목차
1. 실습 목적
2. 실습 준비물
3. 실습 계획서
본문내용
1. 실습 목적
JK Flip Flop 을 이용한 동기식, 비동기식 카운터를 설계해 보고 리셋 기능을 이용하여 임의의 진수의 카운터를 제작할 수 있는 능력을 배양한다. 또한 chattering 방지 회로에 대하여 학습한다.
2. 실습 준비물
실습 준비물
부품
JK Flip Flop 74HC73
NAND gate 74HC00
NOR gate 74HC02
AND gate 74HC08
OR gate 74HC32
LED BL-R2131H(743GD)
Switch
저항 330Ω, 1/2W, 5% 4개
4개
2개
2개
2개
4개
1개
4개
사용장비
오실로스코프 (Oscilloscope)
브레드보드 (Bread board)
파워서플라이 (Power supply)
함수발생기 (Function generator)
점퍼선 1대
1개
1대
1대
다수
출처 : 해피캠퍼스
목차
1. 실습 목적
2. 실습 준비물
3. 실습 계획서
본문내용
1. 실습 목적
7-segment 와 Decoder를 이해하고 관련 회로를 설계한다.
2. 실습 준비물
실습 준비물
부품
저항 330Ω, 1/2W, 5%
Decoder 74LS47
Inverter 74HC04
7-Segment
Switch 8개
1개
8개
1개
4개
사용장비
오실로스코프 (Oscilloscope)
브레드보드 (Bread board)
파워서플라이 (Power supply)
함수발생기 (Function generator)
점퍼선 1대
1개
1대
1대
다수
3. 실습 계획서
1. 7-segment/Decoder 진리표
아래 7-segment/Decoder 진리표를 작성한다.
<중 략>
보통 2진수로 표현되는 디지털 회로의 출력은 10진수 방식을 사용하는 7-segment LED에 사용하기 위해 Decoder가 필요하다. 일반적인 7-segment decoder는 0~9까지의 10개의 숫자를 나타내기 위해 A~D까지의 4개의 입력 bit과 7개의 segment를 점등하기 위해 a~g까지의 7개의 출력 bit이 필요하다. 실습에 사용되는 74LS47은 일반적인 7-segment decoder와 다르게 10 이상의 값을 blank 처리하지 않고 <그림 3>과 같이 표현하므로 위와 같은 진리표가 나온다.
또한 74LS47 Decoder는 진리표에서 확인되듯 7-segment의 입력단자로 0을 출력하는 common anode decoder 구조이므로 Common anode type 7-segment를 사용할 경우 74LS47 Decoder와 직접 연결시킬 수 있지만, Common cathode type 7-segment를 사용할 경우 정상적인 출력을 위해서는 중간에 트랜지스터 스위치를 삽입해야 한다.
출처 : 해피캠퍼스
목차
1. 실습 목적
2. 실습 준비물
3. 실습 계획서
본문내용
1. 실습 목적
조합논리회로의 설계 방법을 이해하고 조합논리회로의 한 예로 가산기 회로를 설계한다.
2. 실습 준비물
실습 준비물
부품
저항 330Ω, 1/2 W, 5%
AND gate 74HC08
OR gate 74HC32
Inverter 74HC04
NAND gate 74HC00
NOR gate 74HC02
XOR gate 74HC86
LED
switch 10개
5개
5개
4개
5개
5개
2개
10개
10개
사용장비
오실로스코프 (Oscilloscope)
브레드보드 (Bread board)
파워서플라이 (Power supply)
함수발생기 (Function generator)
점퍼선 1대
1개
1대
1대
다수
출처 : 해피캠퍼스
목차
1. 설계실습내용 및 분석
2. 검토사항
본문내용
4-4. 설계 실습 내용 및 분석
4-4-1. 설계한 전가산기 회로의 구현 (2-level 로직 회로)
설계실습계획서에서 그린 2-단계 전가산기 회로를 토글 스위치와 LED를 추가하여 설계 및 구현하여라. 구현된 회로의 입력 단자와 출력 단자의 전압을 측정하여 아래의 표에 기술하여라. 측정된 전압이 토글스위치와 LED 값과 일치하는지 확인하여라.
전가산기의 진리표는 <표 1>과 같다.
DMM을 통해 입력 단자와 출력 단자의 전압을 측정하는 대신 LED의 ON/OFF(논리값 1,0)를 통해 설계한 회로와 진리표 사이의 일치 여부를 판단하였다. 입력 단자의 LED의 상태가 좋지 않아 빛이 약하거나 깜빡깜박하는 경우가 있어 사진 상 명확히 보이지 않는 한계가 있었다. 출력 단자의 LED는 명확하게 나와 논리의 오류는 정확하게 판단할 수 있었다.
아래의 <그림 1>, <그림 2>의 회로는 예비보고서에서 설계한 회로이다.
출처 : 해피캠퍼스
목차
1. 실습 목적
2. 실습 준비물
3. 실습 계획서
본문내용
1. 실습 목적
여러 종류의 게이트의 기능을 측정하여 실험적으로 이해한다.
