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전자회로 설계 보고서
1. 목적
어떤 주파수대는 쉽게 통과하고 다른 주파수대는 통과하기 힘들게 만든 회로를 필터라 하며, 이에 4가지 필터 (Low Pass , High Pass , Band PassFilter , band-stop Filter) 에 관해 이론적인 배경으로 실질적인 시뮬레이션으로 어떠한 결과가 나오는지 알아보는데 목적이 있습니다.
중심주파수는 1khz로 정했습니다.
이에 R값은 70k C값은 0.002272u로 결정하였습니다.
Low Pass Filter
1) Low Pass 배경이론
컷오프 주파수(fc)보다 아래 주파수대를 통과하기 쉬운 특성을 가지고 있습니다.
fc보다 큰 주파수는 감쇄시키며, 통과대역의 이상의 주파수에서는 응답이 0으로 떨어지게 됩니다. 실제 필터 응답은 필터의 RC회로의 숫자로 표현되는 용어인 극점의 수에 의존하게 됩니다.
2) Low Pass 회로도
3) Low Pass AC Sweep 중심주파수 (fc = 1KHZ)
4) 고찰 사항 : 중심주파수인 1KHZ 밑으로는 별 무리없이 통과 시키고 그 이후부터는 감쇄하면서 후에는 차단하게 되는 Low Pass Filter입니다. R7 과 R8값을 이리 저리 변경을 시도 하다보니 , 감쇠 계수와 연관이 있다는 것을 시뮬레이션 상으로 확인 할 수 …(생략)
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값이 900K가 되면 위의 그래프는 Q값이 10보다 커져 협대역 그래프로 그래프의 모양이 굉장히 첨예하게 나타나게 됩니다. 전체적인 모양으로 봤을 때, 쉽게 알 수 있도록 광대역으로 나타냈습니다.
결 론 : 중심주파수(fc)를 잡고, 실질적으로 피스파이스를 이용하여 시뮬레이션으로 보고 Orcad의 사용법에 좀 더 자신감을 얻게 되었습니다.
저역통과와 고역통과 필터 기능을 최적화 하기 위해서는 감쇠지수 (DF)가 1.414일 경우라는 걸 알게 됬습니다. 낮은 Q값은 좋지 않은 대역통과 응답을 가져오게 됩니다.
실생활에서 대역 저지 필터 사용하는 곳은 라디오입니다.
라디오로 91.9.hz의 방송을 들으려면 그 주파수를 제외한 주파수를 없애면 되므로 대역 통과 필터를 사용합니다.
이론수업만 하다가 눈으로도 직접 볼 수 있는 걸 하고 나니, Q점(값이 커지면 BW는 줄어들고, 중심주파수 fc에 관한 선택도가 커지고, 값이 작아지면, BW는 커지고 fc에 관한 선택도는 감소하게 됩니다), DF값(감쇠계수로써 필터의 응답형태를 결정합니다.) 의 중요성을 알게 되었습니다.
과제를 수행하면서 각 필터의 특징과 스스로 찾아서 공부하게 된 계기가 된 것 같습니다.
전자회로 4가지 필터 실험.hwp
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521 Kbyte
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