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경북대학교 전자공학실험1 올A+ 결과보고서 9장

실험9장. 래치와 플리플롭1. 실험목적-SR 래치와 D래치에 대한 논리회로를 이해하고, 각 래치에서 출력을 예측할 수 없는 경우를 분석한다- 주종 JK 플리플롭과 엣지트리거 JK 플리플롭의 구조와 동작원리를 이해한다.2 .실험내용실험 1 - SR latch① [그림 9.8]의 회로를 구성한다.②입력 S와 R의 조합을 통해 표를 완성한다. 표의 상태행(column)에서 set, reset, last Q, ambiguous 등으로 구분하여 기입한다. 이때 Q와bar { Q}의 입력 상태가 서로 다를 때 입력 조합이 중요하다. 즉, 두 입력이 같은 경우에 대해 실험할 때는 S=1, R=0와 S=0, R=1의 상태에서 S=R=1인 상태로 바꿀 때 나타나는 결과를 분석한다.입력출력SRQbar { Q}상태00last Qhold0101reset1010set1100ambiguous③ SR latch의 동작을 [그림9.9]의 시간 도표로 나타내고, 특히 S=R=1에서 S=R=0상태로 바꿀 때 출력이 어떻게 결정되는지 분석한다.※분석S=R=1에서 S=R=0 으로 바뀔 때 Q=1,bar { Q}=0 이었다.이런 출력이 나온 이유는 동시에 S, R 입력을 변경하더라도 각각의 게이트 통과시간이 다르고, 이 경우 R 에 ‘0’ 입력이 먼저 들어갔기 때문에 Q=1,bar { Q}=0 이 나온 것이다.4)S=R=1에서 S=R=0 상태로 바꿀 때 출력Q와bar { Q}가 어떤 상태로 되는지 확인하고, 그 반대 경우로(만약 Q=1,bar { Q}=0라면 Q=0,bar { Q}=1이 되도록)만들려면 어떻게 하면 되는지 회로를 구성하고 실험한다.-> S=R=1에서 S=R=0으로 바뀔 때 Q=1,bar { Q}=0으로 값이 나왔다.이것은 R 쪽의 propagation delay 가 짧다는 것이므로, R쪽에 Inverter를 2개를 서로 다른 방향으로 달면 (Q와 NAND 게이트 사이[그림 상으로 S와 가까운 NAND 게이트]와, 출력 Q 바로 앞에 Inverter를 달면) 출력 Q와bar { Q}가 0과 1이 나올것이다.즉, R - Q 사이의 신호를 인버터를 달아서 지연시키면 된다.n 소자delay time의 영향DQbar { Q}0*************1111001→실험결과가 왼쪽의 표와 같이 나왔다.회로에서 D=1이면 C도 1이 되고 Q의 값은 1이 되고, D=0이면 C도 0이 되어 이전 상태를 유지(Hold)해야 하지만, C의 값에 강제지연이 있으므로 D=0, C=1이 선입력된 후에 C가 0으로 상태변화가 일어나 Q=0의 값을 가진다. 다시 D를 1로 변화시키면 Q=1이 된다.10->11->00 으로 차례대로 출력된다.※분석3: Q2에서는 Q1의 rising edge, 즉bar { Q}의 falling edge 에서 변화한다.(bar { Q}1 을 CLK 으로 받아서 동작함. )*고찰- 이제까지 실험중 가장 힘들었던 것 같다. 회로를 맞게 구성하였음에도 불구하고 결과가 나오지 않아서 많이 헤메였다.IC 소자의 불량이 너무 많아서, 나중에는 IC 소자의 게이트 하나하나를 전부 검사해본 후에 정상적으로 작동하는 부분만 골라서, IC 소자를 여러개 모아 사용하였다.회로구성이 상당히 번거롭고 어려워졌으며, 게이트 작동검사도 귀찮았지만 덕분에 실험을 무사히 마칠 수 있었던 것 같다.- 인버터를 4개 연결하여 지연을 확인하는 부분에서, 지연을 좀더 확실히 확인하고 사진을 찍어보기 위하여, 사인파를 인가하고 지연되는 부분을 찍으려 하였으나, 아주 약간의 차이만을 느낄 수 있었다. 사진을 찍을만큼 뚜렷하게 지연되는 모습이 나오지 않아 사진을 찍을 수 없어 아쉬웠다.- SR 래치는 그 전의 출력 상태 Q 를 기억하는 memory 기능이 있다는것을 알았다.

