기초회로 설계 및 실험(올인원 계측기로 배우는)

이 책은 현장에서의 개발경험과 교육경험, 그리고 연구경험을 밑바탕으로 학생들의 설계능력과 창의력을 계발할 수 있는 실험교재를 만드는 데에 중점을 두었다. 그러한 배경으로부터 National Instrument(NI)사의 Multisim과 VirtualBench를 사용하여 전기전자공학의 이론과 실험을 비교, 분석할 수 있도록 하였다.



전체적으로 살펴보면

Part 01에서는 Multisim과 VirtualBench의 기본적인 사용법에 대해 다루었다.

Part 02에서는 기본적인 회로이론의 기초를 알기 쉽게 설명해 두었다.

Part 03에서는 위의 이론적인 바탕으로부터 설계능력을 키울 수 있도록 여러 가지 실험을 구성하였다.



이 책은 전기전자공학의 기초적인 이론과 그에 대한 실험을 적절하게 구성되었다. 학생들은 미리 National Instrument(NI)사의 Multisim으로 시뮬레이션하여 그 결과를 에비보고서에 기록하도록 하였으며 실험 중에 결과가 나올 때마다 시뮬레이션결과와 비교, 분석하도록 하였다.

시뮬레이션 툴과 함께 실제의 계측은 National Instrument(N)사의 VirtualBench를 활용하도록 하였는데 VirtualBenchsms 5가지의 실험기기(1.복합신호 오실로스코프, 2.디지털 멀티미터, 3.함수발생기, 4.프로그래머블 DC파워서플라이, 5.디지털 I/O)를 한 대로 통합한 실험기기이다. VirtualBench는 PC나 iPad에 연결하여 모니터로서 출력을 관찰할 수 있으므로 훌륭한 올인원 계측기라 할 수 있다.



거기에다 VirtualBench를 LabVIEW 소프트웨어와 연결하여 사용자정의 어플리케이션을 보다 손쉽게 구성할 수 있다.



결국 이렇게 하면 동일하면서 여러 번 반복되는 작업을 자동으로 수행할 수 있기 때문에 실수와 작업시간을 크게 줄일 수 있다.



따라서, 가르치는 분과 학습자 모두가 실험에 큰 흥미와 설계능력 및 응용능력의 향상이 이루어 질 것이다.

Part 01. Multisim과 VirtualBench의 사용법



-Chapter 01 National Instrument(NI)의 Multisim 사용법-기초

-Chapter 02 National Instrument(NI)의 Multisim 사용법-실험기기

-Chapter 03 Multisim 사용법-주파수응답(AC Analysis)

-Chapter 04 Multisim 사용법-직류동작점분석(DC Operating Point Analysis)

-Chapter 05 Mulsisim 사용법-소자특성분석(DC Sweep Analysis)

-Chapter 06 National Instrument(NI)의 VirtualBench 사용법



Part 2(Chapter 7). 전기회로의 기초 이론



-7.1 Ohm의 법칙, 저항(Resistor), KVL, KCL

-7.2 교류전원(AC Power Line) 및 접지(Ground)

-7.3 디지털 멀티미터, 직류전원, 함수발생기

-7.4 분압기(Voltage Divider)

-7.5 Thevenin 및 Norton의 정리

-7.6 Oscilloscope

-7.7 접지(Ground), 교류(AC)신호와 함수(신호)발생기(Function, Signal generator), 데시벨(dB)

-7.8 커패시터(Capacitor), RL회로의 과도응답(Transient Response)

-7.9 인덕터(Inductor), RL회로의 과도응답(Transient Response)

-7.10 RC 및 RL회로의 주파수 응답(Frequency Response)

-7.11 RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답

-7.12 직렬 및 병렬 공진회로(Resonant Circuit) 및 여파기(Filter)

-7.13 저항 커패시터, 인덕터의 등가회로와 주파수 응답

-7.14 Faraday's Law, 인덕터, 발전기(Generator), 변압기(Transformer)

-7.15 최대전력 전달(Maximum Power Transfer) 및 임피던스 정합(Impedance Matching)



Part 3(Chapter 8). 설계 및 실습



-설계실습 1: 저항, 전압, 전류의 측정방법 설계

-설계실습 2: 전원과 DMM의 내부저항 측정방법 설계

-설계실습 3: Voltage Divider 설계

-설계실습 4: Thevenin 등가회로 설계

-설계실습 5: 함수발생기와 오실로스코프

-설계실습 6: 계측장비 및 교류전원의 접지상태의 측정방법설계

-설계실습 7: RC회로설계 및 시정수 측정회로 설계

-설계실습 8: RL회로 설계와 과도응답

-설계실습 9: 저주파통과필터와 고주파통과필터 설계

-설계실습 10: RLC회로의 과도응답 및 정상상태응답

-설계실습 11: 대역통과필터와 대역저지필터 설계

-설계실습 12: 수동소자의 고주파 특성측정방법 설계

-설계실습 13: 발전기와 변압기의 특성측정방법 설계

김호성