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숭실대학교 정보통신전자공학부 고급프로그래밍 육목 프로젝트

숭실대 정보통신전자공학부 육목 고급프로그래밍 프로젝트소켓 사용 TCP/IP인공지능 컴퓨터 vs 사람 , 컴퓨터 vs 컴퓨터, 사람 vs 사람 가능

프로그램소스| 2015.05.30| 5,000원| 조회(430)

인공지능, 숭실대, 고급프로그래밍, 육목, 정보통신전자공학부

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숭실대 정통전 기초회로실험 보고서입니다. 실험 42.43 직렬 RL회로의 임피던스 전압관계 실험 44.45 직렬 RC회로의 임피던스 , 전압관계 평가A좋아요

예 비 보 고 서실험 42. 직렬 RL회로의 임피던스실험 43. 직렬 RL회로에서 전압관계실험 44. 직렬 RC회로의 임피던스실험 45. 직렬 RC회로에서 전압관계제목 : 실험 42. 직렬 RL회로의 임피던스1. 실험 목적1) RL회로의 임피던스 Z는 (R^2 + XL^2)^1/2임을 실험적으로 확인한다.2) 임피던스, 저항, 유도성 리액턴스, 위상과의 관계를 조사한다.2. 관련이론2.1 직렬 RL회로의 임피던스교류회로에서 흐르는 전류를 방해하는 성분을 임피던스 Z라 한다.교류회로에 옴의 법칙을 적용하면I = V/ZV = I × ZZ = V/I이다.위의 그림에서 내부저항이 0이고 인덕턴스가 L인 인덕터의 임피던스는 XL이다.L = 8H, f =60Hz 라면XL = 2πfL = 6.28(60)(8)=3014Ω = 3.014kΩ이다.V=10V라면 흐르는 전류는 얼마인가? 옴의 법칙을 적용하면I = V/XL (42-1)이다. 여기서 I의 단위는 A, V의 단위는 V, XL의 단위는 Ω이다. 그러므로I = 10V/3.014k = 3.32mA이다.위의 그림과 같이 인덕터와 직렬로 3kΩ의 저항을 연결하면 전류는 3.32mA보다 적어진다. XL이 동일하다면 흐르는 전류는 얼마인가? 전류계를 이용하여 측정하면 전류는 2.351mA이며 이때 임피던스는Z = V/I = 10V/2.35mA = 4.253kΩ이다. 이 임피던스는 R과 XL의 합(6.014kΩ)보다 작으므로 저항과 리액턴스가 동일한 단위이지만 단지 합산하여 총 임피던스를 구하는 것은 아님을 알 수 있다.R의 전류는 XL에 걸린 전압과 90°의 위상차를 보인다. 교류전류와 교류전압은 페이저(phasor)로 표시한다.그림42-3의 페이저 선도를 관찰하면 R과 XL이 90°의 위상차가 생김을 알 수 있다. R을 수평축에 표시하면 유도성 리액턴스 XL은 90° 반시계방향으로 증가하며 용량성 리액턴스 XC는 90° 시계방향으로 증가한다. 임피던스 Z는 R과 X의 페이저 합이므로 그림42-3에서 R과 XL의 페이지 합은 Z축므로 측정한 전류와 동일한 값을 구할 수 있다.식 42-2와 상기 예에서 직류회로와 교류회로의 차이점을 관찰할 수 있다. 저항이 직렬연결 된 직류회로에서 총 저항은 R1, R2 등의 합으로 주어지지만 인덕터와 저항이 직렬 연결된 교류회로에서 임피던스는 R과 XL의 합이 아니라 각 페이저의 합이다.3. 실험 준비물기기-DMM- 함수발생기- LCR미터 또는 캐패시터/인덕터 분석기저항- 3.3kΩ , ¹/2-W 5% 1개인덕터- 47mH 1개- 100mH 1개4. 