아주대학교 전자회로실험/전회실/ 설계 3 OP-Amp RC-Filter 회로 결과보고서

소개글

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목차

1 . 실 험 목 적
2 . 실 험 도 구 및 소 자
3 . 실 험 이 론 및 회 로 분 석
4 . 결 과 예 상 및 S im u la tio n 결 과 / 실 험 결 과 와 비 교 분 석
5 . 고 찰 및 개 선 사 항 분 석
6 . 참 고 문 헌

본문내용

1 . 실 험 목 적
본 실험에서는 OP-Amp RC Filter를 다룬다. 기초 전기 실험 등의 수업을 수강하며 RLC 소자를 사용해 필터를 구성했던 바 있다. RLC 만으로 기본적인 공진 필터를 구성하는 것도 가능하지만, OP-AMP 소자를 이용해 필터를 구성하는 것도 가능하다. 트랜지스터 소자 자체의 정류 – 증폭 기능을 이용하 갖는 회로를 구현할 수 있을뿐더러, 이전의 RLC의 기능을 트랜지스터 소자가 대체할 수 있기 때문이다. 이에 본 실험에서는 OP-Amp를 이용하여 특정 조건을 만족하는 Filter를 설계해본다. 증폭단의 원리와 구동을 이해하고 있다면 설계에 있어 유용하게 활용할 수 있다.

<중 략>

5. 고 찰 및 개 선 사 항 분 석

이번 설계는 강의노트에서 제시한 RC Resonant 회로나 KHN - Biquad 회로, 둘 중 하나를 활용하여 Band Pass Filter, High Pass Filter, Low Pass Filter를 직접 구상한 후 주파수 응답을 확인, 대역폭과 특정 주파수 값들을 측정해보고 타당 한지 확인해는 것을 골자로 한다. 설계 이론에서도 언급했듯, KHN - Biquad 회로는 각 Filter가 직렬 형태로 연결된 것과 같은 회로로, 오차가 발생한다면 그 크기가 복리처럼 불어날 가능성이 있다. 따라서 본 설계에서는 6번 단자를 기준으로 우 측의 Op-AMP 회로가 인덕터를 대체하는 RC Resonant 회로를 기본 틀로 설계를 진행했다. 다만, 강의노트에 적혀있는 10KΩ과 10nF 커패시터 만으로는 조건을 만족할 수 없다. 따라서 이론으로부터 역산하여 다른 소자들을 설계에 사용했다. 마 지막으로, 본 회로는 인덕터를 대체하는 회로를 설계한다고 해도 과언이 아니다. 따라서 소자의 상태 및 선택에는 주의가 필 요하다. 후술하겠으나 본 설계는 외부 요인 등에 의해 리액턴스가 개입했고, 오차가 발생했다. 본 설계를 개선한다면 소자 데 이터 확인 및 커패시터와 IC 소자 상태 확인이 우선되어야 할 것으로 보인다.

참고 자료

아주대학교 전자회로실험 강의 노트 (2021)
Behzad Razavi, 김철우 외 6인 공역, 『마이크로전자회로』, 제 2판
James W. Wilson 외 1인 공저, 장주욱 외 9인 공역, 『회로이론』, 제 10판, 2016
방성완, 『알기쉬운 회로이론』, 제 1판, 2016
allaboutcircuits, (2021.05.30.), (2020.05.30.), ‘Filter’, ‘Filter’ https://www.allaboutcircuits.com
ALLDATASHEET, (2021.05.30.), (2021.05.30.), ‘MC1458’, https://www.alldatasheet.co.kr/view.jsp?Searchword=MC1458