전기전자기초실습_주파수응답

소개글

전기전자기초실습_주파수응답

목차

1. 실험목적

2. 이론적배경
2.1 주파수 필터
2.2 고대역필터
2.3 저대역필터
2.4 차단주파수

3. 실험과정

4. 결과

본문내용

1. 실험목적

전기전자기초실습 EXPERIMENT55 저대역 및 고대역 필터
(1) 저대역필터의 주파수응답을 실험한다.
(2) 고대역필터의 주파수응답을 실험한다.


2. 이론적배경

2.1 주파수 필터

전자신호는 주로 여러 개의 주파수로 형성된다. 예를 들어서, AM라디오신호는 음성, 음악, 기타 소리 등 여러 개의 주파수로 구성되어 있으며 전송주파수는 각 방송국마다 정해진 단일주파수를 사용한다. 변조에 의하여 위에 언급한 파들은 조합되고 이 변조파가 방송되는 것이다. 라디오의 수신단은 청취하기를 원하는 주파수만 선택할 수 있는 회로가 내장되어 있다. 변조파가 수신되면 전송주파수는 제거되고 오디오신호만 스피커에 전달된다. 이와 같이 원하는 주파수만 선택하고 나머지 주파수는 제거하는 과정을 필터링이라 한다. 필터는 FM수신기, TV수신기, 안전시스템, 컴퓨터, 모니터제어회로 등에 사용한다.
필터는 여러 가지 형태가 있다. 단지 단일 주파수 또는 좁은 주파수대만 통과시키는 협대역 필터와 넓은 주파수대를 통과시키는 광대역필터가 있다. 이 외에도 저대역 필터와 고대역 필터로 분류하며 여기서는 이 필터에 대하여 실험할 것이다.


2.2 고대역필터

필터회로는 캐패시터, 인덕터, 저항으로 구성하며 전 실험에서 취급한 LC 직렬회로는 공진주파수만 통과시킬 수 있는 필터의 한 예이다.
이론적으로 캐패시터는 직류전류 즉, 주파수가 0인 전류에서 무한대의 리액턴스 값을 갖는다. 그러므로 캐패시터가 부하저항과 직렬로 연결되어 있을 때 직류성분은 차단하고 교류성분만 통과시킨다.
캐패시터의 리액턴스는 주파수에 역비례 한다. 회로에서 캐패시터에 의하여 필터링 된 후, 저항에 걸린 교류전압은
VR = Vcosθ = V * R/Z

이며 위상각은
θ = tan-1(Xc/R)

이다. 위상각 θ는 C와 R의 상대적인 크기 및 인가전압의 주파수에 따라 변한다. 조합된 신호에 159Hz, 1590Hz, 15900Hz 의 세 종류에의 파가 존재한다면 캐패시터의 리액턴스는 각 주파수에 대하여 10,000Ω, 1,000Ω, 100Ω이다. 159Hz에서 R에 전달된 전압 VR은 인가전압의 10%정도이다. 1590Hz 에서는 70%, 15900Hz에서는 99%정도가 전달된다. 이상의 예를 고찰해보면 고주파수의 신호는 거의 대부분 캐패시터를 통하여 저항에 전달되며 저주파의 경우는 거의 제거되고 저항에 전달되지 않는다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 회로를 고대역필터라 한다.

참고 자료

없음