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A+ 연세대학교 기초아날로그실험 4주차 결과레포트

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최초등록일 2023.07.03 최종저작일 2023.06
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A+ 연세대학교 기초아날로그실험 4주차 결과레포트
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    목차

    [실험 1] Half wave rectifier
    1.1 실험 결과
    1.2 결과 분석 및 토의

    [실험 2] Voltage clipper
    2.1 실험 결과
    2.2 결과 분석 및 토의

    [실험 3] Logic gate (NAND)
    3.1 실험결과
    3.2 결과 분석 및 토의

    [실험 4-1] DC-DC Converter (Boost Converter)
    4-1.1 실험 결과
    4-1.2 결과 분석 및 토의

    [실험 4-2] Boost Converter 소자 값 변경
    4-2.1 실험 결과 및 분석
    4-2.1.1 저항 변경
    4-2.1.2 축전기 변경

    [실험 5] 추가실험-NOR gate 구현
    3.1 실험결과
    3.2 결과 분석 및 토의

    참고문헌

    본문내용

    그림1과 같이 Half wave rectifier 회로를 빵판에 구현하였다. 이때 1kΩ 저항을 사용하여 다이오드와 직렬로 연결하였다. 그 후 Function Generator를 이용해 10kHz의 주파수와 5V의 V_pp를 가지는 교류 전원을 인가하고 저항에 걸리는 전압의 크기를 Oscilloscope를 이용해 관찰하였다. 그 결과는 다음과 같다.
    회로에서 다이오드의 Anode가 전원과 연결되어 있기 때문에 입력 전압이 (+)일 때에만 저항에 전류가 흐르며 입력 전압이 (-)이면 저항에 전류가 흐르지 않으므로 저항 양단에 걸리는 전압이 0이 되는 것을 확인할 수 있다.
    다음으로 입력 전압과 출력 전압의 Magnitude를 살펴보자. 입력 전압의 V_pp=5V이므로 그 진폭은 2.5V이다. 출력되는 전압의 V_pp=1.840V이다. 따라서 입력 전압에 비해 출력 전압의 진폭이 0.660V 감소한 것을 알 수 있다. 이렇게 출력 전압의 크기가 감소한 이유는 다이오드의 Threshold 전압 때문이며 우리는 이 사실을 통해 Threshold 전압이 0.660V인 것을 확인할 수 있다.

    참고자료

    · 2023-1_4주차 강의자료 “Chapter 4 Active components”
    · Dorf , “Introduction to Electric Circuit”, WILEY, 2018

  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. Half wave rectifier
      A half-wave rectifier is a simple and commonly used electronic circuit that converts alternating current (AC) into direct current (DC). It works by allowing only one half of the AC waveform to pass through, effectively converting the AC signal into a pulsating DC signal. The main advantage of a half-wave rectifier is its simplicity and low cost, making it suitable for basic DC power supply applications. However, the output waveform is not as smooth as a full-wave rectifier, and the efficiency is relatively low. Despite these limitations, the half-wave rectifier remains a useful circuit in various electronic devices and power supply systems, particularly in low-power applications where cost and simplicity are the primary concerns.
    • 2. Voltage clipper
      A voltage clipper is an electronic circuit that is used to limit or 'clip' the amplitude of an input signal, ensuring that the output voltage does not exceed a predetermined level. This is achieved by using one or more diodes or other non-linear devices to selectively remove the portions of the input waveform that exceed the desired voltage threshold. Voltage clippers are widely used in various electronic applications, such as audio processing, power supply regulation, and circuit protection, to prevent damage to sensitive components by limiting the maximum voltage that can be applied. They are particularly useful in situations where the input signal may have unexpected spikes or transients that could potentially harm the connected circuitry. The design and implementation of a voltage clipper circuit can vary depending on the specific requirements of the application, but the underlying principle remains the same - to provide a reliable and effective means of voltage limiting.
    • 3. NAND gate
      The NAND gate is a fundamental logic gate in digital electronics that performs the logical NAND operation. It is one of the most widely used logic gates due to its versatility and the fact that it can be used to implement any other logic function through various combinations. The NAND gate outputs a low (0) signal only when all of its inputs are high (1), otherwise, it outputs a high (1) signal. This behavior makes the NAND gate a universal logic gate, as it can be used to construct any other logic gate, such as AND, OR, and NOT gates, through various interconnections. The NAND gate's simplicity, flexibility, and the ease with which it can be integrated into complex digital circuits have made it a staple in modern electronics, from simple logic circuits to advanced microprocessors and digital systems. Its widespread use in digital design is a testament to the importance of this fundamental logic gate in the field of digital electronics.
    • 4. Boost converter
      A boost converter is a type of DC-DC converter that is used to step up the voltage of a DC input signal to a higher DC output voltage. This is achieved by storing energy in an inductor and then releasing it to the output at a higher voltage level. The boost converter is particularly useful in applications where the input voltage is lower than the required output voltage, such as in renewable energy systems, battery-powered devices, and power supplies. The main advantages of a boost converter include its ability to provide a higher output voltage than the input voltage, its relatively high efficiency, and its compact size and simplicity of design. However, boost converters also have some limitations, such as the potential for output voltage ripple and the need for careful design to ensure stable and reliable operation. Despite these challenges, boost converters remain an essential component in many modern electronic systems, enabling the efficient and effective conversion of DC power to meet the specific voltage requirements of various applications.
    • 5. NOR gate
      The NOR gate is a fundamental logic gate in digital electronics that performs the logical NOR operation. It is a versatile gate that is widely used in digital circuit design due to its unique properties and capabilities. The NOR gate outputs a high (1) signal only when all of its inputs are low (0), otherwise, it outputs a low (0) signal. This behavior makes the NOR gate a universal logic gate, as it can be used to construct any other logic gate, such as AND, OR, and NOT gates, through various interconnections. The NOR gate's simplicity, flexibility, and the ease with which it can be integrated into complex digital circuits have made it a crucial component in modern electronics, from simple logic circuits to advanced microprocessors and digital systems. Its widespread use in digital design is a testament to the importance of this fundamental logic gate in the field of digital electronics, as it enables the efficient and effective implementation of complex logical functions and operations.

  • 자료후기

      Ai 리뷰
      실험 결과 분석을 통해 다이오드, PMOS, 인덕터, 캐패시터 등 다양한 전자 소자의 특성을 이해하고 회로 동작을 설명할 수 있었다.

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