클램핑 회로(Clamping) (결과 레포트)

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클램핑 회로(Clamping) (결과 레포트)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 장비
3. 이론 개요
4. 실험 순서
(1) 항복 전압
(2) 클램퍼 (R, C, 다이오드 조합)
(3) DC 배터리를 가지는 클램퍼
(4) 클램프 정현파 입력
(5) 클램퍼 (R의 효과)
5. 결론 및 고찰

본문내용

6-8의 파형을 그림 6-7의 예상 파형과 비교하라.
입력 파형
출력 파형
f. 그림 6-6에서 다이오드를 반대로 하고 단계 1)로부터 결정된 의 값을 사용하여
다이오드가 “온”상태가 되는 의 반주기에 대하여 와 를 결정하라.
(계산치) = 4.973 V
(계산치) = 0.973 V
g. 순서 f의 결과를 사용하여 가 다른 반주기로 스위치가 되고, 다이오드가 “오프” 된
후의 를 계산하라.
(계산치) = 8.973 V
h. 순서 e와 f의 결과를 사용하여 의 예상 파형을 그림 6-9에 그려라. 수평의 중심축은 = 0 V 라인으로 사용하라. 선택된 수평과 수직축의 감도를 아래에 기록하라
수직감도 = 2 V/div
수평감도 = 0.1 ms
i. 순서 h의 감도를 사용하여 출력파형 를 보기 위하여 오실로스코프를 사용하여라.
결합스위치의 GND 위치를 사용해서 = 0 V 선을 스크린상에 미리 조정하라.
(DC 위치에서 파형을 보아라.) 출력파형을 그림 6-11에 기록하라.
입력 파형
출력 파형
4) 클램프 (정현파입력)
a. 그림 6-1의 회로를 재구성하라. 그러나 같은 주파수(1 kHz)를 가지는 8 V의
정현 신호를 입력신호로 바꾸어라.
b. 단계 1)과 2)의 결과 및 다른 해석기법을 사용하여 그림 6-11에 의 에 대한 예상
되는 출력 파형을 그려라. 특히 가 양의 피크치, 음의 피크치, 0 V일 때의 를
구하여라. 선택된 수직과 수평축의 감도를 아래에 기록하라.
(계산치) = +4 V일 때 = 0.527 V
(계산치) = -4 V일 때 = -7.473 V
수직감도 = 2 V/div
수평감도 = 0.1 ms
c. 순서 b의 감도를 사용하여 출력파형 를 보기 위하여 오실로스코프를 사용하여라.
결합스위치의 GND 위피를 사용해서 = 0 V선을 스크린상에 미리 조정하라.
(DC 위치에서 파형을 보아라.) 출력 파형을 그림 6-12에 기록하라.
입력 + 출력 파형
5) 클램퍼 (R의 효과)
a. 그림 6-1의 회로에서 다이오드를 “오프”상태로, 개방회로로 근사화 될 수 있는 입력신호 의 간격에 대하여 시정수 ( = RC )를 결정하라.
(계산치) = 0.1 sec
b. 인가되는 신호의 주기를 계산하고, 인가신호의 첫 싸이클 동안 다이오드가 “오프”상태가 되는 시간간격과 일치하는 반주기를 결정하라.
(계산치) T = 1 ms
(계산치) T/2 = 0.5 msec
c. RC회로의 방전주기는 약 5이다. 순서 a의 결과를 사용하여 5로 설정되는 시간간격을 계산하고, b에서 계산된 T/2와 비교하라.
(계산치) 5 = 0.5 sec
d. 좋은 클램핑 작용을 위해서, 5가 인가신호의 T/2보다 훨씬 큰 이유는 무엇인가?
= 방전시 반주기 동안 유지하여야 되므로.
e. R을 1㏀으로 바꾸고 5의 새로운 값을 계산하라.
(계산치) 5 = 5 msec
