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아주대 전자회로실험 실험1 부궤환 회로 결과보고서

실험1 결과보고서IEEE Code of Ethics(출처: http://www.ieee.org)We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to our profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to the highest ethical and professional conduct and agree:1. to accept responsibility in making decisions consistent with the safety, health and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public or the environment;2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them to affected parties when they do exist;3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data;4. to reject bribery in all its forms;5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential consequences;6. to maintain and improve our technical competence and to undertake techno0kΩ19.872kΩ30kΩ29.620kΩ- 저항 측정값위의 측정값을 표로 정리하면 아래와 같은 결과가 나오게된다. 측정값을 확인해보면, 저항R _{F}가 고정되어 있다고 할 때 저항R _{R}의 값이 저항R _{F}보다 작아질경우 Gain이 커지는 것을 확인할 수 있고, 이와 반대로 저항R _{R}의 값 이 저항R _{F}보다 커질경우 Gain이 작아지는 것을 확인할 수 있다. 따라서 이와 같은 회로에서 Gain은 저항값을 조절하여 변경할 수 있고, 그 변화는 저항R _{R}의 변화에 반비례하는 특성으로 작용한다. 이 관계는A _{v} =- {R _{F}} over {R _{R}}이 라는 이론식과 일치하는 결과를 보인다.R _{F} [k OMEGA ]R _{R} [k OMEGA ]V _{p-p} [V]A _{v} =- {V _{out}} over {V _{"in"}}Phase[DEG ]outputinput10kΩ10kΩ0.972V0.990V0.982179.7°5.1kΩ1.882V0.985V1.911179.7°3.3kΩ2.952V0.979V3.015-179.1°2.0kΩ4.809V0.962V4.999-179.1°20kΩ0.489V0.994V0.492180°30kΩ0.330V0.995V0.332179.4°- 실험 2. 비반전 연산증폭기회로도위의 회로도를 구성한 후, 파형 발생기에 입력전압V _{"in"(p-p)} =5V, 입력주파수f=1kHz를 인가하였고, 저항R _{F} =10k OMEGA 으로 고정한 상태에서 저항R _{R}의 값을 각각 10kΩ, 5.1kΩ, 3.3kΩ, 2kΩ, 20kΩ, 30kΩ으로 변경하여 입력파형과 출력파형의 변화를 살펴본 후, 입력파형과 출력파형의 위상차를 확인해본 결과 아래와 같은 결과가 나 왔다.R _{R} =10k OMEGA ,A _{v} = {9.94V} over {4.94V} =2.012, 위상차=0.0°R _{R} =5.1k OMEGA ,A _{v} = {14.47V} over {4.95V} =2.923, 위상차=0.6°90V0.9970.982180°179.7°5.1kΩ1.937V1.882V1V0.985V1.9371.911180°179.7°3.3kΩ3.069V2.952V1V0.979V3.0693.015180°-179.1°2.0kΩ5.028V4.809V1V0.962V5.0284.999180°-179.1°20kΩ0.503V0.489V1V0.994V0.5030.492180°180°30kΩ0.337V0.330V1V0.995V0.3370.332180°179.4°(측정된 저항값 사용)R _{R} [k OMEGA ]A _{v} = {V _{out}} over {V _{"in"}}(이론)A _{v} = {V _{out}} over {V _{"in"}}(실험)오차율(LEFT | {이론값-실험값} over {이론값} RIGHT | TIMES 100%)10kΩ0.9970.9821.50%5.1kΩ1.9371.9111.34%3.3kΩ3.0693.0151.76%2.0kΩ5.0284.9990.58%20kΩ0.5030.4922.19%30kΩ0.3370.3321.48%R _{R} [k OMEGA ]Phase[DEG ](이론)Phase[DEG ](실험)오차율(LEFT | {이론값-실험값} over {이론값} RIGHT | TIMES 100%)10kΩ180°179.7°0.17%5.1kΩ180°179.7°0.17%3.3kΩ180°-179.1°0.50%2.0kΩ180°-179.1°0.50%20kΩ180°180°0.00%30kΩ180°179.4°0.33%이론값과 실험값에 대해 오차율을 계산한 결과 Gain의 경우 최대 약 2%의 오차를 보이고, Phase의 경우 최대 0.5%의 오차를 보인다. 