Explain how to use ELVIS made by National Instruments

1. Understanding ELVIS
3. Measurement of RLC
Soochan Kim, Hyuntae Choi
SPAL, Hankyong National University

2. 목차
ELVIS를 활용하여 기초 전자 회로 실험에서 활
용하는 예들을 보여준다.
● RLC measurements using an
Impedance analyzer
● AC analysis of RLC circuit
● Time constant measurement

3. RLC measurements using
an Impedance analyzer

4. 실험 목적
● 저항, 인덕터, 캐패스터 직렬 혹은 병렬
합성되는 경우 임피던스 분석기를 이용하여
임피던스를 알아보고 그에 따른 특징을
조사해보고 주파수 변화에 따른 임피던스
변화를 실험으로 알아본다.

5. 소요 계측기
계측기명 수량 비고
Impedance Analyzer 1

6. 소요 부품
품 명 규격 수량
저항 ±5% 1
인덕터 10[mH], 드림코어타입 인덕터 1
캐패시터 10[uF], 전해 캐패시터 1
캐패시터 10[uF], 세라믹 캐패시터 1

7. 실험과정
1. 그림과 같이 저항을 DMM Impedance
Analyzer DUT+, DUT- 리드선으로 연결한다.
(저항소자값 자유선택)

8. 실험과정
2. NI ELVIS II의 Impedance Analyzer 실행하여
측정값을 확인한다.

9. 실험과정
3. 아래 사진과 같이 10[mH] 인덕터를 리드선
으로 연결한다.
● 하얀색 리드선은 DMM/Impedance Analyzer DUT + 단자로 연결
● 갈색 리드선은 DMM/Impedance Analyzer DUT - 단자로 연결

10. 실험과정
4. NI ELVIS II의 Impedance Analyzer 실행하
여 측정값을 확인한다.

11. 실험과정
5. 아래 사진과 같이 0.1[uF] 캐패시터를
리드선으로 연결한다.
● 하얀색 리드선은 DMM/Impedance Analyzer DUT + 단자로 연결
● 갈색 리드선은 DMM/Impedance Analyzer DUT - 단자로 연결

12. 실험과정
6. NI ELVIS II의 Impedance Analyzer 실행
하여 측정값을 확인한다.

13. 실험과정
7. 1~6까지 실험에서 나온 Magnitude, Phase,
Reactance의 계산값을 적고 위에 나온값과
비교하라.
실험 예상결과 값 & 측정결과 값

14. 실험과정
8. 아래 사진과 같이 저항과 10[uF] 캐패시터를
직렬 연결하고 리드선으로 연결하라.
(저항 소자값 자유 선택)

15. 실험과정
9. NI ELVIS II의 Impedance Analyzer 실행하
여 측정값을 확인한다.

16. 실험과정
10. 아래 사진과 같이 저항과 10[mH] 인덕터를
직렬 연결하고 리드선으로 연결하라.
(저항 소자값 자유 선택)

17. 실험과정
11. NI ELVIS II의 Impedance Analyzer
실행하여 측정값을 확인한다.

18. 실험과정
12. 아래 사진과 같이 저항과 10[mH] 인덕터,
10[uF] 캐패시터를 직렬 연결하고 리드선으로
연결하라.

19. 실험과정
13. NI ELVIS II의 Impedance Analyzer
실행하여 측정값을 확인한다.

20. 실험과정
14. 8~13까지 실험에서 나온 Magnitude,
Phase, Reactance의 계산값을 적고 위에 나온
값과 비교 하라.
실험 예상결과 값 & 측정결과 값

21. 실험과정
15. 8~9의 실험에서 저항과 10[uF] 캐패시터를
병렬연결하여 NI ELVIS II의 Impedance
Analyzer를 실행하여 측정값을 확인한다.

22. 실험과정
15. 저항과 10[uF] 캐패시터를 병렬연결 한다.

23. 실험과정
NI ELVIS II의 Impedance Analyzer를 실행
하여 측정값을 확인한다.

24. 실험과정
17. 저항과 10[mH] 인덕터를 병렬 연결한다.

25. 실험과정
NI ELVIS II의 Impedance Analyzer를 실행
하여 측정값을 확인한다.

26. 실험과정
17. 저항과 ,10[mH] 인덕터, 10[uF] 캐패시터를
병렬 연결한다.

27. 실험과정
NI ELVIS II의 Impedance Analyzer를 실행
하여 측정값을 확인한다.

