필터회로 메카트로닉스실험 보고서

소개글

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목차

1. 실험목적

2. 준비사항

3. 관련지식

4. 실험내용

5. 결 과

6. 고 찰

본문내용

92
30
〃
6.93
6.93
40
〃
6.94
6.94
50
〃
〃
〃
60
〃
〃
6.95
80
〃
〃
6.96
100
〃
〃
6.96
300
〃
〃
6.96
500
〃
6.91
6.99
1000
〃
6.89
7.23
2000
〃
6.83
8.58
5. 결 과
1) 고역통과 필터 실험에서 코일을 연결하지 않았을 때와 연결하였을 때의 주파수 특성곡선(주파수 변화에 대한 출력전압)을 그래프에 그리고 차단주파수를 결정하시오.
그래프1. [L이 없을 때 ]
7
6
5
4
3
2
1
0
60
80
100
120
140
160
180
200
300
500
1,000
2,000
3,000
그래프1. [L이 있을 때 ]
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0
60
80
100
120
140
160
180
200
300
500
1,000
2,000
3,000
Vo
차단주파수
c = 1/2πRC (차단주파수 공식)
∴ 차단주파수 c = 1/2π×10㏀×0.1㎌
= 0.159 ㎑
통과대역
2) 저역통과 필터 실험에서 캐패시터를 연결하지 않았을 때와 연결하였을때의 주파수 특성곡선
(주파수 변화에 대한 출력전압)을 그래프에 그리고 차단 주파수를 결정하시오.
그래프3. [C가 없을 때 ]
7
6
5
4
3
2
1
0
20
30
40
50
60
80
100
300
500
1,000
2,000
그래프4. [C가 있을 때 ]
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
20
30
40
50
60
80
100
300
500
1,000
2,000
XL = R, 2πcC = R
c = R/2πL (차단주파수 공식)
∴ 차단주파수 c = 10㏀/2π×30mH
= 53.1 ㎑
6. 고 찰
차단주파수는 저역통과 필터처럼 출력이 최대치의 70.7%가 되는 주파수이다. 입력주파수가 임계치이면 Xc = R이고, 저역통과 필터의 경우처럼, 출력전압은 0.707Vo이다. 입력주파수가 c이상에서 증가하면 Xc는 감소하고, 결과적으로 출력전압은 증가하여 입력전압과 같은 값으로 접근한다. 고역통과 필터의 차단주파수는 저역통과 필터의 경우와 같으며, 위 그림에서 보듯이 통과대역의 낮은 쪽 끝점이 차단주파수인 것이다.
저역통과 필터를 통과하는 특정한 저주파 영역을 필터의 통과대역이라한다. 차단주파수는 필터의 출력전압이 최대치의 70.7%가 되는 주파수이며, 출력전압은 차단주파수에서 3dB감소한다. 입력이 직류(0㎐)일 때, XL이 단락되므로 출력전압 Vo은 입력전압과 같다.
주파수가 증가함에 따라, XL는 증가되므로 결과적으로 Vo은 점차적으로 감소된다.
XL = R이 되는 주파수를 필터의 차단주파수 c라 하며, 위 그림에서 보듯이 통과대역의 높은 쪽 끝
점이 차단 주파수임을 알수 있다.
7. 느낀점
실험을 진행하면서 이해안되는 부분이 있었던 게 사실이다.
실험이 막힐때에는 정말하고 싶지 않는 생각까지 들었다.
당장 실험에 임할때는 나 이외에 조원들도 마찬가지 생각이었을 것이다.
하지만 한번 한번 막힌부분을 다시 해보니 사실상 어려운 것도 아니었다. 회로에 대한 이해를 하고 실험 주 내용을 잘 파악 한다면 아마 그 전 실험들처럼 막히는 것이 다소 줄어들 수 있을 거라 생각되었다. 이번 실험은 회로도 실험을 통해 필터는 특정한 주파수 영역을 선택하는 회로며, 현 실험에서 찾아볼수 있었던 것은 수치값을 그래프함에 따라 통과대역의 차단주파수영역을 찾을 수 있었고, 알수 있었다라는 것이다. 앞으로 남은 실험도 이번과 마찬가지로 막힘이 있을지라고, 다시 한번 한번 해보며 이해를 해야겠다. 아마 마지막 실험시에는 이보다는 더 나아지지 않을까 라는 생각을 해본다.

키워드

필터회로,   고역통과,   저역통과