실험을 통해 측정한 Gain의 경우 이론식A _{v} =- {R _{F}} over {R _{R}}를 통해 계산한 결과와 2%정도의 차 이만 보이므로, 실험은 성공적이였다고 할 수 있고, 이론식을 통해 반전증폭기의 Gain을 계산하는 방법은 타당한 방법이라고 결론 내릴 수 있다. 그리고 측정한 Phase의 경우 반전증폭기의 레이션을 통해 계산한 결과와 2%정도의 차이만 보이므 로, 실험은 성공적이였다고 할 수 있고, 측정한 Phase의 경우 반전증폭기의 입력전압과 출력전압의 시뮬레이션값 인 180°의 위상차와 0.5%정도의 차이를 보이므로 실험은 성공적이였다고 할 수 있다. 시뮬레이션값과 실험값에서 약간의 오차가 발생하였는데 시뮬레이션의 경우, 저항의 오차를 고려하지 않는 이론값을 사용하고, 값을 읽을 때 Pspice 그래프에서 cursor를 통해 값을 찾는 과정에서 세밀하게 값을 측정하지 못해 발생한 것 같다. 그리고, 실 험의 경우 시뮬레이션에서 고려하지 않은 도선의 저항값, 측정기기 내부 임피던스의 존재로 인해 발생한 것 같다. 오차를 줄이기 위해서는 Pspice 그래프에서 cursor를 세밀하게 조절하여 측정하고, 실제 실험에서는 저항을 측정 하는 과정에서 DMM 값이 일정한 값을 나타낼 때 값을 읽어 해결할 수 있지만 측정기기 내부의 임피던스와 도선 의 저항은 실험에서 조정하기 힘드므로, 오차를 줄일 수 있는 방법을 선택하여 최대한 노력하여 실험값을 얻어야 한다. 따라서 실험 1의 회로는 입력신호가 반전 입력단에 가해져 출력이 반전되어 나타나는 반전증폭기의 동작을 수행하는 것을 확인할 수 있다.- 실험 2. 비반전 연산증폭기(이론-실험 오차율)R _{F} [k OMEGA ]R _{R} [k OMEGA ]V _{p-p} [V]A _{v} = {V _{out}} over {V _{"in"}}(이론)A _{v} = {V _{out}} over {V _{"in"}}(실험)Phase[DEG ](이론)Phase[DEG ](실험)outputinput이론실험이론실험10kΩ10kΩ9.986V9.94V5V4.94V1.9972.0120.0°0.0°5.1kΩ14.68V14.47V5V4.95V2.9362.9230.0°0.6°3.3kΩ20.34V19.97V5V4.95V4.0684.0340.0°2.0°2.0kΩ30.14V27.49V5V4.92V6.0285.5870.0°2.6°20kΩ7.513V7.MEGA ]V _{p-p} [V]A _{v} = {V _{out}} over {V _{"in"}}(시뮬)A _{v} = {V _{out}} over {V _{"in"}}(실험)Phase[DEG ](시뮬)Phase[DEG ](실험)outputinput시뮬실험시뮬실험10kΩ10kΩ10V9.94V4.984V4.94V2.0062.0120.0°0.0°5.1kΩ14.80V14.47V4.993V4.95V2.9642.9230.0°0.6°3.3kΩ20.15V19.97V4.987V4.95V4.0414.0340.0°2.0°2.0kΩ30V27.49V4.998V4.92V6.0025.5870.0°2.6°20kΩ7.5V7.43V4.984V4.94V1.5051.5040.0°-0.3°30kΩ6.667V6.60V4.991V4.94V1.3361.3360.0°-0.3°R _{R} [k OMEGA ]A _{v} = {V _{out}} over {V _{"in"}}(시뮬)A _{v} = {V _{out}} over {V _{"in"}}(실험)오차율(LEFT | {시뮬값-실험값} over {시뮬값} RIGHT | TIMES 100%)10kΩ2.0062.0120.30%5.1kΩ2.9642.9231.38%3.3kΩ4.0414.0340.17%2.0kΩ6.0025.5876.91%20kΩ1.5051.5040.07%30kΩ1.3361.3360.00%R _{R} [k OMEGA ]Phase[DEG ](시뮬)Phase[DEG ](실험)오차10kΩ0.0°0.0°0.0°5.1kΩ0.0°0.6°0.6°3.3kΩ0.0°2.0°2.0°2.0kΩ0.0°2.6°2.6°20kΩ0.0°-0.3°0.3°30kΩ0.0°-0.3°0.3°시뮬레이션값과 실험값에 대해 오차율을 계산한 결과 Gain의 경우R _{R} =2k OMEGA 일 때를 제외하면 최대 약 1%의 오 차를 보이고, Phase의 경우 최대 2.6°의 오차를 보인다. 이때R _{R} =2k OMEGA 일 때 약 7%의 오차를 보이는데 이는, OP-Amp에 ?15V~+15V를

