기초전자실험 with PSpice 미분회로와 적분회로 레포트

소개글

기초전자실험 with PSpice 미분회로와 적분회로 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목표

2. 관련이론
2-1 기초 이론
2-2 소개

3. PSpice 시뮬레이션
3-1 PSpice 시뮬레이션 회로
3-2 PSpice 시뮬레이션 결과

4. 느낀점

5. 유의사항

6. 참고문헌

본문내용

(왼쪽은 10[uF], 오른쪽은 0.47[uF])↑
↑RC 적분회로 정현파 사진 (왼쪽은 10[uF], 오른쪽은 0.47[uF])↑
3.6.1 실험④ (16.4.4 RL 적분회로)
(1) 교류전원 V1 = 50[KHz], 10Vpp의 구형파를 인가한다.
(2) 저항 R1 = 470[Ω], 인덕터 L1 = 10[mH]를 각각 연결한다.
(3) 오실로스코프 화면에 V1과 V0를 동시에 표시하고, 이를 촬영한다.
(4) 오실로스코프로 V1과 V0의 첨두치와 주파수를 측정하여 기록한다.
(5) V1 = 50[KHz], 10Vpp의 정현파로 바꾸고, 실험 과정 (4) ~ (5)를 반복한다.
3.6.2 실험결과④ (16.4.4 RL 적분회로)
파형
V1
V0
첨두치
주파수
첨두치
주파수
100[mH]
10[mH]
100[mH]
10[mH]
구형파
18.4V
18.8V
50KHz
18V
18.8V
50KHz
정현파
19.2V
19.2V
50KHz
18.8V
17.2V
50KHz
↑RL 적분회로 구형파 사진 (왼쪽은 100[mH], 오른쪽은 10[mH])↑
↑RL 적분회로 정현파 사진 (왼쪽은 100[mH], 오른쪽은 10[mH])↑
4. 느낀점
지난 시간, 장장 2주에 걸친 커패시터 실험이 끝이 나고, 인덕터 시험과 휘스톤 브리지 실험을 생략한 후 이번 주는 ‘미분회로와 적분회로’ 실험을 진행하였다.
실험을 간단히 요약하자면, 우선 이번 실험은 총 4개의 실험을 하였는데, 그 4개의 실험은 RC 미분회로, RL 미분회로, RC 적분회로, RL 적분회로로 구성되어 있었다. 실험 내용은 간단하였다. 4개의 실험 회로도는 매우 유사하였고, RC는 커패시터, RL은 커패시터 대신 인덕터를 인가하여 진행하였다.
모든 실험은 물론 인가하는 교류전원 V1의 크기와 구형파의 Vpp는 약간 상이하였지만, 최종적으로 구하려는 값은 각각 구형파와 정현파에 따른 구하려는 전압 V1과 V0의 값이었다.
모든 실험의 오실로스코프 화면에는 V1과 V0가 동시에 표시하도록 설정하고 그 화면을 촬영하였으니, 각 실험마다 4개씩의 사진이 나왔고 총 16개의 사진 결과가 도출되었다.
이제는 꽤 교류실험을 여러 번 진행해봐서 그런지, 지난주와 비교하여, 교류 전원을 다루는 나의 모습이 제법 능숙해졌다는 것을 느낄 수 있었다. 나는 이번 실험에서 2가지가 관건이라고 생각하였다. 첫 번째는 바로, 오실로스코프를 잘 다루는 법이었고, 두 번째는, 반복되는 과정을 헷갈림 없이 집중하여 끝까지 잘 해내느냐 하는 것이었다.
교재에 나와 있는 오실로스코프와 실제 우리가 실험에 사용한 오실로스코프의 종류가 달라, 버튼과 화면 구성도 달라서 더욱이 이번 실험은 우리가 실험에 사용한 오실로스코프를 잘 다루는 것이 매우 중요하였고, 각 실험마다 인가하는 교류전원과 그것이 구형파인지 정현파인지, 또한 그 파들이 인가하는 Vpp도 조금씩 달라서 하는 방법은 그리 어렵지 않았지만, 반복하는 과정에서 집중력이 많이 요구되었기 때문이다.
