● 실험 목적- 이론을 통해 배웠던 특성곡선에 대해 확인한다.- 이론을 통해 배웠던 FET증폭회로에 대해 확인한다.● 사용기기 및 부품- 직류전원 공급기, 신호 발생기, npn트랜지스터(2N44000), 정전압소자(LM317), 디지털 멀티미터 등● 실험 방법1. 전류제한 정전압회로를 구성하고, Vi=20V로 놓고 R4를 변화시켜 Vo의 최소, 최댓값을 측정하여 기록한다.2. Vo가 10V가 되도록 R4를 맞춘다. 출력 단에 100kΩ 가변저항을 달고, 저항을 100kΩ에서 1kΩ으로 줄이면서 Vo의 변화를 측정하여 기록한다.3. Vi를 15~25V로 변화시키면서 생기는 Vo의 변화를 기록한다.4. (b)의 회로를 연결하고 Vi를 변화시키면서 Vo를 측정하여 기록한다.5. (c)의 회로를 구성하고 각 R2값에 대하여 Vo및 Io를 측정하여 기록한다.
실험 결과 보고서정보통신공학과(3조)● 실험 목적- 이론을 통해 배웠던 특성곡선에 대해 확인한다.- 이론을 통해 배웠던 FET증폭회로에 대해 확인한다.● 사용기기 및 부품- 직류전원 공급기, 신호 발생기, npn트랜지스터(2N5485), 디지털 멀티미터, 저항, 오실로스코프직류전원 공급기신호 발생기npn 트랜지스터(2N5485)디지털 멀티미터저항오실로스코프사용 저항 값(1MΩ, 2MΩ, 3MΩ, 10kΩ, 22kΩ, 33kΩ 등)● 실험 방법1. 회로를 구성하고, VGS=0으로 둔다.2. VDD를 0V에서 2V씩 증가시키면서 20V까지 측정한다. VDS를 측정하여 표에 기록한다. 전류증가가 둔화되는 부분에서는 세밀하게 측정함으로써 Vp와 IDSS를 정확히 측정할 수 있도록 한다.3. VGS를 0.5씩 감소시키면서 -2.5V까지 측정한다. VDS와 ID를 측정하여 표에 기록한다. VGS가 핀치오프전압에 도달할 때까지 반복한다.4. FET의 소스공통 특성곡선을 구하여 그린다.● 실험 사진- FET 특성곡선 측정회로● 실험 결과① VDS 측정값???② FET의 소스 곡선 특성을 그려라. (ID를 종축, VDS를 횡축으로 그릴 것)● 검토 및 고찰:: 실험 결과를 통해 드레인전압이 일정할 때 게이트 소스 간 전압을 감소시킬수록, 즉 소스에 게이트보다 더 높은 전압을 줄수록 드레인 소스 간 전압이 증가하는 것을 볼 수 있으며, 게이트 소스 간 전압이 일정할 때 드레인 전압이 증가함에 따라 드레인 소스 간 전압이 증가하는 것을 볼 수 있다. 여기서 사실 중요한 것은 드레인 전류이다. 게이트 소스 간 전압이 일정할 때 드레인 전압이 증가하면 드레인 소스 간 전압은 단순히 증가하는 것처럼 보이지만 드레인전류는 처음에는 급격하게 증가하다 어느순간부터 증가량이 감소하게 되어 거의 일정한 값을 가지게된다. 이 때 FET가 포화상태에 있다고 말한다. FET가 포화상태에 있으면 드레인전류는 더 이상 드레인 소스 간 전압에 의존하지 않고 게이트 소스 간 전압에 의존하게 된다. 즉, 드레인 소스 간 전압이 증가해도 전류는 증가하지 않고 일정하며 게이트 소스 간 전압이 감소할수록 적은 전류가 흐르게 된다, 이것이 JFET이 포화상태에 있을 때의 동작이다.: FET의 드레인 특성곡선을 통하여 포화영역 상에서 VGS전압을 조절하여 ID를 제어할수 있고 그에 따른 신호증폭 또한 가능하다는 것을 알았다. 또한, FET가 게이트는 소스에 대하여 -전압, 드레인은 소스에 대하여 +전압을 걸어주어 동작시킬 경우 VGS=0V로 고정시킨 상태에서 VDS가 증가함에 따라 채널의 저항이 증가하므로 드레인 전류 ID가 증가하지만 선형적으로 증가하지 못하고 상승 포물선을 따라 증가하다 p-n접합 부위 공핍층이 넓어서져 결국 좌우측 공핍층이 서로 만나 채널이 거의 막히는 핀치오프현상이 발생하여 채널의 저항이 더욱 증가하게 되 VDS가 증가해도 ID가 포화되어 더 이상 증가하지 못함을 알게되었다.
