실험4 오실로스코프-진폭,시간 및 주파수의 추정

소개글

실험4 오실로스코프-진폭,시간 및 주파수의 추정에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

진을 보면 두 출력은 다른 모양으로 출력되지만 슬로프만 상승에서 하강으로 바꾸어 준 것이기 때문에 자세히 보면 주기와 peak-to-pe ak 값이 같은 정현파인 것을 알 수 있다. 각각 반대일 경우에 트리거하기 때문에 위와 같이 시각적으로 t축에 반전된 것 처럼 보이게 된다.
7)
⇒ 트리거는 측정파형에 대해 측정을 시작하는 시작지점의 전압을 정해주는 역할을 한다. 실행결과화면에서는 트리거 레벨을 아래로 내려준 것을 볼 수 있다. 그러면 오실로스코프 상에서 시작점은 측정신호의 전압값이 이 트리거 전압을 통과할 때가 된다. 따라서 트리거 설정은 항상 파형의 동작전압 범위 내에서 설정이 되어야 하고요. 트리거 설정이 잘못되면 파형은 동기가 되지않고 흐르게 되어서 정확한 파형모양을 분석할 수 없게 된다.
8)
삼각파
⇒ 삼각파로 바꾸어 실험을 하였는데, 정현파와 비슷한 모양으로 출력되었다. 이는 트리거 레벨이 같았기 때문이다. 본래 삼각파와 정현파의 모습이 비슷한데다가 트리거레벨과 SLOPE도 같게 설정했기 때문에 SLOPE가 (-)로 바뀌어도 결과는 앞 실험의 절차와 큰 차이점이 없을 것이다.
트리거 레벨을 바꾸어 주었을 때에도 출력되는 결과는 변하지만 파형발생기에서 출력되고 있는 파형은 트리거의 영향을 받지 않는다. 왜냐하면 트리거는 파형발생기의 출력을 받아 읽어 들일 시작값을 정하는 역할만을 하기 때문이다. 만약 이러한 기능이 없다면 오실로스코프에서 파형을 읽어 분석하기가 힘들게 될 것이다. 앞서 말했듯이 트리거의 목적은 반복적인 신호, 단발적인 신호 및 랜덤 신호 모두의 경우에 관측하고자 하는 파형을 안정적으로 연속 또는 비연속적으로 화면상에 디스플레이하기 위한 것이다. 그러므로 이 트리거 기능을 적절히 활용한다면 파형을 분석할 때 매우 편리하게 분석이 가능할 것이라 생각한다.
구형파
⇒ 구형파도 슬로프를 정하여 원하는 상태일 때의 그래프를 얻을 수 있다. 오실로스코프에서 출력된 그래프에는 위 최대값과 아래에 최소값을 연결하는 선은 출력이 되지 않았지만 그것은 오실로스코프의 상태에 대한 문제이고, 이 실험에서는 큰 문제가 되지 않는다.
정형파와 삼각파의 슬로프가 (+), 상승일때에 왼쪽에서 대체적으로 음(-)의 값을 가진것과 같이 구형파에서도 같은 결과를 보였다. 물론 슬로프가 하강일 때도 비슷한 결과를 보이는 것을 왼쪽 결과사진을 통해 알 수 있다.
구형파에서 특이한 점은 트리거 레벨을 바꾸어도 그래프의 출력이 바뀌지 않는 것이다. 왜냐하면 정현파와 삼각파는 연속적으로 값이 계속 바뀌게 되어 트리거레벨을 변화시킬때 마다 그래프 출력이 달라지지만 구형파는 최대, 최소값을 일정한 주기로 갖기 때문에 트리거레벨을 낮추어 그리게 되어도 똑같은 구형파를 출력해주게 되는 것이다.
9)