실험과정 Pspice로 구현표 42-1. RL 회로의 임피던스공식 확인InductorValue,mHVin, Vp-pVoltageAcrossResistorVR, Vp-pVoltageAcrossInductorVL, Vp-pCurrentCalculatedVR/RmAInductiveReactance(calculated)VL/IL, ΩCircuitImpedance(calculated)Ohm's LawVT/IT, ΩCircuitImpedance(calculated)R-XL, Ω4754.5542.0361.38*************0053.5973.4231.0*************표 42-2. 위상각과 임피던스 결정InductorValue,mHInductiveReactance(from Table 42-1)OMEGA tan theta = {{X}_{L}} over{R}}Phase anglethetadegreesImpedanceZ= {R} over {cos theta },OMEGA4714760.4423.7361510031410.9543.54555실험 43. 직렬 RL회로에서 전압관계1. 실험목적(1) RL회로에서 인가전압 V와 전류 I의 위상각 θ를 측정한다.(2) 인가전압 V, 저항에 걸린 전압 VR, 인덕터에 걸린 전압 VL의 다음과 같은 관계를 실험적으로 확인한다.V = (VR² + VL²)½VR= V × R/ZVL = V × XL/Z2. 관련이론2.1 페이저페이저는 크기와 방향으로 표시하며 전자공학에서 정현파 전L의 페이저합과 인가전압 V그림 43-1(a)의 RL회로에서 VR과 VL은 각각 R과 L에 걸리는 전압이다. VR과 VL의 합은 인가전압 V 와 동일하지 않으며 VR과 VL은 90°의 위상차가 있으므로 VR과 VL의 페이저합과 인가전압 V이 동일하다. 그림 43-1(b)에서 VR과 VL은 직각삼각형의 양변이며피타고라스 정리에 의하여V = (VR² + VL²)½ (43-1)이다.RL회로에서 인가전압 V와 전류 I의 위상관계는 그림 43-1(b)에서 알 수 있듯이 θ만큼 위상차가 생긴다. 이 각도 θ는 그림 43-2의 임피던스의 페이저선도에서 R과 Z의 위상차와 같다.그림 43-2(a)는 그림 43-1(b)를 다시 구성하여 도시한 그래프이다. 여기서 VR은 I와 R의 곱이며 VL은 I와 XL의 곱이다. 그리고 V는 I와 Z의 곱이다. 전류 I는 공통항이므로 소거하면 그림 43-2(b)와 같은 임피던스선도를 구할 수 있다. 여기서 그림 43-1(b)와 그림 43-2(b)의 각 θ는 동일하다.그림 43-1(b)에서 V, VR, VL, θ의 관계는 다음과 같다. 전압의 페이저선 도에서VR/V = cosθ (43-2)이다. 임피던스 삼각형에서cosθ = R/Z이므로VR/V = R/Z또는VR = V×R/Z (43-3)이다.VL/VR = tanθ = XL/R이므로VL = VR × XL/R이다. 식43-3을 윗식에 대입하면VL = V × R/Z × XL/RVL = V × XL/Z (43-4)이다. 식43-3과 43-4을 사용하여 RL회로에서 VR과 VL을 구할 수 있다.3. 실험 준비물기기- 2채널 오실로스코우프- DMM- 함수발생기저항(¹/2 -W, 5%)- 1kΩ 1개- 3.3kΩ 1개인덕터4. 실험과정 Pspice로 구현표 43-2. RL회로에서 위상각theta과 전압의 관계ResistorRated ValueOMEGA AppliedVoltageV _{pp},VVoltage across ResistorV _{R},V _{p-p}Voltage across InductorV 적으로 확인한다.(2) 임피던스, 저항, 용량성 리액턴스, 위상각의 관계를 관찰한다.2. 관련이론직렬 RC회로의 임피던스는 RL회로와 동일하게 구할 수 있다. 즉, 식 44-1과 같이 XL에 XC를 대입하여 구할 수 있다.Z = (R2+XC2)½ (44-1)R과 XC는 페이저의 크기이며 Z를 구하기 위하여 더해진다.