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기초회로실험 - 18 정현파 측정 - 결과 레포트

실험개요이번 실험에서는 오실로스코프를 사용하여 정현파의 주기와 주파수를 측정하는 방법을 배우며 함수발생기를 사용하여 함수발생기 주파수와 오실로스코프의 스코프 SEC/DIV 값을 각각 다르게 하여 스코프에서 움직인 칸 수 DIV 값을 구하고 접지되지 않은 부품의 전압을 측정해 저항의 R1, R2 의 전압을 구한다.실험 데이터결과분석 및 결론첫 번째 실험에서는 함수 발생기의 주파수를 각각 1.25 kHz, 1.90 kHz, 24.5 kHz, 83.0 kHz, 600.0 kHz 로 설정을 하고 스코프 SEC/DIV 값은 각각 0.1 ms/div, 0.01 ms/div, 0.005 ms/div, 0.0005 ms/div로 설정을 하면 스코프에서 움직인 칸수는 각각 8.0 div, 5.3 div, 4.0 div, 2.4 div, 3.4 div가 나오게 된다. 여기서 스코프 SEC/DIV가 0.1 ms/div 일 때 스코프에서 움직인 칸수가 8.0 div라면 0.1 ms/div 과 8.0 div를 곱하게 되면 주기를 구할 수 있게 된다.이를 통해스코프`SEC/DIV` TIMES `스코프에서`움직인`칸수`=`주기SEC/DIV` TIMES `DIV`=`SEC라는 것을 알 수 있다. 함수발생기에 특정 주파수를 주고, 피크-대-피크값 1.0 VPP 신호파형은 정현파로 맞추면 스코프에 정현파 신호가 나타나며 칸수에 따라 주기를 구할 수 있음을 알 수 있다.두 번째 실험에서는 함수 발생기의 전압을 1.0 VPP로 설정을 하고 브레드보드와 오실로스코프로 처럼 구성해 R1(2.7 kΩ)의 전압 V1과 R2(6.8 kΩ)의 전압 V2의 전압을 구하는 실험이다. 우선 계산값으로 R1의 전압 V1은V _{1} =V _{S} ( {R _{1}} over {R _{1} +R _{2}} ),1.0V _{PP} ( {2.7`k OMEGA } over {2.7k OMEGA +6.8k OMEGA } )식을 이용해 V1을 구해보면 0.28 V 가 나오게 된다. V2의 전압은V _{2} =V _{S} ( {R _{2}} over {R _{1} +R _{2}} ),1.0V _{PP} ( {6.8`k OMEGA } over {2.7k OMEGA +6.8k OMEGA } )을 사용하면 0.72 V 가 나오게 된다. 직접 실험한 결과 V1은 0.3 V, V2는 0.8 V로 어느정도 오차가 나오게 되었다. 오실로스코프 내적, 외적인 부분 등에서 나타나는 여러 가지경우에서 오차가 발생한 걸로 보인다.

공학/기술| 2021.01.27| 3페이지| 2,000원| 조회(328)

기초회로실험, 결과 레포트, 정현파 측정

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기초회로실험 - 33 미분회로와 적분회로 - 결과 레포트 평가B괜찮아요