공학/기술| 2015.11.04| 11페이지| 2,000원| 조회(210)

경북대학교, 전자공학실험, 결과보고서 9장

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경북대학교 전자공학실험1 올A+ 결과보고서 10장

1. 실험목적- 바이폴라 접합 트렌지스터의 전류-전압 특성을 알아보고 전류-전압 특성을 이용하여 직류 등가 회로와 소신호 등가 회로의 모델 파라미터를 얻는다.- BJT 트랜지스터의 동작점과 동작점 안정화를 위한 바이어스 회로의 설계에 대해서 실험한다.2 .실험내용실험 1 ① 실험전에 사용될 BJT의 정상여부 판별.<표>*CMOS invertor와 BJT invertor와의 차이점?? 1. 구성 CMOS inverter는 PMOS와 NMOS 각각 한개씩으로 구성되어 있다. 물론 inverter에도 여러가지 종류가 있기 때문에 반드시 맞는 표현은 아니다. 그러나 가장 간단한 구조의 경우에는 맞는 표현이다. 이 경우에 PMOS의 gate width는 보통 NMOS의 2배 정도를 사용한다. 이유- 표면적으로는 current 때문이지만 좀더 안으로 들어가면 PMOS의 동작은 hole에 의해서, NMOS의 동작은 electron에 의해서 결정되기 때문에 발생한다. (자세한 내용은 반도체 공학에 나옵니다.) 반면에 BJT inverter (ECL)의 경우에는 최소 3개의 BJT와 2개의 저항으로 이루어진다. 2. 동작상의 차이점. 실제 설계 및 simulation을 해보면 CMOS inverter의 경우 High &Low의 출력 특성이 명확하게 나타난다. 즉, 입력이 high인 경우 출력은 0V에, low인 경우 출력은 Vdd에 가깝게 나타난다. 반면에 BJT inverter의 경우에는 CMOS에 비해서는 완전히 high 또는 low가 나타나지 않는다. 예를 들면 Vdd = 3V, GND = 0V 일 때, 입력이 0V 이면 CMOS inverter의 경우에는 출력이 3V가 나오지만 BJT inverter의 경우에는 2.5V 정도밖에 나오지 않는다는 의미이다. 3. CMOS inverter의 장단점장점high, symm noise margin high input impedance high gain in transition region

공학/기술| 2015.11.04| 10페이지| 3,000원| 조회(928)

경북대학교, 전자공학실험, BJT 특성과 바이어스 회로

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경북대학교 전자공학실험2 올A+ 예비보고서 2장 (복사실 판메제안 받은자료)