끝으로, 나는 이 실험에서, 아직 내가 많이 부족하다는 것을 느꼈다. 나는 이 실험이 여태껏 해 왔던 실험들에 비해 비교적 수월하게 진행되어서 나의 실력이 많이 늘었구나, 많이 능숙해졌구나 라는 생각이 들었는데, 아직 오실로스코프의 버튼을 이용하여 내가 원하는 창을 띄우는 것에 어려움을 겪었기 때문이다. 또한 그 과정에서, 조교님의 도움을 받았는데, 조교님은 한 번에 그것도 혼자서 느리지 않고 서두르시지만 실수 없이 정확하게 그 화면을 띄우시는 모습을 보고, 아직 내가 많이 노력해야겠다는 생각이 들었다.
다음 실험에는 조금 느리더라도 조교님의 도움을 받지 않고 내 손으로 직접 서두르지만 정확하게 회로 구성을 완료하고, 오실로스코프도 정확히 조작해야겠다고 다짐했다.
5. 유의사항
- 커패시턴스는 [F](패럿)을 단위로 사용한다. 하지만 1[F]는 실제로 사용하기에는 너무 큰 단위이므로 1[μF]을 주로 사용한다.
- 전해 커패시터는 극성을 잘못 연결하거나, 정격전압을 넘는 전압이 걸리면 터질 수 있으므로 주의해야 한다.
- 커패시터 전압이 증가할 때 커패시터 전류는 오히려 감소하는데, 이는 커패시터가 가진 특유의 저항 특성 때문이다.
- 충전 시의 시정수는 커패시터가 인가된 전압의 63.2% 수준으로 충전될 때까지 걸리는 시간으로 정의된다. 방전 시의 시정수는 최대로 충전된 커패시터에서 충전 전압의 63.2%가 떨어지는 데 걸리는 시간으로 정의된다. 이는 커패시터 전압이 충전 전압의 36.8% 수준으로 떨어질 때까지 걸리는 시간이다.
- 오실로스코프에 따라서는 전압차와 시간차가 동시에 표시되지 않을 수 있다. 이 경우에는 커서 메뉴에서 ‘진폭’을 선택한다. 그러면 화면에 수평 방향의 커서 두 개가 표시된다. 각각의 커서는 위와 마찬가지로 메뉴 선택버튼과 범용 다이얼으로 위치를 조절할 수 있다. 먼저 ‘커서2’를 파형의 시작점에 놓는다. 이어서 커서 간의 전압차가 6.32[V]가 되도록 ‘커서1’의 위치를 조정한다. 다음으로 파형을 좌우로 움직여 ‘커서1’과 파형의 교차점을 오실로스코프의 수직 좌표축과 일치시킨다. 다음으로 커서 메뉴를 ‘시간’으로 바꾸고, ‘커서1’을 이 증가하기 시작하는 곳에 놓는다. 이어서 ‘커서2’를 오실로스코프의 수직 좌표축과 일치시키면 시정수를 측정할 수 있다.
- 매우 짧은 시간 동안 큰 진폭을 나타내는 전압이나 전류의 단일 파형을 ‘임펄스(Impulse) ’라고 한다.
- ≫ R의 조건이 주어지려면 커패시터 C의 용량이 작고, 회로의 주파수가 낮아져야 한다. 주파수가 낮아지면 의 미분항 가 에 비해 상대적으로 작아진다. 따라서 이를 무시할 수 있다.
- ≪ R의 조건이 주어지려면, 인덕터 L의 용량이 작고 회로의 주파수가 낮아져야 한다. 주파수가 낮아지면 의 미분항 가 에 비해 상대적으로 작아진다. 따라서 이를 무시할 수 있다.
- ≪ R 의 조건이 주어지려면, 커패시터 C의 용량이 크고 회로의 주파수가 높아져야 한다. 주파수가 높아지면 의 미분항 에 비해 가 상대적으로 작아진다. 따라서 를 무시할 수 있다.
5. 참고문헌
- 기초전자실험 with PSpice
P.233-246

키워드

PSpice,   기초전자실험,   전자,   전기,   공대,   회로,   실험,   미분회로,   적분회로