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(전자 통신 기초 실험) 예비레포트 4. 테브닌 노튼 최대전력 브릿지

실험(2). 테브닌 정리, 최대 전력전달, 노튼의 정리, 브리지 회로 ( 예 비 )전자 통신 기초 실험실험4. 테브닌 정리, 최대 전력전달,노튼의 정리, 브리지 회로실험 목적☞ 복합회로를 단일 전원과 저항으로 간단히하여 해석하는 방법인 테브닌 정리의 기법을 알 도록 한다.☞ 전원으로부터 부하측으로 최대 전력을 전달하기 위한 조건과 이를 위한 T형 정합회로의 설계방법을 이해시킨다.☞ 복잡한 회로를 정전류원과 콘덕턴스로 표현하는 노튼의 정리를 이해시킨다.☞ 브리지 회로의 동작원리를 이해시킨다.관련 이론chap12 . 테 브 닌 정 리테브닌 정리는 복잡한 선혈 회로의 해석에 중첩의 정리와 더불어 매우 유용한 것으로, 직루 회로 및 교류 회로에 모두 적용된다.본실험은 직류 전압원에서 저항 소자만으로 구성된 회로의 해석에 대하여 다룬다.테브닌 정리는 회로의 부분 해석에서 해석이 요구되는 부분을 제외한 회로의 나머지 부분을 단일 전압원과 단일 저항으로 직렬 접속으로 등가시킨 간단한 회로로 변환하여 이용하는 것이다.위의 그림과 같이 테브닌 정리에 의해 능동회로부를 임의의 두단자 외측에서 바라보면 단일 전압원에 단일 저항이 직렬로 접속된 등가회로로 대체할 수 있다는 것을 나타내고 있다.여기서 등가 전압원는 원회로 (능동 회루부)에서 두단자 a, b를 개방하였을때와 같고, 등가 저항은 원 회로 내의 모든 전원을 제거한 상태에서 두 단자 a,b에서 회로 측을 바라본 저항와 같다.따라서 그림 (b)와 같이 등가 전압원와 등가 저항를 구하였다면, 부하 저항에 흐르는 전류은 다음과 같이 오옴의 법칙에 의해로 간단히 구할수 있다.(1) 테브닌 정리에 의한 해로 해석 방법다음 그림을 통해서 차례대로 분석하면 된다.1. 부하 저항을 단락 시키면는에 걸리는 전압과 같다.2. 등가저항은3. 따라서 그림 (c)와 같이 등가 저항을 연결후 테브닌 등가회로로 바꾸어서 부하 저항 값에 흐르는 전류을 구해주면된다. 구하는 방법은 옴의 법칙을 이용해서 간단하게 구할수 있다.테브닌 정리에 의한 회로 해석은 옴의 법칙 또는 키르히호프 법칙에 의한 회로 해석과 비교하면 어려운 것 같은 느낌이 들지만 위의 회로는 간단한 회로이기 때문이다.그러나 폐회로가 많은 복잡한 회로에서 옴의 법칙과 키르히호프 법칙의 적용은 여러 번 반복하는 과정이 필요하게 되지만, 테브닌 정리에 의한 회로해석을 하게 되면 훨씬 효율적이 된다.chap 13. 최대 전력 전달1. 직류 전원에 의한 전력전력은 단위 시간당 소비되는 일로 정의되며, 물리량으로 이률과 같다.전력의 단위인 W로 표현된다.2 . 최대 전력 전달.위의 회로에서 회로의 전원 전압이, 전원 측의 내부 정항이이고 부하저항이이다.고로 부하 전력( 부하 저항에 걸리는 전력이 소비 전력이라 볼 수 있다.)여기서을 변화시켜 전력이 최대로 되는 조건은 바로 위의식이 최대가 되는 조건을 구하면 된다.에 대하여 미분하여 극대값을 구해보면.즉, 부하 저항과 내부저항이 같을 때, 부하는 전원으로부터 최대 전력을 공급받게 된다. Pspice를 통해서 최대전력 조건 확인3, 임피던스 정합전원가 부하가 고정되어 있을 때 그사이에 적당한 회로망을 삽입하여 부하에 최대 전력이 공급될 수 있도록 회로의 인피던스를 적당히 조정한 것을 임피던스 정합이라고 한다,이것은 저전력을 취급하는 전자 및 통신 회로에서 많이 이용된다.