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아주대 전자회로실험 예비보고서1

설계1 예비보고서전자공학도의 윤리 강령 (IEEE Code of Ethics)(출처: http://www.ieee.org)나는 전자공학도로서, 전자공학이 전 세계 인류의 삶에 끼치는 심대한 영향을 인식하여 우리의 직업, 동료와 사회에 대한 나의 의무를 짐에 있어 최고의 윤리적, 전문적 행위를 수행할 것을 다짐하면서, 다음에 동의한다.1. 공중의 안전, 건강 복리에 대한 책임: 공중의 안전, 건강, 복리에 부합하는 결정을 할 책임을 질 것이며, 공중 또는 환경을 위협할 수 있는 요인을 신속히 공개한다.2. 지위 남용 배제: 실존하거나 예기되는 이해 상충을 가능한 한 피하며, 실제로 이해가 상충할 때에는 이를 이해 관련 당사자에게 알린다. (이해 상충: conflicts of interest, 공적인 지위를 사적 이익에 남용할 가능성)3. 정직성: 청구 또는 견적을 함에 있어 입수 가능한 자료에 근거하여 정직하고 현실적으로 한다.4. 뇌물 수수 금지: 어떠한 형태의 뇌물도 거절한다.5. 기술의 영향력 이해: 기술과 기술의 적절한 응용 및 잠재적 영향에 대한 이해를 높인다.6. 자기계발 및 책무성: 기술적 능력을 유지, 증진하며, 훈련 또는 경험을 통하여 자격이 있는 경우이거나 관련 한계를 전부 밝힌 뒤에만 타인을 위한 기술 업무를 수행한다.7. 엔지니어로서의 자세: 기술상의 업무에 대한 솔직한 비평을 구하고, 수용하고, 제공하며, 오류를 인정하고 수정하며, 타인의 기여를 적절히 인정한다.8. 차별 안하기: 인종, 종교, 성별, 장애, 연령, 출신국 등의 요인에 관계없이 모든 사람을 공평하게 대한다.9. 도덕성: 허위 또는 악의적인 행위로 타인, 타인의 재산, 명예, 또는 취업에 해를 끼치지 않는다.10. 동료애: 동료와 협력자가 전문분야에서 발전하도록 도우며, 이 윤리 헌장을 준수하도록 지원한다.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.학 부: 전자공학부제출일: 2018 / 11 / 08과목명: 전자회로실험교수명:학 번:성 명:설계 1. C 측정 회로 설계1. 목적Capacitance를 측정할 수 있는 적합한 회로를 설계하고 실험을 통해 커패시터의 용량을 측정하여, Capacitance가 설계사양에 맞게 잘 측정되는지 검증하는 것이 이번 실험의 목적이다.2. 설계 사양SpecificationsSupply voltageLEQ 15VCapacitance errorLEQ 10%Current consumptionLEQ 5mA10% 이내의 오차율로 얼마나 넓은 범위의 커패시턴스를 측정할 수 있는지의 여부가 이번 설계의 사양이다. 또한 표에서와 같이 Supply voltage와 Current consumption또한 각각 15V와 5mA로 이내로 제한이 되어있다.3. 설계 내용교류신호를 사용한 커패시터 측정1) 이론- C를 사용한 반전 증폭기c를 사용한 반전 증폭기는 uA741칩과 저항, 커패시터를 이용하여 적분기를 만들어 c를 측정하는 회로를 만드는 것이다. 위의 회로를 살펴보면, R은 입력소자로 되어있고 C는 궤환소자로 되어있다. 이때의 입력 신호 대 출력 신호로 구한 이득은A(s)= {V _{o} (s)} over {V _{i} (s)} =- {1} over {sCR} 이다.s=j omega _{0}를 대입하여 절대치를 구하면,��A(j omega _{0} )��= {1} over {omega _{0} CR}와 같다. 