Filters

본 내용은 " [부산대 이학전자실험] Filters " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.03.28

문서 내 토픽

• 1. RC 필터 (저역 통과 필터)

  RC 필터는 낮은 주파수만 통과시키는 역할을 한다. 입력 전압과 출력 전압의 관계는 V_out = V_in * (1/sqrt(1 + (ωRC)^2))로 나타낼 수 있다. 이를 통해 차단 주파수 f_c = 1/(2πRC)를 구할 수 있다. 실험 결과에서 저항 값에 따라 차단 주파수가 약 2배 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.

• 2. RC 필터 (고역 통과 필터)

  고역 통과 필터는 높은 주파수를 통과시키는 역할을 한다. 입력 전압과 출력 전압의 관계는 V_out = V_in * (ωRC/sqrt(1 + (ωRC)^2))로 나타낼 수 있다. 이를 통해 차단 주파수 f_c = 1/(2πRC)를 구할 수 있다. 실험 결과에서도 저역 통과 필터와 마찬가지로 저항 값에 따라 차단 주파수가 약 2배 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.

• 3. LC 공진 회로 (대역 통과 필터)

  LC 공진 회로는 특정 주파수 성분만을 통과시키는 대역 통과 필터 역할을 한다. 공진 주파수 f_0 = 1/(2π√(LC))에서 임피던스가 가장 작아지며, 이때 출력 전압이 최대가 된다. Q-factor는 Q = f_0/Δf_3dB로 정의되며, 실험 결과에서 저항 값에 따른 Q-factor 변화를 확인할 수 있다.

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• 1. RC 필터 (저역 통과 필터)

  RC 필터는 저역 통과 필터로 사용되는 전자 회로 소자입니다. 이 필터는 입력 신호에서 높은 주파수 성분을 제거하여 낮은 주파수 성분만을 통과시킵니다. 이를 통해 신호의 DC 성분이나 저주파 성분을 유지하면서 고주파 노이즈를 제거할 수 있습니다. RC 필터는 전자 회로 설계에서 널리 사용되며, 전원 공급 장치, 증폭기, 필터 회로 등 다양한 분야에 적용됩니다. 이 필터의 주요 장점은 간단한 구조, 낮은 비용, 그리고 안정적인 성능입니다. 하지만 차단 주파수 설정이 까다롭고 고주파 신호 처리에는 적합하지 않다는 단점도 있습니다.

• 2. RC 필터 (고역 통과 필터)

  RC 필터는 고역 통과 필터로도 사용될 수 있습니다. 이 경우 낮은 주파수 성분은 차단되고 높은 주파수 성분만 통과됩니다. 이러한 고역 통과 필터는 주로 오디오 신호 처리, 데이터 통신, 계측 장비 등에서 사용됩니다. RC 필터의 고역 통과 특성은 커패시터와 저항기의 상호 작용에 의해 결정됩니다. 커패시터는 저주파 신호를 차단하고 저항기는 고주파 신호를 통과시킵니다. 이 필터의 장점은 간단한 구조, 낮은 비용, 그리고 안정적인 성능입니다. 하지만 차단 주파수 설정이 까다롭고 저주파 신호 처리에는 적합하지 않다는 단점도 있습니다.

• 3. LC 공진 회로 (대역 통과 필터)

  LC 공진 회로는 대역 통과 필터로 사용되는 전자 회로 소자입니다. 이 필터는 특정 주파수 대역의 신호만을 통과시키고 다른 주파수 대역의 신호는 차단합니다. LC 공진 회로는 인덕터(L)와 커패시터(C)로 구성되며, 이 두 소자의 공진 주파수에서 최대 전압 또는 전류가 발생합니다. LC 공진 회로는 무선 통신, 오디오 처리, 계측 장비 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 이 필터의 장점은 높은 선택성, 낮은 삽입 손실, 그리고 안정적인 성능입니다. 하지만 구조가 복잡하고 제작이 까다롭다는 단점도 있습니다.