설계3. OP AMP RC FILTER(예비)

목차

1. OP-AMP-RC Filter
2. 2nd-order Band-Pass Filter (BPF) 검증
3. High-Pass Filter (HPF) 검증
4. Low-Pass Filter (LPF) 검증

본문내용

Inductor를 사용한 Filter회로는 그 구조가 단순하여 만들기가 간단하지만 집적회로를 만들 때 크기를 작게 함에 있어 제한을 받는 치명적인 한계가 있다. 따라서 OP-AMP를 사용해Inductor와 같은 기능을 하는 회로를 구현하여 그 단점을 극복하게 되는데 이것이 이번 설계의 주제인 OP-AMP-RC FILTER 설계이다.

교재에 제시된 OP-AMP-RC RESONATOR(Antoniou inductance-simulation circuit) 와 KHN biquad circuit 2가지 회로가 주어지는데 이 중 OP-AMP-RC RESONATOR(Antoniou inductance-simulation circuit) 회로를 채택하여 설계하고

<중 략>

a) 입력 노드와 node A 를 측정한다. 주파수를 변화시키면서 출력 peak-to-peak 전압을
측정하시오. 최대 출력전압(Vpp) 을 구하고, 이 때의 주파수를 측정하시오.

b) 주파수를 낮추어가면서 고주파 대역 출력보다 출력이 3dB 감소되는 주파수와 20dB
감소되는 주파수를 각각 측정하시오. 또한 이때의 phase를 각각 측정하시오.

c) 주파수에 대한 magnitude response 측정 결과를 그래프로 그리고, 설계 시뮬레이션
결과와 비교하시오.

<중 략>

이득이 3dB 감소되는 지점의 주파수를 측정해 보았더니 202.31Hz 로 측정이 되었고 phase는 ?115.87도의 결과를 얻었다. 또한 20dB 감소되는 지점의 주파수는 514.29Hz 의 값을 측정하였고 phase는 ?161.10도임을 알 수 있다.

: 위의 세 가지 회로에 대한 시뮬레이션을 한 화면에 plot해 보았다. 노란색이 LPF이고 보라색이 HPF이다. 이 둘은 완벽히 대칭되는 그래프를 나타내 주고 있으며 이 두 개 회로의 교차점에서 BPF의 center frequency가 정해지는 것을 볼 수가 있다(초록색).

참고자료

· 없음