16kHz, 17kHz, 18kHz, 19kHz, 20kHz, 21kHz, 22kHz, 23kHz, 24kHz, 25kHz, 26kHz, 27정한다.

공학/기술| 2021.07.08| 7페이지| 1,000원| 조회(179)

공진회로, 예비보고서, 전기회로설계실습, 대역여파기 설계

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전기회로설계실습 8. 인덕터 및 RL회로의 과도응답(Transient Response) 예비보고서

전기회로설계실습 설계실습계획서설계실습 8. 인덕터 및 RL회로의 과도응답(Transient Response)1. 목적: 주어진 시정수를 갖는 RL회로를 설계하고 이를 측정하는 방법을 설계한다.2. 실험준비물* 기본 장비 및 선Function generator: 1대DC Power Supply(Regulated DC Power supply(Max 20 V 이상): 1대Digital Oscillo오실로스코프(Probe 2 개 포함): 1대Digital Multimeter(이하 DMM, 220V 교류전원 사용): 1대40 cm 연결선: 빨간 선 4개, 검은 선 4개(한쪽은 계측기에 꼽을 수 있는 잭, 다른 쪽은 집게)Breadboard(빵판): 1개점퍼와이어 키트: 1개* 부품리드저항(22 ㏁, 1/4 W, 5 %): 2개가변저항(20 ㏀, 2 W): 2개인덕터(10 mH): 2개커패시터(10 ㎋ ceramic disc): 1개3. 설계실습계획서3.0 Time constant가 10 ㎲인 RL 직렬회로를 설계하여 제출하라.τ(Time constant) ={L} over {R} = {10 TIMES 10 ^{-3}} over {1 TIMES 10 ^{3}} =10 TIMES 10 ^{-6} (s)=10 mu s3.1 Function generator(+) - 저항 - 인덕터(10 mH) - Function generator(-)의 순서로 연결된 회로에서 time constant를 10 ㎲로 하고자 할 때 저항을 계산하라. Function generator의 출력을 1 V의 사각파(high = 1 V, low = 0 V, duty cycle = 50 %)로 할 경우 time constant τ를 오실로스코프로 측정하려면 주파수는 얼마정도로 하는 것이 좋은지를 결정하고 이 결과를 이용하여 저항전압(=전류×저항), 인덕터전압의 예상파형을 그래프로 그려서 제출하라(가능한 한 PC의 EXCEL 사용).τ(Time constant) ={L} over {R} = {10 TIMES 10 ^{-3}} over {R} =10 TIMES 10 ^{-6}R= {10 TIMES 10 ^{-3}} over {10 TIMES 10 ^{-6}} =10 ^{3} ( OMEGA )=1(k OMEGA )인덕터가 충분히 방전되기 위해 걸리는 시간은 5τ이므로 전체 주기는 10τ로 설정한다.f= {1} over {T} = {1} over {10 TIMES tau } = {1} over {10 TIMES 10 TIMES 10 ^{-6}} =1000(Hz)=10(kHz)3.2 실험 3.1의 회로에서 Function generator출력(CH1)과 인덕터전압(CH2)을 동시에 관측할 수 있도록 회로와 오실로스코프의 연결 상태를 그리고 제출하라. 오실로스코프의 Volts/DIV와 Time/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가? (수평축은 10 DIV, 수직축은 8 DIV로 나뉘어져있다, trigger mode, trigger source, coupling(AC? or DC?)를 각각 어떻게 setting해야 하는가?)Volts/DIV : 0.5VTime/DIV : 25㎲trigger mode : AUTOtrigger source : CH1, CH2를 모두 선택coupling : AC3.3 Function generator출력(CH1)과 저항전압(CH2)을 동시에 관측할 수 있도록 회로와 오실로스코프의 연결 상태를 그려서 제출하라.3.4 3.3의 상태에서 Function generator의 출력을 low = -0.5 V, high = +0.5 V, 즉 DC offset을 0로 하였을 때 예상 파형을 그래프로 그려서 제출하라.3.5 Function generator(+) - R - L - Function generator(-)의 순서로 연결하고 저항의 양단에 오실로스코프의 단자(CH1만 사용)를 연결하였을 때 파형이 어떻게 될 것인가 설명하라.별도의 연결선 없이도 oscilloscope의 접지와 function generator의 접지가 연결되어 있기 때문에 function generator에서 출발한 전류가 저항을 지나 oscilloscope의 접지단자로 들어가기 때문에 function generator의 출력 전압과 저항의 양단에 걸리는 전압이 동일하다.3.6 위에서 계산한 τ가 주기인 사각파를 RL회로에 인가했을 때 예상되는 저항, 인덕터의 전압을 대충 그리고 그 이론적 근거를 설명하라.

