전기공학 8

[전기전자공학 실험] 트랜지스터 기초실험 : 예비보고서

개요 쌍극성 트랜지스터의 기본적인 동작원리를 익히고 트랜지스터 회로에서 부하선과 동작점의 개념을 익힌다. 또한 트랜지스터의 특성 곡선을 실험적으로 확인한다. 관련 이론 트랜지스터 N형 반도체와 P형 반도체를 npn 혹은 pnp의 격층 구조로 조합한 소자. 세 개의 단자를 가지고 있으며 각각 콜렉터(collector), 에미터(emitter), 베이스(base)라 부른다. - 주단자: 컬렉터, 에미터 - 트랜지스터의 전류: 콜렉터에서 에미터로 소자를 관통하여 흐르는 전류 IC를 말함(pnp형의 경우 반대 방향) - 트랜지스터 소자 양단 전압:: 컬렉터와 에미터 사이에 걸리는 전압 VCE - 트랜지스터의 특성: IC, VCE 두 변수 사이의 전압-전류 간- 관계를 의미 - 베이스 단자: 전압-전류 특성을 베..

[전기전자공학 실험] 교류회로의 측정 : 실험 예비보고서

1. 개요 교류회로에서 저항, 인덕터, 커패시터의 기본적인 특성을 확인하고 실효치, 교류회로에서의 위상차, 페이저 및 복소임피던스의 개념을 익히도록 한다. 그리고 오실로스코프의 X-Y 모드를 사용, 리사쥬 도형을 관찰하는 방법을 습득하며 이를 사용하여 교류에서 위상차를 표현하는 방법에 대하여 알아봄으로써 교류회로가 갖는 특성의 이해를 높이도록 한다. 2. 교류회로의 기초 이론 o 교류 : 양쪽 방향으로 교번(alternating)하는 전압과 전류를 말함. - 일반적인 형태 : 정현파(sinusoidal wave) >> 시간에 따라 sin 또는 cos 함수 꼴로 변화하는 형태의 파형 o 정현파 교류전압의 수학적 표현식 * Vm : 파형의 크기(amplitude), w : 각주파수(angular freque..

회로이론(10) : 마디해석법 #2 [독립 전류원만 갖는 회로]

독립 전류원만 갖는 회로 위 회로를 보면 3개의 마디가 있으며, 그중 node 3(GND)이 기준 마디로 되어 있다. 2개의 미지 마디 전압을 구하기 위해서는 2개의 선형 독립인 KCL 식이 필요하다. node 1(v1), node 2(v2) 두 마디에서의 전압은 기준 마디에 대해서 측정한다. 각 전류는 회로에 표시된 방향으로 흐른다고 가정한다. 만약 실제로 얻어지는 전류의 방향이 가정한 방향과 반대로 흐른다면, 회로 해석 결과는 전류가 음의 값으로 얻어질 것이다. 마디해석법의 핵심은 KCL을 옴의 법칙과 연계하여 사용하는 것이다. 각 node에서 KCL을 적용해보자. @ node 1 - iA + i1 + i2 = 0 - iA + (v1 - 0)G1 + (v1 - v2)G2 = 0 or (v1 - 0)G..

회로이론(2) : 옴의 법칙, 저항의 용도와 종류 및 사용법

옴의 법칙 : 기호 R(Resistance), 단위 Ω(ohm). 저항 양단의 전압이 그 저항에 흐르는 전류에 정비례함을 나타낸다. (저항은 전압과 전류 사이의 비례 상수) v(t)=Ri(t), where R≥0 (1 [Ω]=1 [V/A]) 저항의 사용용도 1) 전압이나 전류의 변환 2) 전압분배 3) 전류의 제한 4) 풀업 및 풀다운을 통한 플로팅 상태 방지 5) 다른 회로와의 결합 방지 6) 음질 개선 7) 댐핑(damping) 필요시 8) 위상 조절 저항의 종류 (1) 탄소 피막 저항 정격전력 굵기(mm) 길이(mm) 1/8W 2 3 1/4W 2 6 1/2W 3 9 탄소 피막 저항의 값을 읽는 방법은 위와 같고 일반적으로 실험 등에서는 1/4W의 정격 전력을 갖는 저항을 많이 사용한다. 그 외 저항..

