TINA-TI Low Pass Filter Simulation

안녕하세요. D.U.T 입니다.

방문해주셔서 감사합니다.

 

이번 포스팅은 TINA-TI를 통해 Low Pass Filter를 시뮬레이션해보겠습니다. 

● 먼저 Low Pass Filter란?

주파수의 낮은 주파수 대역을 통과시키는 필터입니다. 

기본적인 회로는 그림을 참고 부탁드립니다. 

( Low Pass Filter 회로 )

원하는 높은 주파수를 통과시키지 않고 싶으면 저항 R1과 캐패시터 C1의 값을 변경해주면 됩니다.

Cut-off 주파수는 아래 공식을 통해 값을 구할 수 있습니다. 

 

Cut-off Frequnecy 공식       fc = 1/2π*R1*C1

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TINA-TI로 먼저 회로를 배치합니다.

배치 방법을 모르시면 이전 포스팅을 참고 부탁드립니다.

Voltage generator와 Volt meter를 Low pass filter에 추가합니다. 

먼저 값( R1 = 1kΩ, C1 = 1uF )을 공식에 대입하여 계산해보면 cut-off 주파수는 약 159.155Hz입니다.

 

실제 TINA-TI 시뮬레이션 값도 동일한지 확인해보겠습니다.

 

Analysis -> AC Analysis -> AC Transfer Characteristic을 클릭합니다.

 

이론적인 계산 값은 약 160Hz입니다. 원하는 주파수 대역만 확인이 필요하기 때문에 저는 시작 주파수를 1, 마지막 주파수를 10k로 하였습니다. 더 큰 대역폭을 보시려면 값을 변경하시면 됩니다. 

 

시뮬레이션이 끝났습니다. 이제 결과를 확인해보겠습니다. 

 

a그래프 모양의 아이콘을 클릭하시고 Gain 그래프에 마우스를 클릭합니다. 클릭하면 원하는 주파수의 Gain값을 알 수 있습니다. 

b그래프 모양의 아이콘을 클릭합니다. 그리고 Gain그래프에 마우스를 클릭합니다. 그림의 B의 y값에 -3을 입력합니다.

결과를 확인해보면 주파수 값이 158.76으로 확인됩니다. 

이론적인 계산 값과 조금 오차가 있지만 동일한 결과 값을 얻을 수 있습니다. 

 

마지막으로 실제 Low pass filter에 신호를 인가해보겠습니다. 

입력 주파수는 cut-off 주파수 값보다 큰 1kHz의 정현파를 인가해보겠습니다.

과연 감쇠가 일어날까요? 

그래프 결과를 보시면 입력 신호가 필터를 통과한 후에 신호가 감쇠된 것을 확인할 수 있습니다. 

 

이번 포스팅에서는 시간 축과 주파수 축에서 모두 시뮬레이션을 해보았습니다. 

시뮬레이션을 해보다가 궁금한 점이 있으시면 댓글 부탁드립니다. 

 

감사합니다.