실험물리 예비/결과 Frequency Response / Filter (pi 필터, T필터, RLC, 공진, 시상수) 풀이 - 리스포유

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실험물리 예비/결과 Frequency Response / Filter (pi 필터, T필터, RLC, 공진, 시상수) 풀이

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실험물리 예비/결과 Frequency Response / Filter (pi 필터, T필터, RLC, 공진, 시상수)

서강대학교 물리학과 실험물리학1의 실험 예비레포트와 결과레포트를 병합하여 올립니다. 해당 과목 A+를 받았습니다.결과보고서는 제가 실험한 데이터로 작성되었습니다. 따라서 이론적인 값과 다소 차이가 있을 수 있지만 오차에 대한 분석이 포함되어 있습니다. 또한 실험의 내용은 담당 조교에 따라 일부 상이할 수 있습니다.본문 내용을 많이 입력하고 싶지만 레포트에 수식이 다수 포함되어 있어 옮기는 것에 한계가 있습니다. 파일 안에는 완벽한 수식처리가 되어있습니다.

예비 레포트 (프리 레포트, 예비 보고서)

1. 실험 목표

2. 이론

3. 재료 및 장비

4. 실험 방법 (과정)

5. 참고 문헌

결과 레포트 (결과 보고서)

1. 실험 결과 정리 (실험 데이터)

2. 분석 및 토의

3. 참고 문헌pi 필터와 T 필터

pi 필터 Bode 선도를 보면 낮은 주파수만을 통과시키는 로우 패스 필터임을 알 수 있다. T필터는 반대로 높은 주파수를 통과시키는 하이 패스 필터임을 알 수 있다.

우리는 4)번 실험에서 RC 필터(C 출력)는 로우패스필터임을 확인했다. pi 필터도 C가 출력되는 것을 알 수 있다. 또한 RL회로에서 L과 출력이 직렬연결 되면 로우 패스 필터가 됨을 추론하였다. pi 필터에서 또한 L과 출력이 직렬임을 알 수 있다. 따라서 이 둘이 모두 사용된 pi 필터는 강한 로우패스 필터가 될 것임을 예측할 수 있고 실험결과는 이를 뒷받침해준다. 4)번 실험의 RC 필터(C 출력)의 그래프와 비교해 봤을 때 pi 필터가 차단주파수 전 후로의 Gain 값이 확연하게 차이가 나는 것을 알 수 있다. 회로가 복잡한 만큼 성능이 좋은 것이다.

또한 우리는 4)번 실험에서 RL 필터(L 출력)는 하이패스(높은 주파수 통과) 필터가 됨을 확인하였고 추가적으로 RC 필터('R' 출력)은 하이패스 필터가 될 것임을 추론해 냈다. T필터는 L과 병렬 C와 직렬로 연결되어 강력한 하이패스가 될 것이라 추측할 수 있고 실험 결과는 이를 확인해 준다. 마찬가지로 T 필터가 차단주파수 전 후로 Gain의 차이가 뚜렷하므로 복잡한 대신 더 성능이 좋은 필터라고 결론내릴 수 있다.

4)번 실험과의 연관성을 실험 전에 알았다면, 이와 성능을 비교하기에 더 적합하도록 실험을 설정했다면 더 좋을 것이다. 두 실험의 경우 커패시터와 인덕터의 커패시턴스와 인덕턴스 값을 일치시키는 것이다. 그러나 그렇게 하지는 않았기 때문에 정성적으로 확인할 수만 있다.

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