분석: 실측과 예측 비교
MBL이나 아두이노(코드 5)로 기록한 파형을 CSV로 넣으면 오버슈트, 진동수, 감쇠비, 정착시간, 입력 추종 오차(RMSE)를 계산해요. 같은 입력으로 돌린 모의 결과를 겹쳐 보고, 차이가 나는 이유의 후보를 알려 줘요. 데이터는 이 브라우저 안에서만 처리하고 어디로도 보내지 않아요.
데이터 넣기
실측 데이터가 아직 없으면 예시로 써 보세요. 지금 설정의 회로를 모델로 계산한 뒤, 실제처럼 커패시터 +6%, 코일 저항 35 Ω, 잡음 4 mV, MBL 10 kHz·12비트를 넣어 만든 모의 데이터예요. 이름에 "예시"가 붙어요.
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규칙으로 고른 후보예요. 확인할 곳을 좁히는 데 쓰고, 결론은 직접 확인해서 내려요.
조건별 비교 (RMSE·개선율)
같은 입력으로 기록한 고정 R 세 가지와 동적 회로의 추종 오차를 비교해요. 개선율 = (E_고정 − E_동적) ÷ E_고정 × 100. 음수면 동적 회로가 더 나빴다는 뜻이고 그대로 보여 줘요.
보고서 초안
KAIST 수치와 비교할 때
우리 회로의 RMSE·개선율과 KAIST 연구의 수치는 같은 지표가 아니에요. 보도된 "반응 시간 약 5배 조절, 주파수 특성 10배 이상 조절, 시계열 예측 오류 최대 40배 감소"는 반도체 소자와 그 소자로 만든 신경망의 성능이고, 우리는 RLC 회로의 입력 추종 오차를 쟀어요. 숫자를 나란히 놓고 "우리는 몇 배"라고 비교하면 안 돼요.
- KAIST 수치는 언론 보도 기준이에요. 보고서에 쓰려면 논문 원문에서 확인하고 출처를 밝혀요.
- 논문이나 기사 문장을 그대로 옮기지 말고, 무엇을 흉내 냈는지 자기 말로 설명해요.
- 비교할 수 있는 건 "방향"이에요. 입력 속도에 맞춰 반응 속도를 바꾸는 아이디어가 회로 수준에서도 오차를 줄이는지, 줄이지 못한다면 왜인지를 정직하게 적어요.
- 개선율은 어떤 고정 R과 비교했는지에 따라 크게 달라져요. 항상 기준 R을 함께 적어요.
이렇게 계산해요
- 레벨과 에지. CH1의 값 분포에서 낮은 레벨과 높은 레벨을 찾고, 그 가운데를 지나는 순간을 입력 에지로 잡아요. 잡음에 흔들리지 않게 위아래로 20%씩 여유(히스테리시스)를 둬요.
- 계단응답 지표. 상승 에지마다 다음 에지까지를 한 계단으로 보고, 최종값·오버슈트·정착시간(±2%)·상승시간(10→90%)을 구해요. 여러 계단의 가운데값(중앙값)을 대표값으로 써요.
- 진동수와 감쇠비. f_d는 출력이 최종값을 지나는 시각의 간격(반주기)으로, ζ는 봉우리·골짜기 높이가 줄어드는 비율(대수감쇠율)로 구해요. 피크 위치 하나보다 잡음에 덜 흔들려요.
- RMSE. 입력과 출력을 같은 시간축에서 V_low = 0, V_high = 1로 바꾼 뒤 √(Σ(출력 − 입력)² / N)을 계산해요. 모의 실험과 같은 정의예요. 혼합 신호는 느린 구간과 빠른 구간을 따로도 계산해요.
- 예측. 넣은 파일에서 찾은 입력 에지와 레벨을 그대로 모델에 넣고, 고른 조건(고정 R, MCP4131 n, 동적 판별)과 설정의 L·C·코일 저항으로 출력을 계산해요. 그래서 실측과 같은 시간축에 겹쳐 볼 수 있어요.
잡음이 크면 "부드럽게"로 이동 평균 창을 키울 수 있어요. 자동은 잡음이 변화량의 0.3% 정도가 되도록 고르되, 진동 한 주기의 1/16을 넘지 않게 해서 피크 높이를 거의 깎지 않아요.
자주 묻는 질문
MBL 파일은 어떻게 내보내나요?
MBL 프로그램의 저장(내보내기)에서 CSV나 텍스트 형식을 고르세요. 열 이름이 달라도 괜찮아요. 넣은 뒤 "열 고르기"에서 시간, CH1, CH2 열을 직접 고를 수 있어요. 소수점이 쉼표로 저장된 파일도 읽어요.
아두이노 코드 5로 잰 데이터도 넣을 수 있어요?
네. 코드 5(백업 로거)가 시리얼 모니터에 찍은 줄을 '# --- 측정' 줄부터 '# --- 끝' 줄까지 복사해 붙여 넣거나 .csv로 저장해 넣으면 돼요. 열 이름(time_us, vin_V, vc_V)으로 시간 단위와 CH1·CH2를 알아서 골라요. 한 번에 한 측정만 넣으세요. 아두이노 ADC는 10비트라 MBL보다 거칠지만, 오버슈트와 진동수는 충분히 비교할 수 있어요.
CH1(입력)을 기록하지 않았어요.
CH1을 "없음"으로 두면 출력이 가장 가파르게 오르는 곳을 계단 시각으로 잡고, 입력 레벨은 설정의 분압 값을 써요. 오버슈트와 진동수는 구할 수 있지만 RMSE는 입력이 있어야 계산돼요.
예측과 실측이 많이 달라요. 모델이 틀린 건가요?
보통은 코일 저항, 와이퍼 저항, 커패시터 오차 때문이에요. "차이의 원인 후보"가 실제 C나 더해진 저항을 어림해 줘요. 코일 저항을 재서 설정에 넣으면 예측이 가까워져요. 하지만 실측값을 예측에 맞춰 고치면 안 돼요.
데이터는 어디에 저장되나요?
넣은 파형은 이 브라우저의 저장소에만 압축해서 남겨요. 서버로 보내지 않아요. 저장 공간이 모자라면 원본 파형은 저장하지 않고 이름과 조건만 남긴다고 알려 줘요. 원본 CSV는 따로 보관하세요.
개선율이 음수예요.
동적 회로의 오차가 그 고정 회로보다 컸다는 뜻이에요. 모의 계산에서도 느린·빠른 신호의 최적 n이 비슷하면 이득이 작거나 음수로 나와요. 숨기지 말고 기준 R과 함께 그대로 보고하는 게 정직한 비교예요.