저역통과 필터 주파수 응답

소개

저역통과 필터 주파수 응답

목차

1. 실험 목적

2. 배경 이론
1) Low Pass Filter ( LPF, 저역통과 필터 )
2) High Pass Filter ( HPF, 고역통과 필터 )
3) Band Pass Filter ( BPF, 대역통과 필터 )

3. 실험 결과
1) 실험 데이터
2) 고역통과 필터 ( High Pass Filter)의 실험회로를 작성하라.
3) 그림 4의 저역통과 필터의 특성이 식(3)처럼 되는 것을 페이저(Phasor)와 임피던스 (Impedance) 개념을 사용하여 유도하라.
4) 실험적으로 얻은 보드선도 위에 이론적으로 구할 수 있는 보드선도를 중첩하여 그려라. 두 그래프 사이에 차이가 있다면 그 이유에 대해 생각해보고 논하라.
4. 고찰

1. 필터의 예

2. 직류와 교류의 결합

(직류와 교류의 성분)
(교류 성분을 갖는 직류값의 전형적 예)
(교류 성분의 분리)

3. 변압기 결합

4. 용량성 결합
(C에서의 직류 성분)
(R에서의 교류 성분)
(RC 결합 회로의 전압)
5. 바이패스(bypass) 커패시터
(맥동 직류 전압의 교류 성분으 바이패스)
(무선 주파수는 바이패스하나 가청 주파수는 바이패스하지 않는다.)

6. 필터회로

7. 저역 통과 필터
(통과대와 저지대)

8. 고역 통과 필터
(대역 필터 작용)

- 출 처 -

본문내용

1. 실험 목적
- 필터(filter)라 하면 우리는 미세한 입자들 속에 섞여있는 굵은 입자를 걸러내는 정수기의 필터를 떠올리기 쉽다. 전기에서도 필터라 불리는 장치가 있는데 그 역할을 살펴보면 정수기의 필터와 매우 흡사하다. 전기에서의 필터는 원하는 주파수 대역의 신호는 통과시키고 원하지 않는 주파수 대역의 신호는 여과하는 장치이다. 이러한 필터에는 원하는 주파수대역이 무엇이냐에 따라 저역통과 필터(low-pass filter), 고역통과 필터(high-pass filter), 대역통과 필터(band-pass filter) 등이 있다.
본 실험에서는 간단한 저역통과 필터를 직접 제작하고 그 주파수응답 특성을 실험을 통해 관찰하며 이론적 특성과 실험적 결과를 비교 검증해보고자 한다.

2. 배경 이론
1) Low Pass Filter ( LPF, 저역통과 필터 )
- 저역통과 필터란 말 그대로 저주파수 영역에서만 통과하는 필터로서 각종회로에 무궁무진하게 활용될 수 있으며 여러 가지 특성이 있다.
기본적으로 C와 L소자를 이용해 저역통과 필터를 구현할 수 있으나 OPAMP를 통해서도 구현할 수 있다.

특성주파수에서 전압이 급강하 하는 필터가 특성이 좋은 필터이며 보통 1차 필터보다는 2차 필터, 2차 필터보다는 3차 필터, 3차 필터보다는 4차 필터의 순으로 필터의 특성이 좋다. (보통의 경우, 차수가 높아질수록 사용되는 C와 R소자의 수가 많아진다.) 필터의 특성이라 함은 이 LPF 및 아래에서 다룰 HPF, BPF 등에서 Cut On Frequency 및 Cut off Frequency에 진입하기 직전의 RIPPLE이 작은 것을 말한다. 필터의 특성은 회로에 사용되는 소자 중 C와 R 값을 변화시킬 때 나타나며 보다 크기가 작고 보다 특성이 좋은 필터를 만드는 것은 IT업계에서 연구에 주력하고 있는 부분일 정도로 중요한 것이다.

참고자료

· 위키 백과사전 ‘http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B0%EB%A3%8C%EC%A0%84%EC%A7%80’
· 서울대학교‘http://gpl.snu.ac.kr/mediawiki/index.php/%EB%8C%80%EB%AC%B8’
· 기본전기전자 저자 이병효
· 전기전자의 기초 저자 강찬희