[중앙대학교 전기회로설계실습] A+ 결과보고서 9. LPF와 HPF의 설계

소개

매주 평균적으로 10시간 이상씩 갈아넣어 만든 예비보고서와 결과보고서입니다.
조교님께 매번 피드백 받으며 어떤부분에서 감점되는지 파악하고 수정하면서 작성한 보고서 입니다.
저도 보고서 처음 작성할 때 교재에서 애매하거나 답이 없어보이는 부분에 대해서 해캠을 찾아보면서 알아냈기 때문에 압축본이라고 봐도 무방합니다.
또한 아무리 찾아봐도 답이 없는 경우에는 조교님과 조원들과 상의하면서 웬만해서는 끝끝내 답을 찾아 넣었습니다.
최종 성적은 A+, 한 손가락 이내의 석차를 받았으며 궁금하시면 인증도 해드리겠습니다.

목차

1. 서론

2. 실험결과
2.2 (LPF) 가변저항을 설계한 저항으로 조절하라. 설계한 대로 RC직렬 LPF를 구성하고 주파수가 10 ㎑이고 Vpp가 1 V인 사인파를 인가하라. LPF입력 전압, R의 전압(출력)의 파형을 측정, 제출하라. 가능한 한 정확하게 크기와 위상을 표시하라. LPF 입력 전압과 출력전압을 XY mode로 관찰하여 파형을 그려라. 이론치와 계산치의 오차(%)는 얼마인가? 그 이유는 무엇이라 생각하는가? XY mode로 관찰한 파형 저장, 제출하고 이론적 근거를 제시하라
2.3 1 Vpp인 입력정현파의 주파수를 100 ㎑까지 변화시키면서 그래프를 그릴 수 있도록 LPF의 출력전압의 최대값을 측정하여 기록하라. LPF의 출력전압의 크기를 주파수의 함수로 하여 linear(H)-log(주파수) 그래프로 그려서 제출하라. 같은 그래프에 실험에 사용된 소자의 값으로 계산한 계산치도 같이 그려라(EXCEL 사용). 잘 맞는가? 오차가 있으면 어느 주파수에서 어느 정도인가? 그 이유는 무엇이라 생각하는가?
2.4 (HPF) 가변저항을 설계한 저항으로 조절하라. 설계한 대로 RL직렬 HPF를 구성하고 주파수가 10 ㎑이고 Vpp가 1 V인 사인파를 인가하라. HPF입력 전압, R의 전압(출력)의 파형을 측정, 제출하라. 가능한 한 정확하게 크기와 위상을 표시하라. HPF입력 전압과 출력전압을 XY mode로 관찰하여 파형을 그려라. 이론치와 계산치의 오차(%)는 얼마인가? 그 이유는 무엇이라 생각하는가? XY mode로 관찰한 파형 저장, 제출하고 이론적 근거를 제시하라.
2.5 Vpp가 1 V인 입력정현파의 주파수를 100 ㎑까지 변화시키면서 그래프를 그릴 수 있도록 HPF의 출력전압의 최대값을 측정하여 기록하라. HPF의 출력전압의 크기를 주파수의 함수로 하여 linear(H)-log(주파수) 그래프로 그려서 제출하라. 같은 그래프에 실험에 사용된 소자의 값으로 계산한 계산치도 같이 그려라(EXCEL 사용). 잘 맞는가? 오차가 있으면 어느 주파수에서 어느 정도인가? 그 이유는 무엇이라 생각하는가? L의 저항성분 을 무시한다면 설계와 실험사이에 어느 정도의 오차가 날 것인가?

3. 결론

본문내용

이론치와 계산치의 오차로는 우선 실습계획서에서 계산한 LPF의 출력전압과 입력전압의 최댓값은 0.85V, 1V이었다. 이에 대한 그래프와 이번 실습에서 측정한 파형이 일치함을 위의 그림을 통해 확인할 수 있었다. 또한 오차의 경우 LPF의 입력전압은 예상 최댓값에 대해 약 0%의 오차율로, LPF의 출력전압은 약 3.8%의 오차율로 계산되었다. 또한 타원형 그래프의 경우 LPF의 입력전압은 예상 최댓값에 대해 약 0%의 오차율로, LPF의 출력전압은 약 4.8%의 오차율로 계산되었다. 오차의 원인으로는 오실로스코프로는 정확한 전압값을 측정할 수 없고, 이외의 장비들에서 발생한 측정 오차에 의한 영향과, 회로 연결시에 사용한 도선과 브레드보드와 같은 회로내 내부저항에 의한 영향이 오차의 원인이라고 생각한다. 또한 측정자의 실수 또한 영향을 미쳤을 것이다.

참고자료

· 없음