기초전자회로실험/남춘우/2001년/실험29. 능동 필터 회로 예비보고서.

소개

기초전자회로실험/남춘우/2001년/실험29. 능동 필터 회로 예비보고서.

시물레이션은 Pspice를 사용하였습니다.
가능한 모든 시물레이션을 해노았습니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 사용기기 및 부품
4. 실험순서

본문내용

1. 실험목적
다양한 형태의 능동 필터회로에서 주파수 함수로서 AC 전압을 측정한다.

2. 이론
연산 증폭기는 저역통과, 고역통과, 혹은 대역통과 필터회로 동작으로 사용하기 위해 능동 필터회로를 구성하는데 사용될 수 있다. 필터 동작은 필터 추력이 주파수 함수로서 차단 주파수의 시작값 0.707까지 떨어지는 것을 제공한다. 이것은 3dB로 떨어지는 것이다. 감소율은 6 dB/octave(반 혹은 두배 주파수)이거나 20 dB/decade와 같다.

 저역 통과 필터 (Low Pass Filter, LPF)
저역통과필터란 말 그대로 저주파수영역만 통과하는 필터로서 각종회로에 무궁무진하게 활용될 수 있으며 여러 가지 특성이 있다.
기본적으로 C와 L소자를 이용해 저역통과필터를 구현할 수 있으나 OPAMP를 통해서도 구현할 수 있다.

- 저역 필터의 저항(R)과 캐패시터(C)의 위치를 바꾸어 구성한 회로
- LPF와 정반대라서 자주 쓰일 것 같지만, 실제로는 매우 제한된 용도로 사용되는 필터.
- 주어진 차단 주파수 보다 높은 주파수 대역은 통과시키고, 이보다 낮은 주파수 대역은 감쇠시키는 필터.
- 저주파차단 필터.
- 무엇보다 HPF 형태의 필터는 distributed type으로는 구현하기가 어렵다는 가장 큰 단점.
1) 증폭기의 (-)단자에 키로히호프 전류법칙을 적용하면
에서 가 된다.
2) 증폭기의 (+)단자에 키로히호프 전류법칙을 적용하면
에서 가된다.
3) 이므로 이를 이용하여

4) 거역통과필터의 차단주파수는 로 바꾸면 가 된다. 즉 가 되므로 가된다.

 고역 통과 필터(High Pass Filter, HPF)
고역통과필터는 LPF와 반대개념의 필터로서 저주파수의 통행을 필터링하는 필터이다. 실제 상용으로는 매우 제한된 용도로만 쓰이는 필터이며 예를 들면 (이해하기는 힘들지만) “매칭” 구조에서 저주파 발진을 최소화하기 위해 HPF를 덧붙이기도 한다. 다시 말해 주파수성분 중에서 저주파를 없애야할 때 사용되는 필터라 할 수 있다.

- 저역 필터의 저항(R)과 캐패시터(C)의 위치를 바꾸어 구성한 회로
- LPF와 정반대라서 자주 쓰일 것 같지만, 실제로는 매우 제한된 용도로 사용되는 필터.
- 주어진 차단 주파수 보다 높은 주파수 대역은 통과시키고, 이보다 낮은 주파수 대역은 감쇠시키는 필터.
- 저주파차단 필터.
- 무엇보다 HPF 형태의 필터는 distributed type으로는 구현하기가 어렵다는 가장 큰 단점.

참고자료

· -. 기초전자회로실험, 남춘우, 2001년, 실험 28
· -. 네이버 블로그 (blog.naver.com)
· -. 위키 백과 사전