13장 결과보고서_연산증폭기를 이용한 RC 필터회로

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1차 Active-RC 저대역 필터 특성 측정 실험
c) 그림 13.8에서처럼 1차 active-RC 저대역 필터를 브레드보드에 구성한다.
저항 R1, R2 소자와 capacitor C 소자의 값을 조절하여 다음과 같은 조건을 만족하여라.
연결선을 통해 연산 증폭기의 전원 노드에 전원을 가한다.
조건) 3dB 주파수: 10kHz, DC 이득: 2배, 입력임피던스: 100㏀
(R1, R2, C 값을 정하는 계산 과정 포함)

d) 그림 13.8의 1차 저대역 통과 필터에 대해서 입력 전압의 크기를 10mV로 고정하고 1kHz에서 10MHz까지
9개 주파수에 대해서 출력 전압의 크기를 측정하여 표 13.1을 작성하여 결과 보고서에 기록하고, 보드
선도의 크기 응답 특성을 1kHz에서 10MHz까지 로그 스케일로 9개의 주파수에 대해서 그린다.
사용한 소자 값들을 보고서에 기록한다. (OrCAD 시뮬레이션 파형, 보드 선도 그래프 포함)

위 그래프를 보면 ORCAD 시뮬레이션 값(파란색)과 실험값(주황색)이 어느정도 일치하는 것을 볼 수 있다. 회색 막대그래프는 오차를 나타낸 것이다. 주파수마다 오차의 편차가 커서 위 그래프에는 log를 취해서 그래프를 그렸다.

100Khz부터 오차가 커졌다. 그 원인으로는 커패시터의 이론값(79.81pF)과 실제 실험에서 사용한 값(81pF)의 차이가 있을 것이다, 또한 오실로스코프에서 전압폭을 읽을 때 커서를 활용하였는데, 이 과정에서 정교한 측정이 안 되었기 때문에 큰 오차가 나왔을 것이다. 아무래도 저대역 필터이다보니 주파수가 커질수록 정확한 실험값을 도출해낼 수 없었고, 주파수가 커질수록 오차가 커진 것 같다. 추가적으로 실험장비의 내부저항도 오차의 원인으로 고려할 수 있을 것이다.

참고자료

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