회로이론응용및실험] Active Filter

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본문내용

Chapter 1. 관련 이론(Theoretical Background)
1. Active High-Pass Filter
Active High-Pass Filter란 Input의 Frequency가 작게 들어오면 Transfer 함수의 크기가 작아지며, 반대로 Frequency의 크기가 커질 경우엔 Transfer 함수의 크기가 1로 접근하는 Filter이다. OP Amp를 사용했기 때문에 Active 가 붙고 High 주파수 대역의 함수만을 통과시킨다고 해서 High Pass Filter이다. 그래서 Active High-Pass Filter이다.

Active High-Pass Filter 의 경우 Active Low-Pass Filter에서 R과 Capacitor의 위치를 서로 바꿔 구성한 회로이다.

Low-Pass Filter와 정반대이기 때문에 자주 쓰일 것 같지만, 실제론 매우 제한된 용도로 사용되어진다. 주어진 차단 Frequency보다 높은 주파수 대역은 Pass시키고, 이보다 낮은 주파수 부분은 감소시키는 역할을 수행한다.

위의 회로의 OP Amp를 이용한 High-Pass Filter 의 Transfer Function은 아래와 같다.

(V_o (s))/(V_i (s))=-R_H/(R_H+1/(C_H s))=-(R_H C_H s)/(R_H C_H s+1)=-s/(s+w_H ),w_H=1/(R_H C_H )

Transfer Function을 보면, 위상은 Inverting 되지만, 주파수 성분이 큰 경우에는 기존의 Input 함수의 크기와 그대로 Output 으로 나오는 특성을 보여준다. 하지만 주파수가 0에 가까워질수록 Transfer Function 값도 0으로 가까워지는 특성도 가지고 있다.

위의 회로는 Frequency가 감소함에 따라서 Transfer 함수의 크기는 작아지며, 반대로 주파수의 크기가 증가하면 Transfer 함수의 크기는 1로 접근한다. 따라서, 이 회로는 Low 주파수의 신호는 통과시키지 않고 High 주파수의 신호만 통과시키므로 High-Pass filter의 특성을 가진다.

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