공학/기술| 2022.03.12| 2페이지| 1,000원| 조회(105)

연산증폭기, 비반전 연산증폭기, 아주대 전자회로실험 부궤환회로

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아주대 전자회로실험 실험2 전류-전압 변환회로 결과보고서

실험2 결과보고서IEEE Code of Ethics(출처: http://www.ieee.org)We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to our profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to the highest ethical and professional conduct and agree:1. to accept responsibility in making decisions consistent with the safety, health and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public or the environment;2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them to affected parties when they do exist;3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data;4. to reject bribery in all its forms;5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential consequences;6. to maintain and improve our technical competence and to undertake technological tasks for others only if qualified by training or experience, or after full disclosure of pertinent limitations;7. to seek, accept, and offer honest criticism of technical work, to acknowledge and correct errors, and to credit properly the contributions of others;8. to treat fairly all persons regardless of such factors as race, religion, gender, disability, age, or national origin;9. to avoid injuring others, their property, reputation, or employment by false or malicious action;10. to assist colleagues and co-workers in their professional development and to support them in following this code of ethics.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.학 부: 전자공학부제출일: 2021.05.07과목명: 전자회로실험교수명:분 반:학 번:성 명:실험2 결과보고서- 전류-전압 변환회로 -1. 실험 목적- 전압-전류 변환기에 대해 알아보고 실험을 통해 확인해본다.- 전류-전압 변환기에 대해 알아보고 실험을 통해 확인해본다.2. 실험 결과 및 결과 분석- 실험 2. 전류-전압 변환기회로도위의 회로도를 구성한 후, 입력전류를 각각 0.1mA, 0.4mA, 0.6mA, 0.8mA가 되도록 가변저항을 조정한 후, 출 력단자에 출력되는 전압를 측정한 결과 아래와 같은 결과가 나왔다.R[kΩ](표기값)R[kΩ](측정값)1kΩ(OP-Amp 2번단자)0.9928kΩ1kΩ(OP-Amp 6번단자)0.9948kΩ10kΩ9.935kΩ- 저항 측정값I _{"in"} =0.1057mA,V _{out} =-1.1604VI _{"in"} =0.4072mA,V _{"out"} =-4.4456VI _{"in"} =0.5943mA,V _{out} =-6.489VI _{"in"} =0.7941mA,V _{out} =-8.658V위의 측정값을 표로 정리하면 아래와 같은 결과가 나오게된다. 측정값을 확인해보면 설정하려고 했던 입력전류와 차이를 보이는데, 이는 가변저항을 수동으로 조절하여 입력전류를 정확하게 맞추기 힘들고, 설정하려는 전류값 이 작아 가변저항을 조금만 움직여도 전류가 급격하게 변하기 때문이다. 하지만, 출력전압에 대한 이론식V _{out} =-I _{"in"} TIMES R(=10k OMEGA )과 같이 입력전류가 증가할 때 출력전압이 입력전류에 비례하게 증가하는 결과를 보이기 때문에 실험은 성공적이라고 할 수 있다.I _{"in"} [mA]V _{out} [V]0.1057mA-1.1604V0.4072mA-4.4456V0.5943mA-6.489V0.7941mA-8.658V3. 실험 오차율 분석- 실험 2. 전류-전압 변환기(이론-실험 오차율)I _{"in"} [mA]V _{out} [V]오차율(LEFT | {이론값-실험값} over {이론값} RIGHT | TIMES 100%)이론값실험값이론값(V _{out} =I _{"in"} TIMES R(=10k OMEGA ))실험값0.100mA0.1057mA-1.000V-1.1604V-16.0%0.400mA0.4072mA-4.000V-4.4456V11.1%0.600mA0.5943mA-6.000V-6.489V8.15%0.800mA0.7941mA-8.000V-8.658V8.23%이론값과 실험값에 대해 오차율을 계산한 결과 출력전압V _{out}의 경우 최대 16% 오차를 보인다. 이론값과 실험값 에서 매우 큰 오차가 발생하였는데, 이는 가변저항을 통해 입력전류를 설정하는 과정에서 가변저항을 수동으로 조 절해 입력전류값을 정확하게 설정하기 어려워 이론값과 비슷한 값으로 설정해서 발생한 것 같다. 이렇게 부정확 입력으로 인해 출력에 영향을 미쳐 이론값(V _{out} =I _{"in"} TIMES R)과 큰 오차를 보이게 된다. 그리고 이론값에서는 저항의 오차를 고려하지 않고 표기값 그대로 사용하였지만, 실제 실험에서 사용하는 저항은 오차를 가지기 때문에 결과값 에 영향을 미치게된다. 따라서 이 실험에서 오차를 줄이기 위해서는 가변저항을 최대한 정확하게 조절하여 실험에 서 요구하는 입력전류에 최대한 가깝게 설정하고, 실험에서 사용하는 저항의 값을 측정해 최대한 표기값에 가까운 값을 가지는 저항을 사용하게 되면 정확한 결과가 나올 것이다.I _{"in"} =0.0998mAV _{out} =-0.997VI _{"in"} =0.3946mAV _{out} =-3.945VI _{"in"} =0.5778mAV _{out} =-5.777VI _{"in"} =0.761mAV _{out} =-7.610V- 실험 2. 전류-전압 변환기(시뮬레이션-실험 오차율)I _{"in"} [mA]V _{out} [V]오차율(LEFT | {시뮬레이션`값-실험값} over {시뮬레이션`값} RIGHT | TIMES 100%)시뮬레이션 값실험값시뮬레이션 값실험값0.0998mA0.1057mA-0.997V-1.1604V16.39%0.3946mA0.4072mA-3.945V-4.4456V12.69%0.5778mA0.5943mA-5.777V-6.489V12.32%0.761mA0.7941mA-7.610V-8.658V13.77%시뮬레이션 값과 실험값에 대해 오차율을 계산한 결과 출력전압V _{out}의 경우 최대 16% 오차를 보인다. 시뮬레이 션 값과 실험값에서 매우 큰 오차가 발생하였는데, 이는 실험값에서와 시뮬레이션에서 가변저항을 통해 입력전류 를 설정하는 과정에서 가변저항을 수동으로 조절(시뮬레이션에서는 SET값 설정)해 입력전류값을 정확하게 설정하 기 어려워 이론값과 비슷한 값으로 설정해서 발생한 것 같다. 이렇게 부정확 입력으로 인해 출력에 영향을 미쳐 시뮬레이션과 실험에서 각각 오차가 발생해 큰 오차를 보이게 된다. 그리고 이론값과 마찬가지로 시뮬레이션 값에 서는 저항의 오차를 고려하지 않고 표기값 그대로 사용하지만, 실제 실험에서 사용하는 저항은 오차를 가지기 때 문에 결과값에 영향을 미치게된다. 따라서 이 실험에서 오차를 줄이기 위해서는 가변저항을 최대한 정확하게 조절 하여 실험에서 요구하는 입력전류에 최대한 가깝게 설정하고, 실험에서 사용하는 저항의 값을 측정해 최대한 표기 값에 가까운 값을 가지는 저항을 사용하게 되면 정확한 결과가 나올 것이다.4. 고찰이번 실험은 연산증폭기를 응용한 회로를 통해 전류-전압 변환기를 이해하고 실험을 통해 확인해보는 실험으로 실제 로 회로를 구현하지는 않았지만 실험영상을 통해 실험결과를 확인했다. 기존에 이해했던 741C 소자를 이용하여 전 류-전압 변환기 회로를 구성한 후, 입력과 출력을 측정하였다. 입력과 출력이 바뀌면 내부 임피던스 특성이 바뀌는 데, 이번 실험에서는 입력과 출력만 확인하였다. 2주차 실험은 전압-전류 변환기, 전류-전압 변환기, 전류 증폭기로 구성되어 있는데, 이번실험에서는 전류-전압 변환기만 구성하였다. 실험2 전류-전압 변환기에서는 가변저항을 통해 나눈 전압을 또 다른 저항을 연결하여 전류원으로 만들어 준 다음. 연산증폭기에 출력되는 출력전류를 측정하였다. 이때 가변저항을 조절하는 과정에서 조금만 움직여도 값이 크게 바뀌기 때문에 이론과 정확하게 같은 전류값이 아닌 유사한 입력전류를 흘려주었다. 전류를 측정하는 과정에서 전류가 계속 변동하여 일정한 입력전류를 구할 수 없어 특정한 시점에서의 값을 측정하였다. 출력전압을 측정한 결과 이론값(