그림 44-1(a)는 임피던스가 그림 44-1(b)으로 표시되는 RC회로이다. XC는 수직으로 아래를 향하고 있다.2.1 임피던스를 구하는 다른 방법직렬 RL회로와 같이 계산기의 tan-1기능을 이용하여 다음 식 44-1에서 위상각 θ을 구할 수 있다.θ = tan-1(-XC/R) (44-2)이때 임피던스 Z는 다음 식으로 구할 수 있다.Z = R/cosθ (44-3)2.2 I, V, Z와 오옴의 법칙오옴의 법칙은Z = V/I (44-4)이며 이 식은 R, XC, Z의 관계를 확인하기 위하여 사용한다. 그림 44-1(a)에서 R과 C에 걸린전압과 회로에 흐르는 전류를 측정하면 식 44-4에서 임피던스를 구할 수 있다. 이와 같이 계산값이 식 44-1과 44-3에서 구한 값과 일치한다면 θ, XC, R의 관계식은 타당한 것이다.3. 실험준비물기기- DMM- 함수 발생기- LCD미터 또는 캐패시터/인덕터 분석기저항- 2kΩ, 1/2W, 5% 1개캐패시터- 0.033μF 1개- 0.1μF 1개4. 실험과정 Pspice로 구현표 44-1. 직렬 RC회로의 임피던스 결정CapacitorValuemu F{V}_{i n},V _{p-p}Voltage Across Resistor{V}_{Rp-p}Voltage Across Capacitor{V}_{Cp-p}Current CalculatedV _{R} /R{mA}_{p-p}Capacitive Reactance (calculated)X _{C},OMEGA Capacitive Reactance (calculated){V}_{C}/{I} _{C},OMEGA Circuit Impedance (calculated) Ohm'sgreesImpedanceZ= {R} over {cos theta }OMEGA0.1100005-78.6102040.0333030315.15-86.230368제목 : 실험 45. 직렬 RC회로에서 전압관계1. 실험 목적(1) 직렬 RC회로에서 인가전압 V와 전류의 위상각를 측정한다.(2) 인가전압 V, 저항에 걸리는 전압 VR, 캐패시터에 걸리는 전압 VC의 관계가 다음과 같음을 실험적으로 확인한다.V=(V²R +VL²)½VR=V?R/ZVc=V?Xc/Z2. 관련이론2.1 직렬 RC회로에서 인가전압과 전류의 위상관계그림 45-1(a)회로에서 전류 I는 회로의 모든 부분에서 동일하다. 그러므로 VR과 VC의 페이저 선도에서 전류는 기준 페이저로 사용된다. 저항에서 전류와 전압은 동위상이므로 페이저 VR은 그림 45-1(b)와 같이 전류페이저와 동일 축상에 있다. 그러나 캐패시터의 전류는 캐패시터에 걸린 전압보다 90도 앞선다. 그러므로 페이저 VC는 전류 I나 VR에 비하여 90도 뒤처진다.RC전압분배회로에서 VC는 C에 걸린 전압이 VR는 R에 걸린 전압이다(그림45-1(a)), RL회로의 경우와 마찬가지로 인가전압 V는 VR과 VC의 페이저합이며 관계는 그림 45-1(b)에 도시하였다. 피타고라스 정리에 의하여V = (VR²+V²C)½ (45-1) 이다.그림 45-1(b)는 RC회로에서 전류 I와 전압 V의 위상관계를 도시한 것과 일치한다. 전류 I는 인가전압 V보다만큼 앞선다. 이 위상각는 임피던스 페이저 Z와 저항 페이저 R의 위상차와 동일하다. VR, VC, V의 관계를 도시한 그림 45-2는 그림 45-1(b)를 다시 도시한 것이다. 각 항에 포함된 전류 I를 소거하면 그림 45-2(b)의 임피던스선도가 된다. 여기서 θ는 그림 45-1(b)에서의 θ와 같다.그림 45-1(b)는 V, VR, VC 그리고 θ의 관계를 도시한 그래프이다. 그림 45-1(b)에서VR/V = cosθ (45-2)이며 그림 45-2(b)에서cosθ=R/Z이다 그러므로VR = R/ 구현

