결과 실험4. 정궤환 회로

목차

< 1. 목 적 >

< 2. 실험 과정 및 실험 결과 >

< 3. 실험 결과에 대한 토의 및 고찰 >

< 4. 참 고 문 헌 >

본문내용

하였기 때문에 이로 인해 오차가 발생할 수 있으며, 주어진 저항들의 값이 정확히 1k, 10kΩ이 아니기 때문에 측정값에 조금의 오차가 발생할 수 있다. 만약, 좀 더 정확한 실험을 위해 디지털 오실로스코프가 있었다면, 주파수 측정값이 좀 더 세밀하고, 쉽게 구할 수 있었을 것이다.
실제 오실로스코프 측정 파형을 보면 완전한 사각파를 구현하지 못하고 약간 사다리꼴 형태의 파형이 나왔는데, 이는 출력의 rise time과 fall time이 길어져서 그런 것이다. 에 의해서 RC상수가 적으면 지수적으로 감소하여 천이시간이 줄어들어 다른 상태로 가기 위한 시간이 줄어들어 파형은 사각파에 가깝게 된다. 책에서 주파수를 구하는 식을 보면 으로 식이 나와 있는데, 이 식은 잘 못된 식이다. 왜냐하면 주파수 인데 이므로 T의 역수를 취해 fo를 구해서 표에 기록하였다.
< 3. 실험 결과에 대한 토의 및 고찰 >
실험4.정궤환 회로를 통하여 연산증폭기를 사용한 정궤환 회로를 구성하여, 슈미트 트리거(Schmitt trigger)회로의 특성을 관찰하고, 이를 이용한 사각파 발생기에 대하여 실험을 통하여 알아보았다.
실험1은 슈미트 트리거 회로를 구성하여 저항에 따른 슈미트 트리거 회로의 의 변화를 살펴보는 실험이었습니다. 원래의 실험은 가변저항을 이용하여 입력전압을 조금씩 올려주어 출력이 정(+)이 될 때와 부(-)가 될 때의 입력 전압을 측정하여 와 을 알아보는 실험이었습니다. 슈미트 트리거(Schmitt trigger) 회로에 대한 실험이었다. 슈미트 트리거 회로는 안정된 두 가지의 상태를 가지고 있고, 쌍안정 멀티 바이브레이터와 같이 상반된 두 가지의 동작 상태를 가지는 회로이다. 다시 말하면 쌍안정 멀티 바이브레이터의 변형된 형태라고 할 수 있다. 실험1에서는 입력전압이 L->H로 갈 때와 H->L로 갈 때 다른 출력값을 얻는 것을 확인했는데, 이를 히스테리시스 특성이라고 말한다. 히스테리시스 특성은 입력 전압값에 대한 어떤 임계값에 대하여 출력전압이 결정될 때 그 값이 흔들리는 것을 막을 수 있다. 측정값을 보면 저항값이 10k일 때와의 값이 ±7.4V정도가 되어야 스위칭 되는 현상을 관찰 할 수 있었다. 또한 저항이 줄어듦에 따라서 와 의 절대값이 작아진 것을 볼 수 있다.
실험2는 슈미트 트리거 회로를 이용한 사각파 발생회로를 만들어 R1, C1의 변화에 따른 주파수 변화를 측정해보는 실험이었습니다. 각각 R1과 C1의 값을 변화시켜가면서 실험을 하였는데, 위에서도 언급했듯이 의 식에 따라 시정수 τ(시정수=RC)값이 작을수록 사각파형에 가까운 출력을 얻을 수 있었다. C1값이 0.05uF으로 같을 때는 R1이 4.7KΩ일 때 가장 사각파형에 가까웠고 R1값이 10KΩ으로 같을 때는 C1이 0.02uF일 때 가장 사각파형에 가깝다는 것을 확인 할 수 있었다. 즉 R의 값과 C의 값을 크게 할수록 주파수가 낮아지는 것을 볼 수 있는데, 그래프의 모양을 보면 주파수가 낮은 곳에서는 사각파를 많이 관찰할 수 있었고 주파수가 높은 곳에서는 넓은 사각파를 관찰할 수 있었다.
실험4. 정궤환 회로를 통해 연산증폭기를 사용한 정궤환 회로를 구성하여, 슈미트 트리거(Schmitt trigger)회로의 특성을 관찰하고, 이를 이용한 사각파 발생기를 구성에 대해 실험을 통하여 보다 쉽게 이해할 수 있었다.
< 4. 참 고 문 헌 >
- FUNDAMENTALS OF MICROELECTRONICS, RAZAVI, WILEY, 2008.
- FEEDBACK CONTROL OF DYNAMIC SYSTEMS, F.FRANKLIN, PEARSON PRENTICE HALL, 2010.

키워드

아주대,   전자회로실험,   결과,   정궤환 회로