[기초회로실험] 10주차 실험 47, 53장 예비보고서입니다.

목차

실험 47. 리액턴스회로의 주파수 응답

1. 실험 목적
2. 관련이론
3. 실험 준비물
4. 실험과정 Pspice로 구현



실험 53. 직렬 공진회로의 밴드폭과 주파수 응답에 Q가 미치는 영향

1. 실험 목적
2. 관련이론
3. 실험 준비물
4. 실험과정 Pspice로 구현

본문내용

RC회로의 임피던스
직렬 RC회로의 임피던스는 이다.
R이 일정하다면 임피던스는 에 따라 변화한다. 즉, C가 일정하다면, 주파수가 증가하면, 은 감소하고, 주파수가 감소하면 은 감소한다. 그러므로 Z는 주파수의 감소할 때 증가하고, 주파수가 증가할 때, 감소한다.
◈ RC회로에서 전류와 주파수관계
교류회로에서 전류는 이므로, 전류는 Z에 역비례하며 Z는 RC회로에서 주파수에 반비례하므로 전류는 주파수에 비례한다. 즉 인덕터와 성질이 반대다. 즉, 인덕터에서는 전압의 위상이 전류를 앞서지만, 캐패서터에서는 전류의 위상이 전압을 앞선다.
3. 실험 준비물
기기
■ DMM
■ 함수발생기
저항( 1/2-W 5%)
■ 3.3k 1개
캐패시터
■ 0.01uF 1개
인덕터
■ 100mH 코일
4. 실험과정 Pspice로 구현
주파수가 증가함에 따라 은 감소하고 있다.
주파수가 증가함에 따라 도 증가하고 있다.
실험 53. 직렬 공진회로의 밴드폭과 주파수 응답에 Q가 미치는 영향
1. 실험 목적
(1) 주파수응답에 Q가 미치는 영향을 관찰한다.
(2) 1/2전력점의 밴드폭에 Q가 미치는 영향
2. 관련이론
◈ Q와 주파수응답
이론적으로 LC회로에서 공진중에 =이며 Z=이다. 은 인덕터의 내부저항이다.
인덕터의 내부저항 은 다른 저항이 없다면 공진시 전류를 구하기 위하여 사용한다. 인덕터의 과 은 회로의 특성 Q를 결정한다.
주어진 회로의 Q는 공진주파수에서 L과 C에 걸린 전압의 상승분을 결정한다. L에 걸린 전압은
이며 회로의 저항이 인덕터의 내부저항 이라면
공진시 =이므로 I = I, =
그러므로 = VQ
Q>1이면 과 는 인가전압보다 크며 Q가 증가하면 전압이득도 증가한다.
회로의 Q는 직렬공진회로의 주파수 응답을 구할 때도 중요하다. 주파수응답 특성은 진폭이 일정하고 공진주파수와 공진주파수 좌우측의 주파수를 갖는 전압을 인가하여 결정한다. L과 C에 걸린 전압을 측정하고 주파수와 그리고 의 관계를 도시하면 주파수응답특성을 얻을 수 있다.
◈ 회로의 Q와 밴드폭
직렬공진회로의 주파수응답곡선에서 공진주파수와 최대값의 70.7%에 해당하는 두 점 ,가 있다. 최대는 에서 일어난다. 나머지 두 점들을 1/2 전력점이라하고 두 점의 차 -을 밴드폭이라 한다.
BW = -
밴드폭과 Q는 다음과 같은 관계에 있다.
BW =
저항 R은 공진주파수와 무관하지만 응답곡선의 진폭과 밴드폭에 영향을 미친다. R이 커지면 Q는 작아진다. 그러므로 밴드폭이 커지는 것을 위 식에서 알 수 있다. Q가 작아지면 회로에 흐르는 전류 I가 감소하며 과 도 감소한다.
밴드폭이 큰 주파수선택회로가 필요할 때는 인덕터와 외부저항을 연결하여 Q값을 작게 하여 사용한다.
3. 실험 준비물
기기
■함수발생기
■오실로스코프
저항
■1kΩ 1개
■220Ω 1개
■100Ω 1개
캐패시터
■0.001μF 1개
인덕터
■10mH 코일 1개
4. 실험과정 Pspice로 구현
파란색 = , 빨간색 = , 녹색=
파란색 = , 빨간색 = , 녹색=
파란색 = , 빨간색 = , 녹색=

키워드

리액턴스회로,   리액턴스회로 주파수응답,   주파수응답,   밴드폭,   Q,   직렬공진회로