목차
실험 11. 직렬 및 병렬 공진 회로와 필터
1. 실험 목적
2. 실험이론
A. RLC 직렬회로
B. RLC 병렬 회로
3. 실험 장비 소개
4. 실험 방법
※ reference
1. 실험 목적
2. 실험이론
A. RLC 직렬회로
B. RLC 병렬 회로
3. 실험 장비 소개
4. 실험 방법
※ reference
본문내용
좋아진다.)
- Q factor : 공진회로의 “질(quality=Q)”은 주파수 응답 특성이 얼마나 좁고 뾰족한가로 판단한다. 이 Q 값을 Q factor라고 부르고, 대역폭에 대한 공진 주파수의 비로 정의한다. 그러므로, 직렬 공진회로에서의 Q factor는 다음과 같다.
B. RLC 병렬 회로( 인 경우)
a. 전류 :
b. 임피던스 :
c. 위상차 :
B-a. 임피던스의 유도성과 용량성
a. 일 때 : 전류는 전압에 비해 앞선 위상(용량성)
b. 일 때 : 전류는 전압에 비해 뒤진 위상(유도성)
c. 일 때 : 전류와 전압이 같은 위상(공진)
B-b. 병렬 공진 회로
- 병렬 공진 시 Z(임피던스):최대, I(전류):최소
- 공진이 일어나는 조건은 전체 리액턴스 성분이 0이 되는 지점과 같고 이 지점은이므로 공진 주파수는 직렬회로와 마찬가지로 이 고, cutoff 주파수도 전과 마찬가지 방식으로 구하면
이 된다. 따라서 대역폭은 다음과 같다.
R이 클수록 뾰족한 주파수 응답을 얻는다. 병렬 RLC 공진 회로에서의 Q factor는 다음과 같다.
- RLC 병렬 회로의 주파수 특성을 그래프로 나타내면 위와 같게 된다. 이로부터 RLC 병렬회로가 일종의 대역 저지필터인 것을 알 수 있다. 즉, 주파수 에서 신호전달을 차단하는 대역저지필터라고 할 수 있다.
3. 실험 장비 소개
a. 오실로스코프 1대
b. 함수발생기 1대
c. 저항 1kΩ 1개
d. 인덕터 10mH 1개
e. 커패시터 0.01μF 1개
4. 실험 방법
(1) <그림 13-3>의 (a)와 (b) 회로를 차례로 꾸미고 다음의 실험을 순차적으로 수행하라. 는 저주파 발진기의 출력 주파수를 100[Hz] 에서부터 500[kHz] 로 변화시키면서 입력 파형의 전압 와 출력파형의 전압 을 측정하라.
▶ 참고 : 주파수 값의 범위는 공진주파수 값이 중간에 오도록 적절히 조정하여 실험할 것(단, 필터 특성(BW, Q 등)을 확인 할 수 있도록 공진 주파수를 포함한 10개 이상의 주파수 표본에 대해 실험한다.
※ reference
-「Electric circuits」; 8판, Nilsson
-「회로이론실험」; 출판사-두양사, 저자-이준신, 윤석호, 박기헌 공저
- Yahoo 이미지 검색 ‘RLC 회로’, ‘공진’
- 「회로이론실험」; 출판사-내하, 저자-정원섭, 손상희 공저
- 「회로이론」; 출판사-청문각, 저자-채석, 김명식 지음
- Q factor : 공진회로의 “질(quality=Q)”은 주파수 응답 특성이 얼마나 좁고 뾰족한가로 판단한다. 이 Q 값을 Q factor라고 부르고, 대역폭에 대한 공진 주파수의 비로 정의한다. 그러므로, 직렬 공진회로에서의 Q factor는 다음과 같다.
B. RLC 병렬 회로( 인 경우)
a. 전류 :
b. 임피던스 :
c. 위상차 :
B-a. 임피던스의 유도성과 용량성
a. 일 때 : 전류는 전압에 비해 앞선 위상(용량성)
b. 일 때 : 전류는 전압에 비해 뒤진 위상(유도성)
c. 일 때 : 전류와 전압이 같은 위상(공진)
B-b. 병렬 공진 회로
- 병렬 공진 시 Z(임피던스):최대, I(전류):최소
- 공진이 일어나는 조건은 전체 리액턴스 성분이 0이 되는 지점과 같고 이 지점은이므로 공진 주파수는 직렬회로와 마찬가지로 이 고, cutoff 주파수도 전과 마찬가지 방식으로 구하면
이 된다. 따라서 대역폭은 다음과 같다.
R이 클수록 뾰족한 주파수 응답을 얻는다. 병렬 RLC 공진 회로에서의 Q factor는 다음과 같다.
- RLC 병렬 회로의 주파수 특성을 그래프로 나타내면 위와 같게 된다. 이로부터 RLC 병렬회로가 일종의 대역 저지필터인 것을 알 수 있다. 즉, 주파수 에서 신호전달을 차단하는 대역저지필터라고 할 수 있다.
3. 실험 장비 소개
a. 오실로스코프 1대
b. 함수발생기 1대
c. 저항 1kΩ 1개
d. 인덕터 10mH 1개
e. 커패시터 0.01μF 1개
4. 실험 방법
(1) <그림 13-3>의 (a)와 (b) 회로를 차례로 꾸미고 다음의 실험을 순차적으로 수행하라. 는 저주파 발진기의 출력 주파수를 100[Hz] 에서부터 500[kHz] 로 변화시키면서 입력 파형의 전압 와 출력파형의 전압 을 측정하라.
▶ 참고 : 주파수 값의 범위는 공진주파수 값이 중간에 오도록 적절히 조정하여 실험할 것(단, 필터 특성(BW, Q 등)을 확인 할 수 있도록 공진 주파수를 포함한 10개 이상의 주파수 표본에 대해 실험한다.
※ reference
-「Electric circuits」; 8판, Nilsson
-「회로이론실험」; 출판사-두양사, 저자-이준신, 윤석호, 박기헌 공저
- Yahoo 이미지 검색 ‘RLC 회로’, ‘공진’
- 「회로이론실험」; 출판사-내하, 저자-정원섭, 손상희 공저
- 「회로이론」; 출판사-청문각, 저자-채석, 김명식 지음