2. 실습 준비물
실습 준비물
부품
스위치
AND gate 74HC08
OR gate 74HC32
Inverter 74HC04
NAND gate 74HC00
NOR gate 74HC02
XOR gate 74HC86 2개
2개
1개
2개
1개
1개
1개
사용장비
오실로스코프 (Oscilloscope)
브레드보드 (Bread board)
파워서플라이 (Power supply)
함수발생기 (Function generator)
점퍼선 1대
1개
1대
1대
다수
출처 : 해피캠퍼스
목차
1. 실습을 위한 이론적 배경
2. 실습 목적
3. 실습 준비물
4. 실습 계획서
5. 실습 활용 방안
본문내용
1. 실습을 위한 이론적 배경
위상 제어 루프는 전압 제어 발진기의 출력 위상을 입력 신호의 위상과 비교하여 두 신호의 위상차이를 가지고 전압 제어 발진기를 제어하는 피드백 시스템이다. 시스템의 블록도는 다음과 같다.
<그림 1>
이때 PLL 의 3개의 기본 요소는 위상 검출기, 루프 필터, 가변 발진기(전압 제어 발진기)로 위 그림에서 확인할 수 있다.
먼저 위상 검출기는 Reference voltage 와 VCO 의 출력 전압을 비교하여 그 위상 차이에 해당하는 파형을 출력하고 실험에서 XOR 게이트를 사용하여 위상 검출기를 구현하였다. XOR 게이트의 두 입력이 다를 때 High 를 출력하는 성질로 위상 검출기의 역할을 할 수 있다.
이때 위상 검출기의 출력은 High 와 Low Voltage 의 펄스 형태로 구성되어 있으며 VCO 는 DC 전압을 입력으로 받기 때문에 위상 검출기의 출력을 루프 필터를 통해 DC 전압으로 바꿔주어야 한다.
루프 필터는 RC 를 이용한 1차 LPF 를 사용하며 위상 검출기 출력의 평균값을 DC 전압으로 출력하는 기능과 High frequency noise 를 줄여주는 기능을 한다.
이 루프 필터의 출력 전압은 결국 위상 검출기 출력의 평균전압, 즉 위상 검출기의 두 입력 신호 사이의 위상 차이에 대한 정보를 가지고 있으며 이 전압은 VCO 의 입력으로 들어가 출력 주파수를 결정한다.
이 과정들을 거치면서 점점 VCO 출력의 주파수가 변하게 되고 이 주파수와 Reference voltage 의 주파수가 같아지는 순간부터 위상 검출기의 파형은 일정한 형태를 가지며 루프 필터를 통과한 전압도 고정되어 결국 위상이 고정된다.
이때 인버터는 VCO 의 출력을 High(=5V) 나 Low(=0V) 로 고정하는 버퍼 역할을 한다.
*참고 자료 : 실습 교재 이론부, 논리 회로
출처 : 해피캠퍼스
목차
1. 실습 목적
2. 실습 준비물
3. 실습 계획서
본문내용
1. 실습 목적
전압제어 발진기(VCO : Voltage Controlled Oscillator)를 설계하고 전압을 이용한 발진 주파수의 제어를 실험으로 확인한다.
2. 실습 준비물
부품
저항 100Ω, 1/2W, 5%
저항 5.1kΩ, 1/2W, 5%
저항 10kΩ, 1/2W, 5%
저항 20kΩ, 1/2W, 5%
커패시터 10nF, ceramic disk
BJT 2N3904(NPN)
IC UA741 Op amp 3개
1개
1개
3개
1개
1개
2개
사용장비 및 소프트웨어 (PSpice Lite ver. / MATLAB)
오실로스코프 (Oscilloscope)
브레드보드 (Bread board)
파워서플라이 (Power supply)
함수발생기 (Function generator)
점퍼선 1대
1개
1대
1대
다수
3. 실습 계획서
1. 슈미츠 회로의 특성
(A) 실험에 사용될 IC의 Datasheet를 참조하여, 중요한 전기적 특성을 확인하시오.
슈미트 회로와 적분기 회로에서 IC UA741 OP amp를 사용한다.
OP-amp의 공급 전압에 의한 Output limit로 Output Voltage Swing을 나타내는 datasheet 의 VOPP는 ±14이다. 이 값에서 슈미트 회로의 출력이 나타난다. UA741 OP-Amp의 주요한 전기적 특성이다. 소자의 다른 값들은 datasheet의 typical 값에 맞추고 Maximum와 Mininum 값의 사이를 벗어나지 않도록 설계한다.
출처 : 해피캠퍼스
목차
1. 실습 목적
2. 실습 준비물
3. 실습 계획서
본문내용
1. 실습 목적
Wien bridge RC 발진기를 이용하여 신호 발생기를 설계, 제작, 측정하며 그 동작을 확인한다.
