연세대 전기전자공학부 20-1학기 기초아날로그실험 결과레포트 5

소개글

연세대 전기전자공학부 20-1학기 기초아날로그실험 5주차에 해당하는 결과레포트입니다.
(실제로는 13주차에 작성)
이 보고서 성적은 만점(40/40)이며, 최종 성적은 A+를 받았습니다.

목차

1.실험 목표

2.실험 결과 및 분석
2-1 Passive 3rd order Low-pass filter
2-2 Active Band-reject filter

3.실험 오차 발생 원인과 해결방안

본문내용

1. 실험 목표
이번 실험의 목표는 passive filter와 active filter를 설계하고 그 특성을 이해하는 것이다. PSPICE를 통해서 filter의 frequency response를 확인한 후, PSPICE 시뮬레이션과 breadboard를 사용한 실험을 통해 이론을 검증할 것이다.

2. 실험 결과 및 분석
2-1 Passive 3rd order Low-pass filter
이 실험에서는 Butterworth type의 passive LC 3rd order LPF를 설계하고, 이 filter가 실제로 1이하의 전압이득을 갖고 Butterworth특성을 지니는지 살펴볼 것이다.
[Figure 1-1]과 같은 passive low-pass filter를 구성하고 입력 전압으로 0.2V_pp을 입력한다. 100Hz부터 20kHz까지 frequency sweep하여 오실로스코프로 출력 전압 파형을 관찰한다. RC 직렬 회로 및 LR 직렬 회로가 low-pass filter에 해당되며, LPF는 cut-off frequency보다 낮은 주파수의 신호만 통과시킨다. 3rd order filter는 1st order filter가 cascade로 연결된 구조이며, 3개의 pole을 가지므로 -60dB/decade의 기울기를 갖는다. 동시에 passive filter이므로 1이하의 DC 전압이득을 갖는다. Butterworth특성은 passband에서 magnitude가 거의 일정하고, cut-off frequency를 지나서는 단조롭게 감소하는 filter 특성을 말한다.

<중 략>

Filter의 입력단에는 Function generator가 연결되고, Filter의 출력단에는 Oscilloscope가 연결되므로 filter 회로의 입력단과 출력단에 각각 50Ω의 source, load 저항이 연결된 것과 같은 효과를 준다. 따라서 Butterworth filter를 설계하기 위해 원하는 cut-off frequency에 맞게 impedance 및 frequency scaling을 해주는 과정이 필요하다. 우리가 설계할 filter는 3rd order이므로 C_1,C_3,L_2는 각각 1.06μF, 1.06μF, 5.3mH이다.

참고 자료

없음