Microsoft PowerPoint - Ch15-1

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명환 송
5 years ago
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1 h. 5 ctive Filters

2 기본적인필터응답 (asic filter response) 저역통과필터응답 (low-pass filter (LPF) response) v( db) log when X out s log > πf X f X log π X log ( πf) asic LPF response LPF with different roll-off rates

3 기본적인필터응답 고역통과필터응답 (high-pass filter (HPF) response) v( db) when asic HPF response log X out s log > πf f X log π X πf HPF with different roll-off rates log

4 기본적인필터응답 대역통과필터응답 (band-pass filter (PF) response) enter frequency: f o f f c c Quality factor: Q fo W Q is an indication of the selectivity of a PF. Narrow PF: Q >. Wide-band PF: Q <. W f c - f c Damping Factor: DF Q

5 기본적인필터응답 Q 값 : 주파수선택특성품질

6 기본적인필터응답 D 값 : 댐핑성질결정 예 : 차 LPF DF Q f c

7 예제 5- f O 5 khz, W khz, Q? f W Q o > 협대역 (narrow W) 5k 5 k

8 기본적인필터응답 대역저지필터응답 (band-stop filter response) and-reject, or notch filter. 어떤특정주파수대역만저지하고그외주파수대역은통과시키는필터

9 필터응답특성 (Filter response characteristics) 기본필터응답특성 utterworth: 통과대역매우평탄 roll-off rate: - d/dec/pole 위상지연 : 비선형 펄스의상승, 하강 edge의주파수부품들의서로다른위상지연 출력의 overshoot 통과대역의모든주파수의이득이모두같아야할때 hebyshev: roll-off rate > - d/dec/pole 통과대역리플 비선형위상응답 essel: 선형적인위상응답 No overshoot 출력 roll-off rate < - d/dec/pole.

10 필터응답특성 댐핑계수 (damping factor: DF) General diagram of active filter DF: 필터의응답특성을결정 DF 부귀환동작으로필터응답에영향 필터의차수 ( 극점수 ) 와관련된올바른응답특성을구현하기위해서댐핑계수값이요구 표 5- 참고

11 표 5- alues for the utterworth response

12 필터응답특성 댐핑계수 (damping factor: DF) 극점 (pole): 한개의저항과캐패시터로구성된간단한회로 oll-off: -d/decade/pole 예제 : 차버터워스 (utterworth) 응답 극점 : 개 DF. 표5- / DF..586 비반전증폭기전압이득 cl(ni) /.586 만약 kω 5.86 kω

13 필터응답특성 차단주파수와기울기 f c π oll-off: - d/dec

14 필터응답특성 차단주파수와기울기 - d/dec - d/dec -6 d/dec

15 능동저역통과필터 (ctive Low-Pass Filter) 능동필터의장점 단점 연산증폭기는필터를통과에의한이득감쇠를고려하여높은전압이득제공 높은입력임피던스 : 구동원의과부하를막아줌 낮은출력임피던스 : 필터가구동될때부하의영향으로부터필터를보호 요구되는응답을수정할필요없이넓은주파수범위에서조정하기쉬움 dc 전원필요 연산증폭기의주파수응답에의해서제한되어질수있다.

16 능동저역통과필터 차단극필터 f c cl oll-off rate for a single-pole π Filter: - d/decade. cl : selectable since DF is optional for single-pole LPF

17 능동저역통과필터 Sallen-Key 저역통과필터 -d/decade 의기울기를가지는 개의저역통과필터 에의해서통과대역모서리근처에서예리한응답을갖는다 f c π 만약, Sallen-Key or S (voltage-controlled voltage-source) secondorder low-pass filter f c π For a utterworth nd -order response, DF.; therefore, /.586.

18 Sallen-Key 일반필터회로 비반전입력증폭기, I I out out I I I in x x x out -() I I x x out -()

19 Sallen-Key 일반필터회로비반전입력증폭기, out out out out out in ( ) in out v out out in - 식 () 를식 () 에대입하여전개하면,

20 Sallen-Key 저역통과필터 6 5,,,,, s s ( ) in out v s s s s s s s s s s

21 Sallen-Key 저역통과필터 6 5,,,,, s s ( ) in out v s s ( ) f f π π ω > - 차저역통과필터전달함수 ) ( ω ω ω s Q s s H ( ) > > Q Q Q ω ω / / v

22 예제 5- 저역통과필터 차단주파수 f c?, ( 버터워스응답 )? kω,. μf f c π π π (k)(.μ) 7.kHz 차버터워스 DF. / DF (.586)(k) 586 Ω

23 능동저역통과필터 높은기울기를얻기위해서저역통과필터를종속연결함 극 : -6 d/dec 극 : -8 d/dec

24 예제 5- 차저역통과필터?, ( 버터워스응답 )?.8 kω f c 68 Hz 라하자 차버터워스 : - 첫째단 : DF.88 / DF (.5)(.8k) 7Ω f c π π π (.8k).μF π (.8k)(.68k).68kHz - 둘째단 : DF.765 / DF (.5)(.8k).kΩ

25 능동고역통과필터 (ctive High-Pass Filter) 차 ( 단극 ) 필터 oll-off rate, f c, cl : LPF와비슷 이상적인 HPF는 f c 이상의주파수는모두통과 그러나, 연산증폭기는고주파에서연산증폭기의내부 로인해고주파에서 roll-off가일어남

26 능동고역통과필터 차 ( 단극 ) 필터

27 능동고역통과필터 Sallen-Key 고역통과필터 -d/decade 의기울기를가지는 개의고역통과필터

28 Sallen-Key 고역통과필터 ( ) ( ) ( ) s s s s s s s s s s s s s in out v ( ) > Q f f ω π π ω ( ) Q ω v,,, s s - 차고역통과필터전달함수 ) ( ω ω s Q s s s H,

29 능동고역통과필터 종속접속한고역통과필터 : roll-off 기울기를증가 6 극 : - d/dec

30 예제 5-5 Shallen-key 고역통과필터 f c π f c khz, 차버터워스응답 가정 ). kω 라하자 π(.k) π(.k)(k) khz.8μf 차버터워스 DF. / DF (.586)(.k).9 kω

PowerPoint 프레젠테이션

PowerPoint 프레젠테이션 hap. 5 능동필터 기본적인필터응답 저역통과필터응답 (low-pass filter (LPF) response) A v( db) V 0log V when X out s 0log f X f X 0log X 0log f Basic LPF response LPF with different roll-off rates 기본적인필터응답 고역통과필터응답 (high-pass