공학/기술| 2021.07.08| 4페이지| 1,000원| 조회(183)

예비보고서, 전기회로설계실습, 인덕터 및 RL회로

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전기회로설계실습 9. LPF와 HPF 설계 예비보고서

전기회로설계실습 설계실습계획서설계실습 9. LPF와 HPF 설계1. 목적: RC 및 RL filter를 설계하고 주파수응답을 실험으로 확인한다.2. 실험준비물* 기본 장비 및 선Function generator: 1대DC Power Supply(Regulated DC Power supply(Max 20 V 이상): 1대Digital Oscillo오실로스코프(Probe 2 개 포함): 1대Digital Multimeter(이하 DMM, 220V 교류전원 사용): 1대40 cm 연결선: 빨간 선 4개, 검은 선 4개(한쪽은 계측기에 꼽을 수 있는 잭, 다른 쪽은 집게)Breadboard(빵판): 1개점퍼와이어 키트: 1 개Digital Multimeter: 1대* 부품가변저항(20 ㏀, 2 W): 1개커패시터: 10 ㎋ ceramic disc 1개인덕터: 10 mH 5 % 1개3.실험계획서3.1 C = 10 ㎋인 커패시터와 R을 직렬 연결하여 cutoff frequency가 15.92 ㎑인 LPF를 설계하라. 출력단자를 표시한 회로도를 그리고 R의 크기를 구하라.f _{c} =15.92kHzw _{c} =2 TIMES pi TIMES f _{c} =2 TIMES pi TIMES 15.92 APPROX 100.03(krad)w _{c} = {1} over {RC}R= {1} over {w _{c} C} = {1} over {100.03 TIMES 10 ^{3} TIMES 10 TIMES 10 ^{-9}} APPROX 999.7( OMEGA ) APPROX 1(k OMEGA )3.2 위에서 설계한 LPF의 전달함수(H)의 크기와 위상을 0 ~100 ㎑까지 linear(H)-log(주파수) 그래프로 그려서 제출하라. 입력은 DC성분이 0 V인 순수한 AC이다.3.3 위의 LPF에 주파수가 10 ㎑이고 크기가 1 V인 정현파를 인가하였다.(a) 입력파형과 출력파형을 하나의 그래프에 그리고(b) 출력의 크기와 입력에 대한 위상(각도와 시간)을 구하라.V _{o} = {1} over {1+j {w} over {w _{o}}} V _{i}이므로��V _{o} ��= {1} over {sqrt {1+( {w} over {w _{o}} ) ^{2}}} ��V _{i} ��= {1} over {sqrt {1+( {2 TIMES pi TIMES 10 TIMES 10 ^{3}} over {100.03 TIMES 10 ^{3}} ) ^{2}}} TIMES 1 APPROX 0.847(V)-tan ^{-1} ( {w} over {w _{o}} )=-tan ^{-1} ( {2 TIMES pi TIMES 10 TIMES 10 ^{3}} over {100.03 TIMES 10 ^{3}} ) APPROX -32.13 DEG3.4 3.3의 결과를 실험으로 확인하려고 한다.(a) 입력전압과 출력전압을 오실로스코프에서 동시에 관찰하려면 어떻게 연결해야 하는가? 연결상태를 그리고 설명하라.다음과 같이 회로를 연결하게 되면 CH1에서는 입력전압을, CH2에서는 C에 걸리는 출력전압을 나타내게 될 것이다.(b) 오실로스코프 화면에 두 파장정도가 보이게 하려면 TIME/DIV을 얼마로 하는 것이 좋은가? (수평축은 10 DIV로 나누어져 있다.)T= {1} over {f} = {1} over {10 TIMES 10 ^{3}} =10 ^{-4} (s)=100( mu s)이므로 입력 파형의 한 주기는 100mu s이다. 따라서 두 파장을 보이게 하려면 200mu s가 필요하다. 수평축은 10 DIV로 나누어져 있기 때문에 TIME/DIV는 200mu s/10=20mu s정도로 설정하는 것이 좋을 것이다.(c) Trigger mode, trigger source, Trigger coupling, input coupling(AC? or DC?)