• 제목/요약/키워드: 버터워스 필터

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평탄한 통과 대역과 급격한 경사도를 위한 대역통과필터 설계에 관한 연구 (Design of bandpass filter for flat passband and sharp steepness)

  • 강두병;김성진;황정호;정찬수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1942_1943
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    • 2009
  • 무선통신 시스템의 소형화와 저가격, 고품질, 다기능 재료 및 첨단 가공 기술과 연계된 필터설계 및 제작 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 무선통신 시스템은 주파수라는 한정된 자원을 사용하기 때문에 주파수 자원의 효율적 관리를 위한 규제나 방안이 필요하고. 이에 따라서 여러 가지 대책과 방안이 필요로 하고 있다. 그래서 필터의 성능개선을 위한 연구가 본질 적으로 중요하게 되었다. 본 논문은 체비세프(Chebyshev)필터와 버터워스(Butterworth)필터를 이용한 대역통과(band pass) 필터를 제안한다. 이 필터는 안정화된 통과대역과 빠른 주파수 응답을 얻기위해 6차 체비세프필터와 8차 버터워스필터를 결합 하였다. 측정된 대역통과 필터는, 차단 영역을 구분하는 스커트(skirt)특성은 날카롭게(sharp) 되었고 통과대역의 평탄도 또한 개선되어짐을 볼 수 있다. 제안된 필터의 중심주파수는 2.5GHz, 대역폭은 200MHz이고, 대역내 평탄도는 0.5dB, 경사도는 오차가 60dB일때 체비세프는 210MHz, 버터워스는 340MHz, 체비세프-버터워스는 290MHz가 되어 버터워스 보다 좋게 되었으며 극점의 배치도 안정적인 결과를 얻었다.

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본드그래프 모델링에 의한 필터회로망의 주파수응답 표현에 관한 연구 (A Study on the Frequency Response Representation of Filter Network by Bondgraph Modeling)

  • 신위재;이형기;김명기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.177-186
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    • 1990
  • 본 논문에서는 수동필터회로망의 주파수응답 표현을 위해 도식적 기법인 본드그래프 모델링 해석법을 제안하였다. 본드그래프를 변형시킨 포인트그래프에 의해 필터회로망의 버터워스 및 체비셰프함수를 유도하고 제안된 알고리즘의 타당성을 확인하기 위해 필터의 표준설계 데이터와 비교하였다.

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버터워스 필터를 이용한 감량식 정량연속공급장치 제어 시스템 (A Control System Using Butterworth Filter for Loss-in-Weight Feeders)

  • 강인재;문성민;권준호;홍대희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.905-911
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    • 2014
  • A Loss-in-Weight (LIW) feeder, a type of automated measuring device, is a continuous feeder used in many mass production industries. Due to its versatility, there have been constant demands of LIW feeders in food production supply lines as well as chemical and pharmaceutical industries. In this paper, the process of designing a LIW feeder system with better performance will be examined and compared with commercial products. This system is characterized by low pass Butterworth filter and feed forward PI control. The filter is for noise disposal caused by dynamic condition of a LIW feeder. The feed forward PI control, based on linearity feature of feeders, is adequate for stable driving of the system. At the end, a possible evaluation method of LIW system will be proposed to verify the specific achievement of this paper.

목포대교 주변의 선박 항행 정보 및 기상 정보 획득 시스템 개발 (Development of Data Acquisition System to Obtain Vessel and Weather Information in Around Mokpo Harbor Bridge)

  • 임정빈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 본 논문에서는 현재 건설 중인 목포대교와 선박 사이의 충돌 위험도 평가에 필요한 선박 정보와 기상 정보 수집 장치(Data Acquisition System, DAS) 개발에 관하여 기술하였다. 본 연구에서는 DAS를 통항 선박과 기상 현황 데이터를 수집하기 위한 신호 수신 및 처리 유닛과, 데이터 전송과 분배를 위한 네트워킹 유닛, 데이터 관리를 위한 유닛 등으로 구성하였다. 목포항 여객터미널과 신안군 안좌도를 왕복하는 카페리 선상에서의 현장 실험을 통해, 충돌 위기 평가에 적합한 정보를 DAS가 제공할 수 있음을 알았다. 또한 5차 버터워스 디지털 필터를 이용하여 기상 데이터에 포함된 잡음성 데이터를 충분히 억제할 수 있었다.