실험개요인덕터 L1, C1, C2, R1 을 저항계로 측정해보고 그 값이 제대로 측정되고 있는지 확인한다. 또한 소자들을 이용하여 회로를 구성하고 RC와 RL 회로의 파형을 비교해보고 주파수 변화가 펄스를 인가한 RC와 RL 회로의 파형에 미치는 영향을 살펴본다.실험 데이터순서 2 (1 kHz)순서 5 (4 kHz)순서 5 (10 kHz)순서6 (삼각파형 결과)순서7 (1000 pF 커패시터, 사각파)결과분석 및 결론실험에 앞서 미분회로와 적분회로에 대해 알아보자. 미분회로란 콘덴서의 충전, 방전 즉, RC 직렬회로의 과도현상을 이용하여 출력단에서 입력전압의 미분 파형을 얻을 수 있는 회로로 구형파의 입력신호로부터 펄스 형태의 신호를 만들 때 사용한다. 적분회로는 시간에 비례하는 전압 혹은 전류파형이다. 즉, 톱날파의 신호를 발생하거나 신호를 지연시키는 회로에 쓰인다. 미분회로와는 달리 입력이 가해지면 그 기간 동안 C는 충전이 진행되며 입력이 0이 되면 C에서 점차로 방전이 진행된다. 또한 입력에 전압을 가하면 C에 전하가 모이기 시작하고 이와 함께 C에 흐르는 전류가 감소된다. 곧 적분회로의 출력은 C에 걸리는 전압이다.첫 번째 실험에서는 L1, C1, C2, R1 의 저항값을 측정한다. 하지만 커패시터와 인덕터를 측정할 수 있는 장비가 마땅치 않아 R1 의 저항값만을 측정해 측정값과 표시 값의 오차가 큰 차이가 없음을 확인하였다.두 번째 실험에서는 R1과 C1, 함수발생기를 사용하여 직렬 회로를 구성하고 함수발생기에 1.0 VPP, 1.0 kHz, 사각파로 설정해준다. 여기서 RC회로의 시정수 값을 구해야 하는데 시정수를 계산하는 방법은 다음과 같다.tau =RC위 식을 사용하여 시정수를 계산해보면 0.0001 s = 100 μs 가 나오게 된다. 오실로스코프로 시정수 값을 구하는 방법은 커패시터의 파형의 상승 시점부터 최종값의 63 %에 해당하는 수평눈금의 수를 확인하면 된다. 측정한 수평눈금 수에 SEC/DIV 조절단자의 설정값을 곱하면 그 값이 시정수의 계산값이다. 계산 결과 값은 약 100 μs 이다. 이것은 사람의 눈으로 읽어서 약간의 오차가 발생할 수도 있는데 만약에 오차가 발생한 원인을 생각해보면 먼저 사람이 직접 하는 실험이기 때문에 숙달 되지 못하고 정확하지 못한 부분이 있었을 것이다. 더 정확한 실험을 하기 위해서는 일단 반복된 실험으로 익숙해져야 할 것 같다. 그리고 한 가지 실험을 1회만 측정하는 것이 아니라 여러 번씩 측정하여서 그 값들을 평균을 내는 것도 오차를 줄일 수 있지만 시간이 너무 지체되서 아쉽게 여러번 측정을 할 수는 없었다.

공학/기술| 2021.01.27| 4페이지| 2,000원| 조회(513)

인덕터, 기초회로실험, 미분회로, 적분회로, 결과레포트

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기초회로실험 - 31 수동 필터 - 결과 레포트 평가A좋아요

실험개요L1, C1, C2, C3, RL1, RL2 를 저항계로 측정해보고 그 값이 제대로 측정되고 있는지 확인한다. 또한 소자들을 이용하여 회로를 구성하고 저역통과 필터, 고역통과 필터, 대역통과 필터 그리고 대역차단 필터의 특성과 응답을 비교한다.실험 데이터표 31-2 ( 500 Hz )표 31-2 ( 1000 Hz )표 31-4 ( 500 Hz )표 31-4 ( 1500 Hz )결과분석 및 결론실험에 앞서 세가지 필터의 종류를 알아보자. 저역 통과 통과, 고역 통과 필터, 대역 통과 필터의 특성을 측정하고 그 동작 원리를 알아보았다.필터회로란, 특정 주파수에서 임의의 범위의 주파수를 선택할 필요가 있는데, 이와 같은 기능을 수행할 수 있도록 설계된 회로가 필터 혹은 여과기이다. 필터회로는 크게 두 가지로 구분할 수 있는데, 그것이 능동필터회로와 수동필터회로다. 능동 필터회로는 능동소자인 OP-AMP를 사용하여 구성한 필터회로이고, 수동 필터회로란 수동소자인 저항, 커패시터, 인덕터를 이용한 회로이다. 우리가 실험한 회로는 수동 필터회로이다.저역 통과 필터는 낮은 주파수는 통과시키고 높은 주파수는 차단시키는 회로이고, 고역 통과 필터는 높은 주파수는 통과시키고 낮은 주파수는 차단시키는 회로이다. 대역 통과 필터는 공진 회로를 사용하여 주파수 대역으로부터 원하는 주파수들을 선택할 수 있는 필터이다.첫 번째 실험에서는 L1, C1, C2, C3, RL1, RL2 의 저항값을 측정한다. 하지만 커패시터와 인덕터를 측정할 수 있는 장비가 마땅치 않아 RL1, RL2 의 저항값만을 측정해 측정값과 표시 값의 오차가 큰 차이가 없음을 확인하였다.두 번째 실험에서는 저역 통과 필터에 관한 실험이다. 저역 통과 필터는 높은 주파수일 경우 병렬로 연결된 커패시터에 의해 출력이 줄어드는 동작을 한다. 주파수가 500 Hz 에서는 5.28 V, 600 Hz 에서 5.28 V, 700 Hz 에서 5.28 V, 800 Hz 에서5.12 V, 900 Hz 에서 4.96V, 1000 Hz 에서는 4.72 V로 대체로 비슷한 출력이 나왔다. 주파수 응답은 익히 알고 있던 대로 낮은 주파수에서는 입력값과 거의 비슷한 출력이 나왔다. 또한 주파수를 점점 높일수록 출력 값은 저역 통과 필터 특성답게 줄어들었다.세 번째 실험에서는 고역 통과 필터를 이용한 실험이다. 고역 통과 필터에서는 저역 통과 필터와 반대로 직렬로 연결된 커패시터에 의해 DC성분이 강할수록 떨어져 있는 것으로 간주되며 AC성분이 강할수록 연결되어 있는 효과를 내어 높은 주파수 일수록 출력값은 입력값에 가깝게 나온다.실험 결과 500 Hz에서 189.2 mV 이고 1000 Hz에서 688.61 mV, 1500 Hz 에서 1.6 V 이렇게 주파수가 올라갈수록 VRL2 값도 높아지면서 결국 입력값과 출력값이 비슷하게 되지만 8000 Hz에서 VRL2 값이 6.16 V 가 측정되었다. 이론적으로는 8000 Hz 에서 VRL2 는 6 V 를 넘기면 안되지만 오차가 발생한 원인을 생각해보면 실험장비와 전선의 내부저항 등이 약간의 오차를 발생시켜 오차가 나온 것 같다. 장치들의 정밀도 면에서도 상당한 오차가 있는 듯 했다.

