<기초회로 결과 레포트> chaper1 기본장비 사용법



결과 레포트로도 하면 추가내용을 살펴본다. 이 글을 쓰는 블러거는 현재 이러한 과정을 거쳐오면서 혼자만의 힘으로 진행해서 어려움이 상당히 많았다. 여러분들 참고해서 수업 시간에 집중하길 바란다.





<기초회로 결과 레포트> 

 

chaper1 기본장비사용법

 

 

 

 

 

  

사용 장비 및 부품

1. 함수 발생기(GWSNSTEK2-1)

2. 오실로스코프(GDS - 1062A)

3. 전원공급장치(GPS - 3303)

4. 디지털 멀티미터(DM3051)

5. 저항 : 10k(2), 22k(1)

 

실험 방법 및 결과

1-1 실험1 : 오실로스코프

1-2 실험 회로도

1-3 실험 방법

1) 오실로스코프 프로브를 x1로 놓고 프로브 검사 마법사를 실행하고 그 결과를 관찰하라, 2) 오실로스코프 프로브를 x10으로 놓고 프로브 검사 마법사를 실행하고 그 결과를 관찰하라, 3) 오실로스코프 프로브 보정단자에 프로브를 연결하고 파형을 관찰하라, 아울러 화면에 2 주기가 나타나도록 조정하고 주파수와 전압 크기를 조사하라.

변동사항 1), 2) 방법만 할려 했으나 교수님께서 가능한 경우의 가짓수 4가지를 하라 하여서 (프로브 1x, 오실로스코프1x), (프로브 10x, 오실로스코프1x), (프로브 1x, 오실로스코프10x), (프로브 10x, 오실로스코프10x)이라는 4가지의 경우의 수로 관찰을 하였다.

 




1-4 실험 결과

1) ,2)질문에 대한 결과 (프로브 1x, 오실로스코프1x)로 측정하였을 경우에는 결과 치가 예상했던 결과가 나왔으나 (프로브 10x, 오실로스코프1x)로 하면 결과가 1/10로 수치가 줄어들었다는 것을 확인 할수 있었다. (프로브 1x, 오실로스코프10x)하게 되면 10배 이상의 수치가 나오고 (프로브 10x, 오실로스코프10x)일 때 원래 구하려 하던 값이 나왔다.

3) 2주기로 수정을 하니 한 칸 당 전압의 값이 변하는 것을 확인 할 수가 있었다. 그러나 주파수의 값은 변화없음을 보였다. 전압의 크기는 2V이고 주파수의 크기는 250us로 확인되었다.

 

1-5 검토 사항

1), 2)프로브의 1x로 놓지 않고 10x 모르고 놓는 다면 실험 결과에 상당히 큰 오류를 범 할 수가 있겠다. 따라서 앞으로 실험 할 때 오실로스코프 프로브의 값을 확인을 잘 해야 될 것이다.

3) 2주기로 나오게는 어렵고 좌우 양 옆으로 약간의 그래프가 튀어나오는 모양으로 구현이 되었다. Time / Div를 아무리 잘 조정해도 2주기만 딱 구현을 어려움.

 

2-1 실험2 : 함수발생기

2-2 실험 회로도


2-3 실험 방법

1) 오실로스코프를 이용하여 함수발생기에서 평균이 0이고 피크치가 2V이고, 주파수가 1kHz 인 정현파를 출력시키고, 오실로스코프로 관찰하라.

2) 오실로스코프를 이용하여 함수 발생기에서 평균값이 2V이고 피크치가 5V 이고, 주파수가 2kHz인 구형파를 출력시켜고, 오실로스코프로 관찰하라.

2-4 실험 결과

1) 피크투피크치의 값을 4V로 설정하고 주파수와 평균을 입력를 함수 발생기로 설정하여 위의 그림과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 피크투피크치의 값을 10V로 설정하고 주파수와 평균을 입력를 함수 발생기로 설정하여 위의 그림과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 여기서 주의 할 점을 정현파와 구현파의 형태를 아는 것이다.

2-5 검토 사항

처음 실험 할때는 정현파와 구형파의 구분을 못하여 1),2) 둘다 SINE 형태의 함수가 나왔으나 2)의 모양을 정현파로 수정하여 제대로 된 측정 값을 얻을 수 가 있었다.

그리고 처음 측정을 할 때 함수발생기의 그림이 깨지는 현상을 발견 할 수 있었는데 이유를 확인해 보니 오실로스코프의 프로브 연결단자가 끊어져 있음이 확인이 되었다. 프로브 단자가 끊어졌을 때 육안으로 판단이 어렵기 때문에 디지털 멀티미터의 상태를 소리모드로 설정 후 소리 유무에 따라 판단이 가능해짐. 나중에 실험 선의 상태 확인시 유용하게 사용되는 정보임을 확인 할 수 있다. 실제적으로 단자 연결이 끊어졌을때의 사진은 아래의 그림으로 확인이 가능하다. 정확한 그림이 확인되지 아니하고 출렁이는 형태로 관찰이 된다.


3-1 실험3 : 전원공급장치

3-2 실험 회로도

3-3 실험 방법

1) +10V+5V를 출력하도록 전원 공급 장치를 조정하라.

