2차 버터워즈 고역통과 필터 최종보고서

소개

고역통과 필터(HPF : High-Pass Filter)의 구성을 이해하고 대역폭, 차단주파수 및 주파수 응답특성을 이해한다.

목차

1. 실험명
2. 명제
3. 목적
4. 설계순서

본문내용

1. 실험명
2차 버터워즈 고역통과 필터의 설계

2. 명제
OP-AMP와 수동소자를 사용해 132.70KHz에서 차단되는 고역통과 필터를 설계하라.

3. 목적
고역통과 필터(HPF : High-Pass Filter)의 구성을 이해하고 대역폭, 차단주파수 및 주파수 응답특성을 이해한다.

4. 설계순서
① IC 사양 조사
② 회로구성
③ 회로 동작확인
④ 디버깅

5. 관련이론
R-C 회로에서 C 양단자의 전압은 주파수에 따라 달라진다. 주파수가 높아져 C 양단자의 전압이 통과대역의 70.7%가 될 때의 주파수를 차단주파수라고 한다. 이와 같이 주파수에 대한 리액턴스를 갖는 L, C 요소를 이용하면 특정 주파수 대역에 대해 감쇠를 조절할 수 있다. 이렇게 하여 특정 대역의 신호를 통과시키거나 차단시켜 원하는 대역의 신호를 추출하거나 제거하는 기능을 하는 회로를 필터(Filter)라고 한다. R, L, C 만으로 필터를 구성하면 수동 필터(Pasive Filter)라 하고 능동소자와 같이 구성하면 능동 필터(Active Filter)라 한다. 그림과 같이 주파수 성분만 통과시키는 것을 고역통과 필터라고 한다.

필터의 종류는

1 > Butterworth 함수
통과 대역에서의 진폭이 매우 평탄하고 감쇠 대역에서의 기울기는 -20dB/decade이다. 응답이 평탄하기 때문에 아날로그 신호는 주로 이 필터를 사용한다.

2 > Chebyshev 함수
통과 대역에서의 진폭의 변화(수 dB 정도의 리플이 있음)가 심하며 감쇄 대역에서의 기울기는 -20dB/decade 보다 크다. 기울기가 가파르므로 적은 차수의 필터로서도 차단 특성이 우수한 필터를 실현할 수 있으나 통과 대역에서 진폭이 일정하지 않은 단점이 있다.
3 > Bessel 함수
응답 특성이 버터워스(Butterworth)에 비해 떨어지나 위상 특성이 거의 선형적이다.

참고자료

· 없음