기초전자실험(정류회로,RLC,공진회로)

소개글

기초전자실험(정류회로,RLC,공진회로)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목차
1. 다이오드의 직류특성

2. 제너다이오드의 역방향특성

3. 정류회로

4. 전파정류회로

5. 콘덴서의 합성원리

6. 유도성 용량의 측정 방법

7. 트랜스의 1차측 구동점 임피던스

8. RLC 직렬회로

9. RLC 병렬회로

10. 직렬공진회로

11. 병렬공진회로

12. T형 감쇄기

본문내용

시턴스는 가 된다.
6. 유도성 용량의 측정 방법
인덕터는 철심을 절연된 도선으로 감아서 형성한 교류회로 소자이다.
인덕터에 흐르는 전류가 변화하면 도선 주위에 도선의 쇄교수에 비례하는 자속이 발생하고 자속의 변화는 인덕터 양단에 전압을 유기시킨다.
인덕터 양단 사이의 전압은 전류의 흐름을 억제하는 방향으로 유기되며, 인덕터에서 전류의 흐름을 억제하는 정도를 유도성 리액턴스라 하고 다음과 같이 표시 된다.
유도성 리액턴스는 주파수에 비례해서 증가하기 때문에 직류에 대해서는 인덕터는 단락회로와 같이 동작한다.
그 이유는 직류는 주파수f가 0이기 때문이다.
인덕터의 전압 과 인덕터에 흐르는 전류 I와의 관계를 다음과 같이 나타낼 수 있다.
인덕턴스 값을 측정하기 위하여 위와 같은 간단한 회로를 이용할 수 있다.
회로에 흐르는 전류 를 구한다.
유도성 리액턴스 를 구한다.
인덕턴스의 값 을 구한다.
위와 같은 식을 이용하여 인덕턴스의 값을 구하면 된다.
※ 인덕턴스가 직렬 또는 병렬로 연결되었을 때 합성 인덕턴스를 구하는 방법
합성 인덕턴스는 저항의 연결과 마찬가지로 계산하면 된다.
직렬인 경우 합성 인덕턴스
여러개인 겨우
병렬인 경우 합성 인덕턴스
여러개인 경우
7. 트랜스의 1차측 구동점 임피던스
- 트랜스는 전기적인 에너지를 자기 에너지로 변환시키고 다시 그것을 전기적인 에너지로 변환하는 역할을 한다.
트랜스 1차측에서 발생된 자속은 트랜스 2차측 과 결합하여 2차측에 전압을 유기시켜즌다.
- 1차측 최대전류에 인해 4개의 자속선이 발생하고 이들이 오직 1개의 자속선만이 2차측 코일과 결합하고 25%가된다.
- 보통의 결합계수가 K로 표현한다. K = 0.25
- 트랜스에 있어 전압, 전류 및 임피던스가 트랜스 1차측과 2차측코일의 권선수와 관계가 있으며 관계식이 성립한다.
① ②
③
④
:1차측 전류
: 부하저항에 따른 2차측
: 1차측 인가전압
: 2차측코일 권수
:2차측전압
: 1차측권수
:1차측에서바라본2차측구동임피던스
:2차측에서바라본2차측구동임피던스
8. RLC 직렬회로
- 회로에 저항이 R인 직렬회로에서 회로에 흐르는 전류(I) = 로 표현되어지는 것과 유사하게 정현파가 공급되어지는 교류회로에 흐르는 전류는 같이 표현된다.
① R 양단 전압 : VR=RI, VR은 전류 I와 동상
② L 양단 전압 : VL=XLI=ωLI, VL은 전류 I보다 π/2[rad]만큼 앞선 위상
③ C 양단 전압 : V C는 I보다 π/2[rad]만큼 뒤진 위상
RL 직렬 회로
RC 직렬 회로
전압
전류
위상차
임피던스
전류는 전압보다 θ[rad]만큼 위상이 뒤진다
전류는 전압보다 θ[rad]만큼 위상이 앞선다
전압
전압
① R, L, C 양단 전압
-전체 전압 : V=VR+VL+VC [V]
-R 양단 전압 : VR=RI, VR은 전류 I와 동상