를 각각 어떻게 setting해야 하는가?Trigger mode : AUTOTrigger source : CH1, CH2를 모두 선택Trigger coupling : ACinput coupling : AC(d) VOLTS/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가? (수직축은 8 DIV로 나누어져 있다).입력 파형의 크기가 1V이므로 Vpp=2V일 것이다. 따라서 VOLTS/DIV는 500mV로 설정하면 적당할 것이다.(e) 입력과 출력전압을 XY mode로 보려면 오실로스코프를 어떻게 설정해야 하는가?오실로스코프의 Menu-XY mode로 전환한다.(f) 입력과 출력전압을 XY mode로 보면 어떤 모양이 나오겠는가?입력전압과 출력전압이 모두 삼각함수로 나타내어지기 때문에 변화하는 값의 범위가 정해진다. 따라서 타원형의 모양이 나타날 것이다.3.5 L = 10 mH인 인덕터와 R을 직렬 연결하여 cutoff frequency가 15.92 ㎑인 HPF를 설계하려한다. R의 크기를 구하라.f _{c} =15.92kHzw _{c} =2 TIMES pi TIMES f _{c} =2 TIMES pi TIMES 15.92 APPROX 100.03(krad)w _{c} = {R} over {L}R=w _{c} TIMES L=100.03 TIMES 10 ^{3} TIMES 10 TIMES 10 ^{-3} =1000.3( OMEGA ) APPROX 1(k OMEGA )3.6 위에서 설계한 HPF의 전달함수의 크기와 위상을 0 ~100 ㎑까지 linear(H)-log(주파수) 그래프로 그려서 제출하라. 입력은 DC성분이 0 V인 순수한 AC이다.3.7 위의 HPF에 주파수가 10 ㎑이고 크기가 1 V인 정현파를 인가하였다.(a) 입력파형과 출력파형을 하나의 그래프에 그리고(b) 출력의 크기와 입력에 대한 위상(각도와 시간)을 구하라.V _{o} = {1} over {1-j {w _{0}} over {w}} V _{i}이므로��V _{o} ��= {1} over {sqrt {1+( {w _{0}} over {w} ) ^{2}}} ��V _{i} ��= {1} over {sqrt {1+( {100.03 TIMES 10 ^{3}} over {2 TIMES pi TIMES 10 TIMES 10 ^{3}} ) ^{2}}} TIMES 1 APPROX 0.532(V)tan ^{-1} ( {w _{0}} over {w} )=tan ^{-1} ( {100.03 TIMES 10 ^{3}} over {2 TIMES pi TIMES 10 TIMES 10 ^{3}} ) APPROX 57.87 DEG3.8 위의 결과를 실험으로 확인하려고 한다.(a) 입력전압과 출력전압을 오실로스코프에서 동시에 관찰하려면 어떻게 연결해야 하는가? 연결상태를 그리고 설명하라.다음과 같이 회로를 연결하게 되면 CH1에서는 입력전압을, CH2에서는 L에 걸리는 출력전압을 나타내게 될 것이다.(b) 오실로스코프 화면에 두 파장정도가 보이게 하려면 TIME/DIV을 얼마로 하는 것이 좋은가? (수평축은 10 DIV로 나누어져 있다.)T= {1} over {f} = {1} over {10 TIMES 10 ^{3}} =10 ^{-4} (s)=100( mu s)이므로 입력 파형의 한 주기는 100mu s이다. 따라서 두 파장을 보이게 하려면 200mu s가 필요하다. 수평축은 10 DIV로 나누어져 있기 때문에 TIME/DIV는 200mu s/10=20mu s정도로 설정하는 것이 좋을 것이다.(c) Trigger mode, trigger source, Trigger coupling, input coupling(AC? or DC?)를 각각 어떻게 setting해야 하는가?Trigger mode : AUTOTrigger source : CH1, CH2를 모두 선택Trigger coupling : ACinput coupling : AC(d) VOLTS/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가? (수직축은 8 DIV로 나누어져 있다).입력 파형의 크기가 1V이므로 Vpp=2V일 것이다. 따라서 VOLTS/DIV는 500mV로 설정하면 적당할 것이다.