예비 2장. RC회로의 주파수 응답실험2. RC회로의 주파수응답1. 실험목적-콘덴서의 기능과 회로 내에서의 역할을 이해한다.-임피던스에 대한 개념을 설명하고 RC 회로의 주파수 응답을 이해한다.2. 이론 공부R(저항) : 전기 에너지를 소모하는 역할을 하는 소자이다.L(코일) : 전기 에너지를 전류의 형태로 저장하는 소자이다.C(콘덴서) : 전기 에너지를 전압의 형태로 저장하는 소자이다.[1] 콘덴서콘덴서는 전하가 모여 있을 수 있도록 두 장의 전극판을 서로 마주보게 하여 격리 배치한 구조로 되어 있다.한쪽 전극판에 음전하를 인가하면 상대편 전극판에는 양전하가 모이며, 두 전극판 사이에는 전위차가 발생하게 된다. 이 때 발생되는 전위차 V는 판에 모여 있는 총 전하량 Q와 전극판 구조에 따라서 결정되고 식으로 표현하면,Q = CV이다. C는 비례계수로 정전용량 콘덴서의 회로 기호로 사용한다.콘덴서는 전기적으로는 두 극판이 떨어져 있어 전기가 흐를 수 없는 것 처럼 보이나, 두 극판 사이에 전위차가 존재하며 전하가 이동을 하게 되므로 전류의 흐름이 나타난다. 다시 말해 콘덴서 양단에 전압이 존재하고 전류가 흐르므로 옴의 법칙에 의해서 콘덴서에는 저항이 존재한다.그러나 이때에 나타나는 저항은 전기 에너지를 소모하는 저항이 아니고 용량성 리액턴스X _{c} 라고 한다.만약 두 극판 사이의 전위차가 일정하여 더 이상 전하의 이동이 나타나지 않으면 전류가 영이 되고 따라서 Xc는 영이 된다. 그러나 콘덴서에 가해지는 전압이 변동하게 되면 전압의 변화에 따른 두 극판 사이의 전하량에 변화가 나타나며, 이로 인하여 전류가 흐르게 된다. 전압의 변화가 빠르면 전류가 많이 흐르고 전압의 변화가 느리면 전류가 적게 흐르게 된다.X _{c} =1/2 pi fC=1/ omega C위 식을 보면X _{c}는 콘덴서에 인가되는 전압의 변화량인 주파수에 따라서 반비례하는 값을 가진다는 것을 알수 있다.콘덴서에서의 전력은 전기 에너지가 소모되어 없어지는 양이 아니라 콘덴서 내에 저장되는 른다. 따라서 콘덴서의 임피던스는 아래와 같이 표현할 수 있다.Z _{c} =1/j omega C=-jX _{c}[3] RC회로와 주파수 응답RC 회로에서의 특성을 임피던스를 사용하여 수식으로 표현하면,{V _{o}} over {V _{s}} = {1/j omega C} over {R+1/j omega C} = {1} over {1+jwRC}이 되고 , 크기와 위상각으로 나타내면 다음과 같다.{V _{o}} over {V _{s}} = {1} over {sqrt {1+( omega RC) ^{2}}} ANGLE -tan ^{-1} ( omega RC)위 식을 통해 입력과 출력 사이의 신호의 전달특성이 신호의 크기에만 영향을 주는 것이 아니고 위상각에도 영향을 줌을 알 수가 있다. 넓은 주파수와 큰 이득 차이를 한 개의 그림으로 함축적으로 표현하기 위하여 축값을 dB와 log scale 축을 사용하여 그리며, 이러한 그림을 Bode plots or diagrams이라고 한다.Gain = 20log(V _{o} /V _{s} )dB특성의 단순화를 위해omega =1/RC 지점을 기준으로 점선으로 표현된 근사 곡선을 사용한다. 근사 곡선은 주파수가 영에서omega =1/RC 인 영역에서는 입력 신호가 그대로 출력으로 전달된다(이득으로는 1이며, 이를 0dB라고 함), 반면 주파수가omega =1/RC 보다 큰 곳은 주파수가 10배 증가할 때마다 크기도 1/10씩 줄어드는 특성을 가지며 이를 기울기로 표현하여 -20dB/decade라고 한다.