cutoff frequency가 22kHz인 LPF 설계

목차

1. 개요 및 설계 동기
2. 설계 사양
3. 설계 진행
4. 필터 전달함수 Math CAD를 이용한 계산
5. ORCAD, PSpice Simulation
6. 실제 회로 구현
7. 실제 회로의 측정 및 결과
8. 결 론

본문내용

① 개요 및 설계 동기

Low Pass Filter(LPF)란 낮은 주파수 성분만을 통과시키는 기능을 가진 필터이다. LPF는 여타 필터 중에서도 음향 장비에서 가장 많이 사용되는 필터이다. 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸는 A/D converting 과정을 예로 들면 인간이 들을 수 있는 가청 주파수 대역은 보통 20Hz ~ 22kHz(실제 20~3000Hz)이다. 그러나 자연계에 존재하는 소리는 인간이 듣지 못하는 22kHz 이상의 초음파 및 그 이상의 주파수 역시 존재한다.
이러한 상황에서 인간이 들을 수도 없는 22kHz 이상의 모든 주파수들을 굳이 디지털 데이터화 시킨다는 것은 A/D converting 및 processing에 필요한 엄청난 고성능의 DSP와 함께 방대한 데이터 저장 공간을 필요로 하기 때문에 인간의 청각적 기능만으로 볼 때에는 전혀 불필요한 주파수인 22kHz 이상의 주파수 성분은 필터링을 해주어야할 필요가 있게 된다.

<중 략>

이상적인 필터회로(Mathcad값)의 인덕터와 캐패시터는 Mathcad에서 구한 이상적인(idle) 값으로 실제 회로를 구현하기 위해서 Mathcad에서 구한 소자 값과 시중에 유통되는 가장 유사한 소자 값을 찾아서 회로를 구현했기 때문에 인덕턴스와 캐패시턴스의 값의 오차가 있다.
또한 인덕터의 내부저항 역시 존재함을 포함한 기타 여러 오차 발생 요인이 존재 하는 등의 원인들로 인하여 이상적인 회로의 주파수 응답과 차이를 보일 수 있다. 따라서 우리는 앞에서 언급한 오차의 요인(실제 소자 값과 인덕터의 내부저항)을 인지하여 PSpice의 기존의 이상적인 필터 회로를 수정했다.

참고 자료

없음