공학/기술| 2021.01.27| 5페이지| 2,000원| 조회(558)

기초회로실험, 결과레포트, 저항계, 수동 필터, 대역차단, 대역통과 필터

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기초회로실험 - 30 병렬 공진 - 결과 레포트

실험개요인덕터 L1, C1, R1 를 저항계로 측정해보고 그 값이 제대로 측정되고 있는지 확인한다. 또한 소자들을 이용하여 회로를 구성하고 공진주파수, 선택도, 대역폭을 계산해보고 주파수 응당곡선을 사용하여 병렬 공진 회로의 대역폭을 결정해본다.실험 데이터회로구성표 30-2 (?r)결과분석 및 결론첫 번째 실험에서는 L1, C1, RS1, L1의 저항값을 측정한다. 하지만 커패시터와 인덕터를 측정할 수 있는 장비가 마땅치 않아 R1, RS1, L1의 저항값만을 측정해 측정값과 표시 값의 오차가 큰 차이가 없음을 확인하였다.두 번째 실험에서는 L1, C1, RS1, L1을 이용해 회로를 설계하고 스코프를 이용해서 측정하는 실험입니다. 우선 병렬회로를 이용하여 공진주파수를 측정하는데 R-L-C 병렬회로에 주파수를 바꿔주면서 스코프에 나타나는 RS1의 전압 파형의 진폭이 가장 낮을 때의 주파수를 확인한다. 확인해본 결과 R-L-C 병렬회로의 공진주파수는 2.52 kHz 이다. 계산값은 다음의 식을 이용했다.f _{r} = {1} over {2 pi sqrt {LC}}그 결과 계산값은 ?r = 2.32 Hz 가 나왔다. 선택도 Q를 구하려면 다음과 같은 식을 이용한다.Q= {X _{L}} over {R _{W}}계산해본 결과 선택도는 11 이 나온다. 대역폭은 다음과 같은 식을 사용한다.BW= {f _{r}} over {Q}계산해 본 결과 대역폭은 211.07 Hz가 나왔다.세 번째 실험에서는 공진주파수와 주파수의 증가분을 사용하여 11개의 주파수 값을 계산하고 이 주파수들을 사용해 각 주파수마다 RS1에 걸리는 피크?대-피크 전압 VRS1을 측정한다. 다음으로 전류 I는 다음과 같은 식을 사용하면 된다.I= {V _{RS1}} over {R _{S1}}임피던스 Z는 전원전압 1 V 에서 VRS1을 나누어 주면 된다. 따라서 지금까지 구한 임피던스를 이용해 에 그려보면 주파수가 공진주파수에 가까워질수록 임피던스가 커진다는 것을 확인할 수 있다.하지만 ?r에서 가장 임피던스가 크지 않았고 ?r-1?i 에서 임피던스가 가장 컸는데 오차가 발생한 원인을 생각해보면 실험장비와 전선의 내부저항 등이 약간의 오차를 발생시켜 오차가 나온 것 같다. 장치들의 정밀도 면에서도 상당한 오차가 있는 듯 했다.

