때로는 회로에서 다양한 주파수의 혼합에서 하나의 주파수 또는 주파수 범위를 선택적으로 필터링할 수 있는 회로를 갖는 것이 바람직합니다. 이 주파수 선택을 수행하도록 설계된 회로를 필터 회로 또는 간단히 필터 라고 합니다 .
필터 회로는 일반적으로 고성능 스테레오 시스템에서 필요한데, 최적의 음질과 전력 효율을 위해 특정 범위의 오디오 주파수를 증폭하거나 억제해야 하기 때문입니다.
여러분은 이퀄라이저 에 대해 알고 있을 것입니다 . 이퀄라이저는 청취자의 취향과 청취 공간의 음향 특성에 맞춰 여러 주파수 범위의 진폭을 조절할 수 있게 해줍니다.
또한 , 특정 주파수 범위가 스피커에 도달하지 못하도록 차단하는 크로스오버 네트워크 에 대해서도 알고 계실 것입니다 .
트위터(고주파 스피커)는 드럼 비트와 같은 저주파 신호를 재생하는 데 비효율적이므로, 트위터와 스테레오 출력 단자 사이에 크로스오버 회로를 연결하여 저주파 신호를 차단하고, 고주파 신호만 스피커 연결 단자로 전달합니다.
이는 더 나은 오디오 시스템 효율성과 더 나은 성능을 제공합니다. 이퀄라이저와 크로스오버 네트워크는 모두 특정 주파수의 필터링을 수행하도록 설계된 필터의 예입니다.
필터 회로의 또 다른 실용적인 응용 분야는 전력 회로에서 비정현파 전압 파형 의 "조절"입니다 .
일부 전자 장치는 전원 공급 전압의 고조파 존재에 민감하기 때문에 적절한 작동을 위해 전원 조절이 필요합니다.
왜곡된 사인파 전압이 기본 주파수에 추가된 일련의 고조파 파형처럼 동작한다면, 기본 파형 주파수만 통과시키고 모든 (더 높은 주파수) 고조파는 차단하는 필터 회로를 구성할 수 있어야 합니다.
이 수업에서는 여러 기본 필터 회로의 설계를 연구할 것입니다. 독자의 수학 부담을 줄이기 위해 분석 도구로 SPICE 를 광범위하게 사용하여 다양한 종류의 필터에 대한 보드 플롯(진폭 대 주파수)을 표시합니다.
하지만, 학생이 각 주파수에 대한 회로 계산을 반복적으로 수행하려고 많은 시간을 투자한다면, 두 개의 소스(60Hz와 90Hz)에 대한 이전 예와 마찬가지로, 이러한 회로도 반복적인 직렬-병렬 분석을 통해 여러 주파수 지점에 걸쳐 분석할 수 있다는 점을 명심해야 합니다.
검토:
- 필터 는 혼합 주파수 신호 내에서 일부 주파수를 다른 주파수로부터 분리하는 AC 회로입니다.
- 오디오 이퀄라이저 와 크로스오버 네트워크는 필터 회로의 두 가지 잘 알려진 응용 분야입니다.
- 보드 플롯 은 한 축에 파형의 진폭이나 위상을, 다른 축에 주파수를 나타낸 그래프입니다.