공학/기술| 2021.07.08| 6페이지| 1,000원| 조회(230)

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전기회로설계실습 4. Thevenin등가회로 설계 예비보고서

전기회로설계실습 설계실습계획서설계실습 4. Thevenin등가회로 설계1. 목적: Thevenin등가회로를 설계, 제작, 측정하여 원본 회로 및 이론값과 비교한다.2. 준비물* 기본 장비 및 선Function generator: 1 대DC Power Supply(Regulated DC Power supply(Max 20 V 이상): 1대Digital Oscillo오실로스코프(Probe 2 개 포함): 1 대Digital Multimeter(이하 DMM, 220V 교류전원 사용): 1 대40 cm 연결선: 빨간 선 4개, 검은 선 4개(한쪽은 계측기에 꼽을 수 있는 잭, 다른 쪽은 집게)Breadboard(빵판): 1 개점퍼와이어 키트: 1 개* 부품리드저항: 1/4 W, 5% 각 1개330 Ω, 390 Ω, 470 Ω, 1 ㏀, 1.2 ㏀, 3.3 ㏀가변저항: 20 ㏀ , 2 W급 2개3. 설계실습계획서그림 1과 같이 RL이 부하인 브리지회로의 Thevenin 등가회로를 이론 및 실험으로 구하고비교하려 한다.3.1 브리지회로에서 RL에 걸리는 전압과 RL에 흐르는 전류는 얼마인가?mesh 1에서-5+390(i1-i2)+470(i1-i3)=0mesh 2에서390(i2-i1)+3300 TIMES i2+330(i2-i3)=0mesh 3에서470(i3-i1)+330(i3-i2)+1200 TIMES i3=0위의 세 방정식을 풀면i1=7.2 TIMES 10 ^{-3} (A),i2=0.85 TIMES 10 ^{-3} (A),i3=1.83 TIMES 10 ^{-3} (A) 이다.R _{L}에 흐르는 전류는i3-i2=0.98 TIMES 10 ^{-3} (A) 이고R _{L}에 걸리는 전압은R _{L} TIMES I _{L} =330 TIMES 0.98 TIMES 10 ^{-3} =0.323(V)이다.3.2(a) VTh와 RTh를 이론적으로 구하고 Thevenin 등가회로를 설계하여 회로도를 제출하라.V _{a} = {470} over {390+470} TIMES 5 APPROX 2.733(V)V _{b} = {1.2} over {3.3+1.2} TIMES 5 APPROX 1.333(V)V _{Th} =V _{a} -V _{b} APPROX 1.4(V)R _{th} = {390 TIMES 470} over {390+470} + {3300 TIMES 1200} over {3300+1200} =1093.139( OMEGA )따라서 등가회로는 다음과 같이 만들어진다.(b) RL의 전압과 전류는 얼마인가?V _{L} = {330} over {1093.139+330} TIMES 1.4 APPROX 0.325(V)I _{L} = {V _{L}} over {R _{L}} = {0.325} over {330} APPROX 9.85 TIMES 10 ^{-4} (A)3.3(a) Thevenin 등가회로를 실험적으로 구하려고 한다. VTh를 구하는 실험회로를 설계하고 실험절차를 설명하라. 전압계(DMM)의 위치를 명시하라.1.R _{L} (330 OMEGA ) 저항을 제거한다.2. 해당부분에 DMM을 연결하여 전압을 측정한다.(b) RTh를 구하는 실험회로를 설계하고 실험절차를 설명하라. 저항계(DMM)의 위치를 명시하라.1.V _{dc} (5V) 전압을 제거하고 단락시켜준다.2. 해당 부분에 DMM을 연결하여 저항값을 측정한다.

공학/기술| 2021.07.08| 4페이지| 1,000원| 조회(184)

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