공학/기술| 2022.03.12| 4페이지| 1,000원| 조회(133)

전류-전압 변환기, 아주대 전자회로실험 변환회로, 저항 측정값

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아주대 전자회로실험 실험6 삼각파 발생회로 결과보고서

실험6 결과보고서IEEE Code of Ethics(출처: http://www.ieee.org)We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to our profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to the highest ethical and professional conduct and agree:1. to accept responsibility in making decisions consistent with the safety, health and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public or the environment;2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them to affected parties when they do exist;3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data;4. to reject bribery in all its forms;5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential consequences;6. to maintain and improve our technical competence and to undertake technoring others, their property, reputation, or employment by false or malicious action;10. to assist colleagues and co-workers in their professional development and to support them in following this code of ethics.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.학 부: 전자공학부제출일: 2021.06.06과목명: 전자회로실험교수명:분 반:학 번:성 명:실험6 결과보고서- 삼각파 발생회로 -1. 실험 목적- 연산증폭기를 이용하여 비교기, 적분기 동작을 기초로 한 구형파 및 삼각파 발생회로를 구성한다.- 구형파 출력과 삼각파 출력을 통해 삼각파 발생회로를 이해한다.2. 실험 결과 및 결과 분석- 실험 1. 삼각파 발생회로회로도피스파이스 회로도위의 회로도를 구성한 후,V _{s}지점과V _{T}지점에서의 파형을 확인하고, peak-to-peak 값과V _{T}지점에서의 주파수f _{0}를 측정하면 아래와 같은 결과가 나온다. 그 다음 저항R _{1}의 값을 4.7kΩ, 15kΩ으로 변경하여 위의 실험을 반 복하면 다음과 같은 결과가 나온다.- 측정값저항값측정값10kΩ(R _{s})9.915kΩ20kΩ19.851kΩ10kΩ(R _{1})9.902kΩ4.7kΩ4.6722kΩ15kΩ14.741kΩR _{1} =10k OMEGAV _{"in"(p-p)} =27.83V,V _{out(p-p)} =17.68V,f _{0} =398.2HzR _{1} =4.7k OMEGAV _{"in"(p-p)} =27.78V,V _{out(p-p)} =10.33V,f _{0} =679.1HzR _{1} =15k OMEGAV _{"in"(p-p)} =27.83V,V _{out(p-p)} =24.17V,f _{0} =288.5Hz실험결과 저항R _{1}이 바뀔때마다 출력파형의 peak-to-peak값이 바뀌는나왔 다고 할 수 있다. 구형파 발생회로의 동작으로 인해V _{s}지점에서 구형파가 출력되고, 구형파가 적분회로의 입력으 로 들어가 적분이 되어 삼각파가V _{T}으로 출력된다. 그리고, 다시 삼각파가 feedback되어 구형파 발생회로의 동기 로서 작동하게되어 구형파 발생회로와 적분회로가 cascade되면서 동작을 하는것을 확인할 수 있다. 이론값과, 위 의 내용을 표로 정리하면 아래와 같다.R _{1} [ OMEGA ]V _{"in"(p-p)}[V]V _{out(p-p)}[V](실험)V _{out(p-p)}[V](이론)f _{0}[Hz](실험)f _{0}[Hz](이론)10kΩ27.83V17.68V15V398.2Hz500Hz4.7kΩ27.78V10.33V7.05V679.1Hz1063.83Hz15kΩ27.83V24.17V22.5V288.5Hz333.33Hz이론값과 실험값에서 오차가 발생하였는데, 오차가 발생한 이유는 실제 실험에서 사용하는 저항은 이론에서 사용 하는 저항의 표기값과 달리 오차가 존재하고, OP-Amp의 출력제한으로 이론에서의 슈미트 트리거 회로의 30V 출 력보다 낮은값이 나오게되고, 이 값이 다시 적분기로 들어가기 때문에 오차가 발생한 것 같다. 