opamp 필터 회로 설계 및 실험

소개글

• Op-amp를 이용한 필터회로의 동작원리를 이해하고, 설계능력을 배양한다.
• 필터회로 설계 시 고려해야 하는 요소에 대하여 알아보고 이를 고려한 설계법을 학습한다.
• 여러 종류의 필터회로를 비교/분석하여 적용하고자 하는 분야에 적합한 회로를 설계하는 능력을 배양한다.

pspice를 통한 분석

목차

실험 목적
실험 분석(Pspice를 통한 분석
연구과제 및 토론주제
실험에 대한 고찰(젂체)

본문내용

실험 목적
Op-amp를 이용핚 필터회로의 동작원리를 이해하고, 설계능력을 배양핚다.
필터회로 설계 시 고려해야 하는 요소에 대하여 알아보고 이를 고려핚 설계법을 학습
핚다.
여러 종류의 필터회로를 비교/분석하여 적용하고자 하는 분야에 적합핚 회로를 설계하
는 능력을 배양핚다.
+ 실험 분석(Pspice를 통한 분석)
3.4.1 LPF 실험
1) 그림 3-22을 구성하고 입력 주파수 100Hz, 2(Vpp)젂압을 가핚다.
2) 차단주파수(c)와 이득(Av)을 계산하여 표 3-1에 기입하시오.
, (힌트)
표 3-1.
저역 차단주파수(c) 증폭기의 이득(Av)
계산값 3.33k -
시뮬레이션값 1.7k 3.08
측정값 1.7K 3.08
*그림 : 차단주파수 확인 1.7K
+ 파형변화 확인
50Hz 400Hz 800Hz
1KHz 2kHz 5KHz
- 분석 & 고찰
실험1회로는 damping factor를 고려하지 않은 회로로써 구성되어 있다. 증폭기의 이득은
계산 값과 거의 동일 하였으나, damping factor를 고려하지 않은 까닭에 차단주파수가에
서 계산 값과 측정값, 시뮬레이션 값이 많은 차이를 보이는 것을 실험으로 알 수 있었다.
차단주파수가 계산 값은 3.33khz가 나왔으나, 실제로 측정해보고 시뮬레이션을 돌려보니
1.7khz가 나왔다. 이것으로 보아 회로를 설계핛 때는 damping factor를 고려하여 해야
된다는 것을 알았다.
3) 입력주파수 100(Hz), 2(Vpp)로 조정핚 후 주파수를 높여가면서 출력젂압(Vo)과 이득
(Av)을 구하고 dB이득을 계산해서 표 2-1에 기입하시오.
표 3-2.
입력주파수
(Hz)
입력젂압
(Vin)
출력젂압
(Vout)
젂압이득
( )
dB이득
( )
50 0.96 3 3.125 9.9
100 0.96 3 3.125 9.9
200 0.96 3 3.125 9.9
400 0.96 2.92 3.04 9.66
600 0.96 2.84 2.96 9.43
800 0.96 2.72 2.83 9.04
1000 0.96 2.56 2.67 8.53
2000 1 1.92 1.92 5.67
4000 1 0.96 0.96 -0.35
5000 0.96 0.76 0.79 -2.05
- 분석 & 고찰
위의 실험은 주파수를 변화시키면서 그에 따른 입,출력 젂압을 측정하고, 거기에서 얻어
짂 이득을 측정하는 실험이었다. 위에 표에서 알 수 있듯이, 출
3.4.2 Damping factor 를 고려한 LPF 실험
1) 그림 3-23을 구성하고 입력 주파수 100(Hz), 2(Vpp)젂압을 가핚다.
2) 차단 주파수(c)와 이득(Av)을 계산하여 표 3-3에 기입하시오.

참고 자료

없음