
전기회로설계실습 9. LPF와 HPF 설계
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전기회로설계실습 9. LPF와 HPF 설계
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2024.08.24
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1. Thevenin 등가회로 설계, 제작 및 측정Thevenin 등가회로를 설계, 제작, 측정하여 원본 회로 및 이론값과 비교하는 것이 이 실습의 목적입니다. 저항, 커패시터, 인덕터 등의 부품을 사용하여 LPF(Low Pass Filter)와 HPF(High Pass Filter) 회로를 구현하고, 입출력 파형, 전달함수 등을 측정 및 분석합니다.
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2. LPF(Low Pass Filter) 설계 및 분석제시된 차단주파수 15.92kHz에 맞추어 LPF 회로를 설계합니다. 저항과 커패시터 값을 계산하고, 전달함수의 크기와 위상, 입출력 파형 등을 분석합니다. 오실로스코프를 사용하여 입출력 신호를 관찰하고 측정합니다.
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3. HPF(High Pass Filter) 설계 및 분석제시된 차단주파수 15.92kHz에 맞추어 HPF 회로를 설계합니다. 저항과 인덕터 값을 계산하고, 전달함수의 크기와 위상, 입출력 파형 등을 분석합니다. 오실로스코프를 사용하여 입출력 신호를 관찰하고 측정합니다.
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4. 주파수 특성 분석RC 회로와 RL 회로의 주파수 특성을 비교 분석합니다. 차단주파수 근처에서 전달함수의 변화율이 급격히 변하는 구간과 변화가 거의 없는 구간을 구분하여 관찰합니다. 이를 위해 다양한 주파수에서 측정을 수행합니다.
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5. 오실로스코프 사용 및 설정입출력 신호를 오실로스코프로 관찰하고 측정하는 방법을 설명합니다. 트리거 모드, 커플링, 시간/전압 스케일 등의 오실로스코프 설정을 적절히 조절하여 효과적으로 신호를 분석합니다. 또한 리사주 패턴을 관찰하는 방법도 소개합니다.
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1. Thevenin 등가회로 설계, 제작 및 측정Thevenin 등가회로는 복잡한 전기 회로를 간단한 등가 회로로 변환하여 분석할 수 있게 해주는 중요한 개념입니다. 이를 통해 회로의 입력 및 출력 특성을 쉽게 파악할 수 있으며, 회로 설계 및 분석에 활용할 수 있습니다. Thevenin 등가회로를 설계하고 제작하여 실제 측정을 수행하면 회로 이해도를 높일 수 있습니다. 또한 측정 결과를 이론적 예측과 비교하여 회로 동작을 검증할 수 있습니다. 이를 통해 회로 설계 및 분석 능력을 향상시킬 수 있을 것입니다.
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2. LPF(Low Pass Filter) 설계 및 분석LPF(Low Pass Filter)는 저주파 신호를 통과시키고 고주파 신호를 차단하는 필터 회로입니다. 이를 설계하고 분석하는 것은 전자 회로 설계에서 매우 중요한 기술입니다. LPF 설계 시 차단 주파수, 감쇠 특성, 위상 특성 등을 고려해야 하며, 실제 제작 및 측정을 통해 설계 결과를 검증할 수 있습니다. LPF 분석에서는 주파수 응답, 시간 응답, 과도 응답 등을 살펴볼 수 있습니다. 이를 통해 LPF의 동작 원리와 특성을 깊이 있게 이해할 수 있습니다. LPF 설계 및 분석 능력은 아날로그 및 디지털 회로 설계에 필수적인 역량이라고 할 수 있습니다.
