디지털 회로 실험 및 설계 - 74LS47 Driver를 이용한 7-Segment 실험 2

소개글

디지털 회로 실험 및 설계 - 74LS47 Driver를 이용한 7-Segment 실험 2에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 회로도
2. 이론값
3. 실험결과
4. 결과분석

본문내용

과 목
담당교수
제 출 일
학 번
이 름
회로도, 이론값, 실험결과, 결과분석
실험1)
회로도
실험절차 1) Sink, Source 방식의 위 회로 2개를 구성하시오.
2) 1번과 2번 단에 전압과 전류를 측정하여 아래표에 기록하시오.
이론값
방식
Voltage
Current
1
2
1
2
Source
0V
5V
8mA
8mA
Sink
3.5V
0V
8mA
8mA
실제 실험 결과
방식
Voltage
Current
1
2
1
2
Source
0V
5V
8mA
8mA
Sink
3.35V
0V
8mA
8mA
결과분석
- MCU가 전류를 받아 들이는 형태인 sink 전류 방식은 위 아래 두 그림 중 윗그림으로, VCC에서 전류가 나오기 때문에 저항을 통과하여 5V에서 살짝 낮아진 3.5V 정도 측정된다.
- MCU가 전류를 내보내는 형태인 source 전류 방식은 위 아래 두 그림 중 아랫그림으로, VCC로 전류가 들어가기 때문에 0V로 측정된다.
- 전류는 sink, source 상관 없이 똑같이 측정된다.
실험 2)
회로도 및 멀티심
실험 사진
실험 3)
회로도 및 멀티심
실험 사진
※ 결과분석
실험 2의 실험방법과 실험 3의 실험방법에 대하여 비교하여 설명하시오.
- 실험 2는 7-세그먼트에 직접 점퍼선을 연결하여, 7-세그먼트의 각 입력단에 해당하는 부분의 점퍼선을 연결했다가 뺐다가를 반복하여, 7- 세그먼트의 불빛으로 숫자의 형태를 만든 반면에,
- 실험 3은 74LS47 소자를 이용하여, 전압이 인가되면 1, 인가되지 않으면 0으로 2진수 0000부터 1001까지 D0~ D3까지의 4개의 입력단을 각각 1, 2, 4, 8의 숫자 자리로서 그 자리들을 잘 조합하여 실험 2처럼 숫자의 형태를 만들기 보다는 정말 2진수에 해당하는 숫자를 나타내었다.
BCD to 7-Segment Decoder Driver를 사용함으로써 얻어지는 효과에 대하여 설명하시오.
- 불빛의 자리에 해당하는 부분의 점퍼선을 일일이 연결했다가 빼는 수고를 덜어주고, 간단히 2진수의 성질을 이용하여 쉽고 빠르게 원하고자 하는 숫자를 나타낼 수 있다는 효과를 가진다.
오차분석
※ 이론분석, 시뮬레이션 결과와 실험결과 비교는 각 실험에서 했기 때문에 바로 오차가 발생하는 이유를 분석해보겠다.
- 첫째로, 전류의 값은 자연적인 현상을 인간이 임의적인 수로 나타낸 것이라는 것이다. 물론, 우연치 않게 소수점 한자리 수준으로 딱딱 떨어지는 전류의 값도 측정 되겠지만 대부분 디지털 멀티미터에 측정되는 전류의 값을 보면, 소수점 셋째 자리까지 나타나게 되는데, 그 값들이 고정되지 않고 아주 미세하게 끊임없이 바뀐다. 그러므로 정확하게 이론상으로 구해지는 전류의 값을 구하기는 어렵다. 실험하며 측정했던 전류의 값도, 디지털 멀티미터에 표시된 계속해서 바뀌는 전류의 값에서 소수점 한 ~두자리까지만 보고 대략적인 값을 측정한 것이다.
- 둘째로, 점퍼선에서도 저항은 존재한다는 것이다. 그러므로 전류가 그 점퍼선을 이동하면서 자연스럽게 그 점퍼선 상에 있는 자그마한 저항의 영향을 받기 때문에 시뮬레이션의 결과처럼 이상적이론적 결과는 현실적으로는 불가능하기 때문에 오차가 생긴 것이다.
- 셋째로는, 브래드 보드의 불확실성이다. 실험에 사용했던 브래드 보드는 2021년 초에 인터넷을 통해 구입했던 것으로, 브래드 보드 뿐만 아니라 모든 전자 기기는 보관했던 장소의 온도와 습도 등 환경적인 요인에 따라 조금씩 부식이 일어날 수도 있기 때문에 내가 사용했던 브래드 보드 역시 이론에 가까운 완벽한 상태가 아니었을 가능성이 크기 때문에, 오차가 발생했을 가능성 또한 크다고 생각한다.

키워드

디지털회로실험및설계,   74LS47,   7-Segment,   PSpice