-L 양단 전압 : VL=XLI=ωLI, VL은 전류 I보다 π/2[rad]만큼 앞선 위상
-C 양단 전압 : , V C는 I보다
π/2[rad]만큼 뒤진 위상
② RLC 직렬회로의 관계 ( 의 경우)
-전압:
-전류 :
③ 위상차 :
④ 임피던스 :
[3] 임피던스의 유도성과 용량성
① 일 때 :전류는 전압에 비해 뒤진 위상(유도성)
② 일 때 : 전류는 전압에 비해 앞선 위상(용량성)
③ 일 때 : 전류와 전압이 같은 위상(공진)
9. RLC 병렬회로
- 저항과 리액턴스로 구성된 회로에서 전압, 전류의 위상차를 갖으며 유도성일 때 ( )전류는 전압에 비해 뒤진 위상(lag), 용량성( )일 때 전류는 전압에 비해 앞선 위상(lead)하고, 공진()일 때 전류와 전압이 같은 위상을 갖는다.
RL 병렬 회로
RC 병렬 회로
전류
임피던스
위상차
① 의 경우 전류 :
② 의 경우 전류 :
① 전류 :
② 임피던스 :
③ 위상차 :
◎ 임피던스의 유도성과 용량성
① 일 때 : 전류는 전압에 비해 앞선 위상(용량성)
② 일 때 : 전류는 전압에 비해 뒤진 위상(유도성)
③ 일 때 : 전류와 전압이 같은 위상(공진)
10. 직렬공진회로
- 직렬회로에서Xc와 XL에 대한 벡터를 나타내며, 이들의 주파수 관계를 알아보고, 서로 상쇄되어지는가을 주파수 공진 주파수라 한다.(Xc= XL)
① 공진 조건 :
② 공진 임피던스 : Z=R[Ω]
③ 공진시 전류 : I0=V/R [A]
④ 직렬공진일 때 임피던스 Z=R 이 되어 임피던스는 최소, 전류는 최대가 된다.
⑤ 공진 주파수 :
이을 주파수의 함수로 표현하면
⑥ 공진 곡선 : 공진회로에서 주파수에 대한 전류변화를 나타낸 곡선.
f2:fr의 오른쪽 3dB 주파수
f1:fr의 왼쪽3dB 주파수
⑦ 선택도 : 회로에서 원하는 주파수와 원하지 않는 주파수를 분리하는 것
11. 병렬공진회로
- 병렬공진은 리액티브 전류IC와 IL이 동일한 경우에 발생하며 이론적으로 그림 (a)과 같은 회로가 병렬공진회로이다. 그러나 실제적으로는 그림9-2와 같이 저항 Reff가 L과 직렬로 삽입되어진다. 이 저항 Reff는 코일의
저항과 높은 주파수에서 표피현상(skin effect)에 의한 저항 등이다. 만일 그림(B)의 회로에서 XL/R의 값이 10이상이 되면 공진주파수는이다.
그림(b)는 그림(c)과 등가저항()으로 나타냄
= QXL=L / CReff = Q2Reff
Q코일의 값>= 10;
Q = Rp / XL
BW = fr/Q=Xl fr/ Rp
-병렬 공진 : =G + jB[ ]
-공진 조건 :
-공진 주파수 :
-공진시 어드미턴스 : Y=CR/L []
-공진시 임피던스 :
- 병렬 공진시 Z(임피던스):최대, I(전류):최소
12. T형 감쇄기
전원과 부하의 임피이던스가 상이한 경우 T형 감쇄기의 각 저항 소자의 값은 다음과 같은 식으로 계산할 수 있다.
예로 아래의 그림과 같이 전원의 내부저항이 50Ω이고 10V의 전원전압을 가하여 50Ω 부하 양단에 1V의 전압이 나타나도록 감쇄기를 설계한다고 한다면,
이 감쇄기의 삽입손실은
또한 위의 그림과 같이 T형 감쇄기를 사용하여 150Ω의 부하에 정합 되어졌을 경우에 부하에 나타나는 전압은 얼마인가?

키워드

다이오드,   제너다이오드,   정류회로,   콘덴서,   트랜스,   RLC,   공진회로,   T형 감쇄기