{V _{o}} over {V _{s}} = {1} over {sqrt {1+( omega RC) ^{2}}}CONG {cases{1-------&0 LEQ omega LEQ 1/RC#{1} over {omega RC} -------&1/RC< omega }}phase PHI =-tan ^{-1} (WRC)근사 개념에서는omega =1/RC 지점이 입력 신호가 출력으로 전달되느냐 아니냐를 결정하는 의미를 가지므로 이 주파수를 차단비례한다.-고주파가 흐를 경우, 커패시터의 저항은 낮아지고, 저항R 에 전류가 흐를 수있다.- 저주파가 흐를 경우, 커패시터의 저항은 매우 높아지게 되어 전류가 흐르지 못하게 되므로, 저항 R에는 전압이 걸리지 않는다.통과 주파수 영역을 pass-band, 차단 주파수 영역을 stop-band라고 한다.[5] LPF와 HPF의 동작특성이상적인 특성과 실제 회로의 특성을 비교해 보면 stop-band에서의 특성이 차이가 난다.이상적인 경우는 차단 주파수를 넘는 신호가 들어오면 바로 차단되나 실제의 회로에서는 -20dB/decade의 기울기로 주파수에 따라서 감쇄되는 양이 변하게 된다. 따라서 실제의 LPF를 이상적인 LPF가 되도록 하려면 차단영역에서의 감쇄 기울기를 증가시켜야 하는데, 이를 위해서는 또 다른 LPF를 직렬연결하면 된다. 다시 말하면 회로의 RC 한 쌍은 차단 영역에서 -20dB/decade의 기울기를 만들며, 따라서 한 회로 내에 2개의 RC쌍이 존재하는 경우에는 차단영역에서 -40dB/decade의 기울기로 감쇄하게 된다. 그리고 전자의 경우를 1차 여파기(first order filter)라 하고, 후자를 2차 여파기(second order filter)라고 한다.이렇게 감쇄 특성을 좋게 하기 위하여 차수가 높은 여파기를 구현하는 방법은 매우 다양하나 주로 많이 사용하는 방법은 C와 정반대의 성질을 갖는 L과 C를 사용하는 것이며, 이를 RLC 여파기라고 한다.LPF와 HPF를 직렬연결하고 각각의 차단주파수를 겹치게 배치하면 특정 주파수 영역만을 전달시키는 회로를 만들 수 있는데, 이를 대역통과 여파기(BPF : band pass filter)라고 한다. BPF는 여러 전기 신호 중에서 특정 주파수 신호만을 선별할 수 있는 기능을 가지며, 실제 응용회로에서는 라디오나 텔레비전에서 특정 채널을 택하여 소리를 듣거나 화면을 볼 수 있게 해주는 회로이다.[6] 시간 응답과 주파수 특성전기 신호는 시간에 무관하게 일정한 값을 가지는 직류성분과 시간로V _{c} 는 증가되고 , 따라서V _{R} 이 감소되므로 콘덴서에 흐르는 전류 I가 감소한다. 이러한 현상에 의해서 무한 시간 뒤에는V _{c} =V _{s} 가 되어 더 이상의 전류가 흐르지 않는다. 이러한 상태에 도달했을 때 회로가 정상상태에 들어갔다고 말하며, 이는 출력에서 과도응답이 사라짐을 나타낸다. 그리고 이러한 현상은 콘덴서에 Vs라는 입력 전원이 완전히 충전됨을 나타내고 따라서 이 때 흐르는 전류를 충전전류라고도 한다.콘덴서에 흐르는 충전전류와 충전전압과의 관계V _{c} (t)= {1} over {C} int _{- INF } ^{t} {I(t)dt= {1} over {C}} int _{0} ^{t} {I(t)dt+V _{0}}V _{0}는 스위치가 도통되기 전에 콘덴서에 충전된 전하에 의한 초기전압을 나타낸다. 