[전기전자]기초전기회로실험 예비&결과레포트(2학기용)

소개글

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목차

1. 오실로스코우프 동작

2. 신호발생기의 동작원리

3. 오실로스코프를 이용한 전압 및 주파수 측정

4. 교류신호의 최대값, 실효값, 평균값

5. 인덕턴스의 특성

6. 인덕턴스의 직병렬 연결

7. RC 시정수 및 커패시터의 리액턴스

8. 캐패시터의 직병렬 연결

9. 캐패시터의 전압분배

10. 직렬RL회로의 임피던스

11. RL회로에서 전압관계

12. 교류회로의 소비전력

13. 리액턴스회로의 주파수 응답

14. 직렬 RLC회로의 임피던스

15. 직류 RLC회로에서 임피던스와 전류 에 미치는 주파수의 영향

16. 병렬RL및 RC회로의 임피던스

17. 병렬 RLC회로의 임피던스

18. 직렬 RLC회로의 주파수응답과 공진주파수

19. 직렬 공진회로의 밴드폭과 주파수응답에 Q가 미치는 영향

20. 병렬공진회로의 특성

21. 저대역 및 고대역 필터

22. 대역통과 및 대역차단 필터

본문내용

MENT 55. 저대역 및 고대역 필터(결과보고서)
1. 실험 목적
1) 저대역필터의 주파수응답을 실험한다.
2) 고대역필터의 주파수응답을 실험한다.
2. 결 과
<표55-1> 고대역 필터
Frequency
f, Hz
Xc,
Ω
Vout
(Calculated)
Vp-p
Vout
(Measured)
Vp-p
Vout
Percent %
(Measured)
100
1591549
0.127
0.14
1.4
500
318309
0.6
0.65
6.5
1k
159154
1.37
1.2
1.2
2k
79572
2.66
2.6
2.6
5k
31830
5.69
5.2
5.2
fc = 7234
22000
7.07
6.4
6.4
10k
15915
8.10
7.2
7.2
20k
7957
9.4
8.4
8.4
50k
3183
9.9
8.8
8.8
100k
1591
10
8.8
8.8
200
1795
10
8.8
8.8
<표55-2> 저대역 필터
Frequency
f, Hz
Xc,
Ω
Vout
(Calculated)
Vp-p
Vout
(Measured)
Vp-p
Vout
Percent %
(Measured)
100
1591549
9.98
10
100
500
318309
10
10
100
1k
159154
9.98
10
100
2k
79572
9.92
9.6
96
5k
31830
9.54
9.2
92
10k
22000
8.47
8.2
82
fc = 7234
10000
7.07
6.8
68
20k
7957
6.23
6
60
50k
3183
3.18
6
60
100k
1591
1.57
1.5
15
200k
1795
0.76
0.8
8
3. 오차분석
오실로스코프를 이용하여 전압을 측정해야 했기 때문에 정확한 값을 얻을 수 없었다. 함수발생기의 주파수를 맞출 때 실험에서 요구한 주파수를 정확히 맞출 수 없었다. 그리고 실험에서 얻은 결과 값을 이용한 계산에서 발생한 수많은 소수점이하의 값을 반올림함으로써 약간의 오차가 발생하였다.
4. 고 찰
이번 실험은 저대역필터와 고대역필터의 주파수응답을 실험하는 것이었다.
왼쪽 그래프는 고대역필터를 나타낸 것이고 오른쪽 그래프는 저대역필터를 나타낸 것이다. 고대역 필터는 저대역의 주파수는 차단한다. 그리고 저대역 필터는 고주파수는 차단한다. 그 차단하는 지점이 고대역필터의 경우 w = 1/RC이고, 저대역 필터의 경우에는 w = R/L일 때이다. 실험결과에서 보면 표55-1 고대역필터의 차단주파수 fc = 1/2πfC으로 7234Hz이다. 이 주파수를 기준으로 주파수가 커지면 저항에 걸리는 출력쪽의 전압은 점점 커진다. 그리고 전압 입력에 대한 출력의 비 역시 커졌다.
