과 목응용전자공학 실험 및 설계숙제 장DAC숙제 내용DAC 예비레포트학 과전자공학과학 번201이 름제출 날짜2016.05.240. 사용하는 IC의 데이터북을 확인하라.NE555(1번핀: GND, 2번핀: TRIGGER, 3번핀: OUTPUT, 4번핀: RESER,5번핀: CONTROLVOLTAGE, 6번핀: THRESHOLD, 7번핀: DISCHARGE,8번핀: VCC)1. 50% 듀티비의 8 KHz 발진주파수를 갖는 타이머 IC 555의 발진기를 설계하라. 발진주파수를 결정하는 C의 값을 0.01uF 혹은 0.047uF으로 하고 계산하라. 555 타이머의 발진원리를 설명하라.위의 그림은 NE555의 비안정 발진회로 구성이며, 발진주파수는 RA, RB, C1에 결정된다.콘덴서는 RA 와 RB 를 통해서 충전되는데 충전이 진행되면 2번 단자인 Trigger 와 6번 단자인 Threshold 의 전압이 높아지는데, 전압이 높아지는 동안에는 3번 단자에서 출력이 ON이 된다. 전압이 점점 높아져서 전원 전압의 2/3 를 넘게 되면 그 전압이 Threshold 에 가해져서 타이머를 정지시킨다. 타이머가 정지되면 7번 단자인 Discharge 단자의 전압은 GND 와 같아지게 되어 RB 를 통해서 콘덴서의 방전이 진행된다. 방전이 점점 진행되다가 콘덴서의 전압이 전원 전압의 1/3 이하가 되면 Trigger 에 그 전압이 가해져서 다시 555 타이머를 동작시키게 된다.출력이 ON인 콘덴서가 충전되는 시간 t1 = 0.693 * (RA + RB) * C 가 되고,출력이 OFF 인 콘덴서가 방전되는 시간 t2 = 0.693 * RB * C 가 된다.따라서T`=`t _{1} `+`t _{2} `=`0.693(RA+`2RB)C _{1}가 되고,f= {1} over {T} `=` {1.44} over {(RA+2RB)C _{1}}이 된다.그리고 듀티비는D= {RB} over {RA+2RB}가 되고, RB>>RA일 때 50%에 가까워지는 것을 알 수 있다.발진주파수를 결정하는 C의 값을 0.01uF로 놓고 8KHz의 발진주파수를 갖도록 계산하면 분모가 0.018*10^-3으로 RA+2RB = 18KOMEGA 이 되면 된다.따라서 RA=1KOMEGA , RB=8.5KOMEGA , C=0.01uF 으로 하여 듀티비가 0.472가 나오므로 47%인 구형파를 만들 수 있다.2. 주어진 2차 저역통과필터의 전달함수를 계산하라. 그리고 2KHz의 차단주파수를 갖도록 R, C 소자 값을 결정하라.버터워스형의 저역통과필터를 나타내며 차단주파수는F _{c} `=` {1} over {2pi`R`C}가 된다. 2차 버드워스필터가 되기 위해서는 증폭기의 이득이 증폭기의 이득이 1.586(+4dB)이 되어야 한다. 차단주파수는 통과이득 4dB에 대하여 3dB 떨어지는 점에서 결정되며 차단영역에서는 -12dB/dec로 이득이 감소하게 된다. 위의 필터의 통과대역의 이득은A _{V} =1+ {R _{B}} over {R _{A}} 로 주어지므로, 이득이 1.586이 되기 위해서
과 목응용전자공학 실험 및 설계숙제 장DAC숙제 내용DAC 결과레포트학 과전자공학과학 번201이 름제출 날짜2016.05.24실험 11. 555 발진기의 주파수가 8 KHz가 되는지 확인하라. 계산으로 구한 R,C 값에서 정확히 발진하는가?555발진기의 R, C값을 R1 = 3KΩ, R2 = 7.5KΩ, C = 0.01uF 로 회로를 구성하여 실험결과, 듀티사이클 57.96%의 파형과 약 7.92kHz의 결과로 8kHz에 가까운 값이 나왔다. 이처럼 비슷한 값이 나왔지만 계산으로 구한 값과 오차가 생긴 이유는 저항과 커패시터 각 소자의 오차가 있기 때문에 실험결과의 계산값과 약간의 오차가 생겨 출력되는 것을 알 수 있다. 또한 실험에 사용한 세라믹 커패시터는 열에 약한 소자이므로 실험의 충.방전을 하면서 온도가 올라가게 되면 커패시터 용량이 줄어들어 주파수가 증가된다.2. 