● 과제 목표- AM, FM, PM 각각의 변복조 방식에 대해 알아본다.- 음성에 따라 나타나는 결과와 복조하였을 때의 차이를 비교하여본다.● 실험 방법1. 이름을 음성 녹음하여 AM(DSB-SC or DSB-TC), FM, PM 변조하고복조기를 이용하여 복조한 뒤 메시지 신호와의 차이를 분석한다.2. 잡음신호를 변조된 신호에 추가하여 복조 실험 수행을 권장한다.3. 음성녹음은 샘플링 데이터 양을 고려하여 약 5초이내가 적절하다.<중략>● 실험 결과① 변조: 통신에는 변조를 사용하지 않는 통신 시스템인 기저대역 통신과 변조를 사용하는 시스템인 통과대역 통신이 있다 그중 통과대역 통신에는 진폭 변조 주파수 . (AM), 변조 위상 변조 이 있다 은 반송파 신호의 크기 값이 전송하고자 (FM), (PM) . AM 하는 변조 신호에 비례하여 변화한다 이 경우에는 주파수와 위상 값은 . 고정되어있으며 나 등이 있다 변조신호의 스펙트럼이 두 개의 , DSB-TC DSB-SC . 대역을 차지하며 임펄스 성분이 존재하지 않음을 알게되었다 은 잡음을 . FM 줄이기 위해 대역폭을 줄이는 변조기법으로 보내고자하는 신호에 따라 주파수가 바뀐다 은 보내고자 하는 신호에 따라 위상이 바뀌는 변조기법이며 과 . PM , FM 동치관계이고 상호교환이 가능하다는 특징이 있다.② 복조: AM, FM, PM 복조는 송신측에서 등으로 변조된 신호에서 변조되기 전의 신호를 변형 없이 재생하는 것을 말한다 복조는 송신측의 변조방식에 따라 . 선택되어지며 수신부는 복조가 용이하도록 고주파신호를 중간주파수로 낮추는 , down converter . DSB-SC . 방식이 사용된다 의 복조과정은 변조과정과 일치한다 다만 유일한 차이는 마지막 출력 필터의 차이이다 변조기에서는 를 . BPF , 복조기에서는 를 사용한다
실험 결과 보고서정보통신공학과(3조)● 실험 목적- LM565 VCO의 출력 주파수가 제어전압에 선형적임을 확인하고 LM565의 회로가 변조에 해당된다는 것을 이해한다.- LM565 PLL이 효과적인 주파수 복조기라는 것을 확인한다.● 사용기기 및 부품- 직류전원 공급기, 신호 발생기, LM565 PLL, 디지털 멀티미터, 저항, 오실로스코프직류전원 공급기신호 발생기LM565 PLL디지털 멀티미터저항오실로스코프사용 저항 값(47kΩ, 가변저항 등)● 실험 방법1. [그림 5-10] 회로를 확인한다. [그림 5-11] 모듈에서 BJ5 단자를 전원공급기 양의 단자에, BJ6 단자를 전원공급기 접지 단자에, BJ7 단자를 전원공급기 음의 단자에 각각 연결한 후 6V의 전원을 공급한다.2. [그림 5-11] 모듈에서 스위치 SW1을 개방하고, 디지털 멀티미터 양의 단자를 TP3, 음의 단자를 TP4에 대고, 흐르는 전류 값이 0.3mA, 즉 가변저항 R1이 20kΩ이 되도록 조정한다.3. [그림 5-11] 모듈에서 스위치 SW1을 단락한다.4. [그림 5-11] 모듈에서 PLL의 내부 VCO의 주파수를 오실로스코프를 이용하여 측정한다. 이 주파수가 10kHz가 되도록 가변저항을 조절한다.5. 함수발생기로 입력 주파수가 10kHz이고, 전압이 2Vpp인 구형파를 회로에 인가한다. 