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3. HPF(High Pass Filter) 설계 및 분석HPF(High Pass Filter)는 고주파 신호를 통과시키고 저주파 신호를 차단하는 필터 회로입니다. HPF 설계 시에는 차단 주파수, 감쇠 특성, 위상 특성 등을 고려해야 하며, 실제 제작 및 측정을 통해 설계 결과를 검증할 수 있습니다. HPF 분석에서는 주파수 응답, 시간 응답, 과도 응답 등을 살펴볼 수 있습니다. 이를 통해 HPF의 동작 원리와 특성을 깊이 있게 이해할 수 있습니다. HPF는 아날로그 및 디지털 회로 설계에서 다양하게 활용되므로, HPF 설계 및 분석 능력은 매우 중요합니다. 특히 고주파 신호 처리, 노이즈 제거, 신호 분리 등의 응용 분야에서 HPF가 중요한 역할을 합니다.
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4. 주파수 특성 분석주파수 특성 분석은 전자 회로의 동작을 이해하고 설계하는 데 필수적인 기술입니다. 주파수 응답, 위상 응답, 이득 특성 등을 분석하면 회로의 동작 원리와 성능을 파악할 수 있습니다. 이를 통해 회로 설계 시 주파수 특성을 고려하여 최적의 성능을 달성할 수 있습니다. 주파수 특성 분석에는 다양한 측정 장비와 분석 기법이 사용되며, 이를 숙달하는 것이 중요합니다. 예를 들어 스펙트럼 분석기, 네트워크 분석기 등을 활용하여 주파수 특성을 정밀하게 측정하고 분석할 수 있습니다. 또한 MATLAB, Python 등의 프로그래밍 언어를 이용하여 주파수 특성 데이터를 처리하고 시각화할 수 있습니다. 주파수 특성 분석 능력은 아날로그 및 디지털 회로 설계, 신호 처리, 통신 시스템 등 다양한 분야에서 필수적입니다.
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5. 오실로스코프 사용 및 설정오실로스코프는 전자 회로 분석에 필수적인 측정 장비입니다. 오실로스코프를 효과적으로 사용하고 설정하는 능력은 회로 동작을 이해하고 문제를 해결하는 데 매우 중요합니다. 오실로스코프를 통해 전압, 전류, 파형, 주파수 등 다양한 전기 신호를 관찰하고 분석할 수 있습니다. 오실로스코프 사용 시 수직 감도, 수평 시간축, 트리거 설정 등을 적절히 조절하여 관심 신호를 효과적으로 관찰할 수 있습니다. 또한 오실로스코프의 다양한 기능, 예를 들어 FFT 분석, 커서 측정, 메모리 저장 등을 활용하면 보다 심도 있는 분석이 가능합니다. 오실로스코프 사용 및 설정 능력은 전자 회로 실험, 디버깅, 성능 검증 등 다양한 상황에서 필수적으로 요구됩니다.
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전기회로설계실습 예비보고서 9. LPF와 HPF 설계1. LPF 설계 C = 10nF, f_c =15.92`kHz이므로 omega_c =2 pi f_c =100.03`krad/s이다. LPF에서 omega_c = {1} over {RC}이므로 R= {1} over {omega_c C} = {1} over {100.03 TIMES 10^{3} TIMES 10 TIMES 10^{-9}} =999.7 SIMEQ ...2025.01.17 · 공학/기술
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전기회로설계 및 실습_설계 실습9. LPF와 HPF설계_결과보고서1. LPF(Low Pass Filter) LPF(Low Pass Filter)란 저주파를 통과시키는 필터이다. 수동소자인 R, L, C 를 이용하여 LPF를 설계할 수 있다. 직렬 RC회로에서 C에 걸리는 전압을 측정했을 때 LPF를 만들 수 있고, 직렬 RL회로에서 저항 R에 걸리는 전압을 측정할 때도 LPF를 만들 수 있다. 이때 rolloff fre...2025.01.21 · 공학/기술
