[A+결과보고서] 설계실습 9. LPF와 HPF 설계

소개

"[A+결과보고서] 설계실습 9. LPF와 HPF 설계"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론
2. 설계실습 결과
3. 결론

본문내용

요약. RC 및 RL filter를 설계하고 주파수응답을 실험으로 확인하였다. 출력전압의 페이저 표현을 통해 이론 값을 구하였고 측정을 통해 구한 실험 값과 비교하여 오차를 구하였다. 오차의 원인을 분석하고 log-scale에 이론 값과 측정 값을 그래프로 표현하여 LPF, HPF가 제대로 작동함을 직관적으로 확인하였다.

사용계측기.
Function generator: 1대
Digital Multimeter(이하 DMM, 220V 교류전원 사용): 1대
Digital Oscillo오실로스코프(Probe 2개 포함): 1대

1. 서론
RC회로와 RL회로에서 입력전압과 커패시터전압, 인덕터전압, 저항전압은 각각 위상차와 크기 차이를 보이며 이는 정현파의 페이저 표현으로 나타낼 수 있다.
RC회로에서 커패시터 전압을 출력으로 할 경우 저주파에서는 입력전압의 크기가 그대로 출력으로 나오고 고주파에서는 출력이 거의 0이되는 저주파 필터 (LPF: Low Pass Filter)로 작동한다. 이와 비슷하게 RL회로에서는 인덕터 전압을 출력으로 할 경우 고주파에서는 입력전압의 크기가 그대로 출력으로 나오고 저주파에서는 출력이 거의 0이되는 고주파 필터(HPF: High Pass Filter)로 작동한다. 입력전압에 대한 출력전압의 비를 나타내는 함수를 전달함수라 하며 이를 주파수 응답이라고 한다.

<중 략>

XYmode로 관찰한 파형의 최댓값은 392mV, t=0일 때 240mV로 측정되었다.
원본파형이 sin⁡〖(ωt)〗이므로 C에 걸리는 파형은 〖V_max sin〗⁡〖(ωt+x)〗이다. t=0 일 때
〖V_max sin〗⁡〖(x)〗=V_(t=0)이므로 값을 대입하면 392sin⁡〖(x)〗=240이고 〖x=sin〗^(-1)⁡〖(240/392)〗=37.8° 이다. 위상차(시간)= 100μs*(-37.8°)/360=-10.49μs이다.

위의 결과들을 통해 구한 이론치에 대한 측정치의 오차는 다음과 같다.

참고자료

· 없음