이 실험에서 오차 를 줄이기 위해서는 표기값과 최대한 가까운 저항을 사용하면 오차가 줄어들 것이다.3. 실험 오차율 분석- 실험 1. 삼각파 발생회로(이론-실험 오차율)R _{1} [ OMEGA ]V _{"in"(p-p)}[V]V _{out(p-p)}[V](실험)V _{out(p-p)}[V](이론)f _{0}[Hz](실험)f _{0}[Hz](이론)10kΩ27.83V17.68V15V398.2Hz500Hz4.7kΩ27.78V10.33V7.05V679.1Hz1063.83Hz15kΩ27.83V24.17V22.5V288.5Hz333.33HzR _{1} [ OMEGA ]V _{out(p-p)}[V](실험)V _{out(p-p)}[V](이론)LEFT | {이론값-실험값} over {이론값} RIGHT | TIME파수가 커질수록 커패시터의 용량리액턴스 성분에 의해 오차율이 커진것같다. 이번 실험에서 오차가 발생한 이유는 실제 실험에서 사용하는 저항은 이론에서 사용하는 저항의 표기 값과 달리 오차가 존재하고, OP-Amp의 출력제한으로 이론에서의 슈미트 트리거 회로의 30V 출력보다 낮은값이 나오게되고, 이 값이 다시 적분기로 들어가기 때문이다. 이번 실험에서 오차를 줄이기 위해서는 표기값과 최대한 가까운 저항을 사용하고, OP-Amp 소자를 바꿔가면서 이론에 최대한 가까운 값을 측정하면 오차가 줄어들 것이 다. 비록 오차가 크게 발생하였지만, 이론식과 같이V _{out(p-p)}의 값이 저항R _{1}에 비례하고,f _{0}의 값이 저항R _{1}에 반비례하는 현상을 확인할 수 있기 때문에 이론식을 통해 삼각파 발생회로를 분석하는 것은 타당하다고 할 수 있 다.- 실험 1. 삼각파 발생회로(시뮬레이션-실험 오차율)R _{1} =10k OMEGAV _{S(p-p)} =14.815V+14.815V=29.63V,V _{T(p-p)} =7.7314V+7.744V=15.48Vf _{0} = {1} over {18.944ms-16.793ms} =464.90HzR _{1} =4.7k OMEGAV _{S(p-p)} =14.815V+14.815V=29.63V,V _{T(p-p)} =3.8244V+3.8197V=7.64V,f _{0} = {1} over {8.9009ms-7.8017ms} =909.75HzR _{1} =15k OMEGAV _{S(p-p)} =14.815V+14.815V=29.63V,V _{T(p-p)} =11.434V+11.361V=22.8V,f _{0} = {1} over {26.617ms-23.468ms} =317.56HzR _{1} [ OMEGA ]V _{"in"(p-p)}[V]V _{out(p-p)}[V](실험)V _{out(p-p)}[V](시뮬)f _{0}[Hz](실험)f _{0}[Hz](시뮬)10kΩ27.83V17.68V15.48V398.2Hz464.90Hz4값과 실험값에 대해 오차율을 계산한 결과,V _{out(p-p)}의 경우 최대 약 35%,f _{0}의 경우 최대 약 25% 의 오차를 보인다. 저항R _{1}이 작을 수록 오차가 크고,R _{1}의 크기가 커질수록 오차가 줄어드는 것을 확인할 수 있 는데, 이는 저항R _{1}이 작을수록 주파수가 커지게되고, 주파수가 커질수록 커패시터의 용량리액턴스 성분에 의해 오차율이 커진것같다. 이번 실험에서 오차가 발생한 이유는 실제 실험에서 사용하는 저항은 시뮬레이션에서 사용 하는 저항의 표기값과 달리 오차가 존재하고, OP-Amp의 출력제한으로 시뮬레이션에서의 슈미트 트리거 회로의 29.63V 출력보다 낮은값이 나오게되고, 이 값이 다시 적분기로 들어가기 때문이다. 이번 실험에서 오차를 줄이기 위해서는 표기값과 최대한 가까운 저항을 사용하고, Pspice에서 값을 측정할 때, Cursor를 세밀하게 움직여 정확 한 값을 측정하면 오차가 줄어들 것이다. 비록 오차가 크게 발생하였지만, 이론식과 같이V _{out(p-p)}의 값이 저항R _{1}에 비례하고,f _{0}의 값이 저항R _{1}에 반비례하는 현상을 확인할 수 있기 때문에 시뮬레이션을 통해 삼각파 발생 회로를 분석하는 것은 타당하다고 할 수 있다.4. 고찰이번 실험은 이전 실험에서 구성한 적분회로, 사각파 발생회로(슈미트 트리거 회로)를 사용하여 삼각파 발생회로를 구성하고, 삼각파 발생회로의 특성을 확인해보는 실험이었다. 삼각파 발생회로는 적분회로와 구형파 발생회로(슈미트 트리거 회로)로 구성된다. 사각파 발생회로 동작으로 인해 사각파가 출력되고, 사각파가 적분회로의 입력으로 들어가 적분이 되어 삼각파가 출력된다. 그리고, 다시 삼각파가 feedback되어 사각파 발생회로의 동기로서 작동하게되어 사 각파 발생회로와 적분회로가 cascade되면서 동작을 하게된다. 이때 삼각파의 peak-to-peak 전압과, 주파수는 다음 과 같은 식으로 계산할 수 있다.V _{T(p-p)} =V _{s} TIMES {R _저항

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결과보고서, 아주대 전자회로실험, 삼각파발생회로

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아주대 전자회로실험 실험5 능동 필터 회로 결과보고서

