RLC 직렬 병렬 공진 회로 예비보고서

소개글

RLC 직렬 병렬 공진 회로 예비보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1 실험 제목

2. 실험 목적

3. 기초 이론

4. 실험 방법 회로

본문내용

}``
주파수
f ``=``omega / {2 pi}``
의 함수로 그리면....
RLC 직렬공진회로의 주파수 응답
물리량 (여기서는 주파수 f)가 변할 때 다른 물리량 (여기서는 Vo/V)가 peak값을 가지는 것을 보고 공진(resonance)가 일어난다고 한다. RLC 직렬공진회로에서 공진은
omega L - 1 over {omega C} ~=~0``
, 즉
omega _o ~=~ 1 over sqrt{LC}``
공진주파수:
f_o ~=~ 1 over { 2 pi` sqrt{LC}}``
입력전압의 주파수가 0에 가까울 때는 capacitive reactance
1 / omega C``
가 커져 전류가 거의 흐르지 않게 된다. 반대로 주파수가 공진주파수보다 훨씬 크면 inductive reactance
omega L``
때문에 전류가 흐르지 않게 된다. 공진주파수에서는 capacitive reactance와 inductive reactance가 서로 상쇄되어 총 impedance에는 저항만 남게 되고, 이 때 총 impedance의 절대값은 가장 작아지게 되어 전류가 최대가 된다. 또한 공진주파수에서는 위상각
phi``
는 0이 되어, 입력전압과 전류의 위상이 같아지게 된다. 공진회로는 주파수가 다른 여러 개의 신호가 들어올 때 원하는 주파수의 신호만 출력단자로 보내는 역할을 할 수 있으므로, 라디오나 TV에서 방송국을 선택하는 tuner에 쓰인다.
2) Q와 주파수 응답
공진회로에서 가장 중요한 것은 공진주파수 fo이고, 그 다음 관심을 많이 갖는 것 은 공진 주파수의 폭이 얼마나 되느냐는 것이다. 식 (8)을
V_o over V ~=~ 1 over sqrt{1 + ({omega_o L} over R )^2 ( omega over omega_o )^2 (1 - 1 over {omega^2 LC})^2 } ~=~ 1 over sqrt{1 + Q^2 ( omega over omega_o - omega_o over omega )^2 }``
로 바꾸어 쓸 수 있는데, 이 때
Q ~=~ {omega_o L} over R ``
,
여러 가지 Q 값에 따른 주파수 응답
즉 공진주파수에서의 inductive reactance와 저항의 비를 이 공진회로의 Q-factor라 한다. 공진주파수에서는 코일이나 capacitor 양단의 전압이 저항 양단의 전압의 Q 배
오른쪽의 그림은 공진주파수가 같고 Q 값이 다른 여러 공진 곡선을 그린 것이다. 그림에서 보듯이 Q 값이 클수록 공진곡선의 폭이 좁아져 예리한 모양이 되는 것을 알 수 있다. 이것은 입력단자에 여러 주파수가 섞여서 들어올 때, 원하는 주파수만을 선별하는 기능이 더 우수해지는 것을 뜻한다.
Ⅳ. 실험 방법
1. 병렬 공진 회로
1)다음과 같이 회로도를 그린다.
2) R=1KΩ, L=2mH, C=2㎌ 으로 RLC 병렬회로도를 작성한다.
3) 전압은 5V로 유지한다.
4) 멀티미터기로 전압이 최대가 되는 주파수를 찾아서 기록한다.
2. 직렬 공진 회로
1)다음과 같이 회로도를 그린다.
2) R=10, L=2mH, C=2㎌으로 RLC 직렬회로도를 작성한다.
3)전압은 역시 5V로 유지한다.
4) 멀티미터기로 전류가 최대가 되는 주파수를 찾아서 기록한다.
Ⅴ. PSPICE 시뮬레이션 결과
참고 문헌
1. http://photon.kyunghee.ac.kr/~khyoo/lecsub/11bellec.html
2. Pspice 기초와 활용 복두 출판사
3. 물리학 원론
4. 대학물리 대웅 출판사.
5. 전기 전자공학 기초실험 대웅출판사
6. http://antenna.rfdh.com/ Pspice에 관한 싸이트

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