아주대 전자회로실험 결과보고서 5. 능동 필터회로

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실제실험
5. 고찰

본문내용

3. 실험이론
1) 수동필터
수동필터란 능동소자(대표적으로 Op-Amp)를 사용하여 특정 주파수 등에서 작동하는 필터에 대비하여 R,L,C등의 수동소자로만 구성되어 있는 필터를 수동필터라 한다. 위쪽 그림을 보자. 일반적으로 수동소자인 커패시터와 인덕터만으로 구성되는 회로를 구성하였다고 가정하자. 그때, 주파수를 통과시키는 영역에 따라 저주파 통과필터(좌), 고주파 통과필터(우)를 나타내었다. 이때 전력이득이 반이 되는 지점의 주파수를 라 하고, 이것을 차단주파수(fc)라 한다. 그리고, 차단주파수까지의 주파수 거리, 즉, 주파수대역을 대역폭(bandwidth)이라 한다. 일반적으로, 차단주파수에서는 전압증폭률이 -3dB ()만큼 감소하므로 3dB 지점이라고도 한다. 그렇다면 필터의 특성은 무엇이 결정하는가? 즉, fc의 위치, 차단주파수의 대역폭, 천이대역의 크기 등을 필터의 특성이라 할 수 있고, 이를 결정하는 것은 (수동필터일 경우) 커패시터, 인덕터 등의 소자특성에 의해서 결정된다. 이 소자를 잘 조절하여 필터의 특성을 좋게 만들어야 한다.
2) 데시벨(dB)
- 전압이득은 물론, 입력과 출력전압의 비로서 정의된다. 그리고 그 단위를 데시벨(dB)로 정의하면, 로 나타낼 수 있다.
3) 능동 저역통과 필터
- 저역통과필터 (LPF; Low pass filter)는 특정한 주파수 중 일정한 낮은 주파수를 통과시키는 필터이다. 이중 능동소자를 사용한 것을 능동 저역통과 필터라고 한다. 능동필터 사용시 좋은 점은 연산증폭기와 리액턴스 소자들을 사용하여 설계할 수 있으며 수동 필터에 비래 여러 가지 장점을 가지고 있다. 예를 들면 저역 차단 주파수에서 부피가 크고 가격이 비싼 인덕터를 제거 할 수 있다. 또한 능동 필터는 전압이득을 쉽게 변화시킬 수 있고, 차단 주파수의 값을 바꾸기가 용이하다.
- 왼쪽의 그림을 보자. 반전 negative feedback을 이용한 회로로서 LPF로 작동하는 회로이다. 주파수가 낮을 경우, 즉 저주파 입력 일 때, 커패시터는 open 되고, A=R2/R1인 반전증폭기와 같은 역할을 하여, LPF로 동작한다.

참고 자료

전자회로실험 강의노트,위키피디아,구글,네이버백과사전,전자회로(Razavi)