실험5 결과보고서IEEE Code of Ethics(출처: http://www.ieee.org)We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to our profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to the highest ethical and professional conduct and agree:1. to accept responsibility in making decisions consistent with the safety, health and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public or the environment;2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them to affected parties when they do exist;3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data;4. to reject bribery in all its forms;5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential consequences;6. to maintain and improve our technical competence and to undertake technoent by false or malicious action;10. to assist colleagues and co-workers in their professional development and to support them in following this code of ethics.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.학 부: 전자공학부제출일: 2021.06.05과목명: 전자회로실험교수명:분 반:학 번:성 명:실험5 결과보고서- 능동 필터 회로 -1. 실험 목적- 2차 고역 통과 필터를 이해하고 실험적으로 확인해본다.2. 실험 결과 및 결과 분석- 실험 1. 2차 고역 통과 필터회로도피스파이스 회로도위의 회로도를 구성한 후, 1Vpp, 입력주파수를 100~10kHz로 변경하면서, 입력전압과 출력전압의 파형을 그리면 아래와 같은 결과가 나온다.- 측정값저항값측정값16kΩ16kΩ100HzV _{"in"} =980mV,V _{out} =60mV,A _{v} =0.061,A[dB]=-24.29dB200HzV _{"in"} =980mV,V _{out} =80mV,A _{v} =0.082,A[dB]=-21.72dB500HzV _{"in"} =980mV,V _{out} =220mV,A _{v} =0.224,A[dB]=-13dB1kHzV _{"in"} =1.01V,V _{out} =500mV,A _{v} =0.495,A[dB]=-6.11dB2kHzV _{"in"} =980mV,V _{out} =800mV,A _{v} =0.816,A[dB]=-1.76dB5kHzV _{"in"} =980mV,V _{out} =940mV,A _{v} =0.959,A[dB]=-0.36dB10kHzV _{"in"} =980mV,V _{out} =980mV,A _{v} =1,A[dB]=0dB실험결과R _{1} =R _{2} =16k OMEGA 으로 같기 때문에, 저주파 구간에서는 커패시터의 용량리액턴스가 ∞에가까운 값을 가지 게되어 커패시터가 Open상태가 되 =680mV,A _{v} =0.708,A[dB]=-3dB이론으로 계산한 차단주파수와 큰 오차가 발생하였는데, 오차가 발생한 이유는 오실로스코프에서 주파수를 증가시 킴에 따라 증가하는 출력 peak-to-peak 전압이 10mV 단위로 증가하여 정확하게 Gain이 0.707배가 되는 지점을 찾지 못하였고, 이론과 달리 실제로 사용하는 저항과 축전기는 오차를 가지고 있기 때문이다. 오차를 줄이기 위해 서는 표기값과 최대한 가까운 소자를 사용하고, 주파수를 증가시킬 때, 세밀하게 증가시키면 오차가 줄어들 것이 다. 위의 내용을 표로 정리하면 아래와 같다.f[Hz]V _{"in"}[V]V _{out}[V]A _{V} = {V _{out}} over {V _{"in"}}AdB[dB]=20log _{10} (A _{V} )100Hz980mV60mV0.061-24.29dB200Hz980mV80mV0.082-21.72dB500Hz980mV220mV0.224-13dB1kHz1.01V500mV0.495-6.11dB2kHz980mV800mV0.816-1.76dB5kHz980mV940mV0.959-0.36dB10kHz980mV980mV10dB1.533kHz960mV680mV0.708-3dB3. 실험 오차율 분석- 실험 1. 2차 고역 통과 필터(이론-실험 오차율)구분이론값실험값오차율(LEFT | {이론값-실험값} over {이론값} RIGHT | TIMES 100%)f _{o}(차단주파수)991Hz1.533kHz54.69%모든값에 대한 이론값을 계산할 수 없기 때문에 차단주파수에서만 오차율을 계산한 결과 약 54%이라는 매우 큰 오차가 발생하였다. 오차가 발생한 이유는 오실로스코프에서 주파수를 증가시킴에 따라 증가하는 출력 peak-to-peak 전압이 10mV 단위로 증가하여 정확하게 Gain이 0.707배가 되는 지점을 찾지 못하였고, 이론과 달리 실제로 사용하는 저항과 축전기는 오차를 가지고 있기 때문이다. 오차를 줄이기 위해서는 표기값과 최대한 가까운 소자를 사용하고, 주mV+495.021mV=0.995V,V _{out(p-p)} =409.353mV+401.169mV=0.811Vf=5kHz,V _{"in"(p-p)} =499.438mV+491.649mV=0.991V,V _{out(p-p)} =469.126mV+472.906mV=0.942Vf=10kHz,V _{"in"(p-p)} =500.363mV+494.983mV=0.995V,V _{out(p-p)} =464.687mV+509.835mV=0.975Vf=1.345kHz,V _{"in"(p-p)} =477.528mV+477.528mV=0.955V,V _{out(p-p)} =340.379mV+334.92mV=0.675V시뮬레이션 값f[Hz]V _{"in"}[V]V _{out}[V]A _{V} = {V _{out}} over {V _{"in"}}AdB[dB]=20log _{10} (A _{V} )100Hz0.994V0.010V0.010-40.00dB200Hz0.995V0.039V0.039-28.18dB500Hz0.996V0.199V0.200-13.98dB1kHz0.992V0.508V0.512-5.82dB2kHz0.995V0.811V0.815-1.78dB5kHz0.991V0.942V0.951-0.44dB10kHz0.995V0.975V0.980-0.18dB1.345kHz0.955V0.675V0.707-3.01dB실험값f[Hz]V _{"in"}[V]V _{out}[V]A _{V} = {V _{out}} over {V _{"in"}}AdB[dB]=20log _{10} (A _{V} )100Hz980mV60mV0.061-24.29dB200Hz980mV80mV0.082-21.72dB500Hz980mV220mV0.224-13dB1kHz1.01V500mV0.495-6.11dB2kHz980mV800mV0.816-1.76dB5kHz980mV940mV0.959-0.36dB10kHz980mV980mV10dB1.533kHz960mV680mV0.708-3dBf[Hz]A _{V} = {V _{out}} ove증가할 수록 오차가 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있는데, 이는 1kHz보다 작은 신호는 출력전압이 소신호이므로 계산과 정에서 오차가 크게 발생하였다. 하지만, 소신호에서의 출력을 제외한 나머지 출력에 대해서는 최대 약 3%의 오차 가 나왔으므로 시뮬레이션을 통해 2차 고역 통과 필터를 분석하는 방법은 타당하다고 할 수 있다. 차단주파수의 경우 14%의 오차가 발생하였는데, 오차가 발생한 이유는 Pspice에서 값을 측정할 때, Cursor를 사용하여 측정하 기 때문에 정확한 값을 측정할 수 없고, 시뮬레이션과 달리 실제로 사용하는 저항과 축전기는 오차를 가지고 있기 때문이다. 오차를 줄이기 위해서는 표기값과 최대한 가까운 소자를 사용하고, Pspice로 값을 측정할 때, Cursor를 세밀하게 움직여 정확한 값을 측정하면 오차가 줄어들 것이다.4. 고찰이번 실험은 연산증폭기를 사용하여 2차 고역 통과 필터를 구성하고, 2차 고역 통과 필터의 특성을 확인해보는 실험 있었다. 2차 고역 필터는 고주파 성분만을 통과시키고 저주파 성분을 차단하는 필터 역할을 한다. 저주파에서는 용 량 리액턴스X _{C} = INF 가 되므로 축전기는 open 상태가 되어 전압이득A _{V} =0이 되고, 주파수가 점점 증가하게 되 면 용량 리액턴스가 증가하여 전압이득이 점점 증가하여 1이 된다. 차단 주파수를 넘어선 주파수 대역에서 40dB/decade로 증가한다. 이때 차단주파수f _{0}는f _{0} = {1} over {2 pi sqrt {R _{1} R _{2} C _{1} C _{2}}}로 계산할 수 있다. 실험 1에서 2차 고역 통 과 필터를 구성한 후,입력 1Vpp, 주파수 100Hz~10kHz로 변경하면서 출력전압의 peak-to-peak값을 측정하고, 그 에 따른 Gain과 dB이득을 확인한 결과, 주파수가 차단주파수보다 작을때는 Gain이 매우작고, 주파수가 증가함에 따 라 Gain이 점점 커지는 것을 확인할 수 있고, 차단주파수 1.533kHz에서 Gain이.

