B반 3조

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실험 제목: Building and analyzing a basic RC low-pass filter

기본적인 RC 저주파 통과 필터를 구축하고 분석하기

실험개요:

이 실험은 RC 저주파 통과 필터의 동작을 확인하고 입력과 출력 전압을 측정하여 분석하는 것입니다.


준비물

  • Arduino 디지털 오실로스코프
  • 저항 (R) 1k , 5k
  • 커패시터 (C) 1μF , 5μF
  • 점퍼 와이어


실험 절차

  1. 저항과 커패시터를 준비합니다.
  2. 회로 구성:
  a. R을 입력 전압 Vin과 연결합니다.
  b. C를 R과 GND 사이에 연결합니다.
  c. 저항의 다른 단자를 GND에 연결합니다.
  1. Arduino 디지털 오실로스코프를 사용하여 회로에 연결된 입력 전압 (Vin) 및 출력 전압을 측정합니다.
  2. Arduino 디지털 오실로스코프의 1번 채널을 Vin에 연결하고, 2번 채널을 출력 전압에 연결합니다.
  3. 입력 전압과 출력 전압을 시간 도메인 그래프로 표시하여 관찰합니다.
  4. 그래프를 분석하여 출력 전압이 차단 주파수 이하에서는 상대적으로 유지되는 것을 확인합니다.
  5. 차단 주파수 이상에서는 출력 전압이 감소하는 것을 확인합니다.
  6. 실험 결과를 기록하고 분석합니다.


  1. 프로세싱코드

import processing.serial.*;

Serial arduino; // 아두이노와의 시리얼 통신 객체 int sensorValue; // 아두이노로부터 받은 ADC 값을 저장할 변수 int xPos = 0; // 그래프의 X 좌표 위치

void setup() {

 size(800, 400);  // 그래프 창의 크기 설정
 background(0);  // 배경색을 검은색으로 설정
 // 아두이노와의 시리얼 통신 설정
 arduino = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);
 arduino.bufferUntil('\n');  // 새로운 줄 (\n)을 기준으로 데이터를 수신할 때까지 버퍼링

}

void draw() {

 while (arduino.available() > 0) {
   String data = arduino.readStringUntil('\n');  // 시리얼로부터 데이터 수신
   if (data != null) {
     data = trim(data);  // 데이터의 앞뒤 공백 제거
     sensorValue = int(data);  // 수신된 데이터를 정수형으로 변환
   }
 }
 // 그래프 그리기
 stroke(255);  // 그래프의 선 색상 (흰색)
 point(xPos, height - sensorValue / 4);  // 그래프 좌표 그리기
 if (xPos >= width) {
   xPos = 0;  // X 좌표가 창의 너비를 초과하면 초기화
   background(0);  // 그래프 창의 배경색을 검은색으로 초기화
 } else {
   xPos++;  // X 좌표 증가
 }

}

실험 결과

  • 실험에서 측정한 입력 전압 및 출력 전압 값을 표로 정리합니다.
  • 입력 전압과 출력 전압의 그래프를 그려서 차단 주파수 이하에서 출력 전압이 유지되고 차단 주파수 이상에서는 출력 전압이 감소하는 것을 시각적으로 확인합니다.