LC Oscillator 설계

소개글

LC Oscillator 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 제목
2. 목적
3. 설계과정
4. 결과
5. 토의 및 결론

본문내용

damped natural frequency)를 나타 낸다.
이때, 인덕터의 크기를 10mH, 콘덴서의 크기를 1mF 라고 하고,
위 식의 특성 방성식(characteristic equation)을 구하면,
이때, 비제동 고유 주파수,
제동비(damping ratio)
그런데 우리가 원하는 것은, 진동응답이 나오는 것이며, 진동응답이 나오기 위해서는
제동비 가 1보다 작아야 하므로,
즉 저항이 보다 클 때, 응답에서 진동 응답이 나타나게 된다.
[ 저항이 보다 크기 시작할 때 진동 시작]
[ 저항이 100일 때의 그래프]
또한 pspice를 이용하여 시뮬레이션 해본 결과, 이 크면 클수록, 진동의 시간이 더 길어짐을 알 수 있다.
그런 이유로, 저항이 달린 구간이 shorted 가 되면, 가 되어, 가장 긴 진동의 시간을 보여 줄 것이라고 예상을 할 수 있다.
그리고 실제로 우리가 시뮬레이션 해본 결과, 이 shorted 가 되었을 때, 응답에서 진동의 시간이 가장 갈게 나왔음을 알 수 있다.
하지만, 특성방정식 상에서 가 되면,
가 되며, 이때는 가 감쇄가 일어나지 않는 순수한 진동운동을 하게 된다.
(damping ratio=0 이므로)
하지만, 실제로 LC 회로를 그려보면 (), 는 순수 진동을 하는게 아니라,
감쇄 진동을 하는 것을 알 수 있다.
이것은, 인덕터 의 내부저항에 기인한 값으로, 아무리 (shorted) 해도 가 순수진동을 하는 것이 아니라, 감쇄 진동을 하는 원인이 된다.
그렇기 때문에, 진동 시간이 가장 긴 회로를 구현하기 위해서는 인 회로를 구현해야 하고, 그것은 바로 회로임을 알 수 있다.
4. 결과
- 회로 구성 및 시뮬레이션 결과
위의 그래프를 통해 약 5.5초까지 Oscillation이 발생함을 확인할 수 있다.
- 흐르는 전류 확인
105.3mA 이상의 전류가 흐르지 않음을 확인함.
- 오차분석
① (L, C)
② (L+5%, C+5%) [약 6초까지 oscillation ]
③ (L+5%, C-5%) [ 약 5.8초까지 oscillation ]
④ (L-5%, C+5%) [ 약 5.6초까지 oscillation)]
⑤ (L-5%, C-5%) [ 약 5.4초까지 oscillation ]
4. 토의 및 결론
- RLC회로의 R이 커질수록 oscillation되는 구간이 길어짐을 확인할 수 있었고, 이 결과에 따라 R을 없앴을 때 가장 긴 oscillation구간이 그려짐을 확인하였다.
- 수식을 통하여 R이 이상일 때 진동이 시작됨을 알 수 있었고, 저항이 1.6Ω일 때 시뮬레이션을 통해 짧게 진동하는 그래프를 확인할 수 있었다. 그리고 100Ω일 때의 그래프를 확인하여 실제로 저항이 커짐에 따라 진동이 길어짐을 확인하였다.
- 처음 회로에서 oscillation시간이 5.5초였고, 10%오차 이내로 들어오려면, 4.95초에서 6.05초 사이로 측정이 되어야 한다. 위의 오차 분석을 위한 다섯 개의 그래프로 약 5.4초에서 6.0초로 오차 범위 안에 들어가는 것을 확인할 수 있었다.

키워드

LC Oscillator,   회로이론,   회로설계