2. 실습 준비물
부품
Op amp. (UA741CN)
다이오드 1N4001
가변저항 10kΩ
커패시터 100nF, ceramic disk
1개
2개
6개
2개
사용장비 및 소프트웨어 (PSpice Lite ver. / MATLAB)
오실로스코프(Oscilloscope)
브레드보드(Bread board)
파워서플라이(Power supply)
점퍼선 1대
1개
1대
다수
3. 실습 계획서
1. 신호발생기 설계
(A) 그림 4-1에 주어진 Wien bridge 회로에서 V+와 V-의 관계식을 구하시오. 이 관계식을 이
용하여 1.63 kHz에서 발진하는 Wien bridge 회로를 설계 하시오.
<그림 1> 그림 4-1 positive/negative feedback의 차등 증폭기를 이용한 Wien bridge Oscillator
Capacitor Impedence가 Y_c=1/jωC 일 때, Voltage division에 의해 V_+와 V_o의 관계식을 얻을 수 있다.
V_+=((RY_C)/(Y_C+R))/(R+Y_C+(RY_C)/(Y_C+R)) V_o=1/(〖(Y_C+R)〗^2/(RY_C )+1) V_o=1/(Y_C/R+R/Y_C +3) V_o
Voltage division에 의해 V_-와 V_o의 관계식을 아래와 같이 얻을 수 있다.
V_-=R_1/(R_1+R_2 ) V_o
두 식을 Vo에 대하여 정리하면 V_+와 V_- 사이의 관계식이 아래와 나온다.
V_o=(1+R_2/R_1 ) V_-=(Y_C/R+R/Y_C +3) V_+=(3+j(ωτ-1/ωτ)) V_+ ( τ=RC)
아래의 식에서 발진은 위상이 0일 때 발생하므로
(1+R_2/R_1 ) V_-=(3+j(ωτ-1/ωτ)) V_+
ωτ-1/ωτ=0을 만족하는 각주파수 ω_o=1/τ에서 발진이 시작될 것이다.(저항과 커패시턴스에 반비례)
ω_o에서 V_+와 V_- 사이의 관계식은 더욱 간단하게 아래와 같이 구해진다.
출처 : 해피캠퍼스
목차
1. 설계실습내용 및 분석
2. 검토사항
본문내용
4-4. 설계 실습 내용 및 분석
4-4-1. 설계한 Wien bridge oscillator 구현
(A) 계획서의 4-3-1에서 설계한 대로, 그림 4-1에 주어진 Wien bridge 발진기를 제작하시오. 이 때 Op-amp는 ±15 V 전압을 공급하시오.
<그림 1>과 같이 회로를 설계하였고, <그림 2>는 실제 회로를 구현한 모습이다.
<그림 1> positive/negative feedback의 차등 증폭기를 이용한 Wien bridge Oscillator
<그림 2>
4-4-2 설계한 Wien bridge oscillator 측정
(A) 출력파형과 출력주파수값이 Oscilloscope screen에 보이도록 조정한 화면을 시뮬레이션 결과와 함께 제출하시오. (Oscilloscope의 파형 저장 기능을 사용) 출력파형이 왜곡되는지 확인하시오. 발진조건인 R2/R1=2를 중심으로 gain을 조정하면서 나타나는 파형의 왜곡현상을 관찰하시오.
출력파형과 출력주파수 값은 가변저항을 조절하여 변화시킬 수 있다. 따라서 R_1과 R_2를 가변저항으로 각각 10kΩ, 20kΩ으로 구성하였다. R=976.41Ω으로 설정하였다.
(1) R_2/R_1=1.94인 경우
<그림 3>
R_1=9.73kΩ, R_2=(9.18+9.7)kΩ = 18.88 kΩ으로 설정하였다.
파형이 왜곡되지 않는 Gain의 최댓값이다. 지금의 Gain 보다 커지면 파형이 왜곡되었다.
R_2/R_1의 설계값 2와 비교했을 때 3%의 오차가 나타났다.
이때의 출력주파수는 1.561kHz이다. 발진주파수의 설계값 1.63kHz와 4.2%의 오차가 나타났다.
출처 : 해피캠퍼스
목차
1. 실습 목적
2. 실습 준비물
3. 실습 계획서
4. 실습을 위한 이론적 배경 및 실습 활용 방안
본문내용
1. 실습 목적
단극 스텝 모터 (Uni-polar step motor)의 동작 원리를 이해하고 스텝 모터를 조종하기 위한 범용 이동 레지스터 (Universal shift register)의 사용 방법을 배운다. 이를 바탕으로 BJT 트랜지스터와 범용 이동 레지스터를 이용하여 스텝 모터 구동기를 설계한 후 그 동작을 확인한다.
2. 실습 준비물
부품
4비트 범용 이동 레지스터 74HC194
4상 스텝 모터
ULN2003AN IC
저항 150Ω, 1/2W, 5%
저항 1kΩ, 1/2W, 5%
스위치
LED 1개
1개
1개
4개
3개
3개
4개
사용장비 및 소프트웨어 (PSpice Lite ver. / MATLAB)
오실로스코프(Oscilloscope)
브레드보드(Bread board)
파워서플라이(Power supply)
함수발생기(Function generator)
점퍼선 1대
1개
1대
1대
다수
출처 : 해피캠퍼스