전기회로설계 및 실습_설계 실습9. LPF와 HPF설계

전기회로설계 및 실습_설계 실습9. LPF와 HPF설계_결과보고서

문서 내 토픽

1. LPF(Low Pass Filter)

LPF(Low Pass Filter)란 저주파를 통과시키는 필터이다. 수동소자인 R, L, C 를 이용하여 LPF를 설계할 수 있다. 직렬 RC회로에서 C에 걸리는 전압을 측정했을 때 LPF를 만들 수 있고, 직렬 RL회로에서 저항 R에 걸리는 전압을 측정할 때도 LPF를 만들 수 있다. 이때 rolloff frequency(=cutoff frequency)는 1/(2πRC) 또는 R/L이다.
2. HPF(High Pass Filter)

HPF(High Pass Filter)는 고주파를 통과시키는 필터이다. 직렬 RL회로에서 저항에 걸리는 전압을 측정하면 HPF를 만들 수 있고, 직렬 RL회로에서 인덕터에 걸리는 전압을 측정하면 HPF를 만들 수 있다. 이때 rolloff frequency(=cutoff frequency)는 1/(2πRC) 또는 R/L이다.
3. RC 회로

직렬 RC회로에서 LPF는 C에 걸리는 전압을 측정하면 되고, HPF는 C에 걸리는 전압을 측정하면 된다. 실험에서 주파수를 증가시키면서 최대 전압의 0.707배에 해당하는 주파수를 rolloff frequency로 확인하였고, 이론값과 실험값을 비교하여 2% 정도의 오차를 확인하였다.
4. RL 회로

직렬 RL회로에서 LPF는 R에 걸리는 전압을 측정하면 되고, HPF는 L에 걸리는 전압을 측정하면 된다. 실험에서 주파수를 증가시키면서 최대 전압의 0.707배에 해당하는 주파수를 rolloff frequency로 확인하였고, 이론값과 실험값을 비교하여 10% 정도의 오차를 확인하였다.
5. 계측기 사용

실험에서 DMM, DC power supply, Oscilloscope, Function generator 등의 계측기를 처음 사용해보았다. 영상으로만 보던 브레드 보드에 직접 소자를 연결하며 브레드 보드에 대해 더 잘 알 수 있었다. 미리 계측기를 사용해봐서 다음 실험 때 당황하지 않고 잘 할 수 있을 것 같다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. LPF(Low Pass Filter)

LPF(Low Pass Filter)는 전자 회로에서 중요한 역할을 합니다. 이 필터는 낮은 주파수 신호는 통과시키고 높은 주파수 신호는 차단하는 기능을 합니다. 이를 통해 원하는 주파수 대역의 신호만 선택적으로 통과시킬 수 있습니다. LPF는 오디오 신호 처리, 영상 신호 처리, 통신 시스템 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 적절한 LPF 설계를 통해 원하는 신호를 효과적으로 추출할 수 있으며, 노이즈 제거 및 신호 왜곡 방지에도 기여합니다. 따라서 LPF는 전자 회로 설계에서 필수적인 요소라고 할 수 있습니다.
2. HPF(High Pass Filter)

HPF(High Pass Filter)는 전자 회로에서 중요한 역할을 합니다. 이 필터는 높은 주파수 신호는 통과시키고 낮은 주파수 신호는 차단하는 기능을 합니다. 이를 통해 원하는 주파수 대역의 신호만 선택적으로 통과시킬 수 있습니다. HPF는 오디오 신호 처리, 영상 신호 처리, 통신 시스템 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 적절한 HPF 설계를 통해 원하는 신호를 효과적으로 추출할 수 있으며, 노이즈 제거 및 신호 왜곡 방지에도 기여합니다. 따라서 HPF는 전자 회로 설계에서 필수적인 요소라고 할 수 있습니다.
3. RC 회로

RC(Resistor-Capacitor) 회로는 전자 회로에서 매우 중요한 역할을 합니다. RC 회로는 저항과 커패시터로 구성되며, 시간 상수에 따라 다양한 동작 특성을 나타냅니다. RC 회로는 LPF, HPF, 적분기, 미분기 등 다양한 응용 회로에 활용됩니다. 또한 RC 회로는 전압 분배기, 시정수 결정, 지연 회로 등 다양한 용도로 사용됩니다. 따라서 RC 회로에 대한 이해와 설계 능력은 전자 회로 설계에 필수적입니다.
4. RL 회로

RL(Resistor-Inductor) 회로는 전자 회로에서 중요한 역할을 합니다. RL 회로는 저항과 인덕터로 구성되며, 시간 상수에 따라 다양한 동작 특성을 나타냅니다. RL 회로는 HPF, 지연 회로, 전압 조절기 등 다양한 응용 회로에 활용됩니다. 또한 RL 회로는 전압 분배기, 전류 제한기, 과도 현상 억제 등 다양한 용도로 사용됩니다. 따라서 RL 회로에 대한 이해와 설계 능력은 전자 회로 설계에 필수적입니다.
5. 계측기 사용

계측기는 전자 회로 설계 및 분석에 필수적인 도구입니다. 다양한 계측기를 활용하여 전압, 전류, 주파수, 파형 등 회로의 동작 특성을 정확하게 측정할 수 있습니다. 이를 통해 회로의 문제점을 파악하고 개선할 수 있습니다. 또한 계측기를 활용하면 회로의 성능을 검증하고 최적화할 수 있습니다. 따라서 계측기 사용 능력은 전자 회로 설계 및 분석에 매우 중요합니다. 계측기 사용법을 숙달하고 다양한 계측기를 활용할 수 있는 능력을 갖추는 것이 필요합니다.

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