이때, [그림 5-11] 모듈의 BJ1 단자를 함수발생기 양의 단자에. BJ2 단자를 함수발생기의 접지 단자에 각각 연결한다. 함수발생기를 회로에 연결하기 전에 반드시 전압과 주파수를 정확히 맞춘다.6. 오실로스코프로 위상관계를 측정하여 측정값을 기록한다. 디지털 멀티미터를 사용하여 복조전압을 측정하고 기록한다.7. 입력주파수를 감소시킨다. 입력주파수가 감소하면 출력 주파수도 감소하고, 또한 위상차가 변하고 복조전압의 크기도 변하는 것을 알수 있다. 따라서 회로가 고정되었다는 것을 알수 있다.8. 입력주파수를 10kHz 이하로 천천히 감소시키고, 입력 주파수가 감소될 때, 위상차가 멀어지는지 가까워지는지 확인하고 출력전압에는 어떤 결과가 나타나는지 확인하라.9. 내부 VCO는 입,출력 주파수 위상이 고정되거나 180도 차이가 날 때까지 입력주파수를 추적한다. 이 이상 차이가 나면 PLL은 입력주파수에 고정되지 못한다. 입력주파수를 감소시켜 최저 고정 지점의 주파수를 측정하여 기록한다.10. 최저 고정 지점 이하로 내려갔을 때 입력주파수를 천천히 증가시켜 PLL이 입력주파수에 고정되는 주파수를 기록한다. 이것이 최저 포착 지점이고 포착지점이 저역통과 필터와 루프이득 조정의 함수관계이다.● 실험 사진-내부 VCO 주파수조정-입력주파수 인가및 위상관계 측정-최저,최고 고정 / 최저,최고 포착지점 측정● 실험 결과① 실험과정 5.6 및 5.12의 결과를 기록하시오.f _{i`n} 및f _{out} 사이의 위상차주파수복조 출력 전압V _{d}0°upper lock (10kHz)3.9 V90°6.7kHz4.72 V180°low lock(2.3kHz)5.76 V② 실험과정 5.8에서 입력 주파수가 감소될 때, 위상차가 멀어지는가? 가까워지는가? 또한 입력주파수가 감소될 때, 복조출력 전압에 어떠한 결과가 나타나는가?: 입력주파수 감소시, 위상차가 멀어지고 복조출력전압이 증가한다.(위상비교기가 감지한 위상 차만큼을 펄스전압 변환기가 전압으로 나타내고, VCO가 입력전압에 따라 입력주파수=출력주파수가 되게끔 출력주파수를 바꿔준 다.)③ 실험과정 5.9, 5.10 및 5.11의 결과를 기록하시오.실험과정측정값결과5.7최저 고정 지점(lower look range)2.3kHz (=위상차 180도 차이 주파수)5.8최저 포착 지점(lower capture range)8.5kHz5.9최고 고정 지점(upper look range)10kHz (=위상차 0도 차이 주파수)최고 포착 지점(upper capture range)20kHz④ 입력 주파수 대 복조전압의 관계를 그리시오.● 검토 및 고찰강준기 : 이번 실험을 통해 PLL의 동작과정에 대해 자세히 알게되었다. PLL은 출력 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하는 주파수 부귀환 회로로서, 입력 및 출력 신호의 위상차를 검출하고 VCO를 제어하여 정확하게 고정시킨 주파수 신호를 발산한다. 주파수를 잘게 쪼개 분할하는 현대 무선통신에서 주파수의 안정도를 잡아주는 PLL은 매우 중요하고 각종 믹싱과 증폭과정에서 신호를 정확히 처리하기 위해선 VCO부터 주파수를 정확히 출력해야한다. 이 회로는 휴대폰, 무전기의 주파수 제어에 응용되고 있다.