Active Filter 회로 실험 결과보고서

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I. 개요
Active Filter의 응답원리를 이해하고 OP Amp를 이용한 1pole과 2pole low pass 및 high pass filter의 주파수 응답 특성을 알아본다.

2. 실험기기
오실로스코프, 함수발생기, 직류전원장치, 만능기판, 만능기판용 전선, 스트리퍼, OP Amp 741 1개, 저항 1kΩ, 2kΩ, 20kΩ 등 다수, 커패시터 0.1μF, 0.2μF 등 다수.

3. 실험 결과
(1) 그림7의 회로를 결선하라.
예상 회로 결선 회로

(2) 다양한 입력주파수를 선택하여 회로의 출력을 확인하라. (V_in = 500mVpp, RLoad = 1kΩ, VCC = 10V, VEE = -10V)
[CH1 200mV/Div, CH2 1V/Div]
f[Hz] 예상 측정
1
V_in 500mVpp
V_out 4.99Vpp
100
V_in 500mVpp
V_out 4.22Vpp
159
V_in 500mVpp
V_out 3.51Vpp
300
V_in 500mVpp
V_out 2.33Vpp
500
V_in 500mVpp
V_out 1.51Vpp
1k
V_in 500mVpp
V_out 780.21mVpp
1.59k
V_in 500mVpp
V_out 493.27mVpp
2k
V_in 500mVpp
V_out 388.06mVpp
CH1은 input voltage, CH2는 output voltage이다. 시뮬레이션으로 확인한 값과 매우 유사하게 확인된다. 파형은 CH2를 1V/Div로 고정하여 다르게 보이지만 시뮬레이션과 동일하게 나타난다.
주파수가 1Hz일때 gain을 확인해보면 9.921로 예비보고서에서 계산한 이론 값인 10과 유사함을 알 수 있다. Cutoff frequency인 159Hz에서 gain은 6.855로 decibel값을 구해보면 16.72dB로 second approximation gain인 17dB와 유사한 값을 나타내고 있다. 그의 10배인 1.59kHz에서는 gain이 1.048, 0.41dB로 이론과 유사함을 알 수 있다.

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