저역통과 필터를 구성하여 입력에 정현파를 넣어서 주파수 응답을 확인하라.- DC offset이 1.5V, 진폭이 0.5 Vpp인 사인파를 200Hz 간격으로 주파수를 바꾸면서 200Hz ~ 4KHz까지 입력한다. 각각의 주파수에서 출력 신호의 크기 변화를 관찰하고 출력 전압의 크기가 대역통과 주파수 대역의 출력 신호 크기에 비하여 1/√2배 작아지는 차단주파수를 확인한다. 차단주파수가 설계한 값과 일치하는가? 주파수 응답을 MATLAB에서 그려라. 필터 출력 파형이 클리핑이 되면 DC offset를 조정하여 클리핑을 제거한다.저역통과 필터의 차단주파수F _{c} `=` {1} over {2pi`R`C}의 계산을 통해 약 2kHz의 차단주파수를 갖도록 회로를 구성하였고 실험 결과 위와 같은 파형이 나온 것을 알 수 있으며 200Hz에서 4kHz의 측정 후 대표적으로 200Hz와 2.4kHz일 때의 파형만 나타내었다.(노란선의 파형이 출력파형이다.)200Hz에서 4kHz의 출력전압 측정 값은 아래의 표와 같다.주파수(Hz)출력 전압(V)주파수(Hz)출력 전압(V)2001.082.2k0.764001.082.4k0.726001.082.6k0.688001.082.8k0.641k1.043k0.61.2k1.023.2k0.541.4k1.003.4k0.481.6k0.983.6k0.441.8k0.923.8k0.42k0.844k0.35위의 측정값(표)을 이용하여 MATLAB으로 그려본 결과 위의 그래프와 같이 나타나는 것을 알 수 있다. 표와 MATLAB을 통해 본 결과 차단주파수 약 2kHz에서 출력전압이 0.707배가 나와야 하지만 2kHz가 아닌 2.2kHz에서 1.08V의 0.707배인 0.76V가 나오는 것을 확인 할 수 있다. 그리고 2.2kHz에서 출력전압의 크기가 고주파로 갈수록 전압이 통과하지 못하는 것을 알 수 있다. 또한 dB값이 3dB포인트 감소한 2.2kHz에서 해당 회로의 차단주파수임을 알 수 있다. 이처럼 2kHz로 계산하여 설계했음에도 오차가 발생한 이유는 실험시 사용한 각 소자들의 오차값(특히 커패시터)들과 각 소자들과 실험장치들의 불안정성등이 요인이 될 수 있다.실험 23. 전체 회로를 구성하라.위의 그림과 같이 전체 회로를 구성하였고 NE555에서 클럭을 발생시켜주고 74393카운터를 직렬로 2개연결하여 16비트로 만들어주고 그 신호를 롬으로 들어가게 하여 DAC를 하게 된다. 이 DAC신호는 LPF를 지나 정현파로 나오게 된다. 또한 단위이득플로어의 입력 값을 소신호로 맞추기 위하여 가변저항을 추가해주었다.4. 테스트 패턴을 입력한 ROM으로 파형을 출력하여 각 부분의 파형을 관찰하여 회로의 동작을 확인하라. DAC, LPF, Audio amp의 신호를 확인하자. A,B,C,D 각 측정 지점에서의 신호를 비교하여 양자화 노이즈가 줄어드는 것을 확인하라. 저역통과 필터를 통과한 후 노이즈가 줄어들었는가?위의 사진은 A점을 측정한 파형이며 A점은 롬에서 나오는 샘플링된 파형으로 파형이 계단형식처럼 노이즈가 나오는 것을 알 수 있다.B점의 파형은 A점의 파형을 단위이득 팔로우에 연결하여 나온 파형으로 단위이득 팔로우는 입력파형을 그대로 출력파형으로 내보낸다. 따라서 출력파형이 입력파형과 같게 나오는데 단위 이득 팔로우를 통해 나온 B점의 파형은 A점 보다 조금 더 깔끔한 파형이 나오게 된다.출력신호가 OPAMP를 통과할 때 파형이 잘리게 되는데 A점에 저항이 큰 가변저항을 달아줌으로써 가변저항을 조절하여 파형의 크기를 줄일 수 있다.C점은 2차 대역차단 필터를 통과한 파형으로 A점이나 B점처럼 샘플링된 파형이 나오는 것이 아니라 아날로그 신호로 사인파가 출력된다. 샘플링된 신호는 고주파성분을 포함하고 있기 때문에 고주파 성분을 제거하여 최대한 원래 신호에 가깝도록 복원하는 것이다. 갑자기 전압이 바뀌는 부분이 고주파성분이라고 볼 수 있다.
