[자연과학] [결과] 일반물리학 실험 - 멀티미터, 오실로스코프, 펑션 제너레이터 측정

일반물리학 실험 - 멀티미터, 오실로스코프, 펑션 제너레이터 측정

Ⅰ. 오실로스코프의 기능 및 동작원리

오실로스코프는 전자 장비를 보수하거나 디자인할 때 필요한 필수적인 계측기로 전기적 신호를 화면상에 나타내 주는 것이다. 물리적인 세계에서는 에너지, 입자의 진동, 그 밖의 보이지 앉는 힘들이 어디에서나 존재하며, 이러한 힘들을 전기적인 신호로 바꿔주는 것이 센서이고, 바뀐 전기적 신호를 연구하고 관찰할 수 있는 것이 오실로스코프이다. 다시 말해서 오실로스코프는 짧은 시간에 발생하는 전기적 현상들을 눈으로 볼 수 있게 해 주는 계기라고 할 수 있다.

1) 아날로그 오실로그래프

오실로스코프의 프로브를 회로에 접속하면 전압신호는 프로브를 통해 오실로스코프의 수직부로 전달된다. 오른쪽 그림은 아날로그 오실로스코프가 신호를 나타내주는 과정을 그린 간단한 블록 다이어그램이다. 입력된 신호는 정해놓은 수직축 크기(Volts/Division)에 따라서 감쇠기로 줄어지거나 증폭기로 증폭된다. 그런 다음 신호는 CRT의 수직 편향판에 전달된다. 이 편향판에 가해진 전압에 따라 화면의 밝은 점이 움직이게 되는데 (CRT내부의 형광물질을 때리는 전자빔이 밝은 점을 만든다.) 양전압은 점들을 윗쪽으로, 음전압은 아래쪽으로 이동시킨다. 그리고 신호는 동기부로 들어가 수평축 스위프를 시키거나 동기를 시작한다. 여기서 수평 스위프란 수평부의 동작으로 화면상의 밝은 점이 수평축 방향으로 이동하는 것을 말한다. 수평축을 트리거링하는 것은 일정시간 간격으로 화면의 좌에서 우로 밝은 점이 움직이도록 수평축 타임베이스를 조정하는 시스템이다. 스위프가 빠르게 연속적으로 많이 발생하면 밝은 점들은 직선을 만들며, 고속에서는 매초 500,000번 이상 화면에 스위프 되기도 한다.
수평 스위프와 수직편향이 합해져서 화면에 신호가 그려지게 되는데 이 때 동기는 계속되…

2) 디지털 오실로스코프