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결과보고서, 능동 필터 회로, 아주대 전자회로실험

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아주대 전자회로실험 실험7 Output Stage 결과보고서

실험7 결과보고서IEEE Code of Ethics(출처: http://www.ieee.org)We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to our profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to the highest ethical and professional conduct and agree:1. to accept responsibility in making decisions consistent with the safety, health and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public or the environment;2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them to affected parties when they do exist;3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data;4. to reject bribery in all its forms;5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential consequences;6. to maintain and improve our technical competence and to undertake techno by false or malicious action;10. to assist colleagues and co-workers in their professional development and to support them in following this code of ethics.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.학 부: 전자공학부제출일: 2021.06.13과목명: 전자회로실험교수명:분 반:학 번:성 명:실험7 결과보고서- Output Stage -1. 실험 목적- Class-AB Ouput Stage 회로의 특성과 동작원리 이해한다.- Class-AB Ouput Stage 회로의 동작을 확인해본다.2. 실험 결과 및 결과 분석- 실험 1. Class-AB Output Stage 검증회로도피스파이스 회로도위의 회로도를 구성한 후, DC bias를 측정하기 위해 입력노드 I를 Ground로 연결하고, 노드 A~F, H, S의 전압 과 transister Q1, Q2의 전류를 측정한 뒤, 입력노드 I에 0.2Vpp 1kHz 삼각파를 인가하여 노드 S, I, H의 전압을 측정하고 입력 Amplitude를 증가시키면서 입력 I와 출력 H의 peak-to-peak전압을 측정하면 아래와 같은 결과가 나온다. 마지막으로 입력과 출력 전압의 관계를 그래프로 그리면 다음과 같다.- 측정값저항값측정값저항값측정값10kΩ(R _{1})9.902kΩ100Ω(R _{3})100.13Ω10kΩ(R _{2})9.915kΩ100Ω(R _{4})99.64Ω10kΩ(R _{L})9.866kΩ100Ω(R _{5})99.63Ω1kΩ(R _{S})0.9852kΩ100Ω(R _{6})99.45ΩNode ANode BNode CNode D0.5223V-0.5405V-6.49mV-8.64mVNode ENode FNode HNode S4.9568V-5.0257V-7.36mV-7.56mVI _{C} (Q _{1} )I _{B} (Q _{1} )I _{E} (Q _{15V측정결과 위와 같은결과가 나왔고, Q1 transister에서V _{AC} =522.3mV-6.49mV=515.81mV,V _{E} =4.9568V로 동작하는 것을 확인할 수 있고, 이때 Q1에 흐르는 전류는 487.91uA가 흐른다. 이와 마찬가지로 Q2 transister에서V _{DB} =8.64mV-540.5mV=-531.86mV,V _{F} =5.0257V로 동작하는 것을 확인할 수 있고, 이때 Q2에 흐르는 전 류는 533.1uA가 흐른다. 입력전압을 변화시키면서 입력과 출력의 변화를 확인한 결과 gain이 거의 유사한 값이 나 오는 것을 확인할 수 있는데, 이는Q _{2} BJT를 통해Q _{1} BJT에 일정한 전류 I를 공급해주어Q _{1} BJT가 emitter follower로써 동작하게하여Q _{1}의 Base Emitter 사이의 전압과 Threshold 전압이 같기 때문에 입력 교류전압의 비율과 출력 교류전압의 비율이 일정해지기 때문이다. 마지막으로 입력과 출력 전압의 관계에서는 포화현상을 관찰 할 수 없었다. 왜냐하면 오실로스코프에서 5Vpp 이상의 입력전압을 인가할 수 없어, DMM으로 인가한 5V를 보다 작은 peak값이 인가되기 때문이다. 