[A+ 4.5 결과레포트] 기초전자공학실험 - 반파 및 전파 정류

소개글

[A+ 4.5 결과레포트] 기초전자공학실험 - 반파 및 전파 정류에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 장비
1. 계측장비
2. 부품
3. 공급기
4. 기타
3. 이론 개요
4. 실험 내용 및 결과
1. 문턱전압
2. 반파 정류
3. 반파 정류(계속)
4. 반파 정류(계속)
5. 정파 정류(브릿지 구조)
6. 전파 중심-탭 구조

5. 실험 결론
6. 토의 및 고찰

본문내용

계산하라.
(5.537-0.53)0.636=1.91
(계산값) = 1.70448V
j. DMM으로 출력 전압의 직류값을 측정하고 % 차이를 계산하라.
(측정값) = 1.552V
(% 차이) = 8.94%
k. 두 다이오드를 저항으로 대치하는 경우에 나타나는 주된 효과는 무엇인가?
출력되는 파형의 최대 값()이 감소했다.
6) 전파 중심-탭 구조
a. 그림 4-19의 회로를 구성하라. 저항 을 측정하고 기록하라.
= 3.274
DMM을 AC로 놓고 변압기의 두 2차 전압을 측정하여 아래에 기록하라. 정격 전압 6.3V 와 차이가 있는가?
(측정값) = 2.025V
(측정값) = 2.024V
측정한 두 실효값의 평균을 이용하여 전체 2차 전압의 피크값을 계산하라.
(계산값) = 2.863V
b. 각각 다이오드에 대해서 순서 1의 를 사용하여 출력 파형을 예측하고 그림 4-20에 그려라. 2차 전압의 크기에 적절한 수직, 수평 감도를 선택하고, 아래에 감도를 기록하라.
수직 감도 = 1V
수평 감도 = 100
c. 결합 스위치를 GND 위치에 놓고 = 0V 수평선을 잘 설정하였음을 확인하라. 오실로스코프의 결합 스위치를 DC 위치에 놓고 출력파형을 관찰하고, 그 파형을 그림 4-21에 그려라. 순서 6(b)와 동일한 감도를 사용하고, 선택한 수직 감도로 최대, 최소값을 결정하고 그림 4-21에 표시하라.
그림 4-20과 4-21의 파형을 비교하라
거의 비슷한 파형이 출력 됐다.
d. 출력 파형 의 직류값에 대해서 계산값과 측정값을 결정하고 비교하라.
2.40 × 0.636 = 1.5264
(계산값) = 1.5264V
(측정값) = 1.309V
5. 실험 결론
<문턱전압>
- 이상적인 다이오드를 이용한 결과와 실제 실리콘 다이오드를 사용하는 결과는 차이를 보인다.
<반파정류>
반파정류는 파형의 반주기만을 정류하여 출력한다
양전압일 때 입력전압에서 다이오드에 걸린 전압을 빼준 값이 출력된다.
음전압일 때 다이오드에 역방향 바이어스가 걸리면서 개방회로가 되어 저항에 전압이 걸리지 않는다.
전파 전류에 비해 절반정도의 효율을 지닌다.
직류의 값은 0.318×의 값으로 계산한다.
AC-GND-DC 결합에서 AC의 위치로 전환시 직류의 신호를 차단하게 되므로 1V가까이 내려가게된다. 그래프의 모양은 그대로 유지되며 직류신호만큼의 차이가 있을 뿐이다.
다이오드를 역방향으로 바꿀 시에 출력되는 파형의 모양이 뒤집혀 출력된다.
양의 전압을 걸어주었을 때 다이오드가 역방향이라면 개방회로가 되어 다이오드에 모든 전압이 걸리게 되며, 음의 전압을 걸어주면 다이오드가 순방향이 되어 다이오드 문턱전압만큼이 걸리게 된다.
오실로스코프에 출력되는 파형은 다이오드에 걸린 전압인가 저항에 걸린 전압인가에 따라 달라진다.
