중앙대 전기회로설계실습 9.LPF와HPF설계 결과보고서

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목차

1. 설계실습내용 및 분석
1) (LPF)가변저항을 설계한 저항으로 조절하라. 설계한 대로 RC직렬 LPF를 구성하고 주파수가 10kHz이고 Vpp가 1V인 사인파를 인가하라. LPF입력 전압, R의 전압(출력)의 파형을 측정, 제출하라. 가능한 한 정확하게 크기와 위상을 표시하라. LPF입력 전압과 출력전압을 XY mode로 관찰하여 파형을 그려라. 이론치와 계산치의 오차(%)는 얼마인가? 그 이유는 무엇이라 생각하는가? XY mode로 관찰한 파형 저장, 제출하고 이론적 근거를 제시하라.
2) 1 Vpp인 입력정현파의 주파수를 100kHz까지 변화시키면서 그래프를 그릴 수 있도록 LPF의 출력전압의 최대값을 측정하여 기록하라. LPF의 출력전압의 크기를 주파수의 함수로 하여 linear(H)-log(주파수) 그래프로 그려서 제출하라. 같은 그래프에 실험에 사용된 소자의 값으로 계산한 계산치도 같이 그려라(EXCEL 사용). 잘 맞는가? 오차가 있으면 어느 주파수에서 어느 정도인가? 그 이유는 무엇이라 생각하는가?
3) (HPF)가변저항을 설계한 저항으로 조절하라. 설계한 대로 RL직렬 HPF를 구성하고 주파수가 10kHz이고 Vpp가 1V인 사인파를 인가하라. HPF입력 전압, R의 전압(출력)의 파형을 측정, 제출하라. 가능한 한 정확하게 크기와 위상을 표시하라. HPF입력 전압과 출력전압을 XY mode로 관찰하여 파형을 그려라. 이론치와 계산치의 오차(%)는 얼마인가? 그 이유는 무엇이라 생각하는가? XY mode로 관찰한 파형 저장, 제출하고 이론적 근거를 제시하라.
4) 1 Vpp인 입력정현파의 주파수를 100kHz까지 변화시키면서 그래프를 그릴 수 있도록 HPF의 출력전압의 최대값을 측정하여 기록하라. HPF의 출력전압의 크기를 주파수의 함수로 하여 linear(H)-log(주파수) 그래프로 그려서 제출하라. 같은 그래프에 실험에 사용된 소자의 값으로 계산한 계산치도 같이 그려라(EXCEL 사용). 잘 맞는가? 오차가 있으면 어느 주파수에서 어느 정도인가? 그 이유는 무엇이라 생각하는가? L의 저항성분을 무시한다면 설계와 실험사이에 어느 정도의 오차가 날 것인가?

2. 결론

본문내용

RC 직렬 LPF를 구성하고 주파수가 10kHz이고 Vpp가 1V인 사인파를 인가하여 LPF 입력 전압, 커패시터의 전압 파형과 위상을 측정하였을 때 1.08V, 0.76V, 11μs로 측정되었고 오차율은 각각 8%, 10.27%, 12%였다. 이러한 오차는 커패시터와 저항의 이론 값과 실제 값 사이 차이, 회로 연결 과정에서 생긴 오차로 인해 발생하였다. XY mode로 관찰하였을 때 커패시터 전압과 입력 전압 사이 발생하는 위상 차이로 인해 타원 모양의 파형이 나왔다. 1Vpp인 입력정현파의 주파수를 100kHz까지 변화시키며 LPF 출력 전압의 최대값을 측정하였을 때 주파수가 증가할수록 출력 전압이 감소하고 오차율이 대체로 증가하였다.
RC 직렬 HPF를 구성하고 주파수가 10kHz이고 Vpp가 1V인 사인파를 인가하여 HPF 입력 전압, 인덕터의 전압 파형과 위상을 측정하였을 때 1.08V, 0.52V, 15μs로 측정되었고 오차율은 각각 8%, 2.26%, 20%였다. 입력 전압, 인덕터 전압의 오차율은 작았지만 위상차의 오차는 비교적 컸다. 앞의 실험과 비슷하게 이러한 오차는 인덕터와 저항의 이론 값과 실제 값 사이 차이, 회로 연결 과정에서 생긴 오차로 인해 발생하였다.

참고 자료

없음