OPAMP와 수동소자를 이용한 2차 버터워즈 저역통과고역통과 필터 설계

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제안서,결과보고서, 그외회로 사진첨부,실험하여 작성한 보고서입니다.

목차

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본문내용

1. 설계 목표

(1) 명제
OP-AMP와 수동소자를 사용해 18kHz에서 차단되는 2차 버터워즈 저역통과필터와 15.9kHz에서 차단되는 2차 버터워즈 고역통과필터를 설계한다.

(2) 설계의 목적
① 저역통과 필터(LPF: LPW-Pass Filter)의 원리와 구성방법을 알아보고 대역폭, 차단주파수 및 주파수 응답특성을 알아본다.
② 고역통과 필터(HPF: High-Pass Filter)의 원리와 구성방법을 알아보고 대역폭, 차단주파수 응답특성을 알아본다.


2. 설계 합성
(1) 설계 순서
① 저역통과 필터와 고역통과 필터의 특성을 알아본다.
② 필터에 필요한 소자값을 계산하고 선정한다.
③ Pspice를 통해 회로를 구성한다.
④ Simulation을 통해 출력파형을 확인한다.
⑤ 디버깅을 통해 틀린 부분을 수정한다.


(2) 이론 전개
R-C 회로에서 C양단자의 전압은 주파수에 따라 달라지고 주파수가 높아져 C양단자의 전압이 통과대역의 70.7%가 될 때의 주파수를 차단주파수(cut-off frequency)라고 한다. L,C를 이용하여 특정 주파수 대역에 대해 이득의 감쇠를 조정할수 있고 특정대역의 신호를 통과시키거나 차단시켜 원하는 대역의 신호를 추출하거나 제거하는 회로를 필터(Filter)라고 한다.
R L C만으로 필터를 구성하면 수동필터라 하고, OP-AMP, OTA와 같은 능동소자와 같이 구성하면 능동필터라고 한다.
필터의 주파수 전달특성은 차단주파수에서 출력이 없는 것이 이상적이거나 이런 특성은 실현이 불가능 하다. 가능한 주파수 전달특성이 이상적인 필터 특성에 접근하도록 회로를 구성한다. 이상적인 응답에 근사시키기 위해 몇 개의 등식이 개발되어 있는데 이 중 대표적인것이 Butterworth, Chebyshev, Bessel함수가 있다.

참고 자료

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압축파일 내 파일목록

HPF 사진/15.9kHz HPF 오차보정후 그래프.pdf
HPF 사진/15.9kHz HPF 오차보정후 회로도.pdf
HPF 사진/15.9kHz_고역차단_10n1k586_회로도.pdf
HPF 사진/15.9kHz_고역차단_그래프.pdf
LPF 사진/low그래프_-_수정전.pdf
LPF 사진/low회로도_-_수정전.pdf
OPAMP와 수동소자를 이용한 2차 버터워즈 저역통과고역통과 필터 설계 결과보고서.hwp
OPAMP와 수동소자를 이용한 2차 버터워즈 저역통과고역통과 필터 설계 제안서.hwp