그리고 위의 식은 콘덴서가 물리적으로 입력 신호를 누적시키는 적분기로서 동작됨을 보여주고 있다. 초기 전압V _{0} 를 0으로 두면, 충전이 시작되어 t=RC가 될 때V _{c} (t)는 최종 충전치의 63.2% 크기까지 충전되는데, 이 시간을 회로의 시정수(time constant)라고 하며 기호는tau 를 사용한다.이상적으로는 충전이 되는 파형이 지수함수(exponential function)로 증가하므로 콘덴서의 양단전압이 입력 전압과 동리하게 되기 위해서는 무한대의 시간이 필요하지만, 실제적으로는 약 5tau [sec]이후에는 최종 충전치에 도달한 것으로 보아도 무관하다.내용을 정리해보면 RC회로는 주파수 영역에서는 고주파수 성분을 차단시키는 LPF가 되고 시간영역에서는 적분기로 동작하며 주파수 영역에서의 차단 주파수 1/RC는 시간영역에서 시정수tau =RC의 역수가 된다. 따라서tau 가 작으면 보다 넓은 주파수 대역을 갖는 여파기가 되나,tau 가 커지면 통과 주파수 대역폭이 줄어들어 낮은 주파수 신호 성분만을 통과시키게 된다. 통과대역이 넓다는 것은 높은 주파수 성분도 감쇄없이 통과됨을 나타내고, 이는 시간영역 응 점에서 구하고자하는 점의 전위차를 나타낸 것.2. 전류란 무엇인가를 설명하라.-전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 전하가 연속적으로 이동하는 현상으로 단위시간동안 지나간 전하량을 전류라 한다.- 단위는 암페어(A)를 사용하며, 1A는 도선의 임의의 단면적을 1초 동안 1C(쿨롬)의 전하가 통과할 때의 크기다.- 전류의 방향은 양전하의 이동방향을 생각한다. 그러나 실제로 도선 안에서는 양전하가 아닌 자유전자가 이동한다.3. 이론 설명 중에 양전하라고 말한 부분이 있는데, 실질적으로 움직이는 양전하가 존재 가능한가를 설명하라.- 콘덴서 하나로만 국한해서 보자면, 양전하가 움직이는 것이 아니라, 실제로는 자유전자가 움직이는 것이다. 자유전자가 콘덴서의 한쪽에 모이게 되면 상대적으로 반대편에는 자유전자가 빠져나가 양전하의 양이 상대적으로 많아 보이는 것이다.- 그러나 전류는 전자의 움직임에 의해 흐르지만 도체중에서도 양전하(정공)이 움직이는 경우가 있으며, 액체에서는 음전하(전자), 양전하(정공)이 동시에 움직인다. (ex :유기 반도체 ,폴리머반도체)4. 복소수의 실수값과 허수값의 의미를 설명하고 RC회로에서의 임피던스를 구하라.RC회로의 임피던스 :Z=R+ {1} over {j omega C} =-jX` _{c} [실수값-전압, 허수값-전류]※복소수를 사용하는 이유->교류전압의 경우 사인파와 코사인파로 나타 낼 수 있다. 하지만 우리가 보면 평면상에서의 위상차이는 보기 편하기 위해 평면상에서 나타내지만 실제로는 공간상에서 위상차가 나타난다. 그래서 복소수를 사용해 위상차를 표현한다.5. 식(2.8)로 표현된 dB 변환식에서 20의 의미는 무엇인가 설명하라.-Y _{2} -Y _{1} =`logX _{2} `-`logX _{1} `=`log {X _{2}} over {X _{1}} `=`logR`` RARROW `R[dB]`=`20logR- RC회로에서 주파수가 1/RC보다 10배 증가할 때 마다 크기는 1/10씩 줄어든다. 이것을 기울기로 나타내면 -20dB/dec압)

