중앙대 전자전기공학부 전기회로설계실습 2020년 2학기 A+ 자료 설계실습 12. 수동소자의 고주파 특성 측정 방법의 설계

소개글

"중앙대 전자전기공학부 전기회로설계실습 2020년 2학기 A+ 자료 설계실습 12. 수동소자의 고주파 특성 측정 방법의 설계"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론

2. 설계 실습 결과
2.1 RC회로의 주파수 응답
2.2 RL회로의 주파수 응답

3. 결론

본문내용

1. 서론
저항, 커패시터, 인덕터의 고주파 특성을 측정하는 회로를 설계하고 실험을 통하여 등가회로를 이해하며 이들 소자들이 넓은 주파수 영역에서 어떻게 동작하는지 실험적으로 이해한다.

다음과 같은 순서로 실험을 진행하였다.
① RC회로의 주파수 응답 확인
② RL회로의 주파수 응답 확인

2. 설계 실습 결과
2.1 RC회로의 주파수 응답
실험을 시작하기에 앞서, DMM으로 사용할 소자들의 값을 측정하였다.

10kΩ 가변저항 10.3kΩ
10mH 인덕터 저항 측정값 27.38Ω
0.1μF 커패시터 커패시턴스 0.119μF

Function Generator를 다음과 같이 설정하고 RC회로를 다음과 같이 구성하였다.
(Function Generator: Wave-Sine ; Freq=변동 ; Amp= 1Vpp; Offset=0V)

Function Generator의 주파수를 100Hz부터 최대 주파수인 15MHz까지 증가시키며 각 채널에 걸리는 전압 크기와 두 채널의 위상차를 표로 나타내면 다음과 같다. 이때 위상은 오실로스코프의 Measure기능을 통하여 Ch1가 0V, 0s를 기준으로 Ch2가 0V가 측정되는 시간 차를 통해 계산한다.

<중 략>

100Hz에서는 두 채널 간의 전압 차가 약 1V 정도 있다가 주파수를 늘림에 따라 차이가 줄어들고 10kHz에서는 입력 파형과 저항의 전압 파형이 같아짐을 확인할 수 있다. 이때 커패시터는 전압이 아예 없는 쇼트 상태처럼 작동한다. 주파수를 더 증가시켜 1MHz가 되자 두 채널이 약간의 차이를 갖기 시작하고, 계속하여 주파수를 증가시키면 4MHz부터 두 채널 간의 크기 차이가 벌어지며 위상차 또한 커짐을 확인할 수 있다. 실험을 통해 구한 전달함수의 크기와 위상차를 주파수에 따라 이론값과 비교하여 그래프로 나타내면 다음과 같다.

참고 자료

전기회로 설계 및 실습 책 – 중앙대학교 전자전기공학부
전기회로 설계 실습 14주차 온라인 강의