구형파를 이용한 주파수 특성 분석

실험
구형파를 이용한 주파수 특성 분석

*VDD : 14V -＞ 10V
R1 : 68k -＞ 50k
Rc 저항 : 5.6k -＞ 5k
RL 저항 : 3.3k -＞ 3k 으로 대체 하였다.

*Vs : 20mV, 1KHZ 구형파 인가

(1) 회로를 구성하라.

그림 1. BJT 전압분배기 바이어스 회로 구성

(2) 주파수 1 kHz 구형파 (크기=20 mV)를
입력 (Vs)에 인가한 후 출력전압을 측정하라.

그림 2 함수발생기에 주파수 1KHZ 인가

그림 3 Vs : 20mV, 1KHZ 구형파 인가했을 때

- 20mV, 1KHZ의 구형파가 정확히 출력되었다

(3) CE를 1 uF, 10 uF, 20 uF, 30 uF으로 바꿔서 (2)번 실험을 반복하라.
★

그림 4 구형파의 고조파 성분

* 증폭기의 주파수를 응답을 알아보는 데는 정현파를 이용하는 것보다 구형파를 이용하는 것이 편리하다.
구형파를 인가하는 이유는 다른 주파수와 크기를 갖는 정형파의 성분들로 구성되는 구형파가 푸리에 급수 함수 확장으로 표현이 쉽기 때문이다.

구형파의 푸리에 급수 전개하면 다음과 같다.

…

급수의 첫 번째 항은 기본주파수라 하며, 이 경우에는 구형파와 같은 주파수 fs이다. 두 번째 항은 기본 주파수의 세 배에 해당하며, 제 3고조파라 한다. 그 크기는 점점 작아진다. 제 5고조구형파는 기본주파수의 5배에 해당 하고 그 크기는 더 작아진다. 그림 6에서 보듯이 5고조파까지만 합해도 어느 정도 구형파의 모양에 가까워진다. 7고조파, 9고조파 등을 계속해서 더하면 구형파에 모양에 더 가까워진다. ★

CE=1uF 일 때

그림 5 CE가 1uF 일 때 회로

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