공학/기술| 2015.11.04| 16페이지| 2,000원| 조회(229)

경북대학교, 전자공학실험, RC회로, 주파수 응답

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경북대학교 전자공학실험1 올A+ 결과보고서 1장 평가A+최고예요

실험1장. 오실로스코프와 신호 발생기1. 목적-오실로스코프와 신호 발생기의 원리와 그 사용법을 익숙하게 하고, 오실로스코프를 이용하여 크기가 시간에 따라 변화하는 다양한 신호의 측정방법을 익힌다2.실험내용실험 1신호발생기를 직류 오프셋이 없는 최소 진폭이 1kHz의 정현파를 출력하도록 설정하라. 멀티미터를 교류전압 측정에 놓고 신호 발생기의 진폭 손잡이를 서서히 돌리면서 출력에서 나오는 전압을 측정하여 멀티미터 표시 전압이 5V가 되도록 조정하라. 이때, 멀티미터를 직류전압 측정으로 바꾸고 같은 전원의 전압을 측정하라.①멀티미터를 직류전압 측정모드로 측정하였을 때 값은 ?-> -0.11V 가 나왔다.※분석: 이는, 멀티미터의 직류 전압 측정모드로 교류전압을 측정할 시 평균값이 나오게 되어있는데, 신호발생기로 만든 신호가 교류 전압이라 평균값이 거의 0 이기 때문이다.실험 2진폭은 실험1의 경우와 동일하게 두고, 신호 발생기의 주파수를 10Hz, 100Hz, 10kHz, 100kHz, 1MHz 로 멀티미터로 교류전압을 측정하여라. 멀티미터는 주파수에 관계없이 동일한 측정값을 나타내는가?주파수측정전압10Hz5.02V100Hz5.02V10kHz5.38V100kHz4.33V1MHz0.02V-100Hz 까지는 주파수에 관계없이 전압이 잘 측정되었지만, 10kHz 때부터 값이 다르게 나온 것을 볼 수 있다※원인은 멀티미터에 있는데, 우리가 사용하는 멀티미터가 측정할 수 있는 주파수의 한계가 400Hz 정도 이기 때문이다.때문에 DVM 기구를 사용하여 측정하여야 하지만, DVM 기구의 경우에도 1kHz 까지밖에 측정할 수 없다.실험 3주파수를 1kHz 로 고정하고, 신호 발생기의 직류 오프셋을 바꾸어 가면서 출력전압을 멀티미터의 교류 및 직류 모드로 측정해 보라. 또, 신호 발생기의 주파수를 가능한 최소로 설정하고, 멀티미터를 직류전압 측정모드에 두고 신호 발생기의 출력을 측정하라. 어떤 값을 나타내는가?신호발생기에서 나오는 1kHz에서의 전압은 5.03V 이다①먼저 멀티압0-0.02+2.52.49-2.5-2.51+55.08-5-5.09-> 측정 전압이 직류 오프셋 값과 유사하다※분석-멀티미터가 직류 측정모드 이므로, 평균값이 0인 교류신호는 값에 영향을 주지 못하였고, 직류인 ‘직류 오프셋’ 값이 거의 그대로 측정되었다.③주파수를 가능한 최소로 설정하고 멀티미터를 직류 전압 측정모드로 측정하였을 때-> 주파수를 43mHz 로 설정하였다직류 오프셋측정 전압00.00+2.52.51-2.5-2.49+55.05-5-5.06-> 측정 전압이 주파수 1kHz 로 한 위의 실험과 비슷하게, 직류 오프셋 값과 유사하다※분석-②의 결과와 거의 같게 나왔다. 이는 직류전압 측정모드로 측정하였기에 교류신호는 영향을 주지 못하였고, 더불어 교류신호의 주파수가 낮아도 별 영향을 미치지 못하였다고 볼 수 있다.멀티미터가 직류 측정모드 이므로, 평균값이 0인 교류신호는 값에 영향을 주지 못하였고, 직류인 ‘직류 오프셋’ 값이 거의 그대로 측정되었다.실험 4신호 발생기와 오실로스코프의 프로브를 연결하고 스코프의 자동설정 단추를 눌러 파형이 표시되도록 하여 앞의 실험을 멀티미터 대신 오실로스코프를 써서 다시 해보라.