롤 모델 조사(마쓰시타 고노스케)전자공학과저의 롤 모델은 일본의 세계적인 기업 중 하나인 파나소닉이라는 전자회사의 창업자이자 일본에서는 경영의 신이라 불리우는 마쓰시다 고노스케입니다. 일본인이라고 하면 대부분의 한국인들은 반일감정에 앞서 선입견을 내세우기 쉽지만 이사람의 인생관과 도전정신, 그리고 직원들을 생각하는 마음 씀씀이를 보면 마쓰시다 고노스케는 정말 배울점이 많은 사람입니다.제가 마쓰시다 고노스케를 접하고 이 분을 롤모델로 삼게된 계기는 2011년도 1학년때에 도서관에서 한 책을 읽다가 우연히 다음과 같은 일화를 읽고 나서였습니다.그는 어린 시절 아버지의 파산으로 집안 사정이 여의치 않아 초등학교를 중퇴하고자전거 점포의 점원으로 일을 시작했습니다. 그는 파나소닉의 창업자이자 일본의 세계적인 부호로 올라서게됩니다.그러던 그가 85년이 지난 후 일본 굴지의 총수가 되었을 때 한 직원이 물었습니다.“회장님은 어떻게 이처럼 큰 성공을 하셨습니까?”마쓰시다 회장은 자신은 하늘의 3가지 큰 은혜를 입고 태어났다고 대답했다.첫째 ‘가난한것’, 둘째 ‘허약한것’, 셋째 ‘못 배운것’답변에 깜짝 놀란 직원은 말했다.“이 세상의 불행을 모두 갖고 태어나셨는데 오히려 하늘의 은혜라고 하시니 이해할 수 없습니다.”마쓰시다 고노스케는 “나는 가난속에서 태어났기 때문에 부지런히 일하지 않고서는 잘 살수 없다는 진리를 깨달았다. 그래서 닥치는 대로 일을 했다. 그 다양한 경험들이 오히려 내 인생을 풍부하게 만들었다. 또 허약하게 태어난 덕분에 건강의 소중함도 일찍이 깨달아 항상 운동에 힘썼기에 늙어서도 건강하게 지낼 수 있었다. 또 초등학교 4학년을 중퇴했기 때문에 항상 이 세상 모든 사람을 나의 스승으로 받들어 배우는데 노력하여 많은 지식과 상식을 얻었다.” 라고 말했다.
