[A+ 4.5 결과레포트,PSpice포함] 기초전자공학실험 - 공통 이미터 증폭기의 주파수 응답

소개글

[A+ 4.5 결과레포트,PSpice포함] 기초전자공학실험 - 공통 이미터 증폭기의 주파수 응답에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 장비
3. 이론
4. 실험 내용 및 결과
1) 저주파 응답 계산
2) 저주파 응답 측정
3) 고주파 응답 계산
4) 주파수 대 이득
5. 결론
6. 토의 및 고찰

본문내용

역이득(부하에서)을 이용하여 증폭기의 이득을 계산하라.
83.35
e. 결합 커패시터와 측로 커패시터에 의한 하한 차단 주파수를 계산하라.
9.3Hz
26.09Hz
471.4Hz
2) 저주파 응답 측정
a. 그림 25-1의 회로를 구성하라. 필요한 경우 그림25-1의 여백에 저항의 실제값을 기록하라. = 20V 로 조정하라. 주파수가 5kHz이고 진폭이 20mV AC신호, 를 입력에 인가하라. 오실로스코프를 이용하여 출력전압을 관찰하라. 가 왜곡을 보이는 경우에는 출력이 왜곡되지 않을 때까지 를 줄여라.
( 측정값 ) = 19.4mV
( 측정값 ) = 11.33V
회로의 중간대역 전압이득을 계산하라.
= 68.56
입력전압을 위에서 설정된 값으로 고정시킨 상태에서 표 15.1을 채울 수 있도록 주파수를 바꾸어 가면서 를 측정하여 기록하라.
표 25.1
f 50-Hz
100-Hz
200-Hz
400-Hz
600-Hz
800-Hz
1-kHz
2-kHz
150mV
310mV
575mV
418mV
1.08V
1.16V
1.22V
1.3V
f 3-kHz
5-kHz
10-kHz
1.31V
1.31V
1.31V
각 주파수에서 증폭기의 전압이득을 계산하여 표 25.2를 채워라.
표 25.2
f 50-Hz
100-Hz
200-Hz
400-Hz
600-Hz
800-Hz
1-kHz
2-kHz
7.73
15.97
29.63
46.8
55.67
59.76
62.88
67
f 3-kHz
5-kHz
10-kHz
67.5
67.5
67.5
3) 고주파 응답 계산
a. 이론 개요 부분에서 제시된 수식을 사용하여 상위 차단 주파수를 계산하여 아래에 기록하라.
b. 출력이 왜곡되지 않도록 입력전압을 줄인 다음 입력 신호의 진폭을 측정하여 기록하고, 표 25.3의 각 주파수에서 출력전압을 측정하여 기록하라.
우리 실험상에서는 출력이 왜곡되지 않아서 앞과 동일한 입력 신호로 함
표 25.3
10㎑
50㎑
100㎑
300㎑
500㎑
1.33V
1.30V
1.29V
1.26V
1.17V
600㎑
700㎑
900㎑
1㎒
2㎒
1.10V
1.04V
962㎷
874㎷
539㎷
증폭기의 전압이득을(dB 단위로) 계산하여 표 25.4를 채워라.
10㎑
50㎑
100㎑
300㎑
500㎑
68.56
67
66.49
64.94
60.3
0
-0.2
-0.26
-0.47
-1.11
600㎑
700㎑
900㎑
1㎒
2㎒
56.7
53.6
49.58
45.05
27.78
-1.65
-2.13
-2.81
-3.64
-7.84
4) 주파수 대 이득
a. 그림 25-2의 세미-로그 그래프를 사용하여 전 주파수 대역에서의 주파수 대 이득 곡선을 그려라.
실제 데이터 값을 점으로 나타낸 다음, 점을 선으로 연결하여 실제의 그래프를 그려라. 직선 근사 커브를 사용하여 Bode 선도를 구하라.
b. bode 선도로부터 하위 3-dB 주파수와 상위 3-dB 주파수를 구하여 아래의 빈칸에 써넣어라
측정값을 순서 1 과 3 에서의 계산값과 비교하라.
계산값 가 471.4㎐이고 가 425㎐여서 차이가 46㎐이고
계산값 가 1.03㎒이고 가 925㎑여서 차이가 175㎑ 차이가 있음
5.결론
공통 에미터 증폭기는 고주파영역에서 증폭률이 떨어지므로 주파수 특성이 좋지 않다.
증폭기의 주파수 응답에서 차단주파수를 정할 때의 0.707배가 되는 지점을 구하는데, 이 때 0.707은 증폭도의 약 70%가 되는 지점부터 증폭기가 제대로 동작하는 것을 의미한다.
저주파 영역의 경우 주파수가 커지면 전압이득이 증가하고, 고주파 영역의 경우 주파수가 커지면 전압 이득이 감소하며, 중간 주파수 영역에서의 이득은 일정하게 유지된다.
주파수에 따라서 증폭 값이 다른 것이 주파수 응답이며 주파수가 높으면 신호가 콘덴서를 빠져나가고 반대로 주파수가 높으면 콘덴서를 지나지 못함
6.토의 및 고찰
그래프에서 주파수가 이론과 다르게 깔끔한 그래프 선이 나오지 않는 이유는 브레드보드와 점프선 사이의 보이지 않는 커패시터에 의해 최종 출력단으로 가지 못해서이다.
상위 차단 주파수의 측정값은 계산값보다 매우 낮은 값으로 큰 오차를 보인다. 따라서 고주파 영역에서의 주파수 특성이 좋지 않다는 것을 알 수 있다.
대역 이득의 0.707배일 때의 주파수를 차단주파수로 정의하는 이유는 중간대역 이득을 기준으로 전력이 반으로 감소하는 지점이 대역 이득의 0.707배가 되는 시점이기 때문이다. 즉, 대역이득의 약 70%가 되는 지점부터 증폭기가 제대로 동작한다고 말할 수 있다.

키워드

기초전자공학실험,   전자실험,   PSpice,   공통 이미터,   주파수 응답,   증폭기