중앙대 전기회로설계실습 결과보고서9_LPF와 HPF 설계 (보고서 1등)

문서 내 토픽

1. LPF 설계 및 주파수 응답 실습

LPF 실습을 통해 RC 직렬 회로를 구성하고 입력전압과 출력전압의 파형을 측정하였다. 설계한 회로에서 사용한 저항의 크기는 1kΩ이었으며, 가변저항으로 1.003kΩ을 맞추어 사용하였다. 오차는 0.3%였다. LPF 입력전압의 최댓값은 1.03V, 출력전압의 최댓값은 0.820V로 측정되었다. 실습 결과 LPF 입력전압은 예상 최댓값 대비 3%의 오차율을, LPF 출력전압은 3.2%의 오차율을 보였다. 타원형 그래프 분석 결과에서도 유사한 오차율을 확인하였다. 오차의 원인으로는 가변저항 사용에 따른 저항 값 변화와 커패시터 값의 온도 변화 등이 고려되었다. LPF 주파수 응답 실습에서는 10kHz 이상 구간에서 이론값과 측정값이 거의 일치하는 것을 확인하였다.
2. HPF 설계 및 주파수 응답 실습

HPF 실습을 통해 RL 직렬 회로를 구성하고 입력전압과 출력전압의 파형을 측정하였다. 설계한 회로에서 사용한 저항의 크기는 1kΩ이었으며, 가변저항으로 1.003kΩ을 맞추어 사용하였다. 오차는 0.3%였다. HPF 입력전압의 최댓값은 1.03V, 출력전압의 최댓값은 0.520V로 측정되었다. 실습 결과 HPF 입력전압은 예상 최댓값 대비 3%의 오차율을, HPF 출력전압은 0.5%의 오차율을 보였다. 타원형 그래프 분석 결과에서도 유사한 오차율을 확인하였다. 오차의 원인으로는 인덕터의 저항 성분, 실험 환경, 측정 오차 등이 고려되었다. HPF 주파수 응답 실습에서는 10kHz 이상 구간에서 이론값과 측정값이 거의 일치하는 것을 확인하였으나, 10kHz 미만 구간에서는 오차가 발생하였다. 이는 측정 편의상 10kHz 미만 주파수에서 전달함수 크기가 0에 가까울 것이라 가정하고 값을 많이 구하지 않았기 때문으로 분석되었다.

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1. LPF 설계 및 주파수 응답 실습

LPF(Low-Pass Filter) 설계 및 주파수 응답 실습은 아날로그 신호 처리 분야에서 매우 중요한 기술입니다. LPF는 저주파 신호를 통과시키고 고주파 신호를 차단하는 역할을 하므로, 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. 이 실습을 통해 LPF의 설계 방법과 주파수 응답 특성을 이해할 수 있습니다. 특히 RC 필터와 능동 필터 등 다양한 LPF 구현 방식을 익히고, 각각의 장단점을 파악할 수 있습니다. 또한 MATLAB이나 Simulink와 같은 시뮬레이션 도구를 활용하여 LPF의 주파수 응답을 분석하고 최적의 설계 파라미터를 찾는 과정을 경험할 수 있습니다. 이를 통해 아날로그 신호 처리에 대한 이해도를 높이고, 실제 시스템 설계에 활용할 수 있는 실무적인 능력을 기를 수 있을 것입니다.
2. HPF 설계 및 주파수 응답 실습

HPF(High-Pass Filter) 설계 및 주파수 응답 실습은 아날로그 신호 처리 분야에서 매우 중요한 기술입니다. HPF는 고주파 신호를 통과시키고 저주파 신호를 차단하는 역할을 하므로, 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. 이 실습을 통해 HPF의 설계 방법과 주파수 응답 특성을 이해할 수 있습니다. 특히 RC 필터와 능동 필터 등 다양한 HPF 구현 방식을 익히고, 각각의 장단점을 파악할 수 있습니다. 또한 MATLAB이나 Simulink와 같은 시뮬레이션 도구를 활용하여 HPF의 주파수 응답을 분석하고 최적의 설계 파라미터를 찾는 과정을 경험할 수 있습니다. 이를 통해 아날로그 신호 처리에 대한 이해도를 높이고, 실제 시스템 설계에 활용할 수 있는 실무적인 능력을 기를 수 있을 것입니다.