O2O 서비스 사례연구(카카오社의 카카오택시)과목명: e-비즈니스학과: 전자공학과학번:이름:- 가치 명제기존 콜택시의 경우는 특정 대상, 위치, 상황에서만 활용돼 활성화가 잘 되지 않았지만 카카오택시의 타겟 고객계층은 카카오 계정만 있다면 전 국민 누구나 사용할 수 있다. 특히 늦은 시각 택시를 잡기 위해 콜을 하고 대기를 타다 안 되면 길가에서 손을 흔들어보기도 하고 난감했던 경험이 있을 건데 이러한 불편함을 느낀 고객을 위해 편한 서비스를 제공한다.카카오택시는 ‘믿고 부르는 카카오택시’라는 슬로건처럼 호출하면 신속하고 정확하게 배차되고, 안심하고 이용할 수 있는 서비스를 만드는데 중점을 두었다. 또한 카카오택시의 가장 큰 특징은 안심메시지 기능을 이용해 카카오톡 친구들에게 탑승 정보를 보낼 수 있다는 것이다. 안심메시지에는 탑승 지역, 목적지, 출발 시간, 차종과 번호, 예상 소요시간이 담겨져 있어 밤늦은 시간에도 안전하게 택시를 이용할 수 있다. 이러한 서비스를 통해 승객의 경우 빠른 시간 내에 안전하게 택시를 탑승하여 원하는 목적지에 도착할 수 있고 카카오택시 서비스에 가입된 택시기사의 경우 승객을 빠르고 수월하게 태울 수 있으며 이로 인해 하루에 승객을 택시에 태우는 횟수를 늘리므로 택시기사의 수입이 상승된다. 카카오택시의 효용 창출 효과는 카카오택시 어플을 사용하는 택시기사의 수입 상승으로 확인됐는데 택시기사들의 일평균 수입은 11만 894원에서 카카오택시 이용 후 12만 5,807원으로 약 13.4% 증가하였다.카카오택시의 경쟁사들과의 차별화된 능력은 회원 수 1억 명이 넘는 카카오 계정으로 연동하여 사용한다는 점, 전국 어디에서나 사용 가능한 점 등의 편의성과 기사, 승객 평가 시스템을 운영한다는 점 등의 부분에서 차별성을 앞세워 운영하고 있다. 또한 승객들 입장에서는 콜비가 없는데다가 기존 콜택시와는 다른 빠른 배차 덕분에 많은 인기를 얻고 있다. 거기다 탑승 전 기사님의 간략한 신상정보 공개와, 안심 메시지 전송기능을 이용하여 자신이 택시를 탔다는 사실을 주변 지인이나 가족에게 통보할 수 있어서 택시를 보다 안심하고 이용할 수 있다는 점 때문에 여성들에게 특히 인기가 많다.- 판매 제품/서비스카카오택시는 승객을 원하는 택시와 승객을 연결해주는 서비스로 택시를 타기를 원하는 승객이 카카오 계정으로 로그인해 승객용 어플을 통해 이용자 정보(출발지와 목적지, 택시의 크기, 카드결제 유무)를 카카오택시에 적용한다. 이용자가 택시 요청을 하면 카카오택시 기사용 어플에 가입한 택시기사에게 이용자의 현 위치정보와 목적지 등이 전송된다. 그러면 가까운 택시의 현재 위치가 지도상에 표시되어 승객을 찾으러 온다. 이 때 도중에 택시를 잡으면 취소도 가능하며, 택시에 탑승하면 기사가 기사용 어플에서 승객이 승차했다는 버튼을 찍으면 기사용 어플에서는 승객의 목적지가 표시되는 것과 동시에 '카카오내비' 안내가 가능하며, 승객용 어플에서는 카카오 톡과의 연동기능을 이용해서 안심 메시지를 보내서 출발시간, 위치, 예상 소요시간, 택시의 종류와 번호까지도 친구나 가족에게 보낼 수 있다. 목적지 도착 후 기사용 어플에서 완료 처리하면 승객은 택시를 이용한 후에는 기사에게 직접 별점을 줄 수 있고, 또한 기사도 승객에게 평점을 줄 수 있다.- 자원시스템카카오택시 서비스의 구조는 승객용 어플과 택시기사용 어플로 되어있다. 승객용 어플의 경우 카카오 계정이 있다면 누구나 카카오 계정을 사용하여 어플을 쉽게 사용할 수 있으며, 택시기사용 어플은 택시기사가 어플에 카카오택시 택시기사로 등록하여 영업을 시작하면 탑승을 원하는 승객의 정보를 얻을 수 있는 구조이다. 카카오는 기사 네트워크를 효과적으로 구축하기 위해 다양한 업계 관계자와 MOU를 체결했다. 이로 인해 2016년 4월 기준 기사 회원 수는 21만 명 이상이며 누적 가입자는 860만 명 이상으로 집계되며 누적 콜수는 1억 건 이상으로 파악된다.또한 카카오택시는 카드결제 서비스를 지원하여 현금이 없는 고객들도 카드로 택시비 결제가 가능하며 카카오의 모바일 간편 결제서비스인 카카오페이를 통해서도 결제가 가능하다.또한 카카오택시는 카카오에서 내비게이션 어플인 ‘국민내비 김기사’를 인수하여 카카오택시가 이 김기사 내비게이션 어플 서비스를 연동하여 길안내 기능까지 추가해 택시기사가 콜 요청을 한 승객의 현 위치와 승객이 탑승한 후 승객이 지정한 목적지에 대한 길안내를 통해 초보 기사라도 손쉽게 카카오택시의 사용이 가능하다.