원 리정합 T 회로망의 설계부하 저항 쪽에 1V를 공급하기 위해서 그 사이에 T회로망을 설치했다.2번째 그림과 같이 흐르는 전류를 따라서 루프 방정식을 세우면 각 저항 값들과걸리는 전압을 구할수 있을 것이다.chap 14. 노튼의 정리노튼의 정리는 복잡한 선형회로의 해석에 테브난의 정리와 더불어 매우 유용한 것으로 직류 회로 및 교류 회로에 모두 적용된다. 본 실험은 직류 전원에서 전하 소자망으로 구성된 회로의 해석에 대하여 다룬다.회로 부분 해석에 있어서 테브난 정리는 단일 전압원에 단일 저항을 직렬로 접속한 등가 회로로 복잡한 회로를 단순화하지만, 노튼 정리는 단일 전류원에 단일 저항을 병렬로 접속한 등가 회로로 변환하여 해석을 간략화 한다.다음 그림은 노튼 정리에 의해 능동회로부를 임의의 두 단자 a, b 외측에서 바라보면 단일 전류원에 단일 저항이 병렬로 접속된 등가회로로 대체 할수 있는 것을 나타내고 있다.여기서 등가 전류원는 원 회로에서 두단자 a, b를 단락하였을 때 흐르는 단락 전류와 같고, 긍가 저항은 테브난 정리에서와 마찬가지로 원회로 내의 모든 전원을 제거한 상태에서 두단자 a, b에서 회로 측을 바라본 저항와 같다.따라서운 다음과 같다.느튼의 정리를 이용해 회로를 해석하는 방법은 다음과 같다.(a) 선 형 회 로 (b) 노 튼 의 등 가 회 로1. 등가 전류원은은 (b) 그림과 같이 부하 저항을 제거한 상태에서 두단자 a, b 를 단락하여 단락 전류를 구하면 된다.2. 등가 저항에 그림 (c)에서와 같이 원 회로 내의 모든 전원을 제거(단락)한 후, 두 단자 a, b에서 회로 측을 바라본 저항이다. 따라서는 다음과 같다.등가 저항을 구하는 방법은 테브난 정리에서와 같다.3. 위에서 구한 등가 전류원과 등가 저항을 두 단자 a, b, 사이에 병렬로 연결하면 그림 (d)와 같은 노튼 등가 회로가 구해진다. 따라서 부하 저항에 흐르는 전류은 다음과 같이 같이 간단히 구할 수 있다.테브난 등가 회로를 가지고 노튼의 등가 회로로 변환하여 전압원과 전류원, 직렬 저항과 병렬 저항의 상호 관계를 알아본다.(a) 능동 회로망을 전압원과 저항이 직렬로 접속된 테브난 등가 회로로 대치한 것이다.또한 이 테브난 등가 회로는 노튼의 정리에 의해 하나의 전류원과 하나의 저항이 병렬로 접속된 등가 회로는 (b)와 같이 바꿀 수 있다.따라서 전류원는 테브난 등가 회로의 전압원를 직렬 접속 저항로 나눈 값과 같고, 전류원의 병렬 저항은 테브난 등가 회로의 직렬 저항과 같게 된다.chap 16. 브리지 회로브리지의 회로의 원리오실로스코프나 멀티미터등을 사용하여 전자회로의 전기적인 값들을 측정하는 방법은 일정한 수준의 측정오차와 기기 오차 값이 항상 존재하기 때문에 높은 정확도를 요하는 경우에는 적합하지 않다.이 때문에 특히 저항값에 대하여 보다 정확한 계측 결과를 얻고자 할 떄 흔히 브리지 회로가 사용된다.그림에서 G는 미소 전류도 감지할수 있는 검류계로서 ,

공학/기술| 2009.10.05| 10페이지| 1,000원| 조회(382)

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