오실로스코프

소개글

오실로스코프에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 사전지식
2. 실험절차
3. 디스커션

본문내용

은 앞에서 말했던 것과 같이 1MΩ이 나온다.
7)499.72mHz
이동거리를 4cm가 되게 하려면 위아래로 2칸씩 움직이게 맞추어주면 된다. 5초동안 점이 왕복하는 횟수는 2.5번이다. 점의 움직임은 파형발생기의 출력전압 값을 나타내는 것이다. 파형발생기에서는 정현파를 출력하기 때문에 정현파 값의 변화대로 점이 움직인다. 정현파는 왼쪽 그림과 같이 출력값의 변화속도가 최대치, 최소치가 될수록 작아지다가 0으로 될수록 빨라진다. 그러므로 접선의 기울기에 따라 점의 이동속도가 달라진 다는 것을 알 수 있다. 기울기의 절대값이 작아질수록 점의 이동속도는 느려지고, 기울기의 절대값이 커질수록 점의 이동속도는 빨라진다.
8)499.72mHz
7번에서 파형발생기의 삼각파버튼을 눌러주고 같은 실험을 반복한다. 역시 5초동안 2.5번 왕복했다. 눈으로 시간과 오실로스코프를 함께 측정하기에는 무리가 있어 정현파와의 비교는 쉽지 않았다. 하지만 명확히 알 수 있는 차이점은 점의 이동속도가 다르다는 것이다. 정현파에서는 속도의 변화가 있었으나 삼각파에서는 속도의 변화를 관찰할 수 없었다. 왼쪽의 그래프를 살펴보면 그 이유를 알 수 있다. 물론 기울기의 부호는 다르지만 그 절대값은 같기 때문에 점의 이동속도는 일정하다는 것을 알 수 있다. 이제 속도를 구해보면, 왕복 2.5번이므로 총 이동거리는 4*2.5*2=20cm이다. 왜냐하면 왕복 2.5번이므로 편도로는 2.5*2=5번이고 편도거리가 4cm이기 때문이다. 그리고 이동시간은 5초이므로 계산을 하면 4cm/s의 속도로 점이 움직인다는 것을 알 수 있다. 하지만 실제로는 4cm/s보다 더 빠른 속도로 이동하고 있을 것이라 생각된다. 실제 왕복횟수를 측정했을 때 2.5번보다 약간 더 많이 이동했기 때문에 이동거리가 커질 것이기 때문이다.
9)499.72mHz
구형파는 정현파와 삼각파에 비해 많이 다른 결과를 보였다. 점이 위에 나타났다가 아래에 나타나는 것이 반복되었기 때문이다. 이 결과도 역시 구형파의 그래프를 보고 예측할 수 있다. 구형파는 기울기가 0이고 절대값이 같은 값을 주기적으로 출력한다. 기울기가 0이므로 점은 움직이지 않고 정지해 있으며 출력하는 값의 부호가 바뀌기 때문에 위에서 나타났다가 아래에서 나타나게 된다. 아마 0.5Hz가 아니라 높은 Hz(주파수)를 출력해주면 오실로스코프에서는 두 점이 관찰될 것이다. 주파수가 높아지면 그만큼 많이 진동하게 되므로 오실로스코프에서는 두 점이 너무 빠르게 번갈아 출력되기 때문에 눈으로 볼 때는 두 점으로 보이게 될 것이라고 생각한다.
10)
절차 7, 8, 9의 실험에서 주파수만 높여 다시 관찰하는 실험이다. 정지된 선이 보이기 까지 증가시킨 주파수는 38.667Hz였다. 주파수를 점점 높여줄수록 선이 점점 선명해지는 것을 관찰할 수 있었다. 이것은 주파수가 증가하면서 점이 빠르게 이동하여 선처럼 보이게 되는 것이다. 정현파와 삼각파는 거의 비슷하게 보이지만, 자세히보면 정현파의 선이 좀더 길게 보인다. 정현파는 점의 속력이 선끝으로 가면서 느려지기 때문에 선의 양 끝점이 삼각파보다 더 길고 선명하게 보이는 것이라고 생각한다. 그리고 구형파는 절차9에서 예측했던 것과 같이 선이 아닌 두 점만을 관찰할 수 있었다. 사실은 번갈아가면서 점이 찍히는 상태이지만, 그 간격이 너무 짧아 두 점으로 관찰되는 것이다. 이와 같이 정현파와 삼각파도 절차 7, 8에서 관찰한 것처럼 점이 이동하는 상태이지만 그 속도가 너무 빨라 선으로 보이게 된다.
3. Discussion
전원전압을 증가시키면서 화면에 출력된 점을 관찰하는 실험에서 전압을 증가시킬때는 점이 오른쪽으로 이동하다가 증가시킨 채로 놓아두면 원점으로 돌아갔다. 그리고 증가시킨채로 두었던 전원전압을 다시 줄이면 원점에서 왼쪽으로 움직이다가 감소된 채로 놔두면 다시 원점으로 돌아가는 현상을 관찰하였다. 하지만 인가전압은 DC이기 때문에 전압을 증가시키면 점은 원점으로 다시 돌아가는 것이 아니라 인가전압과 같은 V만큼 이동한 후 정지해있어야 했다. 그래서 오실로스코프를 보니 DC가 아니라 AC로 출력하고 있어서 점이 제자리에 정지하지 않고 원점으로 돌아갔던 것이었다. 아마도 AC로 출력설정을 해주면 전원값의 시간에 따른 변화율(기울기)을 측정하는 것 같다. 왜냐하면 전원전압을 느리게 증가시켰을 때는 점이 오른쪽으로 조금 이동했다가 원점으로 돌아오고 빠르게 증가시켰을 때는 점이 좀 더 멀리 이동했다가 원점으로 돌아왔기 때문이다.

키워드

오실로스코프,   프로브,   기초회로실험