만약 입력전압의 peak값이 회로에 공급해준 전압 ±5V보다 커질경우 포화현상 을 확인할 수 있을 것이다.3. 실험 오차율 분석- 실험 1. Class-AB Output Stage 검증(이론-실험 오차율)이론에서 확인한 대로, 입력전압의 peak-to-peak 전압이 증가할 수록 node I와 H의 peak전압이 증가하는 것을 확인할 수 있고, 비록 포화현상을 확인할 수 없었지만 입력전압의 peak값이 회로에 공급해준 전압 ±5V보다 커질경우 포화현상을 확인할 수 있을 것이다. 그리고 입력과 출력의 관계를 나타낸 그래프를 확인해보면. 입력전압 을 변화시켰을 때 입력전압이 증가할 수록 출력전압이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이번 실험에서는 진행하지 는 않았지만 Class-B Output Emitter 전류 : -1.659uASignal Operation(I =0.2V _{pp})V _{I(p-p)} =100mV-(-100mV)=200mVV _{S(p-p)} =83.303mV-(-83.630mV)=166.93mVV _{H(p-p)} =89.111mV-(-28.857mV)=117.97mVV _{I(p-p)} =500mVV _{I(p-p)} =250.45mV+250.45mV)=500.9mV,V _{H(p-p)} =193.83mV+126.34mV=320.17mVV _{I(p-p)} =1VV _{I(p-p)} =496.37mV+498.19mV=994.56mV,V _{H(p-p)} =380.22mV+305.81mV=686.03mVV _{I(p-p)} =5VV _{I(p-p)} =2.505V+2.505V=5.01V,V _{H(p-p)} =1.967V+1.852V=3.819VV _{I(p-p)} =10V입력과 출력의 관계 그래프Node시뮬레이션 값실험값LEFT | {시뮬값-실험값} over {시뮬값} RIGHT | TIMES 100%A0.5317V0.5223V1.77%B0.5318V-0.5405V1.64%C28mV-6.49mV76.82%D27.39mV-8.64mV68.46%E5V4.9568V0.86%F-5V-5.0257V0.51%H27.56mV-7.36mV73.29%S36.52uV-7.56mV20600%Node시뮬레이션 값실험값LEFT | {시뮬값-실험값} over {시뮬값} RIGHT | TIMES 100%V _{S(p-p)}166.93mV163.8mV1.88%V _{I(p-p)}200mV196.5mV1.75%V _{H(p-p)}117.97mV143mV21.22%V _{I(p-p)}시뮬레이션 값실험값LEFT | {시뮬값-실험값} over {시뮬값} RIGHT | TIMES 100%500mV320.17mV363mV13.38%1V686.03mV739mV7.72%5V3.819V3.91V2.38%시뮬레이션 값과 실험값에 대해 오차율을 계산한 결과, bias측정그에 따라 출력전압이 증가 하고, 포화상태가 아닐때 입력전압과 출력전압의 비가 거의 일정한 결과가 나오므로 실험은 성공적으로 진행하였 다고 할 수 있다.4. 고찰이번 실험은 Class-AB Output stage를 검증하는 실험으로 Class-AB Output stage 회로를 구성하고, 특성을 확인 해보는 실험이었다. Class-AB Output stage회로 입력에 다양한 방법을 통해 bias를 걸어 bias current가 증가하게 만들어(이번 실험에서는 2개의 다이오드를 사용) Class-B output stage에서Q _{P,} `Q _{N}이 모두 동작하지 않는 부분의 왜곡이 사라지게하는 회로로 Class-B output stage보다 왜곡은 적으나 파워소모가 크다는 단점이 있다. 실험1에서 는 Class-AB Output Stage를 구성하고 첫번째로 bias point를 측정하였고, 이론값을 계산할 수 없어 시뮬레이션과 비교해보면 Node S에서 매우 큰 오차가 발생하였다. 그 다음 오실로스코프를 통해 입력전압를 인가하여 S, I, H노 드의 전압을 측정하고, 입력전압을 증가시키면서 출력전압과 입력전압을 측정한 결과 입력전압이 증가할 수록 출력 전압이 증가하는 것을 확인할 수 있는데, 그 비율은 거의 일정한 0.7~0.8 사이의 값이 나왔다. 이는 포화상태가 아 닐때 Class-AB 특성그래프에서 기울기가 일정한 구간에 해당하는 부분으로 이론과 유사한 값이 나왔다. 마지막으로 출력전압과 입력전압의 그래프를 그린결과 앞에서 확인한 결과와 유사하게 기울기가 일정한 그래프를 확인할 수 있 었다. 입력전압을 증가시켜도 포화되는 모습을 확인할 수 없었는데, 이는 오실로스코프에서 5Vpp 이상의 입력전압을 인가할 수 없어, DMM으로 인가한 5V를 보다 작은 peak값이 인가되기 때문이다. 만약 입력전압의 peak값이 회로에 공급해준 전압 ±5V보다 커질경우 포화현상을 확인할 수 있을 것이다. 이번 실험에서 bias point 측정에서 매우 큰 오차가 발생크지만,

공학/기술| 2022.03.12| 10페이지| 1,000원| 조회(150)

전자회로실험, Output Stage, 전자회로실험 Output Stage

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