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A+ 연세대학교 기초아날로그실험 7주차 결과레포트

"A+ 연세대학교 기초아날로그실험 7주차 결과레포트"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2023.07.03 최종저작일 2023.06
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A+ 연세대학교 기초아날로그실험 7주차 결과레포트
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    소개

    "A+ 연세대학교 기초아날로그실험 7주차 결과레포트"에 대한 내용입니다.

    목차

    [실험 1] Passive LPF Design
    1.1 실험 결과
    1.2 결과 분석 및 토의

    [실험 2] Active BRF Design
    2.1 실험 결과
    2.2 결과 분석 및 토의

    참고문헌

    본문내용

    위 실험값을 예비 실험 결과와 비교해보자. 그림5에서 확인할 수 있듯이 예비 실험에서는 3.9967kHz가 cut off frequency로 측정되었다. 이렇게 실제 실험과 시뮬레이션 결과에 차이가 나는 이유는 우리가 각각의 실험에 사용한 소자 값이 다르기 때문이다. 시뮬레이션에서는 3.979mH 인덕터와 0.7958μF 축전기를 사용하여 회로를 구성하였는데 실제로는 우리가 정확히 그 값을 갖는 소자를 사용할 수가 없어 최대한 유사하게 4mH 등가 인덕터와 0.8μF 등가 축전기를 구성하여 실험을 진행하였다. 이러한 부분에서 시뮬레이션 결과와 실제 실험의 결과가 다르게 나온 것이며 더 나아가 이론 값에 비하여도 오차가 발생한 것이다. 또한 표1과 같이 oscillator에서 출력 전압을 측정할 때 측정 값이 일정한 값으로 항상 유지되는 것이 아니고 작은 오차를 가지고 진동하는 모습을 확인할 수 있다. 이러한 부분에서 실험적으로 cut off frequency를 구할 때 오차가 발생한 것으로 보인다.

    참고자료

    · 2023-1_7주차 강의자료 “Filter의 소개 실습”
    · Dorf , “Introduction to Electric Circuit”, WILEY, 2018
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. Passive LPF Design
      Passive low-pass filter (LPF) design is a fundamental topic in electrical engineering and signal processing. The goal of a passive LPF is to attenuate high-frequency components of a signal while allowing low-frequency components to pass through with minimal distortion. This is typically achieved using a combination of resistors, capacitors, and inductors. The design process involves determining the appropriate component values to achieve the desired cutoff frequency and roll-off rate, while considering factors such as input/output impedance, power dissipation, and cost. Passive LPFs are widely used in various applications, including audio processing, power supply filtering, and sensor signal conditioning. The design of a passive LPF requires a solid understanding of circuit theory, filter design principles, and the trade-offs involved in component selection. Careful consideration of the design parameters and constraints is crucial to ensure the desired performance of the filter.
    • 2. Active BRF Design
      Active band-reject filters (BRFs) are an important class of filters used to remove specific frequency components from a signal while allowing the rest of the frequency spectrum to pass through. Unlike passive BRFs, active BRFs utilize operational amplifiers (op-amps) and other active components to provide additional flexibility and performance advantages. The design of an active BRF involves selecting the appropriate op-amp, determining the component values for the filter topology (e.g., Sallen-Key, Multiple Feedback), and optimizing the filter parameters to achieve the desired rejection characteristics, bandwidth, and gain. Active BRFs offer several benefits over passive designs, such as improved input/output impedance matching, higher Q-factor, and the ability to tune the filter characteristics electronically. However, the design process requires a deeper understanding of op-amp theory, filter synthesis techniques, and the trade-offs between performance, complexity, and cost. Careful analysis and simulation are crucial to ensure the active BRF meets the design specifications and performs as intended in the target application.
    • 3. LPF와 BRF 회로 설계
      LPF(Low-Pass Filter)와 BRF(Band-Reject Filter)는 전자 회로 설계에서 매우 중요한 역할을 합니다. LPF는 고주파 성분을 제거하여 저주파 신호를 통과시키는 반면, BRF는 특정 주파수 대역의 신호를 제거하고 나머지 주파수 대역을 통과시킵니다. 이러한 필터 회로 설계에는 다양한 고려 사항이 있습니다. 먼저, 필터의 목적과 사용 환경에 따라 수동 소자(저항, 커패시터, 인덕터)로 구성된 수동 필터와 연산 증폭기와 같은 능동 소자를 사용하는 능동 필터 중 적절한 방식을 선택해야 합니다. 수동 필터는 단순하고 저렴하지만 성능이 제한적인 반면, 능동 필터는 더 우수한 성능을 제공할 수 있습니다. 다음으로, 필터의 차단 주파수, 감쇠 특성, 입출력 임피던스 등의 설계 사양을 정의하고, 이를 만족시키는 회로 토폴로지와 소자 값을 선정해야 합니다. 이 과정에서 회로 시뮬레이션과 실험적 검증이 필요합니다. 마지막으로, 실제 구현 시 발생할 수 있는 실제 소자 특성의 편차, 온도 변화, 노이즈 등의 영향을 고려하여 회로를 최적화해야 합니다. 이를 통해 안정적이고 신뢰성 있는 LPF와 BRF 회로를 설계할 수 있습니다. 전자 회로 설계에서 LPF와 BRF는 매우 중요한 역할을 하므로, 이에 대한 깊이 있는 이해와 체계적인 설계 프로세스가 필요합니다.
  • 자료후기

      Ai 리뷰
      필터 회로 설계 및 구현 실험을 통해 이론과 실제의 차이를 이해하고, 오차 발생 원인을 분석하였으며, Bode plot 분석으로 회로의 특성을 확인하는 등 체계적이고 심도 있는 실험 결과 보고서이다.
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