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금속탐지기 4조 기초 전자 회로 실험 프로젝트 중간 보고서 2005706005 김병로 2004709131 박신욱
고현택 서윤성 주영선 서지영 4조
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개 요 3 page : 프로젝트 제작 선정 동기 4 page : 금속 탐지기란? 5 page : 동작 원리
개 요 page : 프로젝트 제작 선정 동기 page : 금속 탐지기란? page : 동작 원리 page : 관련 이론 7 ~10 page : 회로도 및 설명 page : 부품 목록 page : 프로젝트 일정 page : 조원 별 역할 page : 프로젝트 기대 효과 page : 제작과정 중 보완 page : 최종 작품사진 page : 프로젝트를 마치며 page : 홈페이지 주소
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프로젝트 제작 선정 동기 금속 탐지기의 주요 소자가 수업 시간에 배운 transistor, capacitor, inductor로 구성되어 있다. 이 소자들을 이용한 콜피츠 발진기를 공부함으로써 금속 탐지기의 원리를 알고자 선택하였다.
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금속 탐지기란? 잃어버린 못이나, 열쇠 등의 금속을 탐지기에 연결된 헤드폰 또는 이어폰에서 나는 beat 음으로 찾을 수 있는 간단한 휴대용 금속 탐지기
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동작 원리 탐지 코일이 금속에 근접하면 커패시턴스 값 변화
변화된 커패시턴스가 콜피츠 발진기의 주파수 차이 발생시켜 beat 음으로 출력되므로 금속 탐지 가능
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Transistor Colpitts Oscillator
2개의 capacitor와 1개의 inductor가 발진기의 주파수 결정 feedback은 전압 분배기에 공급 전압 분배기는 Emitter에서 Base로 에너지 일부를 결합시킴 전압 분배기는 C2, C3로 구성 공진 주파수
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회로도
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회로도 설명 Q1, Q2는 콜피츠 발진기로 동작 C1, C8은 상대적으로 크기 때문에 발진 주파수에 영향 주지 않음 Trimmer Condensor를 조정하여 Q1쪽 발진회로의 주파수와 같게 만듦 Trimmer Condensor 에 의한 조정 주파수 범위 382~399kHz
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회로도 설명 탐지코일이 금속과 가까워지면 합성 C값 증가 조정해 높은 발진 주파수보다 낮아짐
Q1, Q2쪽 발진 주파수가 C4, C5를 통해 IC로 입력 내부에서 혼합되면서 주파수 차이 발생 주파수 차이가 beat음으로 증폭되어 출력
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회로도 설명 회로도에 사용된 발진 회로는 위의 회로와 같은 형태
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부품 목록 부품 명 규격 수량 OP Amp LM386N 1 Capacitor 2.2pF 2 Resistor 33kΩ 22μF
Trimmer Capacitor 5.5pF~120pF 10Ω Inductor 82μH Variable Resistor 10kΩ Transistor 2n3904 1μF Battery 9V 0.022μF 0.0022μF 0.01μF 220μF
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프로젝트 일정 재료 구입 1차 제작 보완 및 완성 1주차 2주차 3주차 4주차 5주차 6주차 작품 구상 및 제안서 작성
중간 보고서 작성 보완 및 완성 최종 보고서 작성
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조원 별 역할 고현택 : 작품제작 김병로 : 작품제작 박신욱 : 홈페이지 제작 및 촬영 서윤성 : 제안서 및 보고서 작성
서지영 : 제안서 및 보고서 작성 주영선 : 재료구입 및 제작
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프로젝트 기대효과 1. 콜피츠 발진회로의 원리를 이해하고 그 특성을 활용한다.
2. 팀 활동을 통하여 협동정신을 기를 수 있다. 3. 회로도를 읽고, 제작할 수 있는 능력을 기를 수 있다.
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제작과정 중 보완 소리가 나지않고, 신호가 잡히지 않음 - 각 소자들을 오실로스코프로 측정하여 단락된 지점을 찾아냄
- 캐패시터와 칩에 연결된 저항을 잘못 연결하여 short Circuit이 됨을 찾아냄 =>단락된 지점을 다시 연결하여 오실로스코프로 측정하여 증폭된 파형을 관찰 및 소리를 들을 수 있었음
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최종 작품 사진
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프로젝트를 마치며 코일에 근접하는 금속에 의해 회로 안의 커패시턴스가 변화함에 따라 이번에 우리가 만든 금속탐지기의 기본 원리인 콜피츠 발진기의 주파수 차이 발생시켜 beat 음으로 출력된다는 금속탐지기의 기본원리를 스스로 알아갈 수 있었다. 그리고 제작과정에서 발생한 문제점들을 모든 조원들이 함께 고민하고 그 원인을 알아나가는 과정에서 협동심을 기를 수 있었다.
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홈페이지 주소 제안서, 중간보고서, 최종보고서
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