회로망 합성과 필터 설계

제 1 장 서 론 1
1.1 회로 합성론과 필터 이론의 발달과정 1
1.2 필터의 일반적 개념 4
1.2.1 저역통과 필터(Low-pass filter) 4
1.2.2 고역통과 필터(High-pass filter) 5
1.2.3 대역통과 필터(Band-pass filter) 6
1.2.4 대역저지 필터(Band-stop filter) 7
1.2.5 전역통과 필터(All-pass filter) 8
1.3 필터 응용 예시 10

제 2 장 회로망 함수 13
2.1 회로망 함수의 일반 형태 13
2.2 허위쓰 다항식(Hurwitz Polynomial) 17
2.3 구동점 함수(Driving-Point Function) 23
2.4 양실함수(Positive Real Function) 26
2.5 2단자쌍 회로망(Two-Port Network) 28
2.5.1 임피던스 파라미터 29
2.5.2 어드미턴스 파라미터 33
2.5.3 전송 파라미터 37
2.5.4 하이브리드 파라미터 40
2.5.5 파라미터 변환 41
2.6 전달함수(Transfer Function) 43
연 습 문 제 45


제 3 장 필터 함수 근사법 61
3.1 필터 함수의 크기와 위상 61
3.1.1 크기 특성으로 부터 함수 H(s)를 구하는 방법 64
3.2 저역통과 함수와 크기 특성 65
3.3 바터워스 함수(Butterworth Function) 66
3.4 체비셰프 함수(Chebyshev Function) 75
3.5 바터워스 함수와 체비셰프 함수의 특성 비교 85
3.6 역 체비셰프 함수(Inverse Chebyshev Function) 89
3.7 체비셰프 함수와 역 체비셰프 함수의 특성 비교 95
3.8 타원 필터 함수(Elliptic Filter Function) 97
3.9 위상 특성 중심의 필터 함수 근사법 101
3.10 벳셀-톰슨 함수(Bessel-Thomson Functions) 102
3.11 전역통과 함수와 위상 등화(Phase Equalization) 107
3.12 시간 영역에서의 고찰 109
3.13 MATLAB을 활용한 함수 시뮬레이션 114
연 습 문 제 122

제 4 장 회로망 합성의 기초 129
4.1 구동점 함수의 합성 129
4.1.1 LC 구동점 함수의 성질 129
4.1.2 LC 구동점 함수의 합성 133
4.1.3 RC 구동점 함수의 성질 143
4.1.4 RC 구동점 함수의 합성 145
4.2 제자형 회로망과 전송영점 152
4.3 전달함수의 합성 : 단종단 회로망 155
4.3.1 단종단 회로망의 성질과 전달함수 156
4.3.2 전송영점이 무한대나 원점에 있을 때의 합성 163
4.3.3 전송영점이 j축상에 있을 때의 합성 : 영점추이 166
4.3.4 전송영점이 허축상의 유한점에 있을 때의 합성 170
4.4 격자형 회로망 173
4.4.1 대칭 격자형 회로망 173
4.4.2 정저항 격자형 회로망 176
4.5 전달함수의 합성 : 복종단 회로망 181
4.5.1 복종단 제자형 회로망의 성질과 전달함수 182
4.5.2 복종단 제자형 회로망의 합성 : 전극점 함수 183
4.5.3 복종단 제자형 회로망의 합성 : 유리함수 190
연 습 문 제 195

제 5 장 주파수 변환 213
5.1 주파수 신축(Frequency Scaling) 213
5.2 저역통과 → 고역통과 변환 214
5.3 저역통과 → 대역통과 변환 216
5.4 극점 Q와 극점 주파수 220
5.5 저역통과 → 대역저지 변환 223
5.6 주파수 변환에 따른 소자 변환 227
연 습 문 제 231

제 6 장 수동 필터 회로 235
6.1 저역통과 필터 235
6.1.1 바터워스 필터 235
6.1.2 체비셰프 필터 241
6.1.3 벳셀-톰슨 필터 244
6.1.4 역 체비셰프 필터와 타원 필터 247
6.2 수동 필터의 해 정규화(Denormalization) 250
6.3 고역통과 필터 252
6.4 대역통과 필터 254
6.5 대역저지 필터 257
6.6 전역통과 회로망 258
6.6.1 1차 전역통과 회로망 259
6.6.2 2차 전역통과 회로망 259
6.7 PSpice를 이용한 수동 필터 시뮬레이션 260
연 습 문 제 266

제 7 장 능동 RC 필터 회로Ⅰ 273
7.1 능동 소자 273
7.1.1 이상적 연산 증폭기 274
7.2 유한이득 증폭기(Finite-gain Amplifiers) 275
7.3 유한이득 증폭기의 역할 276
7.4 저역통과 필터 280
7.5 고역통과 필터 285
7.6 대역통과 필터 289
7.7 대역저지 필터 292
7.8 고차 필터(Higher-order Filters) 295
7.9 PSpice를 이용한 능동 RC 필터 시뮬레이션 300
연 습 문 제 305

제 8 장 능동 RC 필터 회로Ⅱ 311
8.1 무한이득 증폭기를 이용한 필터 회로의 분석 311
8.2 저역통과 필터 313
8.3 고역통과 필터 315
8.4 대역통과 필터 317
8.5 대역저지 필터 320
8.6 전역통과 필터 322
8.7 고차 필터 324
8.8 직접모의법(Direct Simulation) 328
8.8.1 일반 임피던스 전환기 328
8.8.2 저역통과 필터 : FDNR 이용 330
8.9 간접모의법(Indirect Simulation) 333
8.9.1 개구리 도약형 선도(Leapfrog Diagram) 333
8.9.2 저역통과 필터 : 개구리 도약형 이용 336
8.10 PSpice를 이용한 능동 RC 필터 시뮬레이션 341
연 습 문 제 346

제 9 장 기타 능동 필터와 스위치드 커패시터 필터 353
9.1 OTA(Operational Transconductance Amplifier) 필터 353
9.1.1 OTA의 성질 353
9.1.2 필터 구성 요소 354
9.1.3 OTA 2차 필터 357
9.1.4 OTA 고차 필터 360
9.2 DDA(Differential Difference Amplifier) 필터 362
9.2.1 DDA 362
9.2.2 DDA를 이용한 응용 회로 364
9.2.3 DDA 차동 적분기 365
9.3 스위치드 커패시터 필터 369
9.3.1 저항 모의 369
9.3.2 스위치드 커패시터(SC) 필터의 주요 구성 요소 372
연 습 문 제 380

제 10 장 회로망의 감도 385
10.1 감도의 정의와 관계식 385
10.2 함수 감도와 크기 감도 387
10.3 근의 감도 389
10.4 의 감도와 Q의 감도 395
연 습 문 제 400

부 록 405
A. 바터워스 함수표 407
B. 체비셰프 함수표 408
C. 역 체비셰프 함수표 413
D. 타원 필터 함수표 428
E. 벳셀-톰슨 함수표 443

참 고 문 헌 445