공학/기술| 2014.12.18| 12페이지| 1,000원| 조회(309)

임피던스, 피스파이스, 기초회로실험, 숭실대, pspice, 직렬RC, 직렬RL, 전..

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숭실대 정통전 기초회로실험 보고서입니다. 실험 35. 인덕턴스의 특성 실험 37. 인덕턴스의 직병렬 연결 실험 38. RC 시정수 평가B괜찮아요

예 비 보 고 서실험 35. 인덕턴스의 특성실험 37. 인덕턴스의 직병렬 연결실험 38. RC 시정수제목 : 실험 35. 인덕턴스의 특성1. 실험 목적1)직류 또는 교류회로에서 인덕턴스가 미치는 영향을 관찰한다.2)유도성 리액턴스 (reactance)는 다음과 같은 식에서 구할 수 있음을 실험적으로 입증한다.3) 오실로스코우프로 위상변화를 측정한다.2. 관련이론인덕터는 전류의 변화량에 비례해 전압을 유도하는 코일이다. 앞부분에서 저항은 교류와 직류회로에 관계없이 전류-전압관계가 성립한다는 것을 배웠는데, 저항뿐만 아니라 리액턴스 성분인 인덕터와 캐패시터도 교류회로에서 전류의 흐름을 방해한다.왼쪽 그림과 같이 정현파전압이 인가되면 코일에는 정현파전류가 공급되는데, 그렇게 되면 코일주변에는 자장이 형성된다. 자장의 주기적인 형성과 붕괴현상은 코일의 감은 방향과 수직으로 자속을 형성하며 코일 내에 전압 V’을 생성한다.렌즈의 법칙에 의하면 ( 회로를 관통하는 자속이 변화할 때 그 자속 변화를 방해하는 방향으로 회로 전류를 흘리는 기전력이 발생한다. ) 전압 V’은 인가전압과 반대 방향인 역기전력이 된다. V가 (+)일 때 V’는 V보다 작은 크기의 (-)의 값을 갖으며, 그 결과 회로에 공급되는 전원은 |V| - |V’|이며 이것은 V가 직류로 연결되어 있을 때보다 작은 전압이 공급된다는 것을 의미한다. 이러한 코일을 인덕터라 하며 크기는 인덕턴스(단위는 헨리,H)로 표시한다. 인덕턴스는 L로 표기하고 역기전력을 감응시키는 인덕턴스의 능력을 유도성 리액턴스라 하며 XL로 표기한다. 유도성 리액턴스의 단위는 옴이다.인덕터의 유도성 리액턴스는 상수가 아니며 인덕턴스 L과 인가전압의 주파수 f에 비례한다. -> XL=2πfL (π는 3.14 , f는 주파수(Hz), L은 인덕턴스(H))위의 식을 보면 XL은 주파수 f에 선형적으로 비례한다는 것을 알 수 있다. 또한 직류전압이 인가된다면 f=0Hz이므로 XL=0인 것을 알 수 있으며, 이것은 교류에서만 인덕터내에 역기전력이 감응되는 현상과 일치한다. 직류전압이 인가되면 XL=0이다.인덕터는 철심둘레에 도선을 감아서 만드는데, 인덕턴스는 감긴 횟수가 증가할수록 증가한다. 도선의 지름은 인덕터에 흐를 수 있는 최대전류와 관계가 있으며, 지름이 크면 클수록 흐를 수 있는 최대 전류의 양이 증가한다.인덕턴스 ∝ 감긴 횟수 , 최대전류 ∝ 도선의 지름직류에서 저항과 인덕턴스가 같이 존재한다면 회로망해석에서 배웠듯이 임피던스를 사용하여 전압, 전류의 관계를 알 수 있다. 임피던스 Z는 인덕턴스와 저항의 합이며, 옴의 법칙이 성립한다. 인덕터의 유도성 리액턴스 XL은 측정에 의해 구할 수 있으며, 위의 임피던스를 활용하여 저항 R이 XL에 비하여 매우 작다면 Z = XL이기 때문에 VL=I * XL이고 XL=VL/I로 구할 수 있다.인덕터가 교류회로에 연결되어 있을 때 인덕터에 걸린 전압과 인덕터에 흐르는 전류는 동위상이 아니며, 저항이 없는 완전한 인덕터의 경우에는 전압과 전류는 90도의 위상차가 생긴다. 이번 실험에서는 오실로스코우프를 사용하여 정현파 전류와 전압의 관계를 관측한다.3. 실험 준비물전원공급기 : 120V, 60Hz 전원, 가변변압기, 독립변압기, 0-15V범위의 가변직류전원기기 : 오실로스코우프, 신호발생기, DMM, 교류전류계, 직류전류계저항 : 3.3kΩ 1개, 인덕터의 내부저항과 동일한 저항 1개인덕터 : 대용량(7-10H) 1개, 100mH 1개기타 : SPDT 스위치, SPST 스위치, on-off 스위치, 퓨즈 등4. 실험과정 Pspice로 구현계속 오류가 떠서 확인해본결과 저항 추가하면 된다하여 영향 안 미칠 만큼의 저항 추가.표 35-3. 