전자회로실험 결과보고서-다이오드 2배 전압기

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전자회로실험 결과보고서-다이오드 2배 전압기에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

음 10㏀인 부하저항(점 C)에 연결한 후 멀티미터로 10㏀부하저항 양단의 전압을 측정하여 기록한다.
4) 채널 1의 입력 스위치를 교류결합으로 바꾸고 출력리플전압을 제대로 볼 수 있도록 수직감도를 500mV/division, 시간배율을 5ms/division으로 증가시키고 첨두간 리플전압과 리플주파수를 측정하여 기록한다.
실험 2. (그림 2참조)
1) 우선 변압기를 전원 연결선에서 떼어낸 뒤 그림 2와 같이 전파 2배전압기 회로를 결선한다.그 후 오실로스코프를 다음과 같이 조정한다.
채널 1과 2 : 5 V/division, 직류결합
시간배율 : 2 ms/division
220Vrms, 60㎐ 전압과 주파수를 가진 교류전압을 변압기의 1차측에 인가한다.
2) 오실로스코프의 표시창에 두 개의 정형파를 관찰하고 스코프를 이용하여 점 A와 점 B에 연결한 후 (+) 최대전압 Vp와 주파수 fin을 측정하여 기록한다. 그 후 멀티미터로 10㏀ 부하저항 양단의 직류전압 VDC를 측정하여 기록한다.
3) 채널 2의 입력 스위치를 교류결합으로 바꾸고 출력리플전압을 제대로 볼 수 있도록 수직감도를 200mV/division, 시간배율을 5ms/division으로 증가시키고 첨두간 리플전압과 리플주파수를 측정하여 기록한다.
5. 데이터표
< 데이터-다이오드 2배전압기 >
파라미터
반파다이오드 2배전압기
전파다이오드 2배전압기
Vs
15.3 V
15.6 V
fin
60.03 ㎐
59.98 ㎐
Vp
29.1 V

VDC
28.03 V
28.65 V
한주기 리플파형
fripple
60.01 ㎐
119.8 ㎐
Vripple
484 mV
450mV
< 입력전압에 비해 2배가 된 (+)로 클램핑된 파형 >
< 반파다이오드 2배전압기일 경우 커패시터의 전압파형 >
< 입력스위치를 AC couple으로 바꾼 후 파형(반파 2배전압기) >
< 전파다이오드 2배전압기일 경우 커패시터의 전압파형 >
< 입력스위치를 AC couple으로 바꾼 후 파형(전파 2배전압기) >
Data값에 대한 분석(결론)
이번 실험은 반파 2배전압기와 전파 2배전압기의 특성을 알아보기 위해 회로를 각각 구성하여 값을 분석하고 이론값과 실제 측정값을 비교함으로써 각각의 2배전압기의 동작원리를 알아보기 위한 실험이었다.
우선 실험 1에 대해 분석해 보기로 하겠다. 이번 실험에서는 반파 2배전압기의 동작원리에 대해 알아보기 위한 실험으로 그림 1과 같이 회로를 구성하였다. 회로 분석에 앞서서 우리가 사용한 변압기의 특성을 알아보도록 하겠다. 우리가 상용전원으로부터 인가받은 1차측 전원은 220Vrms, 220Vrms*1.414=311.08Vpk 값이 걸리게 된다. 이때 실험을 통해 확인한 결과 2차측에 넘어오는 전압은 약 15V인 것을 확인할 수 있었으며, 이것은 센터탭과 나머지 한 단자 사이의 전압값이므로 전체 양단간의 인가받은 전압은 30Vpk임을 알 수 있었다. 이것으로 볼 때 1차측 인가전원은 311.08Vpk값이고 2차측 인가전압은 30Vpk이므로 우리가 사용한 변압기의 권선비는 10:1임을 확인할 수 있었고, 이것은 앞에서의 전파, 반파, 브리지 회로에서 사용했던 그 때의 변압기와 같다는 것을 알 수 있었다. 이제 본격적으로 실험 1에 대해 분석해 보도록 하겠다. 220Vrms값(311.08Vpk)이 1차측 변압기에 인가되고 이것은 10:1의 권선비로 인해 2차측 코일에 약31.1Vpk값이 넘어오게 된다. 이때 넘어온 신호는 입력신호와 같은 위상과 주기를 가지고 있지만 권선비로 인해 크기만 감소하였다. 우선 2차측에 넘어온 입력신호의 Vs값을 측정해본 결과 15.3V가 나왔고 이 값은 기댓값(31.1/2=15.55V)과 0.25V의 오차를 제외하고는 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 넘어온 입력신호의 주파수(fin)를 측정해본 결과 처음 변압기에 인가된 상용 주파수 60Hz와 거의 같은 60.03Hz의 값을 기록하였고 이 값은 위에서 예상한 기댓값과 0.03 Hz의 오차를 제외하고는 일치하였다. 우선 입력신호의 음의 반주기동안 살펴보면 그림에서 보는 것과 같이 1번 다이오드는 순방향 바이어스가 되고 2번 다이오드는 역방향 바이어스가 된다. 그 결과 이 전체 회로는 2번 다이오드가 개방(Open 스위치)됨으로서 부분적인 2개의 회로로 나누어지게 되는데, 우선 앞에 있는 2차측 코일, 1번 캐패시터 그리고 1번 다이오드의 폐회로를 살펴보면 2차측에 인가된 15.55Vpk에 의해 전류가 흐르게 되고 이때 순

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