1. 실험 목적
OP AMP를 이용하여 Low-pass Filter / High-pass Filter / Band-pass Filter 의 동작 원리를 이해하고 설계방법을 실습한다.
- 실험1. 저역통과 여파기 (Low-Pass Filter) -
2. 실험 관련 이론
가장 간단한 2차 Low-pass Filter는 VCVS (Voltage Controlled Voltage Source) 회로인데, 그 회로는 아래와 같이 구성되고, 이 회로에 대한 차단주파수는 다음과 같다.
[Second Order VCVS Low-pass Filter]
이 여파기의 설계 시 고려해야 할 사하어은 두 개의 저항과 두 개의 콘덴서에 대한 값의 결정이다. 가장 쉬운 방법은 과 을 같게 하고, 과 을 같게 하는 것으로 이때의 차단 주파수는 다음과 같다.
이것은 동치소자 (Equal Component) 저역 통과 여파기라고도 한다. 통과 대역의 이득은 2차 Butter Worth 응답인 경우, 으로 고정되고 이것은 이 회로에 적용되는 유일한 이득이다. 차단주파수는 여파기 응답이 통과 대역 응답보다 로 떨어지는 응답이 된다. 차단주파수 이하에서 응답은 혹은 로 감소한다. 이 여파기는 비 반전 입력단자에서 OP-AMP를 이용하기 때문에 feedback 저항 는 전압이득이 로 되게 하기 위해서 입력저항 값의 배가 되어야 한다. 의 저항을 사용하면 아래의 회로와 같이 이들 저항에 대한 선택은 각각 이 된다.
[Equal Component VCVS Low-pass Filter]
3. 실험 과정
① SW1-1과 SW1-2를 a지점에 위치하여 0.033uF이 연결된 회로를 구성한다.
② Function Generator 을 TP1-1에 연결한다.
③ DSO channel-1을 TP1-1로 연결하여 입력전압을 측정하고, channel-2를 TP1-3 으로 연결시켜 출력전압을 관찰한다.
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2012.02.29
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