능동 필터

소개

능동 필터

목차

4. 실험 목적 :
5. 실험 이론
6. 실험 계기 및 부품
7. 실험 방법
8. 시뮬레이션
9. 참고 자료

본문내용

4. 실험 목적 : 능동 필터의 응답원리를 이해하고 OP Amp를 이용한 저역 및 고역 필터의 주파수 응답 특성을 알아본다.
5. 실험 이론

① 능동 필터

필터의 주파수 특성은 필터를 구성하는 캐패시터, 인덕터 등의 소자특성에 의해서 결정된다. 즉 차단주파수의 위치와 차단주파수 주변의 천이대역(transition band)이 소자의 값에 따라서 결정되는 것이다. 일반적으로 천이대역의 폭이 좁고, 그 기울기가 가파를 수록 필터특성이 좋다고 한다. 천이대역의 경사도는 캐패시터 및 인덕터의 개수에 따라서 결정되며, 이들 개수가 n개인 필터를 n계(order) 혹은 n차 필터라 한다. 일반적으로 계수가 하나 증가할 때마다 경사도는 6dB/octave 또는 20dB/decade 만큼씩 개선된다. 이 때 “octave"와 ”decade"는 각각 주파수가 2배와 10배로 되는 것을 의미한다.
수동필터는 그 세부 특성에 따라서 버터워스(Butterworth)필터, 체비세프(Cheb yshev)필터, 타원(eppliptic)필터 등으로 구분되며, 그 각각에 대한 설계 방법은 잘 정립되어 있다. 그러나 수동필터는 몸체가 큰 인덕터를 포함하고 있기 때문에 회로의 소규모화 및 집적화가 불가능하다. 그러나 다행스럽게도 캐패시터 한 개와 연산증폭기를 결합하면 인덕터 한 개와 같은 효과를 낼 수 있다는 사실이 밝혀졌고, 이를 활용하면 인덕터가 없는 필터를 설계하는 것이 가능해진다. 이때 필터는 캐패시터 저항과 함께 능동 소자인 연산증폭기를 포함하기 때문에 이를 능동필터라 한다. 따라서 능동필터의 경우에 있어서는 캐패시터의 개수가 곧 그 필터의 계수가 된다.

1차 능동 필터와 그 주파수 특성이 아래 그림에 보여진다. 이 회로에서 연산증폭기가 선형영역에서 정상적으로 동작한다면

참고자료

· 1) http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%8C%80%EB%AC%B8
· 2) 대학 전자회로 실험 | 신인철외 | 청문각 | 1997년 02월 28일
· 3) 전자회로실험 | 김현후 | 내하출판사 | 2005년 02월 20일
· 4) 전기전자회로실험 | 윤용수 | 태영문화사 | 2006.02.01
· 5) 전기.전자회로실험 | 이현수 | 태영문화사 | 2003.01.10
· 6) 전자회로실험(이론과 함께) | 한학근 | 문운당 | 2006.08.30
· 7) 기초전기전자회로실험 | 박대철 | 사이텍미디어 | 2006.09.21