(홍익대학교) 계측 및 신호처리 - 미분적분기

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(홍익대학교) 계측 및 신호처리 - 미분적분기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

미 분 적 분 기


1. 실험목적

2. 실험이론
　① 적분기
　② 미분기
　③ 키르히호프 (Kirchhoff) 법칙
　④ OP AMP

3. 실험방법
　① 적분기
　② 미분기

4. 실험결과
　① 적분기
　② 미분기

5. 고찰

본문내용

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② 미분기
Step 1 : 오실로스코프를 다음과 같이 설정한다.
Channel 1: 0.5 volt/division
Channel 2: 0.05 volt/division
Time base: 0.5 msec/division
DC coupling
Step 2 : 회로를 결선하고, 브레드보드에 전원을 연결한다.
Step 3 : 함수발생기를 이용하여 입력신호를 설정한다.
입력신호: 1volt peak-to-peak, triangle-wave 400 Hz(2 complete cycles)
입력신호와 출력신호사이의 차이점 ?
출력신호 square wave, 180 out-of-phase
Step 4 : channel 2의 Negative peak volt를 측정한다.
Negative peak volt = ? volts
Step 5 : square-wave 전압이 음수가 되는 시간(t1)을 측정한다.
= ?
Step 6 : peak output voltage를 다음식에 의하여 계산하고, Step 4의 결과와 비교 한다.
Home work : 시스템을 아래와 같이 변경하고, Step 4,5,6를 시행하시오.
Time base 0.5 msec/division
Channel 2 0.5 volt/division
입력신호: 1 volt peak-to-peak, triangle-wave 1kHz (? complete cycles)
4. 실험결과
① 적분기
- square-wave 1.0 kHz
Step 1 : 오실로스코프를 다음과 같이 설정한다.
Channel 1: 0.5 volt/division, Channel 2: 2.0 volt/division
Time base 0.5 msec/division
DC coupling
Step 2 : 회로를 결선하고, 브레드보드에 전원을 연결한다.
Step 3 : 함수발생기를 이용하여 입력신호를 설정한다.
입력신호: 1volt peak-to-peak, square-wave 1.0 kHz(2 complete cycles)
입력신호와 출력신호사이의 차이점 ?
입력신호를 반전하거나 적분해서 출력신호로 보여준다.
출력신호 triangle wave, 180 out-of-phase
Step 4 : channel 2 의 peak-to-peak voltage를 측정한다.
peak-to-peak voltage = 7.981 volts
Step 5 : 입력 square-wave가 complete one-half cycle하는 데 걸리는 시간(t)를 측 정한다. (답: 1.0 kHzt = 0.5 msec)
Step 6 : 입력 square-wave에 대하여 출력triangle-wave의 peak-to-peak voltage를 다음식에 의하여 계산하고, Step 4의 결과와 비교한다.
오차 =
- square-wave 2kHz
Home work : 시스템을 아래와 같이 변경하고, Step 4,5,6를 시행하시오.
Time base 0.2 msec /division
Channel 1 : 0.5 volt/division, Channel 2 : 2.0 volt/division
입력신호: 1 volt peak-to-peak, square-wave 2kHz(2 complete cycles)
step 4 : 5.048 volts
step 5 : ( 2.0kHzt = 0.267 msec )
step 6 : ( C=0.0022F, Vm =0.5V, -t=240*10-6sec, R1=10kΩ )
오차 =
② 미분기
- triangle-wave 400 Hz
Step 1 : 오실로스코프를 다음과 같이 설정한다.
Channel 1: 0.5 volt/division
Channel 2: 0.05 volt/division
Time base: 0.5 msec/division
DC coupling
Step 2 : 회로를 결선하고, 브레드보드에 전원을 연결한다.
Step 3 : 함수발생기를 이용하여 입력신호를 설정한다.
입력신호: 1volt peak-to-peak, triangle-wave 400 Hz(2 complete cycles)
입력신호와 출력신호사이의 차이점 ?
입력신호를 반전하거나 미분해서 출력신호로 보여준다.
출력신호 square wave, 180 out-of-phase
Step 4 : channel 2의 Negative peak volt를 측정한다.
Negative peak volt = 195.54 m volts
Step 5 : square-wave 전압이 음수가 되는 시간(t1)을 측정한다.
= 1.25 msec
Step 6 : peak output voltage를 다음식에 의하여 계산하고, Step 4의 결과와 비교 한다.
오차 =
- triangle-wave 1kHz
Home work : 시스템을 아래와 같이 변경하고, Step 4,5,6를 시행하시오.
Time base 0.5 msec/division
Channel 2 0.5 volt/division
입력신호: 1 volt peak-to-peak, triangle-wave 1kHz (2 complete cycles)
step 4 : 218.98 m volts
step 5 : 0.5 msec
step 6 :
오차 =
5. 고찰
이번 실험은 미분기와 적분기 회로를 구성해보는 실험이었다. 저번 주에 반전증폭기와 내용이 비슷하였고, 입력신호와 출력신호를 측정함으로서 미분기와 적분기가 어떤 원리로 작동되는지를 볼 수 있었다. 이번 실험과 저번 주의 반전증폭기를 통해 기계공학과에서는 자주 접하지 않는 장비를 익힐 수 있는 좋은 기회였다고 생각한다.
미분기 400Hz일 때 오차가 가장 크게 났는데, 1kHz 일 때는 오차가 매우 적은 것으로 보아 회로도를 잘못 짠 것으로 보이진 않고, 저번 주에도 우리조가 실험한 자리의 오실로스코프 상태가 안좋아 실험을 못했었는데 그것의 영향으로 큰 오차가 났던 것이라 생각한다.
다른 것들은 비교적 오차가 적게 나왔으며, 약간의 오차들의 나온 이유는 주기를 눈대중으로 재서 그런 것 같다.
이것으로 인해 한 학기의 수업이 모두 끝났다.
조교님 수고하셨습니다~~~^^

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