2) +15V15V를 출력하도록 전원 공급 장치를 조정하라.

처음 실험을 할때는 CH1만으로 10V, 5V를 구하였으나 CH1, CH2 두가지 모두를 사용해야 하기 때문에 시험의 방향을 두가지 모두 사용 하는 쪽으로 바꾸었다.

 

3-4 실험 결과

1) CH1GND CH2값을 연결하므로써 결과 값을 1)의 그림과 같이 얻을 수가 있었고 실질적으로 +10V+5V 표현이 가능했다.

2) CH1+ GND CH2값을 연결하므로써 결과 값을 2)의 그림과 같이 얻을 수가 있었고 실질적으로 +15V-15V 표현이 가능했다.

 

3-5 검토 사항

예비 레포트를 적을 때도 CH1으로 단순한 전압 측정만을 생각했기에 처음의 실수가 있었다. 그리고 실험을 시작적 전원공급장치의 아웃풋을 꼭 눌러야 정확한 측정의 값을 얻을 수가 있다. 전선을 통해 전원공급장치의 수치 변경이 가능함을 알게 되었다. 그리고 디지털 멀티미터에서 나오는 프로브 선을 방향에 맞게 연결을 해야 만 정확한 결과의 값을 얻을 수가 있다.

 

4-1 실험4 : 디지털 멀티미터

4-2 실험 회로도





4-3 실험 방법

1) 위의 4-2 실험 회로도 같은 전압 V1, V2와 전류 I1, I2, I3를 디지털 멀티미터를 사용하여 측정하라.

2) 위의 회로에서 전압 V1, V2을 오실로스코프를 이용하여 측정하라.

 

4-4 실험 결과

책에 나온 회로를 우선 실제 실험결과에 대조를 해봐야 하기 때문에 먼저 옴의 법칙을 이용하여 계산을 하였다. 그 결과 V1 = 6V, V2 = 4V, I1 = 0.6mA , I2 = 0.4mA, I3 = 0.181mA 값이 나오는 것을 확인 할 수 있다. 실제적으로 값은 V1 = 6.008V, V2 = 4.018V, I1 = 0.567mA , I2 = 0.361mA, I3 = 0.181mA 대부분의 값이 비슷하게 나와 제대로 된 실험이 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 오실로스코프로 측정해보아도 실험 결과가 V1 = 6V, V2 = 최대값 3.92정도 나오는 것으로 보아 실험 전 후 결과가 같음을 알 수 있다.

 

4-5 검토 사항

전압을 측정할 때는 회로가 만나는 점을 유의해서 전압을 측정하고 전류를 측정 할때는 회로의 연결고리를 끊어야 하는데 실제적으로 회로 자체를 끊지 않고도 브레드보드 안에서의 저항과 회로의 옴 김을 통해 가상의 회로를 끊을 수가 있음을 확인했다. 오실로스코프로 그래프 확인을 통해서도 약간의 변동은 있었으나 예상했던 결과과 크게 다르지 않는 값을 얻을 수 있었다.

 

결론

1번 오실로스코프 프로브 실험부터 생각해보면 프로브의 값을 정확히 맞게 설정했을 때만이 정확한 결과 값을 얻을 수 있으며 2 주기를 표현하는데 있어서 2 주기가 어디서부터 어디인지 기본적으로 알고 있어야 오실로스코프 안으로 그림이 나타나게 된다. TIME / DIV의 작동을 세밀하게 함으로써 그래프의 주기를 좀 더 쉽게 표현 할 수 있다. 그리고 프로브의 값을 잘못 설정한다면 실험의 결과가 매우 다르게 나올수 있기 때문에 프로브와 오실로스코프의 값을 잘 확인해야 된다.

2번 함수발생기에서 평균 = OFFSET을 나타내고 피크치의 설정은 피크엔피크로 2배로 설정하는 것을 잊어서는 안된다. 실제적으로 단자 연결이 끊어져 있어서 처음 실험하는데 함수발생기의 그래프가 매우 심하게 흔들리는 현상을 목격 할 수 있었다. 처음 하는 실험이라 실험 과정의 문제일 수도 있으나 재료 자체의 상태도 약간의 의심을 해 볼 필요는 있다.

3번 앞서 이야기 했듯이 실험할 때 CH를 하나만 적용하는 것이 아니라 2가지 모두를 적용해야 한다. 우선 손으로 회로의 연결을 잡고 그 결과를 통해서 전압인자들의 연결을 한다면 결과를 더욱 빠르고 정확하게 얻을 수 있다.

4번 브레드 보트의 특성을 이해하는 것이 매우 중요 함을 알 수 있는 실험이다.





위의 화살표 방향으로 표시된 부분은 서로 연결이 되있다.

(null)

파란색 화살표 방향으로 표시된 부분끼리 서로 연결 되어있다.

이처럼 브레드 보드의 원리를 이용해서 회로를 구성하는 것이 포인트이다. 마지막으로 회로를 브레드 보드에 구현 할 때에는 가급적 책에 나온 회로와 비슷한 모양으로 구현 할 때 이해가 더욱 쉽게 될 것이다.

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