(A+)중앙대 전기회로설계실습 결과보고서 설계실습 10. RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답

소개

저항, 인덕터, 커패시터로 구성된 RLC 회로를 구현하고 사각파를 입력하여 파형에 나타나는 저감
쇠, 임계감쇠, 과감쇠의 특성을 확인하였다. 측정값으로 이론값을 계산하여 저감쇠, 임계감쇠, 과감쇠의 특성을 이론적으로도 확인하였다. RLC 직렬회로에서 입력전압에 대하여 R, L, C에 걸리는 전압과 그 위상차를 확인하였다. RLC 회로의 주파수 응답에 관하여 이론적으로 해석하였다. LC 직렬회로에서 C의 전압이 최대가 될 때의 파형을 확인하고 그때의 주파수를 공진주파수의 이론값과 비교하였다.

목차

1. 서론

2. 설계실습 결과
2.1 그림 1과 같이 회로를 구성하라. 입력을 사각파(0 to 1 V, 1 kHz, Duty Cycle = 50 %)로 하고 가변저항을 변화시켜서 저항(가변저항 +10 Ω)에 걸리는 전압이 저감쇠의 특성을 보이도록 하라. 이때의 ωd를 측정하여 기록하고 저항(가변저항 +10 Ω)을 측정하여 기록하라. L의 저항성분도 측정하여 기록하라. 입력신호를 기준으로 하여 R, L, C에 걸리는 전압을 저장, 제출하라. 실험을 하면서 ωd의 정확도를 확인하라. ωd의 계산값과 실험값의 오차(%)는 얼마인가? 오차의 이유는 무엇이라 생각되는가? 저감쇠의 조건을 만족하는가?
2.2 가변저항을 변화시켜서 저항(가변저항 +10 Ω)에 걸리는 전압이 임계감쇠의 특성을 보이도록 하라. 이때의 저항을 측정하여 기록하고 입력신호를 기준으로 하여 R. L, C에 걸리는 전압을 저장, 제출하라. 이론과 잘 맞는지 확인하라. 임계감쇠 저항의 계산값과 실험값의 오차의 이유는 무엇이라 생각되는가?
2.3 가변저항을 변화시켜서 저항(가변저항 +10 Ω)에 걸리는 전압이 과감쇠의 특성을 보이도록 하라. 이때의 저항을 측정하여 입력신호를 기준으로 하여 R, L, C에 걸리는 전압을 스케치하라. 과감쇠의 조건을 만족하는가?
2.4 가변저항을 4 kΩ이 되도록 조정하고 입력을 정현파(-1 to 1 V, 1 kHz)로 하라. 입력신호를 기준으로 하여 R, L, C에 걸리는 전압을 저장, 제출하라. 전압의 크기와 입력신호에 대한 위상차를 기록하라. 실험에 사용한 소자의 값을 사용해 계산한 각 소자의 전압과 위상차를 실험치와 비교하라. 오차는 얼마인가? 오차의 이유는 무엇이라 생각되는가?
2.5 그림 1의 회로에서 모든 저항을 제거한 LC회로를 구성하고 입력을 사각파(-1 to 1 V, 1 kHz)로 하고 CH1으로 입력, CH2로 C의 전압파형을 저장, 제출하라. 공진주파수를 측정하라. 주파수를 50 kHz까지 증가시키면서 C의 전압이 최대가 될 때의 파형을 저장, 제출하라. 그때의 주파수를 기록하라. 또 바로 그때의 주파수에서 인덕터와 커패시터의 위치를 바꾸어 CH1으로 입력, CH2로 L의 전압파형을 저장, 제출하라. L의 전압파형과 C의 전압파형을 비교, 분석하라. 실험에 사용한 소자의 값을 사용해 계산한 예상값과 실험값을 비교하라. 오차는 얼마인가? 오차의 이유는 무엇이라 생각되는가?

3. 결론

4. 감사의 글

본문내용

1. 서론
저항, 인덕터, 커패시터로 구성된 RLC 회로를 구현하여 RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답을 이해하고 실험으로 확인한다. RLC 직렬회로는 기초적인 회로로 앞으로의 회로를 해석하는데 기본이 될 것이다. 이에 RLC 회로 및 주파수 응답을 이해한다.

2. 설계실습 결과
2.1 그림 1과 같이 회로를 구성하라. 입력을 사각파(0 to 1 V, 1 kHz, Duty Cycle = 50 %)로 하고 가변저항을 변화시켜서 저항(가변저항 +10 Ω)에 걸리는 전압이 저감쇠의 특성을 보이도록 하라. 이때의 ωd를 측정하여 기록하고 저항(가변저항 +10 Ω)을 측정하여 기록하라. L의 저항성분도 측정하여 기록하라. 입력신호를 기준으로 하여 R, L, C에 걸리는 전압을 저장, 제출하라. 실험을 하면서 ωd의 정확도를 확인하라. ωd의 계산값과 실험값의 오차(%)는 얼마인가? 오차의 이유는 무엇이라 생각되는가? 저감쇠의 조건을 만족하는가?
커패시터 측정값 (nF) 10.8 nF
10 Ω 저항 측정값 (Ω) 9.98 Ω
인덕터의 저항 측정값 (Ω) 27.8 Ω

참고자료

· 없음