설계3 예비

설계3. OP AMP RCFILTER 예비 보고서
1. 설계 목표
이번 실험은 OP-AMP-RC FILTER를 설계 하는 것이다. 증폭기를 이용하여 low pass filter, high pass filter, band pass filter 등을 고안하는 것이다. 이러한 필터들을 고안하기 위해 Resonator 회로왿�. KHN biquad 회로를 이용하여 LPF, HPF, BPF 등을 설계하여 이 회로를 실제로 검증해 보고자 한다.
2. 이 론
그림1 일반적인 임피던스 변환기
이번 설계는 OP-AMP를 이용하여 RC 필터 설계를 하도록 한다. 2차 RLC회로는 저역통과, 고역통과, 또는 대역통과 응답을 제공하지만 집적회로에서는 값이 크고 품질이 우수한 온칩 인덕터를 만드는 것이 어렵기 때문에 2차 RLC회로의 사용이 제한된다. 때문에 위 회로왿� 같이 연산증폭기를 사용하여 인덕턴스를 대체하여 필터를 설계를 한다. 위 회로에서 임피던스 Z1~Z5는 직렬로 놓이고 두 연산증폭기에 의해 제공되는 귀환 루프는 V1-V3과 V3-V5를 0으로 만든다.
V1=V3=V5=Vx
즉 연산 증폭기는 Z5를 통하여 의 전류를 만든다. 이 전류는 Z4를 통하여 흐르고
이 된다. Z3를 통해 흐르는 전류는 로 주어진다. 그러므로 노드 2에서 전압은 과 같다. 결국 이고 그러므로 이다. 위의 결과는 Z1~Z4가 적절히 선택되면 회로가 Z5를 임피던스의 다른 형태로 변환 할 수 있다는 것을 제시한다. 예를 들어 Z5=Rx, , Z1=Z3=Z4=이면 Zin=을 얻는다. 이 식은 값을 가지는 인덕터이다. 이는 다음과 같이 수동회로의 인덕터를 능동소자로 대체할 수 있음을 뜻한다.
→
변환된 인덕터를 사용하는 저역통과 필터
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변환된 인덕터를 사용하는 고역통과 필터
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변환된 인덕터를 사용하는 대역통과 필터
KHN biquad 회로
바이콰드 회로는 연산증폭기-RC 회로들로 구성되며. 이 회로들은 회로의 전체 귀환 루프에 종속으로 접속된 두 개의 적분기를 사용한다.