① 1번 실험을 오실로스코프로 하였을 때-> 멀티미터에서 교류모드로 5V 로 맞추었던 것이 교류신호의 실효값 이었으므로, 오실로스코프에는 파형과, 실효값이 아닌 실제 값이 나온다진폭, 즉 전압값은 약 7V 가 나왔다.( 실효값은 피크값 x 1/√2 이다.멀티미터에서 나온 실효값이 5.03 V 이므로, 교류전압 피크값은 5.03 x √2 = 7.11 이다. 오실로스코프에서 약 7V 가 나오므로, 정확하게 나왔다고 할 수 있다)② 2번 실험을 오실로스코프로 하였을 때주파수오실로스코프10Hz20ms t/V*주기가 커서 파형이 완전히 나오지 않음100Hz2ms t/V10kHz20μs t/V100kHz2μs t/V1MHz0.2μs t/V※분석-주파수가 커질수록 주기는 짧아지지만, 진폭은 변하지 않는다. (멀티미터와 달리, 측정 주파수 제한이 없기 때문에.5-2.5+5-5※분석- DC 커플링을 함에 따라, 기존의 교류 신호에 직류 오프셋 값이 더해져서 파형의 위치에 변화가 있음을 확인할 수 있다.④ 실험3번에서 주파수를 가능한 최소로 설정하여 측정하였을 때-> 3번과 같이 43mHz로 설정하였더니 다음과 같이 나왔다※원인분석 : 43mHz 의 경우 주파수가 매우 작으므로, 주기가 매우 커지게 된다.오실로스코프에서 트리거링 하는 것 보다 주기가 지나치게 커지면 오실로스코프에서 트리거링 함에 따라 신호가 잘리므로, 불완전한 형태로 나온다.실험 5멀티미터와 오실로스코프로 측정된 값의 의미를 설명하라.*멀티미터① DC모드 : DC성분만 측정된다. 교류신호의 경우, 평균값이 측정되어 나타난다.② AC모드: AC 성분만 측정된다. 교류신호의 경우, 실효값이 측정되어 나타난다.*오실로스코프① 직류측정 : AC성분과 DC 성분의 합을 측정한다.② 교류측정: AC성분만 측정한다.-> 멀티미터는 DC 와 AC 모두 따로 측정할 수 있지만, 오실로스코프는 DC 성분만 따로 측정하는 것은 불가능하다.실험 6오실로스코프 교류전압을 측정할 때 멀티미터에 비해 장점은 무엇인가? 단점이 있다면 무엇인가?① 장점 : 눈으로 직접 안정된 파형을 볼 수 있다는 게 큰 장점이라 할 수 있겠다.또한, 고주파에서는 측정이 불가능한 멀티미터와 달리, 주파수가 높아도 측정이 가능 하다는 장점도 있다.② 단점 : 눈금을 읽어야 하므로, 정확한 수치를 알기 힘들고 주파수가 많이 낮으면 트리거를 잡기 힘들어서 안정된 파형을 나타내지 못한 다는 단점이 있다.실험 7오실로스코프를 연결하여 파형을 표시한 상태에서 신호 발생기를 구형파, 삼각파, 등으로 전환하여 파형을 확인하라. 또 스위프 주파수 및 시간을 설정하여 파형의주파수 스위프를 오실로스코프로 확인하라① 정현파, 삼각파, 구현파 확인정현파삼각파구형파② 스위프 주파수 및 시간을 설정하여 파형의 주파수 스위프를 확인하라.*스위프란? : 여러 가지 주파수를 인가할 때, 주파수를 연속적으로 증가시켜 주는 기능시작조정하라. 두 파형을 동기시켜라.① CH2 에 교정전압 연결-> 오실로스코프 화면밑에 있는 교정전압 0.2Vpp 를 CH2 에 연결하면< Vpp 가 0.2V 인 교정전압 >다음과 같은 구형파가 출력된다.y 축은 큰눈금 한칸이 100mV 로 설정되어있으므로,Vpp (peak-to-peak) 가 0.2V 임을 확인할 수 있다.②신호발생기에서 위와 같은 신호를 만들어서 CH1에 인가하고, 동기화가 되는지 확인-> x 축 : 0.2 / DIV y축 : 100mV 로 설정하였을 때, 전압이 100mv 인 구형파, 즉 Vpp 가 200mV 인 신호를 신호발생기에서 인가하였다->두 신호가 완벽하게 겹치는 것을 확인.