설계실습 7. RC회로의 시정수 측정회로 및 방법 설계 - 예비레포트

소개글

설계실습 7. RC회로의 시정수 측정회로 및 방법 설계 - 예비레포트에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

파형을 INVERT하여 CH1파형에 ADD하면 된다. CH2의 파형은 아무 설정을 안 해도 아래의 그림3과 같이 연결해두면 알아볼 수 있다.
↑그림3 Time Constant를 구하기 위한 저항과 커패시터의 직렬 연결도
(다음 페이지에 저항전압과 커패시터전압의 예상파형 그래프 있음)
저항전압과 커패시터전압의 예상파형 그래프
★저항전압의 예상파형 그래프
★커패시터전압의 예상파형
3.4 (a) 실험 3.3의 회로에서 FG출력(CH1)과 저항전압(CH2)을 동시에 관측할 수 있도록 회로와 scope의 연결 상태를 그리고 제출하라. (b) Scope의 Volts/DIV와 Time/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가. (수평축은 10DIV, 수직축은 8DIV로 나뉘어져 있다)
(a) FG출력과 저항전압을 동시에 관측할 수 있는 방법을 두 가지
★ 첫 번째 방법: CH2의 파형을 INVERT한 뒤에 CH1의 파형에 ADD하는 방법
↑그림4 CH1(FG출력)과 CH2(저항전압)을 동시에 관측할 수 있는 첫 번째 연결도
★ 두 번째 방법: 커패시터와 저항의 위치를 서로 바꾸는 방법
↑그림5 CH1(FG출력)과 CH2(저항전압)을 동시에 관측할 수 있는 첫 번째 연결도
(b) Scope의 Volts/DIV은 0.25V로 Time/DIV은 10τs(τ=10μs)로 하는 것이 적당할 것이다.
3.5 (a) FG출력(CH1)과 커패시터전압(CH2)을 동시에 관측할 수 있도록 회로와 scope의 연결 상태를 그리고 제출하라. (b) Scope의 Volts/DIV와 Time/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가.
(a) FG출력과 커패시터전압을 동시에 관측할 수 있는 회로도
↑그림6 CH1(FG출력)과 CH2(커패시터전압)을 동시에 관측할 수 있는 연결도
(b) Scope의 Volts/DIV은 0.25V로 Time/DIV은 10τs(τ=10μs)로 하는 것이 적당할 것이다.
(다음 페이지에 계속 이어짐)
3.6 (a) FG, 저항, 커패시터의 순서를 연결하고 저항의 양단에 scope의 단자를 연결하였을 때 파형이 어떻게 될 것인가 설명하라.
아래의 그림7과 같이 scope를 연결하면 FG의 출력 파형이 scope에 찍힐 것이다. 왜냐하면 scope의 접지와 FG의 접지가 소켓 내부의 전선에 의해 연결되어 있기 때문이다. A단자에서 FG의 출력전압이 scope로 들어가지만, 그 후에 B단자로 전압이 나오는 것이 아니라 그 전에 scope내부에서 접지되어 AB단자에 걸리는 전압을 측정할 수가 없게 된다. 따라서 아래의 그림7과 같이 저항의 양단에 scope단자를 연결하는 방법으로는 AB단자사이의 전압을 측정할 수 없을 것이다.
↑그림7 저항의 양단에 scope의 BNC connector를 연결한 연결도
(다음 페이지에 계속 이어짐)
3.7 위에서 계산한 τ가 주기인 사각파를 RC회로에 인가했을 대 예상되는 저항, 커패시터의 전압을 대충 그리고 그 이론적 근거를 설명하라.
주기가 τ인, 예상 저항전압 그래프와 커패시터전압 그래프
★저항전압의 예상파형 그래프
↑그림8 소스전압의 주기가 타우인 저항전압 그래프
★커패시터전압의 예상파형 그래프
↑그림9 소스전압의 주기가 타우인 커패시터전압 그래프
★ 위와 같은 형태의 파형이 측정될 것으로 예상하는 이유는 주기가 충분히 길지 않아 커패시터에 충분히 전압이 충전되지 않아서이다. 따라서 커패시터 전압은 위의 그림9와 같은 선형적이고, 소스 전압보다 크기(amplitude)가 작은 파형의 그래프가 scope에 찍힐 것이다. 저항 전압의 경우는 소tm 전압과 커패시터 전압을 KVL시켜서 얻어 낼 수 있다. 따라서 저항 전압은 그림8과 같은 형태가 될 것이다.

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