회로이론 설계 과제[저대역 RC 필터 설계]

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회로이론 설계 과제[저대역 RC 필터 설계]에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

수 있다. 그리고 이것을 직접 소자를 이용하여 구성을 하더라고 원하는 LPF로써 수행할 것이라는 것을 알 수 있다. 여기서 출력부분의 위치에 따라서 필터의 종류가 바뀌는 것도 알 수 있었다. Capacitor를 출력으로 하면 LPF가 되고, R을 출력으로 하면 전압이득이 가 되므로 출력값이 처음엔 없고 주파수가 커지게 되면 출력값이 나타나므로 HPF가 된다는 것을 알 수있다. 이 설계에서는 RC회로만으로 LPF를 구성하였는데 LR회로로도 LPF를 구성할 수 있다. LR직렬회로를 구성하고 이때는 L을 출력으로 하지 않고 R을 출력으로 하게 되면 저역대에서 출력이 되는 LPF를 얻을 수 있다. 이것은 정성적으로 생각해보면 L의 저항성분이 이므로 여기서 주파수가 작으면 저항성분이 작게되고 R으로 많은 전압이 인가되게 된다. 그러므로 저주파일 때 큰 R부분에서 큰 출력이 나타나게 되는 것을 알 수 있다. 여기서 전류조건을 만족하기 위하여 저항을 k단위 이상으로 쓰라고 하였다. 이것은 저항의 단위가 적게 된다면 그에 흐르는 전류가 커지게 되어 주파수가 변함에 따라서 저항에 흐르는 고전류에 의하여 저항이 고장나는 것을 방지하고자 함이다. 그래서 이번 설계에서는 저항을 5kΩ을 사용하였다. 이것은 충분히 큰 저항이라고 생각했고 C값역시 3.92uF 이므로 충분히 작은 값이라고 판단했다.
4) 회로가 주어진 소자와 전류 조건을 만족하지 못하도록 설계되었을때 우려되는 현상에 대한 논의
우선 주어진 회로를 PSpice를 이용한 설계를 하였는데 결과값은 수식을 통한 계산값과 같게 나왔다. 그리고 RC시정수는 동일하게 두고 저항값을 줄이고 캐퍼시터값을 크게 하여주었는데 이때도 역시 값은 동일하게 나타났다 혹시나 약간의 차이가 있는지 확인하기 위하여 두 출력값을 한 그래프로 그렸는데도 역시 같은 곡선상이 있었던 것을 알 수 있었다. 그렇게 된 이유는 PSpice가 동일한 시정수를 갖는 회로이므로 이론적으로는 동일하게 작용한다고 계산하는 것이라고 생각했다. 저항값이 작아져서 전류조건을 만족하지 못하게 된다면 저항에 과전류가 흐르게 되고 그로 인하여 저항이 고장나게되고 저항부분이 short가 될 것이라고 판단된다. 그렇게 된다면 우리가 원하는 LPF를 만족하지 못하게 된다고 본다. 그리고 만약에 저항이 그 전류를 버틴다고 하여도 캐퍼시터의 값이 커지기 때문에 우리가 배웠던 실제로 사용하는 캐퍼시터 단위인 n(나노), u(마이크로) 단위보다 훨씬 큰 단위가 되면 캐퍼시터의 크기가 매우 커지기 때문에 이것 역시 매우 비효율적이고 소자의 가격도 비싸지게 되므로 조건을 만족하여 설계하여야 한다.
9. 참고 문헌, URL
- 일반 물리학/ Hallday, Resnick, Walker/범한서적주식회사/2008년/ 875~876 page,
- Basic Engineering Circuit Analysis 8th edition/Irwin./WILEY/ 2005년/ 590~596 page
- http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=364914

키워드

전자공학실험,   저대역 RC 필터,   impulse response,   step response