전자공학실험 LC발진기(하틀리,콜피츠) 실험보고서

소개글

전자공학실험 LC발진기(하틀리,콜피츠) 실험보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목 차


1. 목적 ……………………………………… 3P

2. 서론 ……………………………………… 3P

3. 부품 및 기기 …………………………… 3P

4. 실험순서 ……………………………… 3~5P

5. LC 발진기란?(하틀레이, 콜피츠)… 5~7P

6. 실험과정 ……………………………… 8~9P

7. 소감 및 고찰 ……………………… 10~11P

본문내용

로 귀환되고 있으며, 오른쪽은 이에 대한 등가회로이다.
등가회로로부터
(1a) (1b)
(1c) (1d)
네 식을 얻으며, 이들로부터 ib, ic, vi, vo를 소거하여 실수부와 허수부로 나누면 각각
(2a)
(2b)
가 되고, 다시 이들을 정리하면
(3a)
(3b)
의 두 식을 얻는다.
식 (3)으로부터 X1, X2는 서로 같은 부호이고, X3은 다른 부호이어야 함을 알 수 있다. 즉 X1, X2가 인덕터 L1, L2이면 X3은 커패시터 C이어야 하고, X1, X2가 커패시터 C1, C2이면 X3은 인덕터 L이어야 한다. 아래 그림의 앞의 경우가 하틀리 발진기(Hartley oscillator)이고, 뒤의 경우가 콜피츠 발진기(Copyists oscillator)이다.
(a) 하틀리발진기 (b) 콜피츠발진기
식 (2)과 식 (3)을 이용하여 하틀리발진기의 발진주파수와 발진조건을 구하면 각각
(4)
(5)
가 되고, 콜피츠발진기의 경우도 마찬가지로
(6)
(7)
이 된다. RFC는 고주파초크(radio frequency choke)코일로서 고주파에서는 개방회로의 역할을 하며, 등은 바이어스를 걸어주기 위해서 사용된 소자들이다.
※ C (세라믹 콘덴서 읽는 법. PF가 기본임) ※
101 = 10*10^1PF = 100PF = 0.1nF = 0.001uF
102 = 10*10^2PF = 1000PF = 1nF = 0.001uF
103 = 10*10^3PF = 10000PF = 10nF = 0.01uF
104 = 10*10^4PF = 100000PF = 100nF = 0.1uF
6. 실험 과정
1) 하틀레이 발진기
<그림 1-1 하틀레이 발진기 파형> <그림 1-2 하틀레이 발진기 회로도>
<그림 1-3 하틀레이 발진기 회로도>
※결과 값( 로 계산)※
1) 회로도만 보고 계산한 값
2) 오실로스코프 보고 계산한 값
6. 실험 과정
2) 콜피츠 발진기
<그림 2-1 콜피츠 발진기 파형> <그림 2-2 콜피츠 발진기 회로도>
※ C1을 바꿀 경우 주파수가 달라짐
<그림 2-3 콜피츠 발진기 회로도>
※결과 값(로 계산)※
1) 회로도만 보고 계산한 값
f = 1.4MHz
2) 오실로스코프 보고 계산한 값
f = 1.35MHz
7. 소감 및 고찰
- 먼저 LC발진기는 발진 주파수를 결정한 요소로서 LC공진을 이용한 것으로 정 현파에 가까운 파형을 얻을 수 있으며 주파수 정밀도가 CR발진회로 보다 안정 적이라는 것을 알게 되었다.
두 가지 실험을 진행하였는데 첫 번째 실험은 하틀리 발진기였고, 두 번째 실험
은 콜피츠 발진기였다. 하틀리 발진기는 출력의 일부를 뽑아내어 입력으로 되돌
리는 회로를 말한다. 발진 주파수는 L1, L2의 직렬 값 Leq와 C에 의하여 정해
진다는 것을 알 수 있었다. 특징으로 C를 가변 용량을 사용하면 임의로 발진주