과 목응용전자공학 실험 및 설계숙제 장비안정 발진기숙제 내용비안정 발진기 예비레포트학 과전자공학과학 번이 름제출 날짜1. 비안정 발진기의 원리를 설명하라.비안정 발진기는 2개의 Tr을 C로 결합하면 차단과 포화를 반복하게되며 안정된 상태가 없게되어 교대로 ON, OFF시켜 발진 시키는 회로이다.예로 Tr1이 포화상태, Tr2가 차단상태이면 Tr1의 베이스전압은 0.7V로 고정되고 이미터와 콜렉터사이는 0.2V가 걸리고 Tr2의 베이스전압은 0.6V 이하가 되므로 트랜지스터가 OFF상태가 된다. C2에 충전되었던 전하는 Tr1을 통해 방전하면 Tr2로 전류가 흐르지 못하므로 C1에 전하가 충전되기 시작한다.이렇게 C1에 0.7V까지 충전하며 충전된 전하가 Tr2의 베이스 전위를 높여주므로 Tr2가 포화상태가 되고 Tr2는 ON상태가 되며 Tr1은 차단상태가 된다.이렇게 반전된 순간 C1에 충전된 전하는 Tr2를 통해 방전하고 C2에 충전되었던 전하는 Tr1을 통해 완전히 방전된 상태이므로 다시 충전을 시작하여 Tr1의 베이스 전위를 높여주어 Tr1의 베이스전압이 0.7V가 되어 포화시킬 정도로 충분히 충전되면 다시 Tr1은 포화상태가 되고, Tr2는 차단상태로 반전되는걸 반복하게 되는 동작을 한다.(C1, C2에 충전된 전압은 저항과 연결되어있어 순간적으로 방출이 될 수 없으므로 양단전압은 VCC의 전압이 0.2V가 되었으므로 0.7-(VCC-0.2)V이므로 0.9-VCC가 되야한다.)2. 발진 주파수가 400 Hz가 되도록 RC값을 결정하라.주파수가 400Hz로 발진하려면T= 1/f 이므로 1/400Hz = 0.0025여기에 T = 1.38CR을 이용하면 2.5*10^-3 = 1.38*R*C 이다.따라서 1.8*10^-3 = R*C 가 되고 R= 1.8k, C= 1uF가 될 수 있다.그러므로 발진 주파수가 400Hz가 되기 위한 RC값은R=1.8k, C=1uF가 되어야한다.3. PSPICE에서 시뮬레이션하여 발진주기를 확인하라. 시뮬레이션에서 트랜지스터의 컬렉터, 베이스 전압의 변화를 확인하여 파형 변화의 이유를 트랜지스터의 동작으로 설명하라.Q1을 보면 연두색 선이 콜렉터의 전압이고 빨간색 선이 베이스의 전압이며 베이스 전압이 0.7V일 때 콜렉터의 전압이 0.2V인 것을 확인 할 수 있는데 이때 Q1이 ON이 된다. 베이스전압이 포화상태이므로 Q2는 OFF가되어 베이스 전압이 0.6V이하가 되고 C1은 충전을 하게된다. Q2가 충전이되면(0.7V) Q2는 ON이되고 Q1은 OFF가 되어 Q1의 베이스전압은 하강하는 것을 볼 수 있다. 이때 콜렉터 전압은 VCC이므로 5V이다. 이러한 동작을 반복하는 것을 알 수 있다.