[전기회로설계실습] 설계 실습 9. LPF와 HPF 설계

목차

1. 서론
2. 본론(설계실습 결과)
3. 결론
4. 감사의 글
5. 참고문헌

본문내용

요약 : 본 실험은 RC회로와 RL회로를 이용하여 LPF과 HPF를 설계하고 주파수응답을 실험으로 확인하는데 의의가 있다. LPF, HPF를 설계하여 커패시터와 인덕터에 걸리는 전압 파형을 오실로스코프로 관측하였다. LPF에서 커패시터 전압의 위상을 CURSOR 기능을 사용하여 0V 일 때의 시간 비교를 통한 위상 측정해 lagging함을 확인하였고 이론값과의 오차율은 –7.5%를 보였다. 이후 리사주 패턴을 확인하였고 입력과 출력의 크기와 위상차가 타원형의 리사주 패턴을 출력한다는 점을 알 수 있다. 오차 원인으로는 XY MODE CURSOR 기능의 부정확성이라고 판단된다. RC회로에서 주파수를 100 kHz까지 증가시켜보며 출력전압의 최대값을 비교해 보았다. 주파수가 증가할수록 커패시터에 걸리는 전압이 낮아지는 LPF의 특성을 확인할 수 있었고 높은 주파수에서 커패시터의 전압이 급격하게 작아지면서 작은 전압변동에 의한 큰 오차율을 보였다. HPF에서 인덕터 전압의 위상을 CURSOR 기능을 사용하여 0V 일 때의 시간 비교를 통한 위상 측정해 leading함을 확인하였고 이론값과의 오차율은 5.41%를 보였다. 이후 리사주 패턴을 확인하였고 입력과 출력의 크기와 위상차가 타원형의 리사주 패턴을 출력한다는 점을 알 수 있다. 오차 원인으로는 XY MODE CURSOR 기능의 부정확성이라고 판단된다. RL회로에서 주파수를 100 kHz까지 증가시켜보며 출력전압의 최대값을 비교해 보았다. 주파수가 증가할수록 인덕터에 걸리는 전압이 높아지는 HPF의 특성을 확인할 수 있었고 인덕터의 내부저항으로 인해 낮은 주파수에서 이론값보다 매우 큰 전압값이 측정되어 높은 오차율을 보였다. 인덕터의 내부저항을 무시한다면 오차율을 줄어들 것이라고 판단했다. 전체적으로 오차율이 낮고 큰 오차율을 보이는 실험에 있어 오차 원인을 고려해볼 때 본 실험은 성공적이라고 판단된다.

참고 자료

중앙대 전자전기공학부, “전기회로 설계 및 실습”, 69p~76p