주파수가 인덕턴스에 미치는 영향Frequencyf , HzSine-WaveGeneratorVoltage, V,Vp-pVoltage acrossInductance VLVp-pVoltage acrossResistor VRVp-pCurrent ICalculated,mAInductive Reactance XL, ΩVL/VR*R2πfL2104mV100.00151.321.25651010mV100.00153.33.1481015.6mV100.00155.1485.024101020mV100.00156.66.28제목 : 실험 37. 인덕턴스의 직병렬 연결1. 실험 목적1) LCR미터를 이용하여 인덕터를 실험한다.2) 두 인덕턴스 L1과 L2가 직렬로 연결되었을때 총 인덕턴스 Lt는 Lt = L1 + L2임을 실험적으로 확인한다.3) 두 인덕턴스 L1과 L2가 병렬로 연결되었을때 총인덕턴스 Lt는 1/Lt = 1/L1 + 1/L2임을 실험적으로 확인한다.2. 관련이론인덕터가 직렬 연결시켜진 경우 직렬 연결한 인덕터의 총 인덕턴스는 각 인덕턴스의 합과 같다.-> Lt = L1+L2+L3+ ????? + Ln왼쪽 그림과 같이 회로가 구성된 경우, 직렬연결이기 때문에 저항과 인덕터에는 같은 전류가 흐른다. 따라서 I를 측정하고 인덕터에 걸리는 전압 VL을 측정하면 XL = VL/I 을 통하여 XL을 구할 수 있다. XL을 구하면 L=XL/2πf 를 통해 인덕턴스를 구할 수 있다.인덕터가 병렬 연결시켜진 경우 또한 저항을 병렬연결한 경우와 동일하게 인덕턴스를 구할 수 있다.1/Lt = 1/L1+1/L2+1/L3+?????+1/Ln두 인덕터가 병렬 연결된 경우 Lt=(L1*L2)/(L1+L2)이다.동일한 두개 이상의 인덕터를 병렬로 연결하였을 때 총 인덕턴스는 Lt=L/n이다. (n은 병렬연결된 인덕터의 수)병렬의 경우에는 두개의 인덕터를 합성시킨 다음 위와 같이 공식을 이용하면 XL과 Lt를 구할 수 있다.3. 실험 준비물전원공급기 : 함수발생기기기 : VOM이나 DMM, 오실로스코우프저항 : 12kΩ, 1/2-W, 5% 1개인덕터 : 100mH 2개4. 실험과정 Pspice로 구현1) 1개 연결 경우2) 직렬로 연결한 경우.3) 병렬로 연결표 37-2. 직병렬연결한 인덕터의 총인덕턴스 연결InductorVoltage across Inductor(s) VL, VacVoltage across Resistor VR, VacTotal Current in Circuit I, mAInductance L, mHTotal Inductance LT, mH1248.9mV4.98V2.5mA100mHX2248.9mV4.98V2.5mA100mHX1 and 2 in series497.8mV4.98V2.5mAX200mH1 and 2 in parallel124.5mV4.98V2.5mAX50mH제목 : 실험 38. RC 시정수1. 실험 목적1) 저항을 통하여 캐패시터가 충전되는 시간을 실험적으로 결정한다.2) 저항을 통하여 캐패시터가 방전되는 시간을 실험적으로 결정한다.2. 관련이론두 도체사이에 유전체가 삽입되어 있을 때 캐패시턴스가 발생한다. 캐패시턴스의 기호는 C이며, 단위로는 F(farad)를 사용한다.ab캐패시터는 한 주기동안 전자를 유지할 수 있으며, 이러한 동작을 충전이라고 한다. 캐패시터가 충전되면 캐패시터에 일정한 전압이 걸린다.왼쪽과 같은 회로에서 스위치가 a로 가면 전압원에서 캐패시터의 하단까지 전자가 이동하며, 같은 양의 전자는 캐패시터 상단에서 전압원까지 흐르게 된다. 이와 같은 과정은 캐패시터가 완전이 충전할 때까지 계속된다. 충전이 완료되면 캐패시터에 공급한 전압과 캐패시터에 걸린 전압의 크기가 같고 부호가 반대가 된다.이 상태를 완전 충전상태라 한다.스위치가 위와 같이 중간점으로 이동하면 캐패시터는 완전 충전상태를 유지한다. 스위치가 b로 이동하게 된다면 캐패시터의 양단간 전하량이 동일할 때까지 전자는 캐패시터의 하단에서 저항을 통하여 상단으로 이동한다. 이때 캐패시터는 완전 방전상태에 놓인다.캐패시터는 충전될 때 캐패시터에 걸린 전압이 증가하여 저항에 걸린 전압을 감소시킨다. 따라서 캐패시터에 흐르는 전류가 감소하는데(저항과 캐패시터에 흐르는 전류는 같다.) 캐패시터가 완전히 충전되면 캐패시터에는 인가전압과 크기는 같고 부호만 다른 전압이 걸려, Ic=0, VR=0이 된다. 위의 그림에서 스위치가 a에 있을 때가 충전되는 상황인데, 전류에 영향을 미치는 전압을 Va라 하면 Va=V-Vc로 V=Vc일 때 캐패시터는 완전히 충전되며, Va=0이다.

