[EmbeddedSystem] LPF(Low Pass Filter)

LPF

LPF(Low Pass Filter)는 저주파 성분만 통과시킴

Embedded System은 작은 크기의 보드에 요소들이 밀집해 있는데 고주파 성분은 보드에 Noise 역할을 하기에 좋지 않아 고주파를 제거하기 위한 용도로 LPF를 사용함

 

Low Pass Filter

해당 회로를 DC와 AC 입장에서 따로 볼 경우

 

DC(직류)

DC의 입장에서 본 LPF

Capacitor는 DC 성분을 통과시키지 않기 때문에 Capacitor가 있는 부분이 open된것과 마찬가지로 보임(open은 무한대에 가까운 저항값)

해당회로는 R + 무한대 R 의 저항이 직렬로 이어진 구조로 저항이 크니 전류는 작게 흐르고 R저항에서 소모되는 전압이 적고 대부분의 전압은 무한대의 저항(Open)에서 전압이 대부분소모되므로 Vin ~= Vout의 형태가 됨. DC 쪽에 가까운 저주파 성분은 거의 Vin이 Vout으로 나오게 됨

 

AC(교류)

AC의 입장에서 본 LPF

AC 입장에선 Capacitor는 short와 같음. 그러므로 저항 R에서 모든 전압 강하가 일어나 VoutAC = 0 이 됨

 

결국 Vout = VoutDC + VoutAC = VoutDC로 DC쪽에 가까운 저주파 성분은 Vout으로 나옴

AC 성분이 저항R에서 모두 소비되는 R을 키워 AC의 전류량 자체를 적게 만들면 저항R에서 소모되는 전력(P=VI, V는 Vout으로 고정이니 I값을 줄여 P 즉 전력을 줄인다)이 줄어 발열이 덜하게 되는 R은 큰 것을 사용함