설계03. 필터회로 설계 (결과레포트)

목차

1. 실험1. LPF 특성 설계 회로
2. 실험2. Damping Factor를 고려한 LPF 설계
3. 실험3. HPF 특성 설계 회로

본문내용

실험1. LPF 특성 설계 회로
- 첫 번째 실험은 LPF 특성 설계 회로를 통해 저역 차단주파수와 증폭기의 이득을 알아보는 실험이다. 우선 회로를 직접 측정하기 전에 차단주파수와 이득을 공식을 이용하여 계산하여 보았다.
차단주파수(fc)
증폭기의 이득(Av)
계산값
3330.136Hz
3.1276
- 교재의 그림 3-1회로를 설계하고 입력주파수 100Hz, 2Vpp 전압을 가한다.
- 위의 회로에서 입력주파수를 바꿔가며 입력전압, 출력전압을 측정한 후 다음의 표를 완성했다.

<중 략>

- 위의 표에서 높은 주파수에선 출력전압이 입력전압의 약 1.3배 증폭되는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 약 1400Hz가 되는 순간부터 일정하던 출력전압 값이 떨어지기 시작했고, 주파수가 저역으로 가면 갈수록 증폭도가 계속 줄어들었다.
왼쪽의 그림은 HPF 회로를 PSpice로 시뮬레이션 해본 결과이다.
차단주파수는 출력전압이 최대출력전압의 ?3dB (0.707배) 되는 순간의 주파수를 말한다. 실험을 통해 고역차단주파수(9115Hz)와 증폭기의 이득(1.304Av)을 알 수 있었다.
<1.5KHz일 때의 입,출력 파형>
<1.4KHz일 때의 입,출력 파형>
<0.9KHz(차단주파수)일 때의 입,출력 파형>
- 위의 사진은 높은 주파수(약1.5kHz), 전압이득이 떨어지는 순간(약1.4kHz), 차단주파수(약9000Hz)일 때의 입출력전압 파형을 찍은 것이다. 첫 번째 사진에서는 그래프 증폭도 크기차이가 1.3배정도 있고, 두 번째 사진에서 그래프 증폭차이가 줄어들기 시작하면서 세 번째 사진에서는 두 그래프의 증폭이 거의 비슷해진 것을 확인할 수 있다.

참고자료

· 없음