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1. 수동소자(RLC)를 사용한 수동필터(passive filter) 제작
1.1. 실험 주제
수동소자(RLC)를 사용한 수동필터(passive filter) 제작 실험의 주제는 RC, RL 및 RLC회로의 주파수응답을 통하여 필터로서의 특성을 이해하고 저역통과(low-pass) 필터, 고역통과(high-pass), 대역저지(band-stop) 필터를 설계할 수 있도록 하는 것이다.
이 실험을 통해 학생들은 인덕터의 임피던스가 주파수에 비례하여 변화하고 커패시터의 임피던스가 주파수에 반비례하여 변화하는 특성을 이용하여 회로를 흐르는 신호들 중에서 특정한 주파수대역의 신호를 제거하거나 선별할 수 있는 필터 설계 방법을 습득할 수 있다.
또한 RLC 병렬 공진회로를 이용한 대역저지 필터 설계방법도 학습하게 된다. 이를 통해 학생들은 실제 전자회로 설계에 필요한 필터 설계 기술을 익힐 수 있을 것이다.
1.2. 실험 장비 및 부품
1.2.1. 저역통과 RC필터 실험 장비 및 부품
저역통과 RC필터 실험 장비 및 부품은 다음과 같다. 파형발생기 1대와 오실로스코프 1대를 사용한다. 부품으로는 저항 1 kΩ 1개와 커패시터 0.01 μF 1개를 사용한다. 저역통과 필터는 RC 회로 구조를 가지며, 인덕터의 임피던스가 주파수에 비례하여 변화하고 커패시터의 임피던스가 주파수에 반비례하여 변화하는 특성을 이용하여 특정 주파수 대역의 신호를 선택적으로 통과시키거나 제거할 수 있다. 이러한 필터링 기능을 이용하여 다양한 신호처리 응용이 가능하다.
1.2.2. 고역통과 RL필터 실험 장비 및 부품
고역통과 RL필터 실험 장비 및 부품은 다음과 같다.
실험장비로는 파형발생기 1대와 오실로스코프 1대가 사용된다. 부품으로는 저항 1 kΩ 1개와 인덕터 10 mH 1개가 사용된다.
고역통과 RL필터 회로에서 인덕터의 임피던스는 주파수에 비례하여 변화하고, 저항의 임피던스는 주파수에 상관없이 일정하다. 이러한 특성을 이용하여 특정 주파수 대역의 신호를 선택적으로 통과시킬 수 있다.
고역통과 필터는 높은 대역주파수의 신호는 통과시키지만 낮은 대역주파수의 신호를 차단하는 회로이다. 이 실험에서는 인덕터와 저항으로 이루어진 RL 병렬 회로를 구성하여 고역통과 필터를 제작한다.
1.2.3. 대역저지 RLC필터 실험 장비 및 부품
대역저지 RLC필터 실험 장비 및 부품은 다음과 같다.
파형발생기 1대와 오실로스코프 1대를 실험 장비로 사용한다. 부품으로는 저항 1kΩ 3개, 커패시터 0.01μF 1개, 인덕터 10mH 1개를 사용한다.
대역저지 RLC필터를 구성하기 위해서는 이러한 실험 장비와 부품이 필요하다. 저항, 커패시터, 인덕터로 구성된 RLC 병렬 회로를 사용하여 대역저지 필터를 설계할 수 있다. 특정 주파수 대역에서는 신호 전달을 차단하는 역할을 하는 대역저지 필터를 구현할 수 있다.
1.3. 실험을 위한 기초 이론
1.3.1. 저역통과 RC필터 및 고역통과 RL필터
인덕터의 임피던스는 주파수에 비례하여 변화하고 커패시터의 임피던스는 주...