공학/기술| 2014.12.18| 8페이지| 1,000원| 조회(492)

피스파이스, 기초회로실험, 숭실대, RC시정수, pspice, 인덕턴스, 직병렬회로, 인덕턴스의 특성

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숭실대 정통전 기초회로실험 보고서입니다. 실험 25. 테브닌 정리 실험 26. 노튼의 정리 실험 31. 오실로스코우프 동작 실험 33. 오실로스코우프를 이용한 전압 및 주파수 측정 평가A+최고예요

예 비 보 고 서실험 25. 테브닌 정리실험 26. 노튼의 정리실험 31. 오실로스코우프 동작실험 33. 오실로스코우프를 이용한 전압 및 주파수 측정제목 : 실험 25. 테브닌 정리1. 실험 목적(1) 단일 전압원을 갖는 직류회로의 테브닌 등가전압(Vth)와 등가저항(Rth)을 결정한다.(2) 직-병렬회로의 해석에 있어서 Vth와 Rth의 값을 실험적으로 입증한다.2. 관련이론테브닌 정리는 복잡한 선형회로의 해석에 매우 유용한 수학적 방법이며, 회로내의 임의의 부분에서 전압과 전류를 결정하는데 이용될 수 있다. 테브닌 정리의 기본개념은 복잡한 회로를 간단한 등가회로로 간략화 시키는 것이다.임의의 선형 2단자 회로망을 테브닌 전압원 Vth와 내부저항 Rth의 직렬연결인 등가회로로 대체될 수 있다.? Vth -> 부하저항이 제거(개방)된 상태에서, 부하단자 양단의 전압.? Rth -> 전압원을 단락 시키고 내부저항으로 대체한 상태에서, 개방된 부하단자 양단의 저항.예를 들어 위의 그림에서, AB에서 보았을 때 , Rth는 12V를 공급하는 전압원을 단락시키고 Rth를 구하면 된다. 따라서 Rth = 200 || ( 5 + 195) = 100Ω 이 된다.Vth의 경우에는 부하저항을 제거한 상태에서의 AB사이에 걸리는 전압이기 때문에 위의 회로 그대로 Vth를 구하면 6V가 된다.따라서 위의 회로를 이렇게 바꿀 수 있다.AB에 부하저항 Rx가 연결된다면, 부하저항에 흐르는 전류는 Ix=6/(100+Rx) 가 되며, 부하저항에 걸리는 전압은 Ix*Rx로 구할 수 있다. 테브닌 정리는 하나 이상의 전압원을 갖는 회로에도 적용될 수 있으며, 저번 실험시간에 배웠던 비평형 브리지 회로해석에서도 똑같이 적용 될 수 있다.3. 실험 준비물- 측정계기 : DMM 또는 VOM0-5mA 전류계저항기 : 330-Ω 1개, 390-Ω 1개, 470-Ω 1개, 1-kΩ 1개, 1.2-kΩ 1개, 3.3-kΩ 1개5-kΩ, 2-W 분압기 1개기타 : SPST 스위치 2개4. 실험과정 Pspice로 구현Vth, VRth, ΩIL,mARL, ΩCalculatedCalculatedOriginal CircuitThevenin Equivalent CircuitCalculated3304.19810932.952.952.951kX2.0062.0062.0063.3k0.9550.9550.955제목 : 실험 26. 노튼의 정리1. 실험 목적(1) 한 개 또는 두 개의 전압원을 갖는 직류회로에서 노튼 정전류원 In과 노튼 전류원 저항 Rn의 값을 결정한다.(2) 두 개의 전압원을 갖는 복잡한 직류 회로망 해석에서 In과 Rn의 값을 실험적으로 입증한다.2. 관련이론노튼의 정리는 “2단자 선형 회로망을 정전류원 In과 내부저항 Rn의 병렬연결로 변환할 수 있다”는 정리이다. 노튼의 정리는 테브닌 정리와 다르게 전원으로 정전류를 공급하며, 테브닌 정리와 비슷하게 회로를 간략화 시킬 수 있다.? 정전류 In -> A와 B사이의 부하저항이 단락회로로 대체되었을 때 AB에 흐르는 전류? 노튼 저항 Rn -> 부하를 제거하고, 전압원을 단락시켜 내부저항으로 대체한 상태에서 단자 AB에서 본 저항. (Rn=Rth)Rn은 전압원을 단락시키고 구하면 200 || (5 + 195) = 100Ω이 된다.In을 구하기 위해 R4=350Ω을 단락시키면 전류는 200Ω으로 흐르지 않고 AB를 통해서 흐르기 때문에, AB에 흐르는 전류는 20 / (5 + 195) = 100mA가 된다. 따라서 In=100mA이다.노튼 등가회로로 대체하면 위와 같다. 350Ω에 걸리는 전류는 0.1 * {100/(100+350)} = 22mA가 된다.3. 실험 준비물-전원장치 : 0-15V 가변 직류전원 2개측정계기 : DMM 또는 VOM 2개저항기 : 390-Ω 1개, 560-Ω 1개, 680-Ω 1개, 1.2-kΩ 1개, 1.8-kΩ 1개, 2.7-kΩ 1개10-kΩ, 2-W 분압기 1개기타 : SPST 스위치 2개SPDT 스위치 3개4. 실험과정 Pspice로 구현In, mARn, ΩIL, mARL, ΩCalculatedCalculatedOriginalNorton Equivalent CircuitCalculated1.2k15.435434.8074.8074.807390X8.9798.9798.9795607.5957.5957.5951.8k3.5763.5763.576제목 : 실험 31. 오실로스코우프 동작1. 실험 목적(1) 오실로스코우프의 동작 조정단자들을 익힌다.