하고, 일정한 부분은 전달이 현저히 감쇄
되는 모습을 보여줌
7. 소감 및 고찰
- 요번 실험은 LPF와 HPF에 대해 실험을 하였다. 위 그림에서 보는 거와 같이
출력 전압이 커패시터에 걸리는 것을 볼 수 있다. 커패시터에 걸리는 전압은
주파수가 높을수록 Xc(임피던스 = 저항 = 1/wc=1/2파이fc)의 값이 작아지는
것을 알 수 있다. 그러다가 주파수가 매우 커지게 되면 Xc는 0이되고 고주파
수가 모두 커패시터 쪽으로 빠져나가게 된다. 그리고 Low신호는 저항쪽으로
흐르게 되는 이론을 알 수 있다. 이처럼 커패시터를 병렬로 연결하여 입력
신호에 섞인 노이즈(리플, 고주파)를 제거하여 출력신호를 평활화 하는 용도로
사용한다는 것을 알 수 있었다.
HPF는 낮은 주파수를 감쇄시키고, 그 이상의 높은 주파수(고역)을 잘 통과
시켜주는 필터이다. 콘덴서는 직류(변화가 없이 일정한 전류)를 차단하고, 대신
변화량이 큰 교류를 잘 통과시키므로 앞서 나와있는 그림처럼 그 순간의 변화분
만을 전달하고, 일정한 부분은 전달이 현저히 감쇄되는 모습을 보이게 된다.
결국 출력에는 순간적인 변화분만 나오므로 미분기라고도 한다. 이처럼 HPF는
콘덴서는 초기입력이 상승하는 동안 Q만큼 충전했다가 일정기간동안 저항을
통해 방전한다는 것을 알 수 있게 되었다.
- LPF의 회로에서는 통과 대역에서 평탄한 응답 특성을 얻을 수 있다. 고역 통과 필터의 구성은 앞 항에서 논의한 저역 통과 필터에서 저항 R과 C의 위치를 바꾸기만 하면 된다. 차단 주파수를 구하는 식과 기울기에 관한 특성은 LPF 와 같다. 2차 이상의 필터 구성도 LPF에서와 같이 필요한 단수를 종속 접속하 면 된다.
- 회로의 동작은 저주파수의 입력에 대해서는 귀환루프의 커패시터 은 개방되어 전압이득을 가지는 반전증폭기와 같은 동작을 하고, 주파수가 증가함에 따라 귀환루프의 리액턴스는 감소하고 그에 따라 귀환루프의 임피던스도 감소한다. 결과적으로 전압이득은 점차 줄어 주파수가 ∞에 접근함에 따라 커패시터는 단락되고 전압이득은 없게 되고, 고주파수의 신호에 대해서 회로는 전압이득을 갖는 반전증폭기와 같은 동작을 한다. 하지만 주파수가 감소함에 따라서 용량성 리액턴스가 증가하게 되고 그에 따라서 입력신호와 귀환신호가 감소하게 되어 전압이득이 감소하게 된다. 그리고 주파수가 0에 가까이 가게 되면 커패시터는 개방되고 입력신호도 0이 된다. 특정 주파수를 가지고 통과 기준을 삼으며, LPF와 HPF를 조합하여 또 2개의 필터를 만들 수 있었다.
- LPF는 모든 필터의 기본형이라 할 수 있다. 가장 간단한 형태로 구현되어 이것을 기반으로 여러 가지 형태로 변환하여 다른 종류의 필터를 만들 게 된다.
주로 고주파 잡 신호를 걸러내어 저주파의 필요한 신호만을 골라낼 때 많이 사용되는 filter구조이다. HPF는 특정주파수 이상의 신호만 통과시키는 회로이다. 소자의 특성상 고역통과필터를 설계하여도 실제로는 밴드패스필터의 형태로 동작하게 된다. 회로의 동작은 저주파수의 입력에 대해 귀환루프의 커패시터가 개방되어 전압이득을 가지는 반전증폭기 같은 동작을 하고 주파수가 증가함에 따라 귀환루프의 리액턴스는 감소하고 임피던스도 감소한다. 결과적으로 전압이득은 점차 줄어 주파수가 ∞에 접근함에 따라 커패시터는 단락되고 전압이득은 없게 된다. 고주파수의 신호에 대해 회로는 전압이득을 갖는 반전증폭기와 같은 동작을 한다. 하지만 주파수가 감소함에 따라서 용량성 리액턴스가 증가하고 따라서 입력신호와 귀환신호가 감소하기 때문에 전압이득이 감소하게 된다. 그리고 주파수가 0에 가까이 가게 되면 커패시터는 개방되고 입력신호도 0이 된다.