소개글
"전자회로 실험 보고서 CR RC회로"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험에 대한 소개
1.1. 실험의 목적
1.2. 실험에 필요한 배경지식
2. 실험 장비 및 재료와 실험 방법
2.1. 사전 보고서 실험
2.2. 실험에 필요한 장비와 소자
3. 실험 결과
3.1. 반파 정류기 실험 결과
3.1.1. 다이오드 모델에 따른 출력 파형 비교
3.1.2. 피크 역전압 측정 및 다이오드 조건
3.1.3. 출력 파형의 리플 전압 분석
3.2. 전파 정류기 실험 결과
3.2.1. 다이오드 모델에 따른 출력 파형 비교
3.2.2. 필터 커패시터 추가에 따른 출력 파형 변화
3.2.3. 출력 파형의 리플 전압 분석
4. 실험 결과 요약 및 토의
5. 참고 문헌
본문내용
1. 실험에 대한 소개
1.1. 실험의 목적
실험의 목적은 다양한 종류의 정류기(rectifier circuits)를 설계하고 특성을 알아보는 것이다. 구체적으로는 반파 정류기와 전파 정류기를 설계하고 특성을 분석하며, 필터 커패시터를 추가하여 출력 파형의 변화를 관찰하는 것이다. 이를 통해 다이오드 모델에 따른 출력 파형의 차이, 피크 역전압 측정, 출력 파형의 리플 전압 분석 등을 수행하여 정류 회로의 동작 원리와 특성을 이해하고자 한다.
1.2. 실험에 필요한 배경지식
실험에 필요한 배경지식은 다음과 같다.
반파 정류기는 입력 사인파의 반주기만을 선택하여 사용한다. 선형 다이오드 모델을 이용하여 등가회로를 구성할 수 있다. 다이오드가 항복을 일으키지 않고 견뎌야 하는 피크 역전압(PIV: peak inverse voltage)은 입력 전압의 최대값과 같다.
전파 정류기는 4개의 다이오드를 이용하여 중간 탭 변환기를 필요로 하지 않는다. 이 회로의 장점은 중간 탭 변환기를 이용한 전파 정류기의 PIV의 절반밖에 되지 않는다는 것이다. 다이오드 모델은 순방향 전압강하와 역방향 저항을 가진다.
정류기 회로에는 출력 전압이 맥동하는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 부하 저항 양단에 커패시터를 연결하는데, 이를 피크 정류기라 한다. 커패시터를 통해 출력이 안정화되며, 방전이 끝나는 시점을 분석하면 정류기의 특성을 이해할 수 있다.
2. 실험 장비 및 재료와 실험 방법
2.1. 사전 보고서 실험
반파 정류기 회로에 대하여 정현파 입력 가 인가되었을 때, 출력 파형 를 분석한다. 전자회로 I의 교재인 Microelectronic Circuits (5th Ed.)의 Table 3.1 (pp. 165-166)을 참고하였다.
먼저, 이상적인 다이오드 모델(Ideal Diode Model)을 사용하였을 때의 출력 그래프를 분석하면 다음과 같다. 이상적인 다이오드 모델에서는 순방향인 경우에만 전류가 흐르기 때문에, 입력 정현파의 양의 반주기만을 선택하여 출력에 활용한다. 따라서 출력 파형은 입력 정현파의 양의 반주기와 같은 형태를 보이게 된다.
다음으로, 일정 전압 강하 모델(Constant Voltage Drop Model)을 사용하였을 때의 출력 그래프를 분석한다. 이 모델에서는 다이오드의 순방향 전압 강하를 일정한 값으로 가정한다. 이로 인해 출력 전압이 입력 전압보다 다이오드의 전압 강하만큼 감소하게 되어, 사전 보고서에서 예측한 값과 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
마지막으로, 분할선형 모델(Piecewise-Linear Model)을 사용하였을 때의 출력 그래프를 분석한다. 이 모델에서는 다이오드의 순방향 전압 강하와 전류 간의 관계를 선형적으로...
참고 자료
Rectifier, Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith. Microelectronic. 7th ed. wiley, 2015, p.236-248