※분석- CH1 과 CH2 가 동시에 트리거 되지 않아서 고민하고 있었는데, 트리거 버튼을 길게 꾸욱 누르고 있으니 둘 다 트리거 되었다.실험 9오실로스코프 동작 모드를 X-Y 위치에 놓고, 두 개의 신호 발생기를 이용해 CH1, CH2 에 각각 여러 가지 파형을 입력하여 오실로스코프의 화면에 나타나는 파형모양을 관찰하라.X 축에 코사인 파형 입력Y 축에 사인 파형 입력X-Y 모드로 보면 원이 보인다※분석-사인파와 코사인 파의 주파수가 완벽하게 일치하지 않아서, 완벽한 원이 아닌 약간 휘어진 원이 나왔다.연습문제1. 진폭이 동일하고 주파수가 서로 다른 두 정현파의 실효값은 어떤 관계가 있는가?정현파의 실효값 = 피크값 / √2 = 피크값 x 0.707피크값, 즉 진폭에 따라 실효값이 달라지므로, 주파수는 관계 없다그러므로 진폭이 동일하고 주파수가 서로 다른 두 정현파의 실효값은 같다2. 정현파 파형의 첨두지가 오실로스코프에서 수직 5.2칸에 이르렀다. 또 한 주기가 4.4칸이 되었다. 스코프는 수직1 V/DIV, 수평 50msec/DIV 이고, 10:1 프로브를 사용할 때 이 전압의 첨두치와 주기 및 주파수를 구하여라. 이 파형을 멀티미에서 교류모드로 재면 몇 V 가 될까?-첨두치 는 5.2 x 1V/DIV 이므로 5.2V-주기 는 4.4 x 50msec/DIV향판과 수평 편향판에 어떤 파형을 인가하면 되겠는가? 파형을 그려보아라. x(t) = 10 sin wt + 10/3 sin 3wt + 10/5 sin 5wt=> w=2 * π * f이고 f=10 이므로,x(t)=10sin (20 * π * t) + 10/3 sin (60 * π * t) + 10/5 sin (100 * π * t)6. 첨두치 전압이 10V 인 삼각파의 실효 전압은 얼마인가? 또 직류성분이 +10V 가 있는 경우는 RMS 전압이 얼마인지 구하라.-삼각파의 실효전압은 첨두치 / √3 이다여기서 첨두치 전압이 10V 이므로, 실효전압은 10 / √3 = 5.77V 이다-직류전압이 +10V 가 있는 경우에 RMS 값은5.77 + 10 = 15.77V 이다.※이유- 실효값 (Root Mean Square : 임의 주기파의 순시값의 1주기에 걸치는 평균값의 평방근 )은 직류와 같은 일을 하는 실제 효과가 있는 값을 가지고 있는 교류의 크기를 나타낸 것이다.그러므로 직류와 같이 취급하여, 5.77V 에 직류 10V를 더하면 된다.※정현파, 삼각파 등 파형에 따라 실효값이 다른 이유는 ‘실효값이란 전력면적의 적분’ 이기 때문이다.7. 일반적으로 자연계의 신호는 음성이나 영상등과 같이 주기적이지 않다. 그럼에도 불구하고 실험실에서의 측정은 주기적인 신호를 주로하고 있는 이유는 무엇인가?- 신호가 불규칙적이라면 동기를 잡기 힘들기 때문이다. 예를 들어 스위치를 ON/OFF 할때의 과도기간이 불규칙인 신호에 해당하는데 이런 불규칙적 신호는 신호가 입력될때 마다 신호가 입력 된다는 어떤 시작 시점 표시신호 (스위프 동기신호라고 함)가 필요하게 된다.그리고 ‘디지털 스토로지 스코프’처럼 파형을 캡쳐하여 기억하는 기능이 없다면오실로스코프 자체에 스위프 동기기능이 있다고 할지라도 외부에서 시간에 맞추어 동기 신호가 인가 될 때만 관측 할 수 있기 때문에 아주 불편할 것이다.이러한 이유로 가능하면 주기적으로 계속 신호를 발생시켜 계측을 한다. 물론 주기적 신호 발생이 곤란

공학/기술| 2015.11.04| 19페이지| 1,000원| 조회(288)

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