1급 전파공학전자회로빈출 낮음

저주파 발진기의 출력파형을 정현파에 가깝게 하기 위하여 발진기의 출력에 접속하여야 하는 것은?

고역여파기(HPF)

대역저지여파기(BSF)

대역여파기(BPF)

저역여파기(LPF)

상세 해설

정답 해설

저주파 발진기(audio oscillator)의 출력파형에는 기본파 외에 고조파(harmonic) 성분이 포함되어 있습니다. 정현파에 가깝게 하려면 이 고조파를 제거해야 합니다. 저역여파기(LPF, Low Pass Filter)는 차단주파수( $f_{c}$ ) 이하의 주파수만 통과시키고, 그 이상의 고조파 성분을 감쇠시킵니다. LPF의 전달함수 크기는 $∣ H (f) ∣ = \frac{1}{1 + ( f / f _{c} ) ^{2 n}}$ (n차 버터워스)이며, 기본파만 통과시키고 2차, 3차 고조파를 억제하여 순수 정현파를 얻을 수 있습니다.

학습 팁

발진기 출력 정현파화 → LPF(고조파 제거). 필터 종류 암기: LPF=저주파 통과, HPF=고주파 통과, BPF=특정대역 통과, BSF=특정대역 차단. 고조파는 항상 기본파보다 높은 주파수이므로 LPF가 정답입니다.

오답별 해설

1. 고역여파기(HPF)

고역여파기(HPF)는 고주파 성분을 통과시키고 저주파를 차단합니다. 기본파가 저주파이므로 HPF를 사용하면 오히려 기본파가 감쇠되고 고조파만 남게 됩니다.

2. 대역저지여파기(BSF)

대역저지여파기(BSF/Notch Filter)는 특정 주파수 대역만 차단합니다. 여러 차수의 고조파를 동시에 제거하기 어려우며, 개별 고조파마다 별도의 BSF가 필요하여 비효율적입니다.

3. 대역여파기(BPF)

대역여파기(BPF)는 특정 대역만 통과시키므로 기본파 주변만 통과시킬 수 있지만, 저주파 발진기의 주파수가 가변적일 경우 BPF의 중심주파수도 따라 변해야 하므로 실용적이지 않습니다.