[전자회로실험]전자회로(능동필터)

소개

OP-AMP를 이용하여 능동 2차 LPF를 부귀한 방식으로 구성하고 필터의 특성을 알아보고, LPF 필터의 주파수 변화에 의한 진폭특성에 대해서 알아보는 것이었다.
우선 실험 결과에 따른 고찰을 살펴보면 먼저 OP-AMP를 통해 능동 2차 부귀한 회로를 구성하고 입력 신호를 인가하고 출력신호를 살펴보았다. 입력이 100[Hz]일 때는 출력전압이 입력전압과 비슷한 크기로 측정되고 입력 주파수가 계속 커져서 1200[Hz]일 때는 출력 파형에 배해 현저히 낮아짐을 볼 수 있었다. 이것은 회로가 저역 통과 필터라는 것을 잘 보여주는 특성이라고 할 수 있다. 위와 같은 LPF는 2차 저역통과필터로서 보통 C1=2C2, R1=R2로 구성되어야 하는데, 그 이유는 이런 관계를 유지할 때 fc에서 0.707(-3dB)이득을 갖는 Butterworth 필터의 주파수 응답 곡선이 가장 평탄하다고 가정되었기 때문이다. 그래서 다른 주파수를 얻으려 할 경우 커패시터의 값을 주파수에 반비례해서 구하면 된다. 예를 들면 차단 주파수가 2배가 높게 하려면 C1, C2의 크기를 반으로 줄이면 되고, 차단주파수를 반으로 하려면 C1, C2의 값을 두 배로 하면 된다는 것을 알 수 있다. 다음은 위에 설명한 대로 C1=2C2, R1=R2로 회로를 만들고 전압이득의 크기([dB])를 측정한 파형이다.

목차

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본문내용

위의 파형에서 보면 -3[dB]되는 지점,Cutoff frequency는 약 486[Hz]가 나오는 것을 알 수 있다. 앞의 C1=C2의 관계인 회로의 시뮬레이션과 비교해보았을 때 저주파수 영역의 통과 대역이 앞의 파형에 비해서 평탄한 것을 알 수 있다. 그리고 CUTOFF Frequency 역시 약간 커진 것을 관찰할 수 있었다.
다음으로 실험 방법에 따라 고찰을 해보면 처음 회로를 구성하고 그에 따른 파형을 관찰 했을 때 제대로 된 파형이 관찰되지 않았다. 알고 보니 캐패시터 소자를 올바르지 않은 것을 사용했기 때문 이였다. 다시 캐패시터를 교체하고 차단 주파수를 측정하였을 때는 제대로 된 결과를 얻을 수 가 있었는데, 입력 주파수의 변화에 따른 차단 주파수 측정에 있어 이론적으로 명확한 답이 없어서 제대로 된 값을 측정하기가 어려웠다.

참고자료

· 없음