이를 C에 관한 식으로 바꾸면C= {1} over {omega _{0} R} {1} over {��A(j omega _{0} )��}식을 도출하여 최종적으로 적분기 회로를 이용한, C값을 측정하는 회로로 사용할 수 있다.2) 실험 방법- 적분기 회로 PSpice 설계1) 위와 같이 회로를 구성한다.2) 주파수w _{0}를 이용하여C= {1} over {omega _{0} R} {1} over {��A(j omega _{0} )��}를 이용하여 capacitance를 계산한다.3) C 값을 바꾸어가며 측정을 하며, 각각의 capacitance가 잘 측정되었는지 확인한다.3) 예상 결과capacitor가 0.1mu 일 때, 측정을 하면입력 주파수 :f _{0} =1kHz, 저항 :R`=`10k OMEGA , 이득 :A(s)`=`0.2195V _{p-p}C`=` {1} over {2 pi f TIMES R TIMES A(s)} `=`0.0725 mu F` 을 도출해 낼 수 있다.이는 주어진 회로에서 capacitor 0.1mu 와 27.5%의 오차율을 보인다.capacitor가 0.5mu 일 때, 측정을 하면입력 주파수 :f _{0} =1kHz, 저항 :R`=`10k OMEGA , 이득 :A(s)`=`0.0375V _{p-p}C`=` {1} over {2 pi f TIMES R TIMES A(s)} `=`0.424 mu F` 을 도출해 낼 수 있다.이는 주어진 회로에서 capacitor 0.5mu 와 15.2%의 오차율을 보인다.capacitor가 1mu 일 때, 측정을 하면입력 주파수 :f _{0} =1kHz, 저항 :R`=`10k OMEGA , 이득 :A(s)`=`0.013V _{p-p}C`=` {1} over {2 pi f TIMES R TIMES A(s)} `=`1.22 mu F` 을 도출해 낼 수 있다.이는 주어진 회로에서 capacitor 1mu 와 22%의 오차율을 보인다.이와 같이 적분기로 구성한 회로를 통해서는 시뮬레이션을 통해 어느 정도 이론에 맞는 값을 얻을 수 있었다. 하지만, 설계 사양에서 주어진 바와 같이 오차율이 10% 미만의 값이 나오지는 않았다. 이러한 오차가 생긴 원인으로는 파형에서 피크가 되는 값들을 찍어가며 값을 구했기 때문에, 전압 이득이 제대로 나오지 않았을 수도 있고, 저항 소자와 같은 요소에 의해 제대로 된 값이 나오지 않을 수도 있다. 이를 실제 측정에서는 저항 값을 제대로 측정하고 오실로 스코프를 통해서 조금 더 정확하게 파형의 peak-to-peak를 구하게 된다면 조금 더 정확한 측정이 될 수 있을 것 같다.고역 통과 필터1) 이론- 고역 통과 필터고역 통과 필터는 입력 신호의 주파수 성분 중에서 차단 주파수 보다 높은 주파수 성분을 통과시키고, 차단 주파수 보다 낮은 주파수의 성분들은 통과 시키지 않는 특성을 가지고 있다. 이 때, 차단 주파수란 전압 이득이 0.707이 되는 지점을 말하며 차단 주파수f _{c}는 다음과 같이 구할 수 있다.f _{c} ``=` {1} over {2 pi RC}이를 이용하면 역으로 capacitance C의 값을 구할 수 있다.C`=` {1} over {2 pi Rf _{c}}2) 실험 방법1) 위의 회로를 구성한다.2) 출력 되는 전압이 입력 전압의 0.707배가 되는 지점의 주파수를 측정한다.3) C 값의 바꾸어 가며 차단 주파수를 통해 C값을 계산한다.3) 예상 결과capacitor가 0.1mu 일 때, 측정을 하면입력 주파수 :f _{0} =1kHz, 입력 전압 :V _{in} `=`1V _{p-p}, 저항 :R`=`1k OMEGA , 차단 주파수 :f _{c} `=`1.59kHzC`=` {1} over {2 pi TIMES R TIMES f _{c}} `=`0.1 mu F` 을 도출해 낼 수 있다.

공학/기술| 2020.09.04| 5페이지| 2,000원| 조회(122)

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