전자전기컴퓨터설계실험3(전전설3)1주차결과

목차

Ⅰ. 실험목적
Ⅱ. 배경이론 및 지식
Ⅲ. 실험결과
Ⅳ. 토의 및 결론
Ⅴ. 참고문헌

본문내용

Ⅱ. 배경 이론 및 지식(Essential Backgrounds for this Lab)
■ RC 회로 time response
캐패시터는 에너지를 충전, 방전시킬 수 있는 소자이다. 다음과 같은 직렬 rc회로에서 KVL을 이용하여 그 식을 유도할 수 있다. 특히나 입력 전압이 DC전압이므로 더 간단한 식을 유도할 수 있다. 다음과 같은 식을 통해서 캐패시터의 충, 방전에 대해 확인할 수 있다. 왼쪽의 그림은 시상수를 표현한 그림이다. 시상수는 캐패시터의 전압이 약 63.2% 정도 충전될 때까지의 시간을 의미하며 RC 회로의 경우 시상수 τ=RC 이다. 위의 식에서 값을 정리하면 왼쪽 그림과 같은 결과를 얻을 수 있다.

■ RC 회로 Low-pass filter
RC 회로는 Low pass filter로 저주파는 통과시키지만 고주파는 통과시키지 못하는 게 하는 필터 역할을 한다. 주어진 그림은 간단한 low pass filter로 cutoff frequency가 주어진 것을 볼 수 있다. Cut off freq는 다른 말로 반전력주파수라고도 하며 출력 전력이 반이 되는 부분 즉, 기준보다 -3dB 아래 부분에 해당하는 주파수를 일컸는다.

시상수 τ = RC 는 캐패시터가 충전될 때 충전 전압의 약 63.2%까지 도달하는 시간을 의미한다. ω-3dB = 1M 일 때 배경 이론에서 볼 수 있듯이 1/RC = 1M 임을 알 수 있다. 따라서 위 회로의 시상수는 RC = 1μ 이다. 위의 왼쪽 사진에서 좀 더 확대한 것이 오른쪽 사진이다. 오른쪽 사진에서는 시상수에서의 전압값을 측정해보았는데 캐패시터의 전압은 약 1μs 에 63mV 라는 것 볼 수 있다. 마찬가지로 실제 실험에서도 다음과 같이 측정할 수 있는데 마지막 아래 사진 중 빨간색 네모에 보면 캐패시터의 전압이 약 1μs 에 63mV인 것을 알 수 있다. 이론값과 실제값이 일치하는 것을 확인할 수 있다.

참고 자료

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=594508&cid=42340&categoryId=42340
http://blog.naver.com/lagrange0115/220623885944
engineering circuit analysis – J.David Irwin , Robert M.Nelms
리사쥬 http://blog.naver.com/dolicom/10083361932