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LPF와 HPF 설계 / 전기회로설계실습 예비보고서 중앙대 91. LPF(Low Pass Filter) 설계 LPF 설계를 위해 cut-off frequency(f_c)가 15.92kHz이므로 w_c = 2π * f_c = 100.03krad/s이다. LPF에서 w_c = 1/RC이고 준비된 커패시터의 크기가 10nF이므로 R을 구하면 R = 1/(w_c C) = 999.7Ω(약 1kΩ)이다. 입력전압 v_IN = ...2025.05.02 · 공학/기술
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전기회로설계실습 9. LPF와 HPF 설계 결과보고서 6페이지
설계 실습 9. LPF와 HPF 설계학생이름학번분반번호실험조의 번호실험 조원의 이름실험 날짜제출 날짜요약 : RC회로와 RL회로를 구성하여 low pass filter와 high pass filter를 만들고 특징을 분석한다. 10kHz 1Vpp의 사인파를 인가하였을 때 RC회로와 RL회로에서 입력전압과 출력전압의 크기와 위상차를 비교하고 XY mode로 전환하여 나타나는 그래프를 분석한다. 이후 주파수를 변화시켜가며 출력 전압과 입력 전압을 분석해본다.1. 서론RC 및 RL filter를 설계하고 주파수응답을 실험으로 확인한다.2...2021.07.08· 6페이지 -
전기회로설계실습 2학년 실습 결과보고서 / 9. 전기회로설계실습 LPF와 HPF설계 10페이지
전기회로 설계 실습결과보고서(설계실습 9. LPF와 HPF설계)0. 요약RC직렬회로 및 LC 직렬회로를 이용한 Low pass filter 및 High pass filter를 설계하고 주파수 특성 등을 측정하는 실험을 진행했다. 먼저 RC직렬회로에 10 kHz 1 Vpp주파수를 입력했을때 나타나는 파형을 관찰하였는데 출력전압의 최대값 및 위상차는 각각 920 mV, 34.56° 로 나타났으며 오차는 각각 -3.3%, 4.6%이다. 그리고 100~ 100kHz주파수에 대한 응답 특성을 측정하였으며 평균 오차는 -4.6%이며, 시뮬레이...2020.09.18· 10페이지 -
전기회로설계 및 실습_설계 실습9. LPF와 HPF설계_결과보고서 9페이지
설계 실습9. LPF와 HPF설계요약 : 수동 소자인 R, L, C를 이용하여 RC, RL회로를 만들고 주파수 응답을 실험한다. LPF(low pass filter)과 HPF(high pass filter)를 설계하고 직접 실험을 통해 rolloff frequency를 구한다. 또한 이론적으로 계산 한 값과 비교하여 10%이내의 오차를 갖는지 확인한다. 마지막으로 주파수를 증가시키면서 회로에 각 소자에 걸리는 전압을 확인한다. 이를 그래프로 표현하여 시각적으로 LPF와 HPF를 이해한다.사용 계측기 : Digital Multimet...2024.09.03· 9페이지 -
LPF와 HPF 설계 / 전기회로설계실습 예비보고서 중앙대 9 5페이지
설계 실습 예비보고서LPF와 HPF 설계실험 목적 : RC 및 RL Filter를 설계하고 주파수 응답을 실험으로 확인한다.설계 실습 계획서3.1Cut-off frequency (f _{c}) 가 15.92kHz이므로w _{c} =2 TIMES pi TIMES f _{c} = 100.03krad/sLPF에서w _{c} ={1} over {RC} 이고 준비된 커패시터의 크기가 10nF이므로 R을 구하면,R ={1} over {w _{c} C} = 999.7Ω(약 1kΩ)3.23.3(a)(b)v _{IN} =V _{i} coswt ,V...2023.03.07· 5페이지 -
전기회로설계실습 실습9(LPF와 HPF 설계) 예비보고서 7페이지
설계실습 9. LPF와 HPF 설계1. 목적 : RC 및 RL filter를 설계하고 주파수응답을 실험으로 확인한다.2. 실험준비물* 기본 장비 및 선Function generator: 1대DC Power Supply(Regulated DC Power supply(Max 20 V 이상): 1대Digital Oscillo오실로스코프(Probe 2 개 포함): 1대Digital Multimeter(이하 DMM, 220V 교류전원 사용): 1 대40 cm 연결선: 빨간 선 4개, 검은 선 4개(한쪽은 계측기에 꼽을 수 있는 잭, 다른 쪽...2020.09.07· 7페이지