파수를 가변할 수 있으며, 주로 중파, 단파대에 많이 사용 한다는 것을 알 수
있었다.
두 번째로 콜피츠 발진기는 출력의 일부를 콘덴서에서 뽑아내어 입력으로 되돌
리는 발진회로를 말한다. 특징으로는 높은 주파수의 발진에 많이 사용된다.
결과적으로 하틀리발진기와, 콜피츠 발진기는 LC 발진기의 대표적인 회로로써
탭 인덕터와 단일커패시터를 사용한다는 것에 그 차이점이 있으며 다시 말해서
어느 소자를 임피던스 위치에 사용하는가에 따라 콜피츠 발진기와 차이가 있을
뿐 그 기본구조는 동일하다는 것을 알게 되었다.
- 첫 번째로 실험한 회로는 하틀리 발진기라고 하여, 출력을 뽑아내어 입력을 되 돌리는 회로이다. 진공관 또는 트랜지스터를 사용하는 반결합 발진 회로의 하 나. 미국의 무전기술자 하틀리가 고안한 것으로, 구조가 간단하고 조정하기가 쉬워 라디오 수신기의 국부 발진기에 많이 쓴다. 두 번째로 실험한 회로는 콜 피츠 발진기라고 하여, LC발진기 중 가장 널리 사용되는 발진기는 콜피츠 발진 기로 간략화된 교류등가회로로 탱크회로에서 루프 전류는 직렬 상태를 통해 흐 른다. 출력전압과 양단의 교류전압이 같으며, 궤환전압을 통해 나타난다는 것이 다. 첫 번째 실험과 두 번째 실험으로 알게 된것은 어떤 소자를 임피던스 위치 에 사용하는 가에 따라 차이가 있을 뿐 그 기본구조는 동일하다는 것을 알게 되 었다.
- 이번 실험은 LC발진기를 실험 하였다, LC발진기란 코일의 인덕턴스 L 과 콘덴 서의 커패시턴스C 로 이루어지는 공진회로를 주파수 결정한다. 진공관 또는 트 랜지스터와 조합하는 방법에 따라 하틀리 회로와 콜피츠 회로로 나누어 진다. 있다. 하틀리 회로는 출력의 일부를 뽑아내어 입력으로 되돌리는 회로를 말한 다. 코일 사이의 상호 임피던스에 의해 실효 인덕턴스가 커지므로 비교적 작은 코일로 저주파를 발진할 때 편리하다. 콜피츠 회로는 출력의 일부는 콘덴서에 서 뽑아내어 입력으로 돌리는 회로를 말한다 C를 직렬로 분할하는 방식을 취 하고 있지만 발진파형 중 높은 주파수성분은 C에 의해 임피던스가 저하되므로 변형이 적은 파형을 얻게 된다. 이는 높은 주파수 발진에 사용된다.
- LC발진기는 수십khz에서 수Ghz까지 비교적 높은 주파수 발진에 많이 사용된 다. LC발진회로는 RC발진회로에 비해 Q값이 높기 때문에 비교적 간단한 회로 로도 깨끗한 사인파를 만들 수 있다. L은 온도에 따라 인덕턴스값이 변하기 때 문에 이를 보상하기 위해 온도보상용 콘덴서를 사용한다. 두가지 실험을 하였는 데 첫 번째 실험은 하틀리 발진기이다. 하틀리 발진기는 공진회로 속의 전위가 높은 부분에서 전압성분을 꺼내고 전압이득이 1 이하인 전류증폭기로 증폭하여 공진회로의 전위가 낮은 부분에 접속하는 것으로 코일에 탭을 만들어 공진회로 자신이 승압기의 기능을 하는 정현파 발진기이다. 두 번째는 콜피츠 발진기이 다. 콜피츠 발진기는 하틀리 발진회로와 같은 원리를 이용한 것으로 코일탭 부 분을 콘덴서로 대치한 것을 말한다. 이번 실험으로 하틀리발진기, 콜피츠 발진 기는 LC 발진기의 대표적인 회로이고 탭 인덕터와 단일커패시터를 사용하는 것 이 차이점이며 어느 소자를 임피던스 위치에 사용하는가에 따라 콜피츠 발진기 와의 차이 일뿐 기본구조는 동일하다는 것을 알 수 있었다.

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