(2) 교류전압 파형을 관측할 수 있도록 오실로스코우프를 설치하고, 조정기들을 적절하게 맞춘다.2. 관련이론오실로스코우프는 신호의 시간과 전압레벨의 측정, 발진기의 주파수 결정, 신호파형의 관찰, 출력신호의 왜곡현상 등을 관찰하기 위하여 사용되며, 교류전압 파형의 시간에 대한 순시적인 크기를 스크린에 표시하는 장치이다.수평축(X)은 시간을 표시수직축(Y)은 전압을 표시Z축 또는 강도는 특수측정 사용두 개의 휘선을 갖는 동기식 오실로스코우프들이 일반적으로 사용되며, Dual-Trace 오실로스코우프는 회로내의 다른 두점에서 시간적으로 관련이 있는 두 개의 파형을 동시에 관찰하는 것을 가능하게 한다.오실로스코우프의 조정단자는 최적의 신호를 표시할 수 있도록 해준다. 일반적으로 사용되는 조정단자는 강도, 초점, 기울기 등, 파형을 최적으로 표시할 수 있도록 조정하는 스위치이다.트리거 오실로스코우프의 조정단자? Intensity (휘도) - CRT 상에 표시되는 휘선의 밝기를 설정? Focus (초점) - 화면상에 선명한 휘선을 나타내기 위해 회도조정 단자와 함께 조정? Astigmatism ? 가장 선명한 휘선을 얻기 위해 초점조정과 함께 사용되는 초점조정 단자? Horizontal/Vertical Positioning, Centering(수평/수직 위치조정, 중심조정) - 휘선을 화면상에서 수직 또는 수평으로 이동시키거나 화면의 중앙에 오도록 조정? Volts/Div ? 화면상에 표시되는 수직입력 신호파형을 감쇄? Variable (가변조정) - 화면상의 파형의 수직높이를 미세조정 하기위해 Volts/Div조정과 함께 사용? Input Coupling AC-GND-DC ? 수직시스템에 입력신호를 커플링하는 방법을 결정AC- 입력신호가 수직증폭기에 용량성으로 커플링됨GND- 수직증폭기의 입력이 접지상태로써 기준선을 제공DC- 수직시스템의 입력에 직접 모든 신호를 적용? Vertical MODE switches ? 수직증폭기의 동작형태를 정의CH1 - 채널1에 입력된 신호를 출력CH2 - 채널2에 입력된 신호를 출력both ? 채널1과 채널2에 입력된 신호를 동시에 출력ALT - 교대로 채널1과 채널2의 신호를 출력CHOP - 스위프하는 동안 표시화면은 채널1과 채널2를 번갈아 표시ADD - 채널1과 채널2의 신호를 산술적으로 합하여 표시INVERT ? ADD모드에서 변화량 측정을 위하여 사용? Time/Div ? 수평 스위프 또는 시간축 발생기의 타이밍에 영향을 주는 두개의 동심형 조정단자, 동심구조중 외부의 조정단자는 스위프 속도를 단계적으로 선택, 내부의 조정단자는 스위프 속도를 연속적으로 미세하게 조정.? Vert. Pos ? 휘선의 수직위치를 조정하기 위해서 사용? X-Y 스위치 ? 이 스위치가 선택되면 Dual-Trace 오실로스코우프의 한 채널은 수평이 되고, 다른 채널은 수직이 됨? Triggering Controls (트리거 조정단자) - 동기 신호원의 선택 및 결합방법, 스위프 신호가 동기되는 레벨, 동기 발생시의 기울기 선택 등과 관련된 여러 가지 조정단자들이 존재1. Level Control ? 스위프가 동기되는 동기점을 결정하는 회전식 조정단자2. Coupling ? 동기가 신호와 결합되는 방법을 선택하는데 사용3. Source ?동기신호는 외부동기와 내부동기로 구분, 전원전압이 동기신호로 사용가능4. Slope ? 스위프의 동기가 동기신호의 상승부 (‘+’위치) 또는 하강부 (‘-’위치)에서 발 생되는지 결정.? Probe ? 프로브는 신호를 감쇄없이 오실로스코우프에 입력시킬 수도 있으며, 일정 비율로 신호를 감쇄시켜 오실로스코우프에 입력시킬 수 있다.3. 실험 준비물-전원공급기 : 0-15V DC 전원공급기오실로스코우프용 전원측정계기 : 트리거 스위프, 교정된 시간축, 교정된 수직 증폭기, 내부전압 교정기프로프 등을 갖는 오실로스코우프 , DMM기타 : 오실로스코우프 사용설명서오실로스코우프용 리이드 및 잭제목 : 실험 33. 오실로스코우프를 이용한 전압 및 주파수 측정1. 실험 목적(1) 측정을 위하여 오실로스코우프와 프로브를 정검한다.(2) 오실로스코우프를 이용하여 교류와 직류 전압을 정확히 측정한다.(3) 오실로스코우프를 이용하여 시간과 주파수를 정확히 측정한다.2. 관련이론오실로스코우프는 DMM과 같이 전압을 측정할 수 있으며 측정파형을 관찰할 수도 있으며, 오실로스코우프의 프로브는 보통 1X형과 10X형이 있다.? 1X형 : 1:1프로브로서 측정값과 실제값이 일치 -> 신호가 직접 오실로스코우프로 전달. 매우 작은 신호 측정 때 사용? 10X형 : 측정신호를 10:1로 감소시켜 측정, 1X형보다 고주파에서 사용가능프로브의 교정 -> 10X형 프로브를 오실로스코우프의 구형파 출력에 연결하여 평평한 파형이 출력되도록 프로브를 교정해야함.오실로스코우프에서 파형의 진폭 측정은 다음과 같다.1) 오실로스코우프의 조정단자를 조절하여 기준선을 얻는다.2) 10X형 프로브가 올바르게 사용될 수 있도록 교정한다.3) 사용중인 채널을 볼 수 있도록 VERTICAL MODE 스위치를 조정하고 교류신호를 입력시킨다.