다이오드에 걸린 전압을 출력한 파형에서 총면적에서 주기를 나누면 직류값을 대략적으로 계산할 수 있다.
4-10회로에서 양전압을 주었을 때 다이오드에 걸리는 전압이 0.7V이므로 병렬연결된 에도 0.7V가 걸리게 되된다. 음전압을 주었을 때 다이오드쪽은 개방회로가 되어 저항이 두 개인 직렬회로가 되어서 전압 분배법칙에 따라 입력전압의 절반의 값이 출력된다.
4-10의 회로에 다이오드의 방향을 반대로 했을 때 반대로 하기전 회로의 양전압은 반대로 했을 때의 음전압상황과 같게되고 음전압은 반대로 했을 때의 양전압과 같게 된다.
< 전파정류 브리지 회로 >
- 정류회로는 교류신호에서 직류신호만을 뽑아내는 회로로 반파정류와 전파정류로 구성된다.
- 전파정류는 파형의 주기를 모두 정류하며 양전압일 때 음전압일 때 모두 양의 전압 값을 출력한다.
전파의 경우 출력파형이 0V에 머물러 있다가 올라가는 형태를 띄는데 이는 다이오드에 문턱전압만큼의 전압이 걸리기 전까지 개방회로이기 때문에 나타나는 형상이다.
직류의 값은 0.636×의 값으로 계산한다. (이상적인 다이오드일 경우)
실리콘 다이오드를 사용 시 0.636× 값으로 직류의 값을 계산한다. 브리지 구조에서 Vout의 값은 2차 Vrms를 이용해 구한 Peak값에서 ON상태인 두개의 다이오드 문턱전압 합을 뺀 값과 같다.
- 브리지 회로에서 다이오드 2개를 대신해 저항을 대치할 경우 피크 값 전압 값이 절반으로 줄어드는 현상이 발생하게 되며 저항값과 전류값에 비례하는 만큼의 전압이 걸리게 된다.
- 직렬으로 연결된 회로의 경우 역방향으로 바이어스를 가했을 때 개방회로를 형성함으로써 출력 값이 0V이 되는 것을 알 수 있다.
- 브리지 구조의 정류회로에서는 각 위상의 전류들이 다이오드를 2개씩 통과한다
6. 토의 및 고찰
1) 파형이 불안정하거나 전혀 다른 파형이 출력될 경우 물리적인 접촉 부위를 확인해야한다.
2) Vm 값을 추측하여 계산하면 오차율이 크게 나오므로 오실로스코프 상에 출력되는 최대값에 맞춰 계산을 해야하며 Vpeak 값에 다이오드의 문턱전압을 뺀 값이 Vm 임을 자각하고 오차율을 줄여야 한다.
3) AC와 DC의 파형의 차이는 AC가 직류전압을 차단하기 때문이다.
4) 전류 시스템에서는 최대 역방향 전압(PIV)를 신중하게 고려하여 회로를 해석해야한다.
5) 문턱전압을 이용하여 계산할 시 측정 값을 이용하는 것이 아닌 이론 값을 사용하여 계산하도록 한다.
6) 불필요한 점프선을 남용할 경우 출력값의 오차가 높아질 수 있다.
7) 오실로스코프에 출력되는 파형의 최소값과 최대값은 기계상에 값이 출력된 값으로 계산에 임해야 하며 수평감도 수직감도를 이용해 임의로 추측할 시 오차가 커질 수 있으니 정확한 값을 사용해 계산하도록 한다.
8) 계산 하려는 전압이 저항에 걸린 전압인가 다이오드에 걸린 전압인가에 따라 출력 파형이 달라지므로 계산하려는 전압의 값이 어디에 걸린 전압인가를 꼼꼼하게 확인해야한다.
9) 브리지 회로에서 Vdc를 구할 때는 두 개의 Si 다이오드를 통과 하므로 2VT를 빼야 하는데 처음에 하나의 다이오드의 값만 빼서 실험 결과값이 크게 달라졌었다.
10) 트랜스포머의 2차 전압을 설정하기 위해서는 DMM으로 확인하며 함수 발생기로 1차 전압을 알맞은 값에 조정해야 한다.

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결과레포트,   기초전자공학실험,   전자회로 실험