디지탈 필터의 설계와 구성 (A Design and Construction of Digital Filter)

  • 이대영;진용옥;허도근
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.11-17
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    • 1980
  • 이 논문은 디지탈 필터를 구성하는 기법과 측정 결과를 고찰한 것이다. 필터는 PL 방식에 따라 구성하였으며 DMA와 μp의 연산제어 프로그램을 이용하였다. 이로써 PL 방식의 단점인 플렉시빌리티 (flexibility)의 문제를 일부 보완할 수 있었고, 일반용 μp에 의한 필터 구성보다 고속연산수행이 가능하였다. 구성결과 15 KHz의 셈플링주파수( )를 리얼타임으로 처리할 수 있었으며 이는 DMA 제어신호 실행시간 58 μsec에 의하여 제한됨을 알았다. 측정결과 fs =14 KHz 일때 버터워스 (Butterworth)인 경우 1665 Hz, 체비세프(Tchebichef)에서는 1455Hz의 저지주파수(fsp)까지 설계조건과 근사한 필터특성을 얻을 수 있었다. 측정값에 대한 오차는 버터워스인 경우 fc = 500Hz에서 +0.2dB, fsp =1000Hz 애서 -1.1 dB 이었으며 체비세프인 경우 fc =500Hz에서 +0.ldB, fsp =750Hz에서 + 0.2dB 이었다.

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광 전치 증폭시스템에서 광필터의 차수변화에 따른 광수신기의 수신감도에 관한 연구 (A Study on the Reception Sensitivity of the Optical Receiver with the Order Change of the Optical Filter in Optical Preamplifier System)

  • 나유찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.218-223
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    • 2016
  • 본 논문에서는 광통신시스템의 수신기에서 Butterworth 필터의 차수가 수신기의 감도에 미치는 상관관계에 대해 연구를 수행하였다. 일반적인 경우에는 필터의 차수가 증가하면 할수록 수신기의 감도가 증대된다. 이는 필터의 차수가 증가할수록 필터의 규격화 주파수의 응답이 구형파와 비슷해지기 때문이다. 그러한 이유로 수신기의 감도를 증가시키기 위해서 필터의 차수를 높이는 방법을 이용한다. 그러나 필터의 차수를 높이는 방법을 사용하면 시스템이 복잡해지고 시스템의 단가를 상승시키는 요인이 된다. 따라서 본 논문에서는 시스템을 간단히 구성하여 시스템의 단가를 낮추기 위한 방법을 모색하기 위해 수신기의 감도와 필터의 차수와의 상관관계에 대해 연구를 수행하였다. 시뮬레이션 결과 필터의 차수를 증가시키면 수신기의 감도가 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 수신기의 감도를 감소시키지 않는 범위의 버터워스 필터의 차수는 2로 확인되었다. 따라서 본 논문의 결과를 사용한다면 저렴한 광시스템의 수신기를 구현이 가능하리라 사료된다.

고속 고성능 시그마-델타 ADC를 위한 최소왜곡 데시메이션 필터의 설계 및 분석 (Design and Analysis of Decimation Filers with Minimal Distortion for a High Speed High Performance Sigma-Delta ADC)

  • 강호진;김형원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2649-2655
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    • 2015
  • 오버샘플링 방식을 기본으로 하는 시그마-델타 ADC는 고해상도를 구현할 수 있는 반면 고속 동작 시에는 높은 Signal to Noise and Distortion Ratio (SNDR) 성능을 달성하기 어려운 특성이 있다. 본 논문에서는 고속 동작 시에도 시그마-델타 ADC의 높은 SNDR 제공을 위한 데시메이션 필터의 설계 및 구현을 보인다. 이 데시메이션 필터는 통과 대역 내에서 신호의 왜곡을 최소화하기 위해 Butterworth 구조로 구성 하였다. 성능을 검증하기 위해 1-bit, 3차, OSR=64인 시그마-델타 모듈레이터에 제안된 데시메이션 필터를 적용하여 실험을 하였다. 시뮬레이션 실험을 통해 기존에 널리 쓰이던 CIC(cascaded integrator-comb) 방식의 데시메이션 필터 대비 제안된 Butterworth 구조의 데시메이션 필터가 매우 낮은 통과대역 왜곡을 가지며 따라서 높은 SNDR을 제공한다는 결과를 보인다.

