[전자공학실험] 신호발생기와 오실로스코프사용법- 결과리포트

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[전자공학실험] 신호발생기와 오실로스코프사용법- 결과리포트에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

전압값이 작게 나올 것이다. 그리고 또 한가지 이유는 그래프의 면적이다. 그래프의 면적을 따지면 구형파>정현파>삼각파 이다. 그러므로 이 순서대로 전압이 크고 작게 나온것이다.
삼각파와 톱니파가 전류값이 비슷하게 나오는 이유:
d오차의 두 번째 이유를 고려하면 삼각파와 톱니파는 같은 면적을 가지지만 모양이 같은 그래프이다. 생각해보면 넙이와 높이가 같다. 그러므로 같은 면적을 가지고 있다. 최종적으로 전류 전압이 같아지는게 당연하다.
실험 11) 듀티 팩터
① ②
1) 실험과정
구형파를 듀티 팩터 조절 기능이 있는 신호 발생기로 조절하여 얻은 파형이 위의 그림이다.
이때, 듀티 율은 (a/b) 이기 때문에 오실로코프로 a와 b의 간격을 재 보면,
2) 실험결과
a= 1.224 ms
b= 0.352 ms 가 나와
듀티 율은 0.2876 이 나왔다.
실험 12) 소인
1) 실험과정
시간축은 또한 설정 소인 속도에 도달할 때까지 소인 시작지점에서 작은 비선형의 기간을 주기를 갖는다.
2) 실험결과
낮은 대역폭의 오실로스코프에서는 이 시간, 즉 수 나노초의 시간들은 오실로스코프가 나타낼 수 있는 가장 빠른 신호와 비교해서 무시될 수 있고, 높은 대역폭의 장비에 대해 시간은 중요한 요소가 된다.
실험 11. 오실로 스코프 고급 사용법
실험 2) 1:2의 주파수를 가지고 있는 두 정현파
1) 실험과정
위 그래프를 분석하면 V/div 가 0.5V이므로 각 파형의 크기가 2V임을 알 수 있다 (0.5*4=2.0V) 그리고 각각의 주파수를 보면 0.1ms 이므로 위의 채널 1의 그래프는 1주기에 5칸을 지난다. 식으로 쓰면
{ 1 } over { 5 TIMES 0.1 TIMES 10^{ -3 } } =2kHz
그리고 밑의 채널 2의 그래프는 약 2.5칸을 지나는 것을 확인할 수 있다. 이것을 계산해 보면 주파수는
{ 1 } over { 2.5 TIMES 0.1 TIMES 10^{ -3 } } =4kHz
임을 알 수 있다. 그리고 위의 그래프에서 위의 주파수가 한주기 지날 때에 밑의 그래프는 2주기가 지나는 것을 확인 할 수 있으므로 주파수=
{ 1 } over { 주기 }
이므로 주기가 2배 큰 것은
{ 1 } over { 2 }
의 주파수를 가진다.
2) 실험결과
위의 그래프는 CH1 , CH2 의 그래프를 듀얼 모드로 디스플레이 해서 볼 수 있다.
실험 3)
① 1:2의 주파수 차가 있는 파형의 X-Y plot 설정후 파형 (리사쥬 도형)
1) 실험과정
두 그래프를 1:2의 주파수 차로 두고 X-Y plot 설정하면 위와 같은 파형을 얻을 수 있다. 패턴이 수평축과 교차하는 수와 수직축과 교차하는 수의 비로부터 주파수 비를 알수 있다. 위와 같은 정확한 파형을 얻기 위해서는 앞의 실험에서 했던 두개의 주파수를 알맞게 배치하면 위와 같은 파형을 얻을 수 있다. 이를 공식으로 구해보면,
2) 실험결과
매개 변수 t에 의해
x = A cos(Bt + C)
y = D sin(Et + F)
의 형으로 그려지는 평면 도형을 리사쥬 도형이라 하고. 단 B : E는 정수비어야 끊어지지 않고 이어진 도형을 그릴 수 있었다. B , E 에 의해 주기, 주파수가정해지므로 이 두개의 비교로 도형을 그릴 수 있다. 2kHz 4kHZ 일때 위의 도형이 나왔다.
② 1:3의 주파수 차가 있는 파형의 X-Y plot 설정후 파형 (리사쥬 도형)
1) 실험과정
위의 도형은 1:3의 비율로 주파수를 공급해 주었을 때 생기는 도형이다. 지금 볼때에는 곡선으로 보이지만 시간이 지날때를 확인해 보면 3번의 굴곡이 있는 도형이다. 다만 정확한 offset가 일치하면 위의 도형같은 모양을 얻을 수 있다.
2) 실험결과
2kHz , 6kHz 의 주파수를 공급하였으므로 시간에 따른 두 파형이 만드는 도형이 위와 같은 도형이다.
③1:4의 주파수 차가 있는 파형의 X-Y plot 설정후 파형 (리사쥬 도형)
1) 실험과정
이 그래프는 2 kHz 와 8 kHz 의 주파수를 X-Y plot 으로 보았을 때 나타나는 파형이다.
비례가 높아지면 높아질수록 한번씩 굴곡이 더 나타남을 알 수 있다. 이로써 나머지들은 실험 해 보지 않아도 비례가 정수비일 때 비례에 따라서 굴곡이 얼마나 나올지를 예상 할 수 있다. 만약 비례가 1:2,3,4가 아니라 2,3,4:1 이면 어떻게 될 것인지 예측해 보자. 이것을 CH1과 CH2를 X-Y 축의 축으로 하고 파형을 그린 것 이므로 비례가 거꾸로 되면 축이 바뀌는 효과가 나타난다. 그러므로 도형은 옆으로 90도 회전한것같은 파형이 나올 것을 예측 할 수 있다.
실험 5)
1) 실험과정
그림 11.4 와 같이 회로를 구성한 후 , 신호 발생기의 파형을 구형파로 설정했다. 두개의 정현파 입력을 비교할 때 두 입력 신호의 주파수가 같은 경우 수직 또는 수평 스케일을 조절하여 화면상의 수직 수평 최대 진폭값이 같도록 정하면 두 신호의 위상차에 따라 위와 같은 파형이 나타나게 된다. 이때 수직축의 최대 진폭과 수직축 절편의 비로부터 다음과 같이 위상차
theta
를 구할 수 있다.
2) 실험결과
theta =sin^{ -1 } ( { 수직절편 } over { 수식최대값 } )
=
sin^{ -1 } { 0.3V } over { 0.5V } =36.87^{ CIRC }
위상의 차는 약 37도가 나타났다. 위의 그래프가 약간 찌그러진 이유는 입력 파형이 정현파가 아닌 구형파이기 때문이다.
실험 8)
1) 실험과정
그림 11.6과 같이 회로를 구성하고 신호발생기를 1kHz, 2V 톱니파로 설정하고 오실로스코프의 X-Y plot 를 측정 하였더니 위 사친처럼 입력과
출력의 관계가 직선으로 나왔다.
즉, 입력과 출력은 linear 관계라는걸 알수 있다.
위 시스템에서 중요한건 입력과 출력의 관계 즉, 기울기 이므로
오실로 스코프로 재보면,
가로는 6.32 div 가 나왔고
세로는 3.28 div 가 나왔다.
2) 실험결과
즉 기울기는 3.28 / 6.32 = 0.519가 나왔다.
arc tan(0.519)=27.42
즉,입력과 출력 사이의 각도는 27.42도 이다.

키워드

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