전자회로실험 결과보고서-대역통과 능동필터

본문내용

다.
(이론값)
(실제값)
이것은 위에서 언급한 이론값과 실제값인 736Hz와 476Hz와 각각 25와 5의 오차를 제외하고는 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로는 Multiple feedback 대역통과 필터의 전압이득에 대해 살펴보도록 하겠다. 여기서는 특별히 통과대역안에서 중심주파수(fo)에서의 최대 전압이득을 구할 수 있으며, 그것의 식은 다음과 같다.
결국 이 대역통과필터의 통과 대역에서의 최대 전압이득은 1.32값으로 이것은 실제 입력신호보다 약 1.32배 큰 출력신호를 낸다는 것을 의미하게 되고 실제 파형을 관측한 결과 거의 1보다 조금 큰 이득값을 가지는 것을 확인할 수 있었으며, 이 값은 실제 측정값(Av=Vout/Vin=5.69V/5V=1.13)과 0.19의 오차를 제외하고는 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 180°의 위상차가 나는 것을 확인할 수 있었는데, 이것은 입력신호가 <->단자로 들어가는 inverting Amplifier이기 때문이라는 것을 예상해 볼 수 있었다. 마지막으로 신호발생기를 첨두간 전압5V로 하고 입력주파수를 책에 나와 있는 값에 따라 변해가며 출력신호를 얻어 파형을 관찰해 보는 실험이었다. 이 파형들을 살펴보면 입력주파수가 우리가 위에서 얻은 실제 중심주파수인 476Hz와 비슷한 주파수 대에서는 최대 출력값을 가지는 파형을 얻을 수 있는 반면에 중심주파수에서 양쪽으로 멀리 떨어질수록 전압이득값은 크게 감소하여 입력신호값 보다도 작은 신호를 출력으로 내는 것을 관찰해 볼 수 있었다.
Discussion
이번 실험에서는 Multiple feedback 대역통과 필터를 사용하여 동작특성과 관련이론에 대해 알아 보았다. 이 필터는 통과대역 내에 있는 모든 신호를 통과시키는 반면, 이 영역 밖에 있는 모든 주파수를 차단한다. 또한 여기서는 주파수 응답에 중요한 몇 가지 parameter들에 대해 살펴보았으며, 그것은 다음과 같다.
①geometric center frequencty(fo)
②Q(양호도)
③Bandwidth(BW)
④fL과 fH
각각의 구하는 식은 위에서 언급하였으며, 이것들을 통해 이번 대역통과필터의 모든 주파수 응답을 구할 수 있었다. 마지막으로 우리조는 여기서는 Multiple feedback 대역통과필터를 사용하였지만 다른 방법으로도 대역통과필터를 구현할 수 있다고 생각하였으며, 실제 앞에서 언급한 저역통과 필터와 고역통과필터를 직렬로 연결하여 낮은 주파수응답을 조절하는 고역통과필터와 높은주파수 응답을 조절하는 저역통과필터의 특성을 이용한 Multistage band pass filter를 직접 설계해 보았으며, 그것은 다음과 같다.
실험 34장에 대한 복습문제
1. 그림 34-1의 대역통과필터에서 중심주파수는 약 얼마인가?
(a) 350㎐(b) 500㎐
(c) 625㎐(d) 740㎐
⇒
결국 740Hz이다.
2. 그림 34-1의 회로에 대한 Q값은 대략 얼마인가?
(a) 2(b) 4
(c) 6(d) 8
⇒
결국 4이다.
3. 필터의 중심주파수에서 출력신호는 입력신호와 얼마나 위상차가 나는가?
(a) 0°(b) 45°
(c) 90°(d) 180°
⇒ 필터의 중심주파수는 통과대역을 의미하는 것으로서, 회로에서 보면 입력신호가 <->단자로 들어가는 것으로 보아 inverting Amplifier라고 생각할 수 있으며, 결국 입력신호와 출력신호 사이에는 180°의 위상차가 존재한다는 것을 알 수 있다.
결국 180°의 위상차가 난다.
4. 중심주파수가 1000Hz이고 Q가 5이면 3dB대역폭은 얼마인가?
(a) 100㎐(b) 200㎐
(c) 300㎐(d) 500㎐
⇒ 결국 200Hz이다.

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