공학/기술| 2014.12.18| 9페이지| 1,000원| 조회(248)

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숭실대 기초회로실험 보고서입니다. 평형브리지회로, 중첩의원리

예 비 보 고 서실험 23. 평형 브리지 회로실험 24. 중첩의 원리제목 : 실험 23. 평형 브리지 회로1. 실험 목적- (1) 평형 브리지 회로의 저항기들 사이의 관계를 구한다.(2) 평형 브리지 회로의 저항기들 사이의 관계를 이용하여 미지의 저항을 측정한다.2. 관련이론브리지 회로를 사용하면 저항값을 더욱 정밀하게 측정할 수 있다. 아래의 그림은 휘이스톤 브리지라고 불리는 저항 브리지 회로이다. 이러한 형태의 브리지는 고감도 검류계와 교정된 표준 가변저항이 사용되는데, 검류계(아래 그림에서 galvanometer)는 A, C점이 같은 전위에 있음을 나타내기 위해서 사용되며, A, C점의 전압은 표준 가변저항에 의해 변화된다. 검류계의 바늘은 Va, Vb가 같음을 나타내거나, 같지 않을 때 전류방향을 나타낸다. (검류계의 바늘이 음수라면 전류가 반대로 흐르는 것이다.)R1과 R2는 정밀 고정 저항기라 한다. 이 저항기를 브리지의 비율가지라 하며, 정밀 가변저항 R3를 표준가지라고 한다. Va-Vc=0 이라면, 전류가 흐르지 않게 되어 검류계의 바늘은 0에 위치할 것이다. 이 상태를 평형을 이루었다고 한다. 전력은 직류 전원 공급기에 의해 공급된다.각각의 저항에 걸리는 전압은 Vab = I1R1, Vda = I2R2, Vcb = I3R3, Vdc = IxRx 이다.브리지의 평형 조건은 Vab = Vcb이며 위의 식을 대입하면, I1R1 = I3R3 이며, 이것으로부터 I1/I3 = R3/R1 이다. Vda = Vdc 경우도 위와 같은 과정을 거치면 I2/Ix = Rx/R2이다.I1=I2 , I3=Ix (같은 노드로부터 들어가고 나감) 이기 때문에 위의 식에 대입하면,I1/Ix = R3/R1 과 I1/Ix = Rx/R2가 되며, 이로부터 위의 식과 연립하여 풀면 Rx에 대한 식을 얻을 수 있다. Rx = (R2*R3)/R1 = R2/R1 * R3위의 식은 브리지의 다른 세 개의 저항값을 안다면, 브리지 회로 내의 미지의 저항기의 값을 구할 수 있다는 것을 의미한다.Rx 측정의 한계는 R3의 최대값이 된다. 저항 비 R2/R1에 의해 측정될 수 있는 Rc의 최대값이 결정됨을 알 수 있다. 예로 R2/R1 = 3이라면, Rx = 3R3 이며, R2/R1 = 0.5라면 Rx = 0.5R3이다.3. 실험 준비물- 전원장치 : 0?15V 가변 직류전원측정계기 : DMM 또는 VOM0-중심 검류계 또는 디지털 마이크로 암미터저항기 : 5.6-kΩ 1개, 5.1-kΩ 2개, 10-kΩ 분압기 또는 1Ω-10,000Ω decade resistance box 1개, 이 외 다양한 Ω의 저항기 중 한 개 필요.기타 : SPST 스위치 2개선택 : 50kΩ 분압기 1개, 포토셀 1개4. 실험과정 Pspice로 구현표 23-1. Rx의 브리지 측정 ( R2/R1 = 1)Resistor Number123456R3 , Ω1000Ω2000Ω3000Ω4000Ω5000Ω6000ΩCalculated value, Rx , Ω1000Ω2000Ω3000Ω4000Ω5000Ω6000Ω표 23-2. 브리지 곱 수StepsMaximumMeasurableResistance,kΩMeasured ValueR1,ΩMeasured ValueR2,ΩRatioR2/R1R3,ΩRxRated ValueΩRated Tolerance, %Calculated Value, Ω8,9,10,11,12305002,50056k30k30k131005002,500520k100k100k제목 : 실험 24. 중첩의 원리1. 실험 목적- (1) 중첩의 정리를 실험적으로 입증한다.2. 관련이론중첩의 원리는 다음과 같다. “하나 이상의 전압원을 포함하는 선형회로에서 임의의 소자에 흐르는 전류는 단독으로 동작하는 개별전압원에 의해 생성된 전류의 대수적 합과 같다. 또한, 임의의 소자에 걸리는 전압은 개별 전압원에 의해 생성된 전압의 대수적 합과 같다.”이상적인 전압원을 가정하거나 또는 내부저항이 다른 소자보다 매우 작다고 하면, 전압원은 단락회로로 대체가 가능하다.(1) V2을 단락회로로 대체하고 만든 회로. (2) V1을 단락회로로 대체하고 만든 회로.전에 배운 방법들을 활용하면 각각의 저항기에 흐르는 전류와 걸리는 전압을 구할 수 있다.그림(1)과 (2)에서 각각 회로에 남아 있는 하나의 전압원에 의한 영향을 결정한다. 그 후2개의 전원에 의한 전압과 전류를 더하면 기존의 있던 회로에서 구한 전압과 전류와 일치한다.3. 실험 준비물- 전원장치 : 0-15V 가변 직류전원 2개측정계기 : DMM 또는 VOM: 0-100mA 전류계저항기 : 820-Ω 1개, 1.2-kΩ 1개, 2.2-kΩ 1개기타 : SPDT 스위치 2개4. 실험과정 Pspice로 구현표 24-1 Vps1 단독에 의한 영향Current, mAVoltage, VI1 : 9.396V1 : 7.704I2 : -3.316V2 : -7.296I3 : -6.080V3 : -7.296표 24-2 Vps2 단독에 의한 영향Current, mAVoltage, VI1 : 4.053V1 : 3.324I2 : 1.511V2 : 3.324I3 : -5.564V3 : -6.676

공학/기술| 2014.12.18| 6페이지| 1,000원| 조회(374)

피스파이스, 기초회로실험, 숭실대, pspice, 중첩의원리, 평형브리지회로

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