[전기전자공학 실험] 아두이노 I/O 기초와 시리얼 통신 : 예비보고서

1. 개요 아두이노에서 지원하는 디지털 I/O와 아날로그 I/O를 사용하는 기초적인 실험을 해보고, 시리얼 통신을 통해 PC에서 아두이노의 수행 결과를 확인하고 프로그램을 디버깅하는 방법을 학습한다. * I/O : Input / Output 입출력 단자 2. 관련 이론 디지털 I/O 디지털 신호는 High(1) 또는 Low(0)라는 두 가지 값으로 나뉜다. 또한 이 값은 입력 혹은 출력의 값으로 쓰인다. 아두이노의 디지털 입력과 출력은 센서, 엑츄에이터 및 기타 집적회로를 연결할 수 있게 해준다. 아날로그 I/O 아날로그 신호는 디지털 신호와 달리 어떤 값도 가질 수 있는 신호다. 아날로그 신호를 측정하기 위해 아두이노에 내장된 ADC(Analog Digital Converter)를 사용한다. ADC는 ..

[전기전자공학 실험] 아두이노 마이크로 프로세서 기본 및 환경 세팅 : 예비보고서

1. 개요 마이크로 프로세서의 기본 개념을 익히고, 사용할 마이크로 프로세서 보드의 스펙 및 상세정보 확인 방법을 습득한다. 또한 개발 환경을 세팅하고 기초 예제를 통해 정상 작동을 체크한다. 2. 관련 이론 Micro Controller Unit (MCU) 이것은 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하는 컴퓨터를 말한다. CPU 코어, 메모리 그리고 프로그램 가능한 입/출력을 가지고 있다. NOR 플래시 메모리, EPROM 그리고 OTP ROM 등의 메모리를 가지고 있어 정해진 기능을 수행하도록 프로그래밍 코딩하고 이 기계어 코드를 써넣는다. 기계어 코드가 실행되기 위한 변수나 데이터 저장을 위해 적은 용량의 SRAM을 가지고 있다.기타 칩에 따라 EEPROM을 내장..

[전기전자공학 실험] 테브난의 등가회로 : 예비보고서

1. 개요 임의의 회로를 테브난의 등가회로로 표현할 수 있음을 증명하고 실측을 통해 등가회로를 실험적으로 구하는 방법을 습득함으로써 테브난의 정리가 갖는 의미를 이해한다. 2. 관련이론 테브난의 정리 전기 회로 이론, 선형 전기 회로에서 테브난의 정리는 두개의 단자를 지닌 전압원, 전류원, 저항의 어떠한 조합이라도 하나의 전압원 V와 하나의 직렬저항R로 변환하여 전기적 등가를 설명하였다. AC 시스템에서 테브난의 정리는 단순히 저항이 아닌, 일반적인 임피던스로 적용할 수 있다. 테브난의 정리는 전압원과 저항의 회로가 테브난 등가로 변환할 수 있음을 설명하였으며, 이것은 회로 분석에서 단순화 기술로 사용된다. 테브난 등가는 (저항을 나타내는 내부 임피던스와 전원을 나타내는 기전력을 지닌) 전원장치나 배터리..

[전기전자공학 실험] 직류회로에서의 측정(키르히호프의 법칙) : 예비보고서

1. 개요 저항의 직병렬회로에서 키르히호프의 전압법칙과 전류법칙이 성립함을 실험적으로 확인함으로써 복잡한 회로의 해석능력을 배양한다. 2. 이론 키르히호프의 전압법칙 고리법칙(Loop rule)이라고도 하며, 모든 닫힌 회로에서 각 소자를 지나갈 때 전위차의 합은 0이다. 즉, 전기회로 내에서 어느 지점에서 다른 지점 사이의 전위차는 두 지점 사이를 연결하는 회로요소들의 양단에 나타나는 전압의 합과 같다. 따라서 회로를 따라 어떤 경로를 거쳐 원래의 출발지점으로 돌아왔을 때 그 경로(loop)상에 존재하는 회로요소들의 전압을 모두 합하면 0이 된다 이 법칙은 에너지 보존의 법칙을 따른다. 닫힌 회로의 고리를 다라 한 양전하가 움직인다고 가정해도 충분하다. 전하가 출발점에 돌아오면 전하-회로 계는 전하가 ..