OP-AMP를 이용한 능동필터(Active filter) 구성 및 주파수 응답 특성에 관한 실험

소개

OP-AMP를 이용하여 능동필터 (Active Filter)를 구성하고, 이 회로들의 주파수 응답 특성들을 실험한다.

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험내용
4. 실험준비물
5. 실험이론
1) Active Filter와 Passive Filter
2) Butterworth, Chebyshew TypeⅠ, Chebyshew TypeⅡ, Elliptic Filter
6. 실험회로 분석 및 시뮬레이션
1. OP-AMPLIFIER 응용 회로 실험 : 저주파 능동 필터(1차)
2. OP-AMPLIFIER 응용 회로 실험 : 2계 저주파 능동 필터
3. OP-AMPLIFIER 응용 회로 실험 : 2계 고주파 능동 필터
7. Analysis
8. Conclusion
9. Reference

본문내용

1. 실험제목
Operational Amplifier Application Ⅱ

2. 실험목적
OP-AMP를 이용하여 능동필터 (Active Filter)를 구성하고, 이 회로들의 주파수 응답 특성들을 실험한다.

3. 실험내용
연산증폭기의 응용 회로 실험 - Active Filter

4. 실험준비물
1) Operational Amplifier

5. 실험이론
1) Active Filter와 Passive Filter
필터를 구성 소자에 따라 구분하면 수동필터와 능동필터로 나눌 수 있습니다. 수동소자인 저항, 커패시터, 인덕터로 구성된 필터를 흔히 수동필터(Passive filter)라고 합니다.
수동필터에서는 인덕터가 가장 큰 문제가 되는데, 인덕터는 소자값을 정밀하게 조정하기가 매우 어려울 뿐만 아니라 철심의자기적 특성에 기인하는 비선형성이 강하게 나타나고, 주파수 특성이 나쁘며, 부피가 크고 무게가 무거워 필터를 작게 만드는데 장애요인이 됩니다. 특히 저주파대에서 동작하는 필터일수록 큰 인덕턴스의 인덕터를 사용해야 하므로 이런 문제가 더욱 심각해집니다. 인덕터를 쓰지않고 저항과 커패시터만으로 필터를 구성할 수 있으나, 이런 RC필터로는 정교한 주파수 특성을 얻을 수 없습니다. 커패시터와 인덕터를 함께 사용해야만 예리한 천이대역 차단특성을 얻을 수 있습니다.
수동필터에서 인덕터를 사용함으로써 발생하는 문제점은 연산증폭기를 채택하여 사용함으로써 해결 할수 있는데, 수동소자인 저항과 커패시터와 함께 능동소자인 연산증폭기를 사용하는 필터를 능동필터(Active filter)라고 합니다. 능동필터에서는 연산증폭기가 인덕터를 대신함으로써 인덕터로 인한 문제를 피할 수 있습니다.

참고자료

· ① 기초 전자회로 실험 / 백주기, 이기학 공저 / 북두출판사
· ② Microelectronic Circuits(마이크로 전자회로) / Adel S. Sedra,
· Kenneth C. Smith / Oxford
· ③ Electronic Devices & Circuit Theory 전자회로 / 허찬욱 저 / 보문당
· ④ Analog Circuit Design 아날로그 회로설계 / 기현철 저 / 두양사
· ⑤ 전자회로 실험 / 김재석 한건희 공저 / 교보문고