[실험과목 올A+인증] 일반물��학씄험2 - RLC 회로-발진 및 동조회로(예비 레포트)

1. 실험목적

AM radio주파수의 발진회로왿� 동조회로를 꾸미고 RLC회로에서의 임피던스를 최소화하는 공명진동수왿� 발진회로의 주파수가 일치할 때 음성신호의 수신이 가능함을 실험한다.

2. 실험원리

음성은 확성기를 사용하더라도 그 전파거리가 한계가 있다. 하지만 전자기파에 음성신호를 실어보내면 매우 먼 거리까지도 음성신호를 전달할 수 있다. 공기의 진동에 의한 가청주파수는 20 Hz ∼ 20,000 Hz인데 이 음성신호를 500 kHz ∼1,600 kHz(중파radio), 1 MHz ∼ 30MHz의 전자기파에 실어서 방송하는 형태가 AM(Amplitude Modulation, 진폭변조)라디오 방송이다. AM 라디오방송이 이루어지기 위해서는 최초 음성신호를 전자기파에 실어서 송신하는 과정(변조)과 음성신호가 들어있는 전자기파를 선택적으로 수신(동조 및 검파)하는 과정이 필요하다. 다음 그림은 개략적인 AM라디오파 송수신 과정이다.

1) AM 라디오파의 송신

본 실험에서는 반송파(신호용고주파)를 발생시키기 위해 1 MHz의 수정발진기(crystaloscillator)를 사용한다. 수정발진기는 직류전원을 연결하면 LC진동이 발생하게끔 회로가 구성되어 있다.
이 수정 발진자에 마이크를 이용해 저주파전기신호로 만든 음성신호를 입력하면 저주파의 음성신호왿� 1 MHz의 전자기파가 합쳐(add)진다. 이때 1 MHz로 진동하지만 진폭의 최대값 형태가 마치 저주파의 음성신호왿� 같은 전자기파가 만들어져 퍼져나가게 된다. 마이크로 입력한 음성신호의 진폭은 매우 작으므로 마이크왿� 발진자 사이에 변압기(transformer)를 이용하여 진폭을 증폭하여 만들어서 수정발진자에 입력시킨다. 변압기의 입력측인 1 차코일 보다 2 차코일이 더 많이 감겨있어야만 음성신호를 증폭할 수 있다.
이 수정발진자에서 만들어진 변조신호는 매우 미약하므로 수신도달거리는 매우 짧다. 실제 라디오 방송에서는 고출력의 증폭회로를 연결하여 사용한다.