서울시립대 전전설3 3주차 결과 보고서 Passive filter 2

소개

"서울시립대 전전설3 3주차 결과 보고서 Passive filter 2"에 대한 내용입니다.

목차

I. Introduction

II. Experiment Setup

III. Experimental Results
1. 예비 보고서의 모의 실험과 실험 1에서 얻은 RL = ∞일 때의 series RLC resonance의 gain plot 및 phase shift plot
2. 예비 보고서의 모의 실험과 실험 1에서 얻은 RL = 50 Ω 일 때의 series RLC resonance의 gain plot 및 phase shift plot
3. RL=∞ 일 때와 RL = = 50 Ω일 때의 gain plot의 모의 실험값 비교와 실험값 비교
4. 예비 보고서의 모의 실험과 실험 2에서 얻은 RL = 1k Ω 일 때의 parallel RLC resonance의 gain plot 및 phase shift plot
5. 예비 보고서의 모의 실험과 실험 2에서 얻은 RL = 50 Ω 일 때의 parallel RLC resonance의 gain plot 및 phase shift plot
6. RL=1kΩ 일 때와 RL = = 50 Ω일 때의 gain plot과 phase shift의 모의 실험값 비교와 실험값 비교

IV. Analysis
1. 실험 결과 및 모의실험 결과를 바탕으로 band-pass filter의 cutoff frequency가 series RLC resonance의 cutoff frequency와 유사한지 논하세요. 유의미한 차이가 있다면, 그 원인에 대해 분석하세요.
2. 실험 결과 및 모의실험 결과를 바탕으로 band-stop filter의 cutoff frequency가 parallel RLC resonance 의 cutoff frequency와 유사한지 논하세요. 유의미한 차이가 있다면, 그 원인에 대해 분석하세요.
3. 실험 1의 회로들이 band-pass filter로 기능하고 있나요?
4. 실험 2의 회로들이 band-stop filter로 기능하고 있나요?

V. Conclusion

본문내용

I. Introduction :
Resistor, Capacitor 및 Inductor로 구성되는 2차 passive circuit의 frequency response를 이해하고, 이를 통해 band-pass filter와 band-stop filter를 설계해본다. 더불어 본 실험에서 설계한 회로의 값과 예비보고서에서 simulation 해본 값이..

<중 략>

위의 표1을 보면 의 값은 RL = ∞, 50 Ω 일 때, 모의 실험값과 실험값이 약3%의 오차율로 유사한 값임을 알 수 있지만 의 값은 RL = ∞에서 약18%. RL = 50 Ω에서 약 19%로 큰 오차를 보이고 있음을 알 수 있다. 이 값의 차이로 인하여 central frequency, Resonance frequency, Bandwidth, quality factor 등의 값을 계산하는 데에 있어서 연쇄적으로 큰 오차가 발생함을 확인할 수 있다.
이러한 오차의 원인으로는 우리가 실험에서 cut off frequency를 측정할 때에 진폭이 최대가 되는 frequency의 루트1/2배가 되는 지점의 frequency를 측정해야 했는데 phase shift값이 45도와 -45도가 되는 값을 측정하였다. 이론상으로는 phase shift값이 45도 -45도가 되는 값이 cutoff frequency인 지점은 맞지만, cut off frequency근처에서는 넓은 범위의 주파수에서 약 -45도의 phase shift값을 띄었기에 진폭이 최대가 되는 frequency의 루트1/2배가 되는 지점의 frequency를 측정했으면 더 정확한 값을 얻을 수 있지 않았을까 라는 생각이 든다. 또한 실험상 정확하게 cut off frequency를 찍는 것이 아니라 이론 상 cut off frequency가 되어야 하는 지점 근처로 여러 개의 값을 찍어보며 cut off frequency가 대략 이쯤 일 것이라 예상하며 했기 때문에 이론값과 오차가 발생할 수 밖에 없다.

참고자료

· 000, “3주차 예비 보고서”, 전자전기컴퓨터설계실험 III, 2023.
· J. David Irwin and R. Mark Nelms, Engineering Circuit Analysis (11th ed.), John Wiley & Sons, 2015