프로젝트3

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프로젝트3에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

었고, 파형의 개형은 올바르게 관찰할 수 있었다. (입력한 신호를 캐패시터가 일부 잡아먹는 것 때문에 발생하는 에러, 가변저항이 아닌 고정 저항을 사용했음에도 불구하고 생기는 저항 자체의 에러, noise와 계측기 한계로 발생되는 에러를 제외하고는 계산 값과 일치하다고 생각할 수 있었다.)
Square wave 입력, Vp-p = 1V , offset = 500mV, 입력주기 = 100ms
underdamped system ()
RC1
RC2
overdamped system ()
RC1
RC2
underdamped system ( )
RC1
RC2
critical damped system ()
RC1
RC2
(1) %OS = 20, Square wave 입력
ㄱ) Output Curve로부터 a,K를 유도하고, 및 을 구하기
RC1
RC2
K
1.1k/2.6921k = 0.409
a
1.1k/2.1862k = 0.503
=
→ %OS = 20.2
= 0.45
0.65
= 0.403
설계한 0.409와 1.49%의 오차를 보이기 때문에 같다고 할 수 있다.
= 0.585
설계한 0.503과 16.3%의 오차를 보이지만 비슷하다고 말할 수 있다.
<입력파형 -> 주기 : 100ms, Ampl : 0.5V, offset : 250mV, Low : 0V, High :500mV>
ㄴ) a만 변화시켰을 때의 output변화 보기
RC1의 저항 값 : → K = 1.1k/1.09421k 1 로 고정
RC2
RC2
a
1.1k/100.4522 = 10.95
a
1.1k/504.9232 = 2.196
RC2
RC2
a
1.1k/1.0944k = 1.005
a
1.1k/2.1642k = 0.508
RC2
RC2
a
1.1k/4.6410k = 0.237
a
1.1k/6.1088k = 0.180
RC2
RC2
a
1.1k/10.8429k = 0.101
a
1.1k/50.4814k = 0.022
앞서 simulation할 때와 저항을 완전하게 같게 실험하지는 않았고, 마찬가지로 구체적인 %OS, Tp, Ts 값을 계산하지는 않았지만 개형의 변화는 올바르게 관찰하였다고 말할 수 있다.
ㄷ) K만 변화시켰을 때의 output변화 보기
RC2의 저항 값 : → a = 1.1k/1.09421k 1 로 고정
RC1
RC1
K
1.1k/100.4522 = 10.95
K
1.1k/504.9232 = 2.196
RC1
RC1
K
1.1k/1.0944k = 1.005
K
1.1k/2.1642k = 0.508
RC1
RC1
K
1.1k/4.6410k = 0.237
K
1.1k/6.1088k = 0.180
RC1
RC1
K
1.1k/10.8429k = 0.101
K
1.1k/50.4814k = 0.022
마찬가지로 simulation한 결과와 실험적으로 관찰한 파형 변화가 일치함을 알 수 있다.
(2) %OS = 20, 주파수 응답
<입력파형 -> 주기 : 100ms, Ampl : 0.5V, offset : 250mV, Low : 0V, High :500mV>
RC1 : , RC2 :
K = 1.1k / 2.6921k = 0.409
a = 1.1k / 2.1862k = 0.503
(조건만족)
<입력파형 -> 주기(=주파수) : 변화, Ampl : 0.5V, offset : 250mV, Low : 0V, High :500mV>
, , 식을 이용한다.
ㄱ)주파수 응답 표
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
10
100
1.25
1.2
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
20
50
1.27
1.6
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
30
33.3
1.31
1.8
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
40
25
1.37
1.8
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
50
20
1.41
1.9
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
60
16.67
1.47
1.9
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
70
14.29
1.55
2
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
80
12.5
1.57
2.2
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
90
11.11
1.53
2.5
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
95
10.53
1.5
2.5
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
97
10.31
1.47
2.5
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
98
10.20
1.47
2.6
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
100
10
1.41
2.6
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
110
9.09
1.29
2.6
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
120
8.33
1.16
2.7
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
130
7.69
1.04
2.7
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
140
7.14
0.92
2.7
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
150
6.67
0.84
2.56
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
160
6.25
0.76
2.44
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
170
5.88
0.69
2.48
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
180
5.56
0.67
2.48
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
190
5.26
0.61
2.28
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
200
5
0.59
2.26
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
250
4
0.49
1.82
주파수(Hz)
주기(ms)
Gain
시간차(ms)
300
3.33
0.41
1.72
ㄴ) Bode plot
<주파수 - Magnitude plot>
< 주파수 - phase plot>
실험과 matlab을 이용해서 얻은 bode plot을 가지고 (크기와 위상차) a, K, 를 구해본다. 이전에 1차 시스템을 분석할 때에는 인 전달함수를 가지고 인 경우와 경우로 나누어서 구해보았지만 이번에는 두 파형의 위상이 반대가 되는

키워드

자제 프로젝트,   하드웨어,   Pspice를 이용하여 simulation 하기