⇒ 2주기의 정현파를 출력하는 실험은 이미 앞 절차에서 했기 때문에 수월하게 출력할 수 있었다. 물론 dcOFFSET도 앞 절차에서 평균치를 0으로 만드는데 사용했었다. 하지만 이번에는 2V를 만들어 출력하는 것이었다. 2V도 쉽게 맞추어줄 수 있었고, 커플링을 AC로 바꾸는 것도 수월히 할 수 있었다. 아마 이 실험에서 중요한 것은 채널의 입력을 DC에서 AC로 바꾸었을 때 왜 정현파가 제자리로 돌아오는가 하는 것인 것 같다. AC로 바꾸게 되면 오실로스코프는 그 변화만을 측정하게 되어서 dcOFFSET으로 평균치를 2V로 맞추어 주었지만 입력이 AC로 설정되어있기 때문에 오실로스코프는 구별을 하지 못하는 것 같다.
10)
⇒ 사람의 손을 측정하였는데 정현파가 측정되었다. 물론 파형이 깨끗하지는 않았지만 오실로스코프가 나타내는 전압도 약 60Hz정도였다. 그 이유는 사람에게 유기된 60Hz의 전원이 임피던스가 높은 오실로스코프에 입력되기 때문이다. 그러므로 프로브를 더 세게 잡게된다면 파형이 더 커질 것이다. 그리고 주파수에 따라서 공기가 그 전류의 흐르는 통로가 되기도 한다고 한다. 입력 프루브를 손으로 잡았다는 의미는 근처 교류 리플이 인체를 통하여 스코프의 입력으로 들어갔다는 의미가 되고 결과적으로 파형이 생기게 된다.
11)
크기
주기
주파수
정현파
2.00V
9.40㎲
106.4kHz
구형파
2.32V
9.00㎲
111.1kHz
⇒ 두 채널을 적당한 수평선으로 출력하기 위해 POSITION을 이용해 이동시켜주었다. 두 입력을 DC로 바꾸는 이유는 두 파형을 위 아래 따로따로 분리시켜서 측정하기 위한 것이라 생각한다. 만약 입력을 AC로 설정해놓으면 오실로스코프에서는 가운데에 두 그래프가 겹쳐서 보일 것이다. 실제로, AC COUPLING은 말 그대로 AC결합인데, 스코프 프로브로부터 들어오는 입력신호에서 DC성분을 뺀 신호를 보여준다. 즉 신호 S가 { 1V + xSIN(wt) }인 전압을 AC COUPLING으로 측정한다고 할때, 우리가 화면으로 볼수 있는 부분은 신호 S에서 DC성분(1V)을 뺀 xSIN(wt)를 볼 수 있는 것이다.
DC DOUPLING은 DC결합으로 스코프 프로브로부터 들어오는 입력신호의 전체를 보여준다. 즉 신호 S가 { 1V + xSIN(wt) }인 전압을 AC COUPLING은 xSIN(wt)만을 볼 수 있다면, DC DOUPLING음 { 1V + xSIN(wt) }전체를 화면에 표시해준다.
12)
⇒ 오실로스코프가 좋지않아 다른조의 오실로스코프를 빌려서 다시 실험을 했다. 절차 11에서 출력한 그래프를 MATH Operator를 이용해 위와같은 그래프가 가운데에 출력되었다. 두 그래프의 주기는 0.4㎲밖에 차이가 나지 않았기 때문에 두 신호의 차로 출력된 그래프도 출력된 정현파와 구형파의 주기와 비슷해 보였다. 정현파는 계속 연속적으로 신호가 변화하면서 출력되지만 구형파는 두 값이 주기적으로 반복해서 출력된다. 그렇기 때문에 구형파가 증가하는 부분에서는 결과 그래프가 갑자기 감소하는 것을 알 수 있었다. 물론 구형파가 감소하는 부분에서는 결과 그래프가 갑자기 증가하게 된다. 실험 내용은 그래프의 차를 출력하는 것이었지만 그 외에도 더하는 연산을 할 수 있다. 만약 두 그래프를 더했다면 차의 그래프보다 진폭이 큰 그래프를 얻을 수 있었을 것이다.

키워드

오실로스코프,   진폭,   시간 ,   주파수