f. 순서 e에서 계산한 5을 인가신호의 T/2와 비교하라. R의 새로운 값이 출력파형 에 어떤 영향을 미치는가?
= 5가 T/2와 같아 방전시 반주기동안 방전전압을 유지할 수 없다.
g. R = 1㏀을 가지는 그림 6-1의 압력에 대해 그림 6-13에 출력 파형을 기록하라.
결합 스위치의 GND 위치를 사용해서 = 0 V선을 스크린상에 미리 조정하라.
DC 위치에서 파형을 보아라. 선택된 수직과 수평축의 감도를 아래에 기입하라.
입력 파형
출력 파형
수직감도 = 2 V/div
수평감도 = 0.1 ms
h. 그림 6-13의 출력 파형에서 예상했던데로 왜곡이 나타났는가? 양과 음의 피크를 통해서 알 수 있는 것은 무엇인가?
= 나타났다. 5가 충분히 길지 않아 충전과 방전시 왜곡된다.
i. R을 100㏀로 바꾸고 5의 새로운 값을 계산하라.
(계산치) 5 = 0.1 sec
j. 순서 i에서 계산한 5를 인가신호의 T/2와 비교하라. 보다 낮은 R이 그림 6-13의 파형 에 어떤 영향을 미치는가?
= 낮은 R로 인하여 가 작아지고 5가 T/2에 비해 충분히 길지 않아 파형이 왜곡된다.
k. 그림 6-1에서 R = 100Ω일 때 입력을 설정하고 그림 6-14에 결과 파형을 그려라.
결합 스위치의 GND 위치를 사용해서 = 0 V선을 스크린 상에 미리 조정하라.
DC 위치에서 파형을 보아라. 선택된 수직과 수평축의 감도를 아래에 기입하라.
입력 파형
출력 파형
수직감도 = 2 V/div
수평감도 = 0.1 ms
l. 그림 6-14의 파형 결과에 대해 논하고, 그림 6-13의 파형, 그림 6-3의 적당히 클램프된 파형과 비교하라.
= 저항이 낮아짐에 따라 시정수가 낮아지며 시정수가 낮아질수록 왜곡의 정도가 심해졌다.
m. 순서 a~l의 결과를 토대로 출력파형이 입력과 같은 파형을 가지는 것을 보증할 5와
파형의 주기 (T)사이의 관계를 확립하라. 그 관계는 5와 T 사이 관계이지 T/2 사이
관계가 아님을 주목하라.
= 5가 T보다 충분히 컸을 때 왜곡정도가 적었으므로 회로를 구성할 때 RC = t 의 값을 주기보다 충분히 높게 설정 해야만 한다.
5.결론 및 고찰
- 클램프는 입력파형의 모양은 변화시키지 않고 파형의 전압 값을 upset, offset시키는
회로이다.
upset, offset이 일어나더라도 peak to peak의 전압 차이는 변하지 않는다.
- 전압원을 이용하여 upset, offset 정도를 조절 한다.
- 시정수란 회로가 외부로부터의 입력에 얼마나 르게 혹은 느리게 반응 하는지를 나타내
는 지표이다.
- 으로 구할 수 있다.
- 클램프 회로에서 5(시정수)가 주기보다 충분히 길어야 된다.
축전기 충전시 주기보다 5가 충분히 길지 않으면 충전이 잘 이루어지지 않는다.
축전기 방전시 주기보다 5가 충분히 길지 않으면 방전이 잘 이루어지지 않는다.
5가 충분히 길지 않으면 출력파형에서 왜곡도가 심해진다.
- 다이오드의 방향에 따라 offset과 upset이 일어난다.
- 클램퍼를 이용하여 AC값을 DC값으로 바꿀 수 있다.
클리퍼는 파형을 자르는 것이고 클램퍼는 손실이 거의 없이 충전, 방전이 되므로
효율이 높다.
가정에서 사용하는 휴대폰 충전기와 같이 교류를 직류로 바꿔 기계에 입력되도록 한다.

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