RC회로와 커패시터

목차

1. 실험방법
2. 실험에 관련된 이론
3. 실험회로 및 시뮬레이션 결과
4. 참고문헌

본문내용

실험장비
– 오실로스코프, 디지털 멀티미터, 함수 발생기, 전원공급기, 저항(100Ω, 1kΩ, 3kΩ),커패시터 10uF

실험1) 위상차 및 rms 측정
1. 리액턴스 가 250Ω , 1kΩ , 2kΩ 이 되도록 하는 커패시터,주파수를 설정하고, Vpp = 5V ,의 정현파, 1kΩ의 저항을 직렬로 연결한 회로를 구성한다.
2. 전원 전압 파형과 커패시터의 전압 파형의 위상차가 90도가 나오는지 확인한다.
3. rms값이 증가하는지 관찰 값을 토대로 계산해준다.

실험2) 주파수 변화에 따른 RC 회로의 리액턴스와 임피던스 변화
1. 구성한 RC회로의 특정 주파수 값을 설정해준다.
2. 전원 인가 후 리액턴스와 임피던스 값을 측정해준다.
3. 이론 값과 결과 값이 동일한지 확인한다.

실험3)
1. 특정 주파수를 0.5배 2배 5배 10배가 되도록 회로에 설정해준다.
2. 주파수 변화에 따른 전압 파형을 관찰해준다.

* 실험에 관련된 이론
RC회로의 위상차
캐패시터와 저항을 직렬로 연결하는 회로에서 전류 I = C dv/dt의 관계를 가진다. 이를 phasor형태로 나타낸다면 I = jwCV가 되는데 이를 복소평면에 나타낼 경우, 다음과 같이 전류와 전압은 90도 차이를 가지게 된다.

참고 자료

B. Razavi, “Fundamentals of Microelectronics,” John Wiley, 1st Edition, 2007, pp.380-410
http://en.wikipedia.org/wiki/Op_amp