기초 실험용 계측장비 사용법(결과)(기초회로실험)

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목차

1. 기초 실험용 계측장비 사용법
1. 목적
2. 이론
3. 사용부품 및 장비
4. 실험방법
5. 예비보고서
6. 결과보고서

본문내용

여 외부의 전압, 전류, 저항 등의 값을 전압신호로 변환하여 디지털로 표시한다.
가)사용방법
원하는 측정값의 단추를 누른 후 (V(AC/DC), A, kΩ) 스케일 버튼을 눌러준다.
나) 주의 사항
디지털 멀티미터를 이용하여 전류를 측정하는 경우, 디지털 멀티미터의 내부 저항이 매우 낮으므로 높은 전류 범위에서 점차 낮은 전류 범위로 바꿔가며 측정할 것!
4) 전원 공급기(Power Supply)
전원 공급기는 원하는 크기의 직류전압을 출력해 주며, 회로에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 전류 제한기가 있다.
가) 사용방법
전류제한기 및 전압 조절기를 반시계 방향으로 끝까지 돌린 후 전류제한기는 대략적으로 1/4정도 시계방향으로 돌려놓고 전압을 원하는 크기로 서서히 올려준다.
나) 주의 사항
직렬 운전, 병렬 운전 둘 다 가능하나 병렬 운전은 두 전압이 같지 않을 경우 과전류가 흐르므로 사용 시 조심해야 한다.
5) Bread Board
납땜을 하지 않고 부품을 전기적으로 연결할 수 있어 전자회로의 구성 및 변경이 용이하고 재사용이 가능한 편리한 장치로서 선을 삽입할 수 있는 작은 구멍들이 격자 모양으로 배열되어 있는 구조를 가지고 있다. 전원 및 전지 배선용 구멍은 수평방향으로 내부에서 연결되어 있으며, 부품 배선용 구명은 수직으로 연결되어 있다.
3. 사용부품 및 장비
함수발생기
오실로스코프
디지털 멀티미터
Breadboard
저항 : 1kΩ 1개
4. 실험방법
1) 오실로스코프, 함수발생기
①오실로스코프에는 조정용으로 사용할 수 있는 구형파 발생기가 내장되어 있다. 이 구형파를 오실로스코프 상에 2 주기가 나타나도록 오실로스코프를 적절히 조정하라. 아울러 전압과 주파수도 측정하라.
②함수발생기의 출력을 5 Vp-p 1 kHz 정현파로 하고 직류 편차(DC offset)를 2 V로 조정하고, 오실로스코프의 입력이 직류, 교류 결합일 때의 파형의 차이를 관찰하라.(오실로스코프의 눈금당 전압과 눈금당 시간을 기록하시오)
2) 전원공급기
그림에 나타난 대로 전압조절기를 이용하여 조절한 다음 디지털 멀티미터를 이용하여 전압을 측정하라.
① 저항 을 제거하고 전압을 측정하라.
② =1kΩ 일 때에 전압을 측정하라.
③ 저항 이 있는 경우와 없는 경우 측정한 전압이 차이가 나는가? 차이가 난다면 그 이유를 설명하라. 또 이로부터 전원공급기의 내부 저항을 구할 수 있으면 구하라.
5. 예비보고서
실험번호
제출일
제출자
실험조
학번
이름
1
20 . . .
①아날로그 오실로스코프와 디지털 오실로스코프의 차이점을 조사하라.
②다음과 같은 사양을 갖는 함수발생기의 주파수 출력범위와 전압 출력 범위는 얼마인가?
1. Waveforms : SINE, TRIANGLE, SQUARE, TTL PULSE 및 DC
2. Frequency Range
× 1 ------------------------- 0.004 ～ 4Hz
× 10 ------------------------- 0.04 ～ 40Hz
× 100 ------------------------- 0.4 ～ 400Hz
× 1K ------------------------- 4Hz ～ 4kHz
× 10K ------------------------- 40Hz ～ 40kHz
× 100K ------------------------- 400Hz ～ 400kHz
× 1M ------------------------- 4kHz ～ 4MHz
3. Function Output
출력은 HIGH에서 20 Vp-p (50 Ω 부하시 10Vp-p), LOW에서 2 Vp-p (50 Ω 부하시 1 Vp-p)로 출력 가변된다. 최대전류는 100mA
6. 결과보고서
※각 항목에 반드시 검토 및 토의 내용을 작성하여 제출할 것.
실험번호
제출일
제출자
실험조
학번
이름
1
2014. 9. 24.
1) 오실로스코프, 함수발생기
실험 ①
전압
주파수
Time/Div
Volts/Div
3V
1kHz
200s
1V
* 검토 및 토의 사항
오실로스코프에 내장되어있는 조정용 구형파 발생기의 전압은 Volts/Div가 1V인데 세로축으로 3눈금 위에 있으므로 3V이고 주파수는 1kHz임을 알 수 있다. 우리 조에서는 오실로스코프 상에 2주기가 나타나게 하기 위해 가로축인 Time/Div는 200s로, 세로축인 Volts/Div 는 1V로 조정하여 2주기를 관측하였다.
실험 ②
오실로스코프의 입력 AC
오실로스코프의 입력 DC
* 검토 및 토의 사항
좌측 그림은 오실로스코프의 입력이 교류일 때이고 우측 그림은 입력이 직류일 때이다. 함수발생기의 출력을 5 VP-P 1 kHz의 정현파로 해서 그림에서 그래프의 진폭이 5V 임을 알 수 있고, Time/Div가 200s이고 한 주기가 가로 5눈금 이므로 주기T는 1000s(0.001s) 주파수가 1kHz임을 알 수 있다. 그림을 보면 오실로스코프의 입력이 DC인 그래프인 경우 입력이 AC인 경우보다 세로로 한 눈금 올라가 있는 차이를 확인할 수 있는데 Volts/Div이 2V이므로 그래프가 세로축으로 2V이동했음을 알 수 있다. 함수발생기에서 직류편차(DC offset)를 2V로 조정했기 때문에 이와 같이 측정 됐음을 알 수 있다.
2) 전원공급기
실험 ①, ②
0 V
2 V
4 V
6 V
8 V
10 V
12 V
15mV
2.022V
4.027V
6.031V
8.023V
10.15V
12.012V
= 1kΩ
14mV
2.024V
4.027V
6.031V
8.024V
10.16V
12.012V
내부 저항값
0.001Ω
-0.988Ω
0Ω
0Ω
-0.999Ω
-0.99Ω
0Ω
실험 ③
저항값 (평균)
-0.425Ω
* 검토 및 토의 사항
내부 저항을 구하기 위해 좌측 회로에서 전압분배법칙에 따라 에 걸리는 전압 이다. 이 식을 내부저항 에 대하여 정리하면 가 되고 이 식을 통해 를 구하여 평균값을 구하니 평균 저항값이 -0.425Ω가 나왔다. 위의 표에서 이 무한일 때와 1kΩ일 때의 을 비교해보면 거의 차이가 없다는 것을 알 수 있다. 이는 내부 저항값 가 매우 작아서 전압강하가 에서 거의 모두 일어난다는 것을 알 수 있다.

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