저대역필터에서는 RC회로였으므로 차단주파수 fc = 1/2πfC로 15915Hz였다. 여기서는 (표 55-2)주파수가 커지면 커패시터에 걸리는 출력전압이 점점 낮아졌다. 입력에 대한 출력의 비 역시 낮아졌다.
이것으로 회로에서 고주파수에 대부분의 전압이 걸리는 것을 알 수있다.
EXPERIMENT 56. 대역통과 및 대역차단 필터(결과보고서)
1. 실험 목적
1) 대역통과 필터의 응답특성을 실험한다.
2) 대역차단 필터의 응답특성을 실험한다.
2. 결 과
<표 56-1> RC 대역통과필터 <표 56-2> RC 대역차단필터
fc1 = 482 fN = 241
Frequency
Vout
Percent Output
%
30 Hz
0.7
7
50 Hz
1.2
12
100 Hz
2.2
22
200 Hz
4.1
41
300 Hz
5.4
54
400 Hz
6.2
62
500 Hz
6.8
68
600 Hz
7.2
72
700 Hz
7.6
76
800 Hz
7.6
76
900 Hz
7.7
77
1 kHz
7.7
77
2 kHz
7.2
72
3 kHz
6.2
62
4 kHz
5.3
53
5 kHz
4.6
46
10 kHz
2.6
26
20 kHz
1.4
14
30 kHz
1
1
40 kHz
0.7
7
50 kHz
0.6
6
60 kHz
0.5
5
70 kHz
0.4
4
80 kHz
0.35
3.5
90 kHz
0.32
3.2
100 kHz
0.29
2.9
200 kHz
0.15
1.5
1 MHz
0.04
0.4
fc2
Frequency
Vout
Percent Output
%
30 Hz
7
70
100 Hz
3.1
31
200 Hz
0.1
1
500 Hz
4
40
1 kHz
7
70
2 kHz
8.8
88
3 kHz
9.2
92
4 kHz
9.2
92
5 kHz
9.4
94
6 kHz
9.6
96
7 kHz
9.6
96
8 kHz
9.6
96
9 kHz
9.6
96
10 kHz
9.6
96
20 kHz
9.6
96
30 kHz
9.6
96
40 kHz
9.6
96
50 kHz
9.6
96
60 kHz
9.6
96
70 kHz
9.6
96
80 kHz
9.6
96
90 kHz
9.6
96
100 kHz
9.6
96
200 kHz
9.6
96
500 kHz
9.4
94
1 MHz
8.8
88
= 3386
3. 오차분석
실험에서 사용한 오실로스코프와 함수발생기의 기기 작동의 부정확성, 실험결과 값 계산시 소수 둘 쨋자리에서 반올림함으로써 그 뒤의 많은 수를 생략해버렸다.
4. 고 찰
이번 실험은 RC 대역통과필터와 차단필터에 대해 알아보는 것이었다. 회로를 구성하고 실험을 하는 데 주파수를 변화시켜야 하는 것이 많았기 때문에 실험에 오차가 많이 발생했을 것이라 생각한다. 대역통과필터는 고대역필터와 저대역필터를 결합하여 만든것으로 원하는 대역의 주파수를 통과시킬 수 있다. 대역차단필터는 대역통과필터의 역개념으로 일정한 주파수범위를 차단하고 나머지 주파수영역만 통과시키는 필터이다.
실험 결과에서 보면(표 56-1) 우리가 사용한 회로의 대역통과필터는 저주파수에서는 출력이 전압이 작고 중간정도의 주파수에서 출력전압이 크며 고주파수에서는 다시 출력전압이 작아지는 것을 볼 수 있었다. 이것으로 보아 이 회로는 중간 정도의 주파수만을 통과시키는 필터임을 알 수 있다. 또 다른 실험결과인 (표56-2)를 보면 5kHz이상에서는 거의 같은 출력전압을 유지하는 것으로 보아 고주파수만을 통과시키는 대역차단필터인 것을 알 수 있다.

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