공학/기술| 2021.01.27| 4페이지| 2,000원| 조회(404)

인덕터, 기초회로실험, 결과레포트, 저항계, 병렬 공진

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기초회로실험 - 29 직렬 공진 - 결과 레포트 평가A+최고예요

실험개요인덕터 L1, C1, R1 를 저항계로 측정해보고 그 값이 제대로 측정되고 있는지 확인한다. 또한 소자들을 이용하여 회로를 구성하고 공진주파수, 선택도, 대역폭을 계산해보고 측정값을 사용하여 계산값과 측정값의 차이와 직렬 공진 회로의 선택도에 영향을 주는 요소를 확인한다.실험 데이터표 29-2 (VRS1, ?r)표 29-2 (?2)표 29-2 (?1)결과분석 및 결론첫 번째 실험에서는 L1, C1, R1, RS1, L1의 저항값을 측정한다. 하지만 커패시터와 인덕터를 측정할 수 있는 장비가 마땅치 않아 R1, RS1, L1의 저항값만을 측정해 측정값과 표시 값의 오차가 큰 차이가 없음을 확인하였다.두 번째 실험에서는 L1, C1, R1, RS1, L1을 이용해 회로를 설계하고 스코프를 이용해서 측정하는 실험입니다. 우선 직렬회로를 이용하여 공진주파수를 측정하는데 R-L-C 직렬회로에 주파수를 바꿔주면서 전류가 최대가 되는 지점을 찾아 공진주파수를 측정하였다. 측정해본 결과 R-L-C 직렬회로의 공진주파수는 5 kHz 이다. 계산값은 다음의 식을 이용했다.f _{r} = {1} over {2 pi sqrt {LC}}그 결과 계산값은 ?r = 5033 Hz 가 나왔다. 계산값과 비교하여 오차를 계산한 결과 0.66%로 측정값과 계산값 사이에 큰 오차가 없음을 확인하였다. 그럼에도 약간의 오차는 발생하였는데 오차가 발생한 원인을 생각해보면 먼저 사람이 직접 하는 실험이기 때문에 숙달 되지 못하고 정확하지 못한 부분이 있었을 것이다. 또 실험장비와 전선의 내부저항 등이 약간의 오차를 발생시켜 오차가 나온 것 같다. 더 정확한 실험을 하기 위해서는 일단 반복된 실험으로 익숙해져야 할 것 같다. 그리고 한 가지 실험을 1회만 측정하는 것이 아니라 여러 번씩 측정하여서 그 값들을 평균을 내는 것도 오차를 줄일 수 있지만 시간이 너무 지체되서 아쉽게 여러번 측정을 할 수는 없었다.Q= {1} over {R _{T}} sqrt {{L} over {C}}를 이용해 선택도를 구한다. 계산값은 14.42 가 나오는데BW= {f _{r}} over {Q}Q를 이용하여 위의 식을 이용하여 BW 대역폭을 구할 수 있다. 이 식은 선택도가 작을수록 대역폭이 넓어지고 선택도가 클수록 대역폭이 좁아진다는 것을 알 수 있다. 대역폭을 다른 방법으로도 구할 수 있는데 회로에 공진주파수를 걸어주고 이 때 저항 RS1에 걸리는 전압의 70.7%값이 나오도록 함수발생기의 주파수를 조절해가면서 맞추면 된다. 이때의 값을 ?1 ,?2 이다. 여기서 이 두값의 차이가 BW이다. 측정해본 결과 측정값은 0.63 kHz이다. 계산값은 0.35 kHz로 오차가 어느정도 나왔지만 이것은 아마 실험장비와 전선의 내부저항에서 나온 오차가 원인이라고 생각한다.

공학/기술| 2021.01.27| 4페이지| 2,000원| 조회(495)

인덕터, 기초회로실험, 결과레포트, 저항계, 직렬 공진

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