완전평형 전류 적분기를 이용한 3V CMOS 연속시간 필터 설계 (Design of 3V CMOS Continuous-Time Filter Using Fully-Balanced Current Integrator)

  • 안정철;유영규;최석우;김동용;윤창훈
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권4호
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    • pp.28-34
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    • 2000
  • 본 논문에서는 완전평형 전류 적분기를 이용하여 저전압 구동이 가능하고 고주파수 응용이 가능한 연속시간 필터를 설계하였다. 적분기 회로의 평형 구조 특성 때문에 짝수 차수의 고조파 성분들이 제거되고, 입력 신호 범위가 2배가되어 제안된 필터는 개선된 잡음 특성과 넓은 동적범위를 갖는다. 또한 상보형 전류미러를 이용하기 때문에 바이어스 회로가 간단하고 필터의 차단주파수는 단일 바이어스 전류원에 의해 간단히 제어할 수 있다. 설계의 예로 3차 버터워스 저역통과 필터를 개구리도약법으로 구현하였고, 제안된 완전평형 전류모드 필터는 0.65㎛ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용하여 SPICE 시뮬레이션한 후 필터의 특성을 검토하였다. 시뮬레이션 결과 3V의 공급 전압에서 50㎒의 차단주파수, 1%의 THD에서 69㏈의 동적 범위를 갖고, 전력소모는 4㎽이다.

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전류 적분기를 이용한 2V CMOS 연속시간 필터 설계 (Design of 2V CMOS Continuous-Time Filter Using Current Integrator)

  • 안정철;유영규;최석우;윤창헌;김동용
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권9호
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    • pp.64-72
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    • 1998
  • 본 논문에서는 상보형 high swing cascode 전류미러를 이용하여 저전압, 저전력 구동이 가능하고 고주파수 응용이 가능한 전류 적분기를 설계하였다. 간단한 전류미러로 구성된 적분기는 적분기의 비 이상적인 입력, 출력 저항 때문에 출력 전류 오차가 발생하는데 제안된 전류 적분기는 출력 저항이 증가하여 출력 전류의 오차가 감소하였다. 설계된 무손실, 유손실 전류 적분기를 이용한 설계 예로 3차 버터워스 저역통과 필터를 개구리도약형으로 구현하였다. 필터 구현시 무손실 전류 적분기의 위상 추이 때문에 발생하는 차단주파수 부근에서의 크기 특성 왜곡을 predistortion 설계법을 이용하여 감소시켰다. 설계된 전류모드 필터를 0.8㎛ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용하여 SPICE 시뮬레이션한 결과 단일 2V 공급 전압에서 차단주파수는 20MHz, 전력소모는 615㎼를 갖는다. 또한 필터의 차단주파수는 DC 바이어스 전류에 의해 동조 할 수 있다.

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LTCC를 이용한 GPS와 WLAN 대역통과 여파기 (GPS and Wireless LAN Bandpass Filter based on LTCC)

  • 김영;윤정호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.227-233
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    • 2012
  • 본 논문은 LTCC를 이용하여 구현된 GPS와 WLAN용 대역통과 필터 설계방법을 제안한 것이다. 여기서 구현한 여파기는 버터워스 저역통과 여파기와 CRLH(Composite Right/Left-Handed) 전송선로의 고역통과 특성을 결합한 대역 통과 여파기를 설계하였다. 이렇게 설계된 여파기는 유전율 7.2의 그린쉬트를 이용한 LTCC 공정을 사용하여 1.5 GHz의 GPS와 2.4 GHz의 WLAN 대역의 대역통과 여파기를 제작하였다. 제작된 여파기의 삽입손실 결과는 1.5 GHz GPS대역에서 1.66 dB 또, 2.4 GHz WLAN 대역에서는 3.20 dB를 만족하는 대역통과 특성을 얻었다.