28. 실험과정
18. 15~17까지 실험에서 나온 Magnitude,
Phase, Reactance의 계산값을 적고 위에 나온
값과 비교하라.
실험 측정 결과 값

29. 실험과정
19. 주파수 변화에 따른 Magnitude, Phase,
Reactance의 값을 아래에 표에 적어보라.
주파수 변화에따른 측정값

30. 실험 결과
1. R, L, C 각 소자의 교류신호 특징을 이해한다.
2. R, L, C의 교류 직렬회로에서의 특징을 이해한다.
3. R, L, C의 교류 병렬회로에서의 특징을 이해한다.
4. R, L, C의 주파수에 따른 변화를 알아본다.

31. AC analysis of
RLC circuit

32. 실험 목적
● 저항, 인덕터, 캐패스터의 직렬 혹은
병렬회로에서의 전압, 전류 및 위상을
오실로스코프로 관찰하고 그에 따른 특징을
조사하여 본다.

33. 소요 계측기
계측기명 수량 비고
Function Generator 1
Oscilloscope 1
Bode Analyzer 1

34. 소요 부품
품 명 규격 수량
저항 ±5% 1
인덕터 10[mH], 드림코어타입 인덕터 1
캐패시터 10[uF], 전해 캐패시터 1
캐패시터 1[uF], 세라믹 캐패시터 1

35. 실험과정
1. 그림과 같이 RC직렬회로를 구성한다.

36. 실험과정
2. 실제 프로토타이핑 보드에 RC직렬회로를
작성한다.

37. 실험과정
3. FGEN와 SCOPE 설정을 합니다.

38. 실험과정
4. SCOPE의 디스플레이 창을 확인 합니다.
- RC직렬회로는 입력
전압에 비해 Leading
함을 알 수 있다.
입력 5VPP
RC직렬회로 출력

39. 실험과정
5. Multisim 시뮬레이션 값과 파형 비교

40. 실험과정
6. 그림과 같이 RL직렬회로를 구성한다.

41. 실험과정
7. 실제 프로토타이핑 보드에 RL직렬회로를
작성한다.

42. 실험과정
8. FGEN와 SCOPE 설정을 합니다.

43. 실험과정
9. SCOPE의 디스플레이 창을 확인 합니다.
- RL직렬회로는 입력
전압에 비해 Lagging
함을 알 수 있다.
입력 5VPP
RL직렬회로 출력

44. 실험과정
10. Multisim 시뮬레이션 값과 파형 비교

45. 실험과정
11. 실험 과정 1에 직렬회로를 병렬로 연결하여
Osciloscope로 파형을 확인하고, Freq, Vpp도
확인 한다.
결과 값

46. 실험과정
12. 실험 과정 6에 직렬회로를 병렬로 연결하여
Osciloscope로 파형을 확인하고, Freq, Vpp도
확인 한다.
결과 값

47. Time constant of the
RC circuit

48. 실험 목적
● RC직렬회로에 펄스파 입력시 커패시터의
충,방전 곡선 파형을 오실로스코프를
이용하여 확인한다.

49. 소요 계측기
계측기명 수량 비고
Function Generator 1
Oscilloscope 1

50. 소요 부품
품 명 규격 수량
저항 ±5% 1
캐패시터 1[uF], 세라믹 캐패시터 1

51. 기본 이론
커패시터의 양단전압 유도 및 시정수

52. 실험 과정
1. 그림과 같이 RC직렬회로를 구성한다.

53. 실험과정
2. 실제 프로토타이핑 보드에 RC직렬회로를
작성한다.

54. 3. 커패시터의 충전 실험 과정
3. FGEN와 SCOPE 설정을 합니다.

55. 4. SCOPE의 디스플레이 창을 확인 합니다.
- 커패시터 양단의
전압은 지수함수적
(exponential)으로
상승하는 양상을 확인
할 수 있다.
입력 5VPP
RC직렬회로 출력
실험과정

56. 5. Multisim을 이용한 시뮬레이션 결과.
실험과정
입력 5VPP
RC직렬회로 출력

57. 실험과정
6. Transient Analysis을 이용한 시뮬레이션 결
과. (1time constant)

58. 실험과정
7. Transient Analysis을 이용한 시뮬레이션 결
과. (5time constant)

59. 실험 과정
8. 1~5실험 과정을 저항 소자값을 바꿔
반복한다.
실험 결과 값

60. 실험 과정
9